深圳循环经济污泥干化项目Word格式文档下载.docx
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特区内污水排放量达到125.23万m3/日，处理率达到69.35%。
污水处理后产生大量污泥，按目前处理率计算，特区内每天产生含水率80％的污泥约400吨左右，目前采取全部到下坪生活垃圾填埋场进行填埋。
由于污水处理厂只对污泥进行了浓缩脱水处理，达不到稳定化和无害化要求。
将其与城市生活垃圾混合填埋时，首要问题是会占用相当大比例的填埋场库容，缩短填埋场的使用寿命，造成社会成本的加大。
其次，将脱水污泥与城市生活垃圾混合填埋会给填埋场带来一系列的运行困难，如使压实机难以进行压实，严重的甚至使压实机陷入垃圾堆中难以动弹。
尤其在雨季，接收脱水污泥的填埋场通常都处于瘫痪状态。
此外，当脱水污泥与城市生活垃圾混合填埋时，容易孳生很多环境问题，主要表现为：
氮、磷等营养元素对地下水体和地表水体的污染；
由于污泥中含有大量的有机质，致使卫生填埋场臭气更严重；
污泥自身很高含量的含水率和有机质降解所产生的渗沥液，性质复杂，加大渗沥液处理投资和运行费用；
因污泥中含有大量有益有机质降解的微生物，从而使沼气产生速率加快，增加气体收集难度；
因污水处理厂与城市生活垃圾卫生填埋场距离较远，通常需要穿过市区运送到城市生活垃圾卫生填埋场，给城市街道和沿途环境造成很大影响。
合理处理处置城市污水处理厂产生的污泥是深圳市迫切需要解决的问题。
《“十一五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》提出，全部污水处理厂污泥，必须进行无害化处理处置；
经济发达的大城市可采用厌氧消化+干化+填埋、干化+焚烧+填埋、浓缩污泥+干化+综合利用方式。
《深圳市污水处理及再生利用设施建设规划（2006--2010）》提出，污泥处置采用污泥干化+焚烧或综合利用的方式。
深圳市是一个经济发达的大城市，可选择的污泥处置工艺中，干化是一个必不可少的步骤。
深圳南山热电厂是深圳南山热电股份有限公司全资企业，承担着深圳市地方供电电力的1/3负荷，同时还担负对周边地区工业用户的供热。
厂内共有四套发电机组，其中1994年建设投产的第一套9E机组，鉴于当时国产设备的技术水平，采用的是次高压单压热力系统，余热锅炉的排烟温度达到170℃；
1999年建设投产的第二套机组采用的是双压、汽轮机抽汽除氧的热力系统，余热锅炉排烟温度超过139℃。
每台机组的烟气排放量为108万立方米/小时。
目前大量的余热随烟气直接排出，没有加以综合利用。
与南山热电厂毗邻的南山污水处理厂是深圳特区内规模较大的污水处理企业，设计处理能力73.6万m3/日（一级处理），2006年6月开始进行二级生化处理改造；
目前日产污泥量为150吨/日左右。
根据污水厂和热电厂仅一墙之隔的有利条件，深圳南山热电股份有限公司提出利用南山热电厂发电排放的烟气余热对南山污水处理厂的污泥进行加热干化处理，这样一方面可使污泥的含水量大大降低，便于其最终安全、合理地进行处置（卫生填埋或综合利用），同时还可以将南山热电厂原来白白排放掉的余热烟气加以充分利用，使能源不被浪费，体现了循环经济的发展思路。
为此，深圳南山热电股份有限公司经过大量前期分析论证工作，于2006年向深圳市发展和改革局提交了《关于建立深南电循环经济产业基地的报告》（深南电字[2006]97号）。
