市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程可行性分析報(bào)告建設(shè)節(jié)能專篇

市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程可行性研究報(bào)告節(jié)能專篇商業(yè)秘密編號(hào)：市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程可行性研究報(bào)告節(jié)能專篇院長(zhǎng)：院總工程師：院主管總工：處主管總工：主要編制人員：參加編制人員：目錄1項(xiàng)目概況 11.1項(xiàng)目基本情況 11.2項(xiàng)目背景 11.2.1城市概況 11.2.2城市污泥處理處置現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題 11.2.3城市污泥處理處置規(guī)劃 21.3工程概況 31.3.1工程內(nèi)容及范圍 31.3.2工程的建設(shè)規(guī)模 41.3.3工程選址 41.3.4投資估算 51.3.5處理目標(biāo) 61.4項(xiàng)目建設(shè)方案 61.4.1污泥處理系統(tǒng) 61.4.2工程設(shè)計(jì) 102合理用能標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范 142.1相關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)政策 142.2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 142.3污泥處理處置的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 152.4建筑設(shè)計(jì)類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 152.5其他終端用能產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn) 163項(xiàng)目能源利用分析 173.1項(xiàng)目的能源消耗系統(tǒng) 173.2項(xiàng)目所有耗能系統(tǒng)的用能方式 173.3所有用能系統(tǒng)的能耗計(jì)算方法 243.3.1項(xiàng)目建設(shè)階段的用能計(jì)算方法 243.3.2項(xiàng)目運(yùn)行階段的用能計(jì)算方法 283.4用能系統(tǒng)耗能的計(jì)算舉例 303.5項(xiàng)目的綜合能耗分析 313.5.1項(xiàng)目的能耗系統(tǒng)構(gòu)成 313.5.2項(xiàng)目綜合能源消耗量 314項(xiàng)目所在地能源供應(yīng)條件 334.1市能源發(fā)展的指導(dǎo)思想\原則和目標(biāo) 334.1.1指導(dǎo)思想 334.1.2基本原則 334.1.3發(fā)展目標(biāo) 334.2市能源生產(chǎn)與消費(fèi)情況及特點(diǎn) 344.2.1市能源生產(chǎn)情況 344.2.2市能源消費(fèi)情況 344.3本項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)能源供求平衡的影響 344.3.1項(xiàng)目實(shí)施的能源保障條件與要求 344.3.2項(xiàng)目實(shí)施對(duì)市能源供求平衡的影響 355項(xiàng)目節(jié)能措施及效果分析 365.1節(jié)能的必要性及意義 365.2本項(xiàng)目能耗種類 365.3節(jié)能措施及效果分析 375.3.1增加污泥焚燒系統(tǒng) 375.3.2干化機(jī)產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行焚燒處理 405.3.3合理的選擇廠址 425.3.4機(jī)電、電氣設(shè)備的合理選用 435.3.5采暖、通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能方案 435.3.6建筑節(jié)能 441項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目基本情況1）項(xiàng)目名稱：市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心2）項(xiàng)目建設(shè)單位：市公用事業(yè)局市排水有限責(zé)任公司3）項(xiàng)目工程地點(diǎn)：市開(kāi)福區(qū)新港鎮(zhèn)金霞村4）設(shè)計(jì)單位：中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院湖南省建筑設(shè)計(jì)院1.2項(xiàng)目背景1.2.1城市概況是湖南的省會(huì)，省政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科教、商貿(mào)、交通、金融、信息中心。全市轄芙蓉、天心、岳麓、開(kāi)福、雨花五區(qū)和、望城、寧鄉(xiāng)三縣及瀏陽(yáng)市，共有52個(gè)街道辦事處，76個(gè)建制鎮(zhèn)，44個(gè)鄉(xiāng)?？