【正文】 合利用項目（參見《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》 20xx年本）。到 2020 年，生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量達到 3000 萬千瓦。由于 SO2 污染，產(chǎn)生酸雨己危害 30%國土面積。 XXX 市有多家花生油和花生食品生產(chǎn)廠家，產(chǎn)生大量的花生皮，除了一小部分得到工農(nóng)業(yè)利用，一部分燒掉之外 絕大部分堆積，污染了環(huán)境，占用耕地，據(jù)統(tǒng)計 XXX 市每年產(chǎn)生 3~5 萬噸的花生皮，本項目改造后的鍋爐摻燒一部分花生皮，年處理花生皮 萬噸。 隨著 XXX市城市化進程的發(fā)展，新增住宅面 積的增加，供暖面積不斷增大。 城市污泥中含有大量的有機物，其熱值較高。歐洲國家還在流化床－單一污泥焚燒廠中使用脫水污泥；在煤發(fā)電廠中使用脫水或干化污泥；垃圾焚燒廠中使用脫水或干化污泥。同時中壓蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)，汽機 低真空循水供熱替 代了原有的 供熱 鍋爐蒸汽 ， 基本消除熱電廠采暖季節(jié)的冷源損失，供熱成本大大降低，節(jié)約了大量煤炭資源， 還可以產(chǎn)生電能 10~12MW,充分利用 了 能源， 實 12 現(xiàn)了能源的梯級利用， 提高了電廠熱效率。 、 建設(shè)規(guī)模 根據(jù) XXX 市的污泥產(chǎn)量 、生物質(zhì)能利用量 和供熱量，本 期 工程改造原有 兩 臺 75t/h循環(huán)流化床鍋爐為 兩臺 65t/h中壓 污泥焚燒 流 化床電站 鍋爐，新上 1 套 12MW 抽凝 式汽輪發(fā)電機組， 由熱力系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、 燃料供應(yīng)系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和必要的附屬生產(chǎn)設(shè)施組成。 、 可行性研究范圍 根據(jù) XXX市污水處理產(chǎn)生的污泥量及其工業(yè)園熱負荷現(xiàn)狀調(diào)查，本報告主要論述以下內(nèi)容： （ 1） 污泥焚燒發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模的確定； （ 2） 現(xiàn)有 廠址條件分析； 13 （ 3） 污泥焚燒發(fā)電廠技術(shù)工藝選擇，主要有：污泥焚燒電廠平面布置方案、與焚燒爐相配套的余熱發(fā)電機組配置、設(shè)備水冷卻系統(tǒng)等 方案； （ 4） 投資估算及資金籌措方案； （ 5） 項目財務(wù)評價及社會、環(huán)境及經(jīng)濟效益分析； 通過以上各項可行性分析為項目建設(shè)提供依據(jù)。 到現(xiàn)在為至，尚沒有關(guān)于污泥焚燒處理的污染物排放控制標準，因此本項目將參考中華人民共和國國家標準 《生活垃圾焚燒污染控制標準》， 依據(jù)污泥的產(chǎn)量和穩(wěn)定燃燒降低污染物排放等要求確定焚燒爐容量的大小，以清潔焚燒、節(jié) 約能源的基本原則來進行設(shè)計 。 花生皮 由汽車運到污泥焚燒 電廠廠區(qū) 輔助燃煤由汽車運到污泥焚燒 電廠廠區(qū) 。 污泥餅棚內(nèi)設(shè)有 1 臺 5t 橋式抓斗起重機和 1套地下給料設(shè)施。 焚燒廠附屬公用設(shè)施 生活輔助設(shè)施利用 XXXaa 熱電有限公司 現(xiàn)有設(shè)施。 本焚燒項目發(fā)電機發(fā)出電力除本廠自 15 用外，其他電能上網(wǎng)，廠用 電率為 %。 處理廠將 含水 95%的原始污泥通過加藥和板框壓濾處理，脫水后的壓縮污泥餅含水率為 60%，處理廠將壓 縮 污泥 通過卡車運 輸送至 XXXaa 熱電有限公司 廠區(qū)內(nèi) 指定地點。 處理廠將 含水 95%的原始污泥通過加藥和板框壓濾處理，脫水后的壓縮污泥餅含水率為 60%，處理廠將壓縮 污泥 通過卡車運 輸送至 XXXaa 熱電有限公司 廠區(qū)內(nèi) 指定地 污泥量的統(tǒng)計 根據(jù)上述分析， XXX 市污泥產(chǎn)生量的統(tǒng)計見表 21。