2006年8月，深圳市发展和改革局以深发改函[2006]707号文的形式，批复同意开展深南电循环经济示范区项目的前期工作，其中将“利用烟气余热将市水务集团南山污水处理厂的污泥干化，使之成为辅助燃料等资源产品”确定为一项重要建设内容。
“深圳循环经济污泥干化项目”（以下简称本项目）拟充分利用深圳南山热电厂排放的烟气余热，在无需新增热源的前提下，使深圳特区污水处理厂污泥得到减量化处理，仅按特区内目前污水排放量计算，如果全部利用烟气余热干化污泥，仅干化污泥能源消耗成本每年即可节约600万元左右，经济效益和社会效益可观。
同时，提高了深圳南山热电厂联合循环发电的热能利用率，从而真正实现以废治废和循环经济的目标。
根据《中华人民共和国环境保护法》、国务院令第253号《建设项目环境保护管理条例》以及国家环保总局环发[2002]第14号令《建设项目环境保护分类管理名录》等有关法律法规的规定，该项目必须执行环境影响评价报告审核制度。
受南山热电股份有限公司的委托，国家环保总局华南环境科学研究所承担该项目的环境影响评价工作，编制该项目的环境影响报告书。
由于项目所在区域近年来已经开展过一些项目的环境影响评价工作，环境现状资料比较丰富，因此该项目环评工作的环境调查部分主要依据已有现状资料和现场实地踏勘。
国家环保总局华南环境科学研究所承担该项目环评的课题小组根据所收集到的资料和现场考查结果，结合项目的规模、污染物排放量及其“三废”处理措施，分析和预测了本项目对周围环境产生的影响程度和范围，评估了污染防治措施的效果，并提出了相应的环保对策，按照项目环境影响评价技术导则的要求，编制完成了本项目环境影响报告书。
2、建设项目及其工程概况
2.1项目名称、地点及建设性质
（1）项目名称
深圳循环经济污泥干化项目（一期）。
（2）项目地点
建设项目选址位于广东省深圳市南山区月亮湾大道南山热电厂内，紧靠7号机组附近地段。
项目地理位置图见图2-1。
（3）面积
项目无需新增用地，全部在南山热电厂厂区内改造，占地总面积为9467m2。
（3）建设性质
本项目属于新建循环经济项目，利用深圳南山热电厂7号机组（燃LNG）烟气余热对南山污水处理厂生活污水处理后的污泥进行干化处理。
（4）总投资
本项目（一期）总投资为15652.97万元。
（5）项目主要经济技术指标
表2-1项目主要技术经济指标表
序号
项目
单位
数量
备注
1
总投资
万元
15652.97
2
建设资金
15032.62
3
流动资金
279.41
4
建设期利息
340.94
5
生产规模
吨/年
146000
日处理湿污泥400t，干化后污泥为147t/d
6
项目定员
人
56
7
全年生产运行天数
天
365
每天三班制，每班8小时
8
总占地面积
m2
9467
9
污泥储存库建筑面积
500
10
污泥成品库建筑面积
300
11
生物土壤滤床地表面积
1896
图2-1项目地理位置示意图
2.2项目生产工艺
目前现有的污泥干化技术主要有转鼓干化工艺、流化床干化工艺、污泥干化“珍珠工艺、涡轮薄层干化工艺、低温冷风干燥工艺等。
本项目拟按照循环经济的思路，以废治废，采用“利用烟气余热二段式污泥干化”方法，利用南山热电厂#7机组烟气余热对南山污水处理厂的污泥进行干化处理，一方面可减少污泥的量，另一方面，干化后的污泥可作为燃料使用。
2.2.1工艺原理
该方法是浙江大学环境与生物地球化学研究所基于“污泥作为资源，无论以哪一种形式得到有效地利用，都必须首先经过干化步骤”的共识而发展起来的国家发明专利技术（回流式可控温污泥干化装置与方法，ZL200410052759.0；