偯娣e11819.5平方公里，其中市區(qū)面積556.33平方公里，建城區(qū)面積128平方公里?？?cè)丝?87.09萬(wàn)人，其中非農(nóng)業(yè)人口191.89萬(wàn)人，市區(qū)人口180.77萬(wàn)人。位于東經(jīng)111度53分至114度15分,北緯27度51分至28度40分之間，東西長(zhǎng)約233公里，南北寬約90公里，從東至西依次是瀏陽(yáng)市、縣、市、望城縣和寧鄉(xiāng)縣，基本處于湘中丘陵與洞庭湖沖積平原過(guò)渡地帶和湘瀏盆地。市區(qū)處于湘江和瀏陽(yáng)河交匯的河谷臺(tái)地1.2.2城市污泥處理處置現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題市按自然地形特征，以湘江為界，劃分成兩大排水系統(tǒng)，分別是城市主體湘江東岸排水系統(tǒng)和湘江西岸排水系統(tǒng)。其余，新區(qū)東翼及北組團(tuán)的馬坡嶺、泉塘和撈霞地區(qū)分別按自然地形排放。湘江東岸排水系統(tǒng)均采用合流排水制，按地形劃分形成了7個(gè)匯水區(qū)域，并依照規(guī)劃形成了各自的污水收集系統(tǒng)。目前，上述區(qū)域已建成三座污水處理廠，總處理能力為40×104m3/d表1-1市現(xiàn)狀污水處理廠概況表污水處理廠名稱現(xiàn)狀規(guī)模(萬(wàn)m3/d)污水處理工藝污泥處理工藝脫水污泥量(t/d)含水率(%)金霞污水廠18氧化溝濃縮-脫水98～10878～80湘湖污水廠14氧化溝濃縮-脫水40～5080星沙污水廠8氧化溝濃縮-脫水12～1680從表1-1中可以看出，目前三座污水處理廠均將產(chǎn)生的剩余污泥只進(jìn)行濃縮-脫水處理，脫水后的污泥含水率在75～80%之間，然后直接送往市垃圾處理中轉(zhuǎn)站，進(jìn)行機(jī)械化整裝后，送至市黑糜峰垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置。但是由于污泥排放量日益增加，且脫水污泥含水率依然較高，給垃圾與污泥填埋壓實(shí)帶來(lái)困難，且污泥產(chǎn)生沼氣也存在一定危險(xiǎn)性，嚴(yán)重影響了填埋場(chǎng)正常運(yùn)行，目前市黑糜峰垃圾填埋場(chǎng)已明確提出拒絕長(zhǎng)期接收現(xiàn)狀污水處理廠高含水率脫水污泥（含水率為80％）的請(qǐng)求。另外市政污泥中含有大量有機(jī)質(zhì)及礦物質(zhì)，直接填埋完全忽略了污泥的資源性特征，意味著一種浪費(fèi)。1.2.3城市污泥處理處置規(guī)劃首先是要實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化目標(biāo)，提高污泥資源化程度，最終實(shí)現(xiàn)污泥的循環(huán)利用，形成一個(gè)完整的污泥處理處置系統(tǒng)。污泥濃縮-脫水以分散處理方式為主，即在各污水處理廠內(nèi)進(jìn)行。污泥進(jìn)一步處理處置則以集中方式為主，即建立市政污泥集中處置工程。經(jīng)處理處置后的污泥必須達(dá)到相應(yīng)國(guó)家排放及相關(guān)資源化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)市污水及污泥處理處置規(guī)劃目標(biāo)，現(xiàn)在至2020年間，市現(xiàn)有及規(guī)劃建設(shè)污水處理廠參見(jiàn)表1-2。表1-2市污水處理廠規(guī)劃一覽表（單位：萬(wàn)m3/d）處理廠名稱現(xiàn)有2010年規(guī)劃增加2020年規(guī)劃增加合計(jì)金霞污水處理廠1818湘湖污水處理廠1414星沙污水處理廠8412開(kāi)福污水處理廠2020長(zhǎng)善垸污水處理廠16824花橋污水處理廠161026新開(kāi)鋪污水處理廠1010岳麓污水處理廠303060撈霞污水處理廠1010暮云污水處理廠1616合計(jì)409278210鑒于目前市各現(xiàn)有污水處理廠尚無(wú)污泥處置設(shè)施，大量濕污泥的堆放與未處理填埋必然影響城市環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，所以市市政污泥處置設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)工作便顯得尤為重要。1.3工程概況1.3.1工程內(nèi)容及范圍本工程主要內(nèi)容為：建設(shè)市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心。污泥處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程服務(wù)對(duì)象為：市規(guī)劃的污水處理廠濃縮-脫水后污泥。工程建設(shè)年限：根據(jù)《市城市總體規(guī)劃說(shuō)明書(shū)》（2003-2020）、《市市政污泥處置專項(xiàng)規(guī)劃》（2005-2020）和現(xiàn)實(shí)的具體情況，本次工程建設(shè)期限為2005年至2020年，近期2005～2010年，遠(yuǎn)期2011～2020年。根據(jù)規(guī)劃，確定城市規(guī)劃年限為2020年。