這些花生加工廠、站距離 XXXaa 熱電有限公司距離 10~30 公里，交通運輸便利。直接填埋的是將簡單滅菌處理后的污泥直接傾倒到低地或谷地，而衛(wèi)生填埋是將污泥運至垃圾填埋場與垃圾合并進行無害化填埋，優(yōu)點是處理成本低，可增加城市建設(shè)土地。堆肥處理可以改善土壤的物理性能增加土壤的保肥能力緩沖作用和微生物含量。 焚燒 焚燒是使污泥中的可燃成分在高溫下充分燃燒，最終成為穩(wěn)定的灰渣。 22 衛(wèi)生填埋操作相對簡單，投資費用較小，處理費用較低，適應(yīng)性強。 也有觀點認為污泥的熱干燥是克服這種限制的一種解決辦法，但是在對填埋污泥有機物總量進行限制的國家，這僅僅是一種短期的補救辦法，故在不久的將來，德國、法國、丹麥以及其它國家，可能僅有污泥焚燒灰是適宜于填埋的污泥形式。污泥散發(fā)的臭氣污染空氣，病原菌對人類健康產(chǎn)生潛在威脅，重金屬和有毒有害有機物污染地表和地下水系統(tǒng)。不具有污泥穩(wěn)定處理的污水廠占 %, 大量未經(jīng)過穩(wěn)定處理的污水污 23 泥將對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的二次污染。 （ 2）污泥處理技術(shù)設(shè)備落后 當(dāng)前我國有些污水處理廠所采用的大多數(shù)污泥處理技術(shù)還停留在發(fā)達國家的 70、 80 年代的水平，有的甚至是國外的 60 年代的水平。 （ 3）污泥研究及處理設(shè)計水平低 在污泥處理方面，我國還缺乏深入的研究和實踐設(shè)計經(jīng)驗，尤其是污泥處理系統(tǒng)的整體水平還比較低，急待提高。 目前國內(nèi)已開始對污泥處理處置技術(shù)的重視，取得了一定成績，特別是污泥的能源化逐漸受到重視，將城市污泥混合其他燃料進行焚燒處理。焚燒后最終污泥含水率為 0，其中不存在多環(huán)芳烴類污染物，其它有機污染物含量也幾乎為 0，重金屬離子不能被有效去除，沉積在飛灰和爐渣中，其體積大為縮小 ， 使污泥最終處置極為便利。 污水經(jīng)過沉淀處理后會產(chǎn)生大量污泥，既使經(jīng)過濃縮及消化處理，含水率仍高達 95%以上，體積很大，必須經(jīng)過脫水處理，提高泥餅的含固率，以減少污泥堆置的占地面積。 1） 帶式壓濾脫水機 帶式壓濾脫水機（ Belt Filter Press）是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈 S 形經(jīng)過，依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細水?dāng)D壓出來，獲得含固 量較高的泥餅，從而實現(xiàn)污泥脫水。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下，被輸送到轉(zhuǎn)載的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)載周圍的出口連續(xù)排出，液體則由堰四溢流排至轉(zhuǎn)載外，匯集后排出脫水機。隔膜板的基板兩側(cè)包覆著橡膠隔膜，隔膜外邊包覆著濾布，側(cè)板即普通的濾 板。 下圖為我院作的污泥試驗圖片 27 下圖為我院作的污泥試驗壓縮污泥圖片 我院作的 XXX 市污泥樣品試驗，通過板框式壓濾機可以將 污泥水分壓縮到 60%。 2) 間接利用：將高溫?zé)煹罋獾臒崃客ㄟ^熱交換器，傳給某種介質(zhì)，這些介質(zhì)可能是導(dǎo)熱油、蒸汽或者空氣。 污泥干化的熱源 干化的主要成本在于熱能，降低成本的關(guān)鍵在于是否能夠選擇和利用恰當(dāng)?shù)臒嵩础? 沼氣：可以直接燃燒供熱，價格低廉，也較清潔，但供應(yīng)不穩(wěn)定。 天然氣：清潔能源，但是價格最高，以煙氣加熱導(dǎo)熱油或蒸汽，或直接加熱利用。一般來說，蒸汽由于溫度相對較低，必然在一定程度上影響干燥器的處理能力。此系統(tǒng)需要粉碎機和篩分機。濕物料從左端 30 上部加入，經(jīng)過圓筒內(nèi)部時，與通過筒內(nèi)的熱風(fēng)或加熱壁面進行有效地接觸而被干燥，干燥后的產(chǎn)品從右端下部收集。 