利用锅炉烟气余热干化污泥的方法，ZL200510048978.6；
利用热电厂烟气余热的污泥干化系统，ZL200510049554.1；
利用垃圾发电厂烟气余热干化污泥与污泥发电一体化的方法，ZL200510050634.9）。
城市污水处理厂产生的污泥中所含丰富的有机物质是污泥作为资源可以被利用的主要部分，为了在干化过程中能够使大部分有机物质保存下来而不受到破坏，干化的温度不宜太高，但是，经过压滤后的污泥含水率一般在80％左右，如果干化时提供的温度不够高，会影响污泥干化的效率。
热电厂排放的烟气温度一般在130℃-170℃之间，而且具有巨大的烟气排放量，这个温度和足够大的烟气量正好满足，既能使污泥得到有效地干化，又能使污泥中绝大部分可利用的有机物质不遭受破坏，从而保存了90%以上原始污泥的热值。
为了达到最佳效果，并在污泥干化的过程中自然形成质地坚硬的污泥团粒，从而可以用作烧制轻质节能砖和生产水泥压制品，也可以作为燃煤的辅助燃料、水泥原材料和垃圾填埋场覆盖土。
该方法主要是通过二段干化系统，来达到污泥干化，并同时形成团粒的目的。
干化和成粒系统的主体由以下装置所组成：
供热管道、烘干回转窑、尾气抽风机和除尘除气装置。
二段干化系统之间，由螺旋输送机相连接。
具体实施步骤如下：
将含水量为75～85％城市污水处理厂产生的污泥在堆放场进行预处理，这一过程不仅可以使污泥中一部分水分自然蒸发，而且可以使来自不同地点的污泥均匀化。
预处理的时间可以根据堆放场地的大小和天气条件而定；
为了使污泥在第一段干化时能与热量充分接触，提高污泥干化的效率，同时为污泥成粒创造条件，将经过预处理后的城市污水处理厂污泥通过特制的进料设备，呈分散状均匀地送入第一烘干转窑，进行第一段干化；
从第一烘干转窑出来的污泥，通过螺旋输送机送入第二烘干转窑，进行第二段干化；
经过二段式干化过程，污泥随着特制烘干设备的转动，在连续地上下滚动中得到有效干化、进一步成粒和磨圆，并逐渐变硬。
从第二烘干转窑出来的污泥颗粒，通过分料筛，不符合粒径要求的污泥颗粒作为燃煤的辅助燃料或用于园林绿化，符合粒径要求的污泥颗粒可以用于烧制轻质节能砖和生产水泥压制品。
2.2.2本项目干化系统工艺流程及产污环节
污泥干化工艺原理及产污环节见下图：
污泥在二段干化过程中，从污泥干化中产生的烟尘和尾气，通过除尘除气装置进行处理后，达到广东省大气污染物排放标准后排放。
对于污泥预处理时产生的臭气、干化污泥冷却过程中释放的气体，以及污泥干化车间的交换空气，通过气体收集系统送入生物土壤滤床进行生物消除。
2.2.3干化污泥最终去向
利用烟气余热二段式污泥干化方法处理后的城市污泥为中间产品，呈团粒状，团粒物粒径一般在1-8mm，质地坚硬，且具有1800-2000大卡/千克的热值，相当于标准煤1/3左右的热值，因此，一方面可以作为污泥干化时的辅助燃料（如果是燃煤供热炉），可节约15～30％的标准煤，另一方面也可以作为其他循环流化床锅炉的辅助燃料。
根据调查，目前深圳临近地区东莞市有循环流化床锅炉近50台，总额定蒸发量达3500t/h，初步统计每天耗煤量约8000t，循环流化床锅炉可以燃烧污泥干化产品，污泥干化一期工程每日产生约120吨污泥，如循环流化床锅炉按1/10比例掺烧干污泥，仅东莞地区的循环流化床锅炉就完全可以消纳污泥干化一期工程产生的干污泥。
这样不仅实现完全意义上的污泥减量化、稳定化、资源化的处置，而且间接节省了煤炭资源，达到了循环经济、可持续发展的目的。