為使市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程的實(shí)施既符合近期發(fā)展，又滿足中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略需求，將本次工程的規(guī)劃年限分為兩期，遠(yuǎn)期為2020年；近期既考慮工程建設(shè)年限要求，又要使其工程建設(shè)規(guī)模與實(shí)際運(yùn)行和遠(yuǎn)期處理規(guī)模很好銜接，確定其設(shè)計(jì)年限為2010年。在此基礎(chǔ)之上，從本項(xiàng)目的建設(shè)周期和污水處理廠目前對(duì)污泥排放的迫切性并考慮運(yùn)行初期水量不足的實(shí)際出發(fā)，將近期工程建設(shè)按一次設(shè)計(jì)，兩步實(shí)施方式進(jìn)行。其中近期工程一期工程為2008年；二期工程為2010年。1.3.2工程的建設(shè)規(guī)模根據(jù)批復(fù)的可研報(bào)告：近期工程市政污泥處置規(guī)模為750t/d（按含水率80%計(jì)），折合干固體150噸。遠(yuǎn)期市政污泥集中處置工程設(shè)計(jì)規(guī)模為1250t/d按含水率80%計(jì)），折合干污泥250t/d。1.3.3工程選址根據(jù)市總體規(guī)劃城市發(fā)展方向和市水文地理環(huán)境，并考慮污泥集中處理的工藝要求，污泥集中處理廠址的設(shè)置最好依托于某個(gè)污水處理廠，這樣利于污泥處置中心的污水排放，并可以使污水廠的出水得以利用，選擇撈霞污水處理廠作為市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心備選廠址方案。撈霞污水處理廠地處開(kāi)福區(qū)境內(nèi)，市市區(qū)最北端，湘江城區(qū)下游，規(guī)劃控制用地320畝左右。由于又增加了污泥焚燒系統(tǒng)，原有的征地范圍用地滿足不了新增的工藝要求，需要新增部分占地。新增加的占地位于原污泥處置中心的西側(cè)，為原新港污水處理廠規(guī)劃用地范圍，此次項(xiàng)目的占地是將新港污水處理廠進(jìn)行優(yōu)化布局后節(jié)約出的占地，新增加的用地面積為：14647.41m2，合1.3.4投資估算市市政污泥處理處置及綜合利用試驗(yàn)中心增加污泥焚燒后工程總投資及主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：工程總投資：93373.5萬(wàn)元原可研投資：33758.86萬(wàn)元增加投資：59614.64萬(wàn)元1）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（含財(cái)務(wù)費(fèi)用）：年總生產(chǎn)成本：18533.74萬(wàn)元單位生產(chǎn)成本：677.03元/噸濕污泥單位生產(chǎn)成本：0.385元/m3污水年總經(jīng)營(yíng)成本：9312.25萬(wàn)元單位經(jīng)營(yíng)成本：340.17元/噸濕污泥單位經(jīng)營(yíng)成本：0.193元/m3污水2）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（不含財(cái)務(wù)費(fèi)用）：年總生產(chǎn)成本：13781.74萬(wàn)元單位生產(chǎn)成本：503.44元/噸濕污泥單位生產(chǎn)成本：0.286元/m3污水年總經(jīng)營(yíng)成本：9312.25萬(wàn)元單位經(jīng)營(yíng)成本：340.17元/噸濕污泥單位經(jīng)營(yíng)成本：0.193元/m3污水1.3.5處理目標(biāo)作為污水污泥處理項(xiàng)目，工程的總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化和資源化。但考慮在實(shí)現(xiàn)污泥的資源化方面目前都還沒(méi)有穩(wěn)妥成熟的技術(shù)、可靠的環(huán)境保護(hù)措施、輔助材料來(lái)源的勘察論證和市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，因此，一期工程的目標(biāo)定為首先實(shí)現(xiàn)“減量化、穩(wěn)定化及無(wú)害化”目標(biāo)，同時(shí)進(jìn)行污泥資源化生產(chǎn)試驗(yàn)等工作，為最終實(shí)現(xiàn)污泥資源化創(chuàng)造條件。另外污泥進(jìn)行干化焚燒，焚燒后的灰渣用于建筑材料是本項(xiàng)目的最終目標(biāo)。至于污泥中的可能存在的重金屬等有毒有害物質(zhì)，研究表明，污泥制成建材后，一部分會(huì)隨灰渣進(jìn)入建材而被固化其中，重金屬失去游離性，因此，通常不會(huì)隨浸出液滲透到環(huán)境中，從而不會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的危害。1.4項(xiàng)目建設(shè)方案本項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容包括污泥處理系統(tǒng)和工程建設(shè)兩個(gè)方面。1.4.1污泥處理系統(tǒng)污泥處理工程主要包括以下系統(tǒng)：污泥接受、儲(chǔ)存、輸送和干化系統(tǒng)，焚燒和余熱鍋爐系統(tǒng)，煙氣凈化系統(tǒng)，水-蒸汽循環(huán)系統(tǒng)，灰渣處理系統(tǒng)以及其它輔助系統(tǒng)等。圖1-1市政污泥集中處理及綜合利用工