3） 間接加熱式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機 間接加熱式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機的工藝流程也與三筒式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機相似。 下 圖 為 帶粉碎裝置的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機 和內(nèi)部粉碎裝置。帶干機操作靈活，濕物進料，干燥過程在完全密封的箱體內(nèi)進行，勞動條件較好，免了粉塵的外泄。物料在干燥過程中，帶有中空葉片的空心軸在給物料加熱的同時又對物料進行攪拌，從而進行加熱面的更新。在干燥后，需要進行造粒。 但是盤式干燥機的傳熱效果是上述所有干燥機中最差的，因此盤式干燥機的體積龐大，造價高。這種工藝設(shè)計簡單，投資運行費用低，但需要很大的占地面積，適合于產(chǎn)泥量較低，污泥用作農(nóng)業(yè)應(yīng)用，并需長期儲存的場合。在流化床內(nèi)通過激烈的流態(tài)化運動形成均勻的污泥顆粒，整個系統(tǒng)在一封閉性的氣體回路中運行，干化系統(tǒng)中的細顆粒在旋風(fēng)除塵器中被收集，然后與少量濕污泥混合后送回污泥干燥器。根據(jù)所能獲得的熱量和床內(nèi)的固定溫度，一個特定的水蒸發(fā)量被確定。 33 干化顆粒經(jīng) 冷卻后，通過被密閉安裝在惰性氣體環(huán)境中的傳送帶送至干顆粒儲存料倉。 污泥焚燒設(shè)備 污泥焚燒過程中的核心設(shè)備是焚燒爐。 流化床焚燒技術(shù)是目前利用污泥熱能的最常用技術(shù)，適用于大處理量處理的要求。 如對于平均粒徑為 的床料，流化床全接觸面積可達到 1420m2/m3。從技術(shù)角度上講，兩種技術(shù)在不分段燃燒時，循環(huán)床 NOx排放比鼓泡流化床低，而 CO 排放后者較低。 流化床鍋爐往往需加入一定的輔助燃料， 可焚燒多種廢物如樹皮、木材廢料等，也可加入煤或天然氣作為輔助燃料。 煙氣爐內(nèi)停留時間 3 秒。二次污染氣體的如 SO NOx、 Cl HCl 等均可得到有效控制，使之達到國家規(guī)定的排放標準。 流化床焚燒爐燃料適應(yīng)性廣，燃燒熱效率高，能有效控制 SO2和 NO2 等有機氣體的產(chǎn)生，燃燒熱強度高，設(shè)備體積小，單位投資少，在低熱值燃料焚燒方面有明顯的優(yōu)勢。 焚燒污染排放物 污泥焚燒產(chǎn)生大量帶飛灰的煙氣，這些煙氣中含有多種有毒物質(zhì)，如二惡英、甲硫醇、 SOx等，形成一次 污染。 由于污泥的含硫量較一般燃煤要低，尤其是污水廠污泥。 重金屬的含量直接影響了污泥的處理工藝。在重金屬含量不超標的情況下 可考慮綜合利用，如制水泥，造磚等。近年來隨著對城市廢 棄物焚燒爐的改進以及安裝更先進的污控裝置，所排放的二噁英的量已開始急劇下降，已下降到最初期城市廢棄物焚燒爐排放。 3）控制二惡英排放 影響污泥焚燒爐中二噁英和呋喃的形成和持續(xù)排放的因素包括：污泥成分和特性 、 燃燒的條件 、 煙氣的成分 、 顆粒的數(shù)量 、 煙氣的溫度 、 顆粒排除設(shè)備的溫度和酸性氣體的控制方法。此時應(yīng)考慮用化學(xué)方法提取重金屬元素，使之能夠用于農(nóng)業(yè)，或焚燒處理。 2）控制重金屬排放 污泥中通常含有各種有害的重金屬，如汞、銅、鎘、鉛等，這些重金屬物質(zhì)在水中不易降解， 性質(zhì)穩(wěn)定，進入水體后除通過食物鏈逐步蓄積外，能被水中的懸浮顆粒吸附而沉入污泥中，造成了污泥中重金屬含量較高。而且廢氣的潛在 性危害，有些還處在環(huán)保工作者的進一步認識、研究之中，如二惡英等 。國內(nèi)中科院、 35 浙江大學(xué)、東南大學(xué)等單位正在進行流化床鍋爐焚燒污泥試驗，取得了一定的經(jīng)濟和社會效益。在爐膛下部布置有耐高溫的布風(fēng)板，板上用惰性顆粒作為載熱媒體。 有毒有害廢水焚燒后的尾氣經(jīng)處理后達標排放，不致引起二次污染。 目前循環(huán)流化床燃燒物污泥技術(shù)已系列化 ， 污泥處理量 50~500噸 /天 。