本项目经干化后的污泥成品约147t/d，目前深圳南山热电股份有限公司已与深圳市能源环保有限公司达成协议，干污泥成品可全部由深圳市能源环保有限公司进行焚烧处理。
2.3污染源及防治措施分析
1）废气
本项目尾气在经过水膜除尘器处理后，通过一条高60m、内径3.2m的烟囱高空排放。
类比江阴康顺热电厂干化污泥后的烟气情况，估算本项目排放的污泥干化烟气中污染物见下表：
干化污泥后排放烟气中污染物含量浓度：
mg/m3
污染物
烟气量
产生浓度
产生量（kg/h）
排放浓度
排放量（kg/h）
烟尘
5.7×
105
（Nm3/h）
37
21.11
26.12
14.88
NO2
305
173.64
93.94
53.48
SO2
137
78.11
45.02
27.91
NH3
0.06
0.034
<
0.03
0.017
H2S
0.17
0.096
0.02
0.0114
注明：
本项目仅需使用7#机组57万m3烟气。
实际上，本项目投产时，7＃机组燃料已经从重油改为LNG，烟气中污染物含量相对目前燃油烟气将大大减少。
2）废水
项目废水包括生活污水（5.7m3/d）和生产废水，生产废水包括：
化验室废水（1m3/d）、风机冷却水（循环使用）和水膜除尘系统污水（循环使用）。
废水治理措施如下：
1）生活污水经现有南山电厂生活污水处理装置处理后排入南山污水处理厂；
2）化验室废水直接排入南山污水处理厂；
3）风机冷却水全部排入水膜除尘系统清水池作为水膜除尘系统补充水；
4）水膜除尘系统用水是循环使用的，因此，水的消耗量是很少的，消耗的水量主要是蒸发水和渗滤水。
水膜除尘装置在工作中蒸发和渗滤的消耗水由风机冷却水作为补充。
水膜除尘系统的循环用水通过沉淀处理后可全部回用。
3）噪声
项目噪声源主要为车间生产设备、风机、输送泵噪声等，这些设备的噪声范围在80－95dB（A）。
项目采用的治理方案如下：
（1）生产车间噪声防治措施及对策
加强生产车间门、窗的密闭性，以增加对生产设备产生噪声的隔声作用，同时选取低噪声先进生产设备，对噪声较大的机械采取适当吸声、隔声及消声减震措施。
（2）风机噪声防治措施及对策
选用低噪声风机，将风机置于偏僻处，并对其进行减振处理，进出风口软接头处理。
同时尽可能加强绿化，即可美化环境，同时也可隔声、吸声。
4）固体废物
项目的固体废物主要为员工生活垃圾，产生量约为56kg/d（本项目员工人数为56人，生活垃圾的产生量按1kg/人·
日计）。
生活垃圾经清扫、收集后，由环卫部门清运、卫生填埋或焚烧处置。
此外，本项目经干化后的污泥成品约147t/d，该干污泥成品可全部由深圳市能源环保有限公司进行焚烧处理。
2.4主要污染物综合排放对比分析
项目为利用现有南山热电厂＃7机组烟气余热对深圳南山污水处理厂的湿污泥进行干化处理，项目投产后，可以实现污泥的减量化处理，同时，电厂烟气在通过干化系统后，部分污染物会被吸附在污泥中，见表3-24。
表3-24项目建成前、后烟气及污泥排放情况对比
主要污染物
原有污染物
经干化系统后
变化
情况
浓度（mg/m3）
排放量（t/a）
烟气
684.2
244.5
-439.7
1521.1
468.5
-1052.6
184.9
130.3
-130.3
－
0.1
+0.1
0.15
+0.15
污泥
14600
53655
-92345
由上表可见，本项目建成后，最终需要处置的污泥量将大大减少，且干化后的污泥热值较高，可全部回收利用至焚烧系统；
同时，电厂原有排放的烟气中污染物含量也将大大减少。
3、项目周边环境质量现状
（1）水环境质量现状结论
调查结果显示，大铲湾港区海水中无机氮含量超标严重，其他指标符合其功能要求的四类海水水质标准。
（2）大气环境质量现状结论
根据2007年3月的监测结果，各监测点NO2、SO2、PM10小时平均浓度值及日平均浓度值均符合《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中的二级评价标准的要求。
NH3浓度值均符合《恶臭污染物排放标准》（GB14554—93）厂界二级标准。
H2S浓度值均符合《恶臭污染物排放标准》（GB14554—93）厂界二级标准。
臭气浓度值除1＃监测点受到旁边南山污水处理厂的影响出现超标外，超标率为25%。
其余监测点均符合《恶臭污染物排放标准》（GB14554—93）厂界二级标准。
细菌总数浓度值空气清洁度介于清洁空气与普通空气之间。
由此说明，目前评价区域范围内空气环境质量一般，除臭气监测指标不能满足评价标准的要求外，其余监测指标均可以满足评价标准要求。
其恶臭指标出现超标现象主要原因可能是受到南山污水处理厂的影响。
（3）声环境质量现状结论
由监测结果可见，拟建项目区域的声环境质量较差，分析其主要原因是月亮湾大道来往大型货车发动机噪声与喇叭响声带来了较大的影响。
4、项目环境影响预测
（1）环境空气影响预测
环境空气质量预测结果表明：
本项目扩建后，正常排放的情况下，新增的污染源及污染物在各个环境敏感点引起的浓度增值较小，各污染因子与环境背景值叠加后均达标，可以满足当地环境空气质量功能区的要求；
但在事故排放的情况下，大气污染物的增量显著增加，尤其是颗粒物，未经除尘处理直接排放的话会对当地的环境空气质量产生较大的影响。
卫生防护距离：
根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201-91）规定，计算得到本项目卫生防护距离为200m。
（2）水环境影响分析
本项目废水产生量少、水质简单，且全部废水均排入南山污水处理厂，因此项目废水对周围环境产生的影响很小。
（3）声环境影响预测
由预测结果可知，本项目的投产运行，将使其厂界昼间噪声水平达到昼间63.9～66.7dB（A），夜间60.2～66.9dB（A），夜间噪声水平均超过标准值。
夜间噪声不达标的原因，主要是由于本底监测值较大，本项目的噪声源对预测点的贡献值均低于标准。
本项目位于交通主干道的一侧，另侧为海域，厂界200m内没有居民点或噪声敏感点，因此，根据点声源由于传播距离的增加而引起的衰减，项目的噪声不会对周围的居民造成影响。
（4）固体废物环境影响分析
固体废物经收集后分类处理：
生活垃圾经清扫、收集后，由环卫部门清运、卫生填埋或焚烧处置；
对于干化后的污泥成品，目前深圳南山热电股份有限公司已与深圳市能源环保有限公司达成协议，干污泥成品可全部由深圳市能源环保有限公司进行焚烧处理。
本项目产生的固体废物采取以上措施后，对周围环境影响较小。
14.4污染防治措施及对策的评价结论
（1）恶臭气体
本工程设计采用封闭的污泥储存库和污泥成品库，污泥释放的臭气通过引风设备引入生物土壤滤床进行处理，利用土壤中的有机质及矿物质将臭气吸附、浓缩到土壤中，然后通过土壤中的微生物进行降解。
根据同类项目类比分析，经过土壤滤床净化后，各种恶臭气体的去除率均可达到96％，故项目恶臭气体的治理措施是可行的。
（2）污泥干化烟气尾气
本项目对污泥干化时排放的烟尘通过水膜除尘装置处理后，新建一条60m高的烟囱高空排放。