污泥焚燒鍋爐以鼓泡床使用最普遍，尤其是處理量較少的場合。 國內(nèi)外污泥流化床焚燒技術(shù)主要有兩種方式：循環(huán)流化床和鼓泡流化床焚燒技術(shù)。這種焚燒工藝最大的優(yōu)點就是節(jié)省能量，不管什么污泥來源，污泥烘干，只需干物質(zhì)含量達到 40％ (半干化 )，不需要額外的熱能就可以自己燃燒，到達熱平衡，而且焚燒產(chǎn)生的熱量足夠滿足半干化干燥機。 污泥流化床焚燒爐的焚燒溫度一 般為 660~830℃（輔助燃料采用煤時，該溫度區(qū)域擴大為 850℃）。干化系統(tǒng)中產(chǎn)生的少量廢氣被送入生物過濾器，經(jīng)生物除臭處理后排人大氣。一旦溫度變化，自動控制系統(tǒng)分別通過每臺泵的變頻調(diào)速控制器調(diào)節(jié)給供料分配器供料泵的供料速率，從而使干燥機的溫度保持恒定。 在運行期間，循環(huán)的氣體自成惰性化，氧氣的含量降低到幾乎為零。工藝的主要設(shè)備為流化床干燥器。其產(chǎn)品也是粉狀。 7）盤式干燥機 工藝的能源采用天然氣或沼氣，利用熱油爐加熱導(dǎo)熱油，然后通過導(dǎo)熱油在干 燥器圓盤和熱油爐之間的循環(huán)，將熱量間接傳遞給污泥顆粒，從而使污泥干化。 漿葉式干燥機需要由蒸汽或?qū)嵊吞峁崃俊］S上排列著中空葉片，軸端裝有熱介質(zhì)導(dǎo)入的旋轉(zhuǎn)接頭。每個單元段包括循環(huán)風(fēng)機、加熱裝置、單獨或公用的新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)。并且回轉(zhuǎn)圓筒干燥機很短，整個系統(tǒng)的投資小。干燥過程中的所用的熱載體一般為熱空氣、煙道氣或水蒸氣等。 2）普通回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機 普通回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機的工藝流程與三 筒 式回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機相似，只是能耗稍高。 1）三 筒 式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機 由于普通的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機，包括三 筒 式回轉(zhuǎn)圓 筒 干燥機，只能干燥顆粒狀的物料。其中，間接干化系統(tǒng)通過導(dǎo)熱油進行換熱，對煙氣無限制 性要求；而直接干化系統(tǒng)由于煙氣與污泥直接接觸，雖然換熱效率高，但對煙氣的質(zhì)量具有一定要求，這些要求包括：含硫量、含塵量、流速和氣量等?？梢钥紤]部分利用的方案。按照能源的成本，從低到高，分列如下： 煙氣：來自大型工業(yè)、環(huán)保基礎(chǔ)設(shè) 施（垃圾焚燒爐、電站、窯爐、化工設(shè)施）的廢熱煙氣是零成本能源，如果能夠加以利用，是熱干化的最佳能源。熱量被部分利用后的煙道氣正常排放。燃燒產(chǎn)生的熱量存在于煙道氣中，這部分熱量的利用形式有兩類： 1) 直接利用：將高溫?zé)煹罋庵苯右敫稍锲?，通過氣體與濕物料的接觸、對流進行換熱。 26 框式壓濾機 一般板框式壓濾機與其他類型脫水機相比，泥餅含固率最高，如果從減少污泥堆置占地因素考慮，板框式壓濾機應(yīng)該是首選方案。 液壓壓緊 機構(gòu) ：液壓壓緊機構(gòu)的組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿以及活塞桿與壓緊板連接的卡片 。 2） 離心式脫水機 25 離心脫水機（ Centrifuge）主要由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，立即被甩人轉(zhuǎn)轂腔內(nèi)。脫水機的種類很多，按脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水及離心脫水三大類。它直接影響污泥焚燒設(shè)備和處理費用（當(dāng)污泥揮發(fā)物含量高、含水率低時，通常能維持自