项目共设置8台水膜除尘装置，改进后的水膜除尘装置不仅可以除去其中的大部分烟尘，而且还可以将其中的异味气体去除。
5、污染防治措施技术可行性分析
5.1废气处理措施
5.1.1废气种类及特征
本项目废气污染物主要包括：
污泥储存、运输和干化时释放的恶臭气体、污泥干化过程产生的烟尘。
5.1.2恶臭气体处理措施可行性分析
在本项目污泥干化工艺中，为了有效地控制污泥储存、预处理和干化后污泥在冷却过程释放的恶臭气体，设计了生物土壤滤床。
生物土壤滤床是一种利用土壤中的有机质及矿物质将臭气吸附、浓缩到土壤中，然后通过土壤中的微生物将其降解的方法。
本工程设计的污泥储存库和污泥成品库是封闭式的，释放的臭气通过引风设备引入生物土壤滤床底部的穿孔管构成的空气分布系统，将收集的臭气缓慢地自下而上在土壤滤床介质中扩散，暂时地吸附在载体表面、微生物表面，或吸附在薄膜水层中，然后臭气被微生物吸收，参与微生物代谢，臭气被转化成CO2和H2O。
污泥中散发的恶臭气体主要是硫化氢和氨，它们的产生与污泥中微生物的分解作用有关，因此硫化氢和氨气体释放主要发生在污泥储存过程。
根据对微生物除气效果的监测表明，生物滤床对硫化氢和氨的去除率分别达到98%和96%。
图7-2生物土壤滤床效果
本项目恶臭气体产生量：
根据以上分析估算，本项目恶臭气体产生及排放情况见表7-5：
表7-5恶臭气体的产气及排放情况
项目
产气率（mg/d·
kg湿污泥）
气体浓度（mg/m3）
产生量
（t/d）
（mg/m3）
排放量（t/d）
去除率
（％）
氨
2.46
0.012
0.984
0.000485
0.0398
95.96%
三甲胺
0.018
8.87E-05
0.0072
3.55E-06
0.0003
96.00%
硫化氢
148.5
0.732
0.0594
0.0293
0.00238
甲硫醇
2.082
0.0103
0.8328
0.00041
0.0332
96.02%
甲硫醚
0.12
0.000108
0.048
4.3E-06
0.0019
丙硫醇
41.7
0.0374
16.68
0.0015
0.6690
95.99%
由上表可见，经过土壤滤床净化后，各种恶臭气体的去除率均可达到96％，项目恶臭气体的治理措施是可行的。
5.1.3干化烟气处理措施可行性分析
本项目利用现有南山电厂＃7燃油机组烟气余热进行污泥干化，污泥干化后的尾气包括原电厂烟气中的污染物，同时在干化过程中，污泥受热会产生部分恶臭气体。
项目干化后的尾气利用8台水膜除尘器（加碱液）多级处理后通过一条60m高的烟囱排放。
根据同类项目的检测结果表明，在利用烟气余热干化污泥的生产过程中不仅不会增加原烟气中的烟尘和有害气体排放，而且污泥干化排出的尾气经过水膜除尘后，排放质量优于原先排放的质量，即烟气通过干化系统后，其中的SO2、NO2和颗粒物的量还会减少。
这是由于在利用烟气余热干化污泥的过程中，湿污泥吸附了烟气中的部分颗粒物。
主要恶臭气体硫化氢的产生浓度为：
0.03~0.06mg/m3；
氨气的产生浓度为：
0.16~0.17mg/m3。
项目共设置8台水膜除尘装置，改进后的水膜除尘装置不仅可以使污泥干化时排放尾气中的大量尘粒消除，而且还可以通过投放碱性药水将其中的恶臭气体（主要为酸性气体硫化氢、氨气等）去除，根据类比，本项目干化系统尾气处理前后污染物浓度变化见下表。
mg/m3排放量：
kg/h
排放量
14.8
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