1、市市政污泥集中處置和綜合利用試驗中心工程可行性研究報告節能專篇目 錄1項目概況11.1項目基本情況11.2 項目背景11.2.1城市概況11.2.2 城市污泥處理處置現狀及存在的問題11.2.3 城市污泥處理處置規劃21.3 工程概況31.3.1 工程內容及范圍31.3.2 工程的建設規模41.3.3 工程選址41.3.4 投資估算51.3.5 處理目標61.4 項目建設方案61.4.1 污泥處理系統61.4.2 工程設計102 合理用能標準和節能設計規范142.1 相關法律、法規、技術和產業政策142.2 相關標準及規范142.3 污泥處理處置的相關標準和規范152.4 建筑設計類相關標準和

2、規范152.5 其他終端用能產品能效標準163項目能源利用分析173.1項目的能源消耗系統173.2項目所有耗能系統的用能方式173.3所有用能系統的能耗計算方法243.3.1項目建設階段的用能計算方法243.3.2項目運行階段的用能計算方法283.4用能系統耗能的計算舉例303.5項目的綜合能耗分析313.5.1項目的能耗系統構成313.5.2項目綜合能源消耗量314 項目所在地能源供應條件334.1 市能源發展的指導思想原則和目標334.1.1指導思想334.1.2 基本原則334.1.3 發展目標334.2 市能源生產與消費情況及特點344.2.1 市能源生產情況344.2.2 市能源消

3、費情況344.3本項目的實施對能源供求平衡的影響344.3.1項目實施的能源保障條件與要求344.3.2項目實施對市能源供求平衡的影響355 項目節能措施及效果分析365.1節能的必要性及意義365.2 本項目能耗種類365.3 節能措施及效果分析375.3.1 增加污泥焚燒系統375.3.2 干化機產生的臭氣進行焚燒處理405.3.3 合理的選擇廠址425.3.4 機電、電氣設備的合理選用435.3.5采暖、通風系統的節能方案435.3.6 建筑節能441項目概況1.1項目基本情況1）項 目 名 稱：市市政污泥集中處置和綜合利用試驗中心2）項目建設單位：公司3）項目工程地點：4）設 計 單

4、位：1.2 項目背景1.2.1城市概況是湖南的省會，省政治、經濟、文化、科教、商貿、交通、金融、信息中心。全市轄芙蓉、天心、岳麓、開福、雨花五區和、望城、寧鄉三縣及瀏陽市，共有52個街道辦事處，76個建制鎮，44個鄉。總面積11819.5平方公里，其中市區面積556.33平方公里，建城區面積128平方公里。總人口587.09萬人，其中非農業人口191.89萬人，市區人口180.77萬人。位于東經111度53分至114度15分,北緯27度51分至28度40 分之間，東西長約233公里， 南北寬約90公里，從東至西依次是瀏陽市、縣、市、望城縣和寧鄉縣，基本處于湘中丘陵與洞庭湖沖積平原過渡地帶和湘瀏

5、盆地。市區處于湘江和瀏陽河交匯的河谷臺地,周圍為地勢較高的山丘。1.2.2 城市污泥處理處置現狀及存在的問題市按自然地形特征，以湘江為界，劃分成兩大排水系統，分別是城市主體湘江東岸排水系統和湘江西岸排水系統。其余，新區東翼及北組團的馬坡嶺、泉塘和撈霞地區分別按自然地形排放。湘江東岸排水系統均采用合流排水制，按地形劃分形成了7個匯水區域，并依照規劃形成了各自的污水收集系統。目前，上述區域已建成三座污水處理廠，總處理能力為40104m3/d（詳見表1-1）。表1-1 市現狀污水處理廠概況表污水處理廠名 稱現狀規模(萬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

6、化溝濃縮-脫水981087880湘湖污水廠14氧化溝濃縮-脫水405080星沙污水廠8氧化溝濃縮-脫水121680從表1-1中可以看出，目前三座污水處理廠均將產生的剩余污泥只進行濃縮-脫水處理，脫水后的污泥含水率在7580%之間，然后直接送往市垃圾處理中轉站，進行機械化整裝后，送至市黑糜峰垃圾填埋場進行填埋處置。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帶來困難，且污泥產生沼氣也存在一定危險性，嚴重影響了填埋場正常運行，目前市黑糜峰垃圾填埋場已明確提出拒絕長期接收現狀污水處理廠高含水率脫水污泥（含水率為80）的請求。另外市政污泥中含有大量有機質及礦物質，直接填埋

7、完全忽略了污泥的資源性特征，意味著一種浪費。1.2.3 城市污泥處理處置規劃首先是要實現污泥的減量化、穩定化、無害化目標，提高污泥資源化程度，最終實現污泥的循環利用，形成一個完整的污泥處理處置系統。污泥濃縮-脫水以分散處理方式為主，即在各污水處理廠內進行。污泥進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。經處理處置后的污泥必須達到相應國家排放及相關資源化產品標準要求。根據市污水及污泥處理處置規劃目標，現在至2020年間，市現有及規劃建設污水處理廠參見表1-2。表1-2 市污水處理廠規劃一覽表（單位：萬m3/d）處理廠名稱現有2010年規劃增加2020年規劃增加合計金霞污水處理廠1

8、818湘湖污水處理廠1414星沙污水處理廠8412開福污水處理廠2020長善垸污水處理廠16824花橋污水處理廠161026新開鋪污水處理廠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409278210鑒于目前市各現有污水處理廠尚無污泥處置設施，大量濕污泥的堆放與未處理填埋必然影響城市環境的可持續發展，所以市市政污泥處置設施的規劃與建設工作便顯得尤為重要。1.3 工程概況1.3.1 工程內容及范圍本工程主要內容為：建設市市政污泥集中處置和綜合利用試驗中心。污泥處置和綜合利用試驗中心工程服務對象為：市規劃的污水處理廠濃縮-脫水后污泥。工程建設年限：根據市城市

9、總體規劃說明書（2003-2020）、市市政污泥處置專項規劃（2005-2020）和現實的具體情況，本次工程建設期限為2005年至2020年，近期20052010年，遠期20112020年。根據規劃，確定城市規劃年限為2020年。為使市政污泥集中處置和綜合利用試驗中心工程的實施既符合近期發展，又滿足中長期發展戰略需求，將本次工程的規劃年限分為兩期，遠期為2020年；近期既考慮工程建設年限要求，又要使其工程建設規模與實際運行和遠期處理規模很好銜接，確定其設計年限為2010年。在此基礎之上，從本項目的建設周期和污水處理廠目前對污泥排放的迫切性并考慮運行初期水量不足的實際出發，將近期工程建設按一次設

10、計，兩步實施方式進行。其中近期工程一期工程為2008年；二期工程為2010年。1.3.2 工程的建設規模根據批復的可研報告：近期工程市政污泥處置規模為750 t/d（按含水率80%計），折合干固體150噸。遠期市政污泥集中處置工程設計規模為1250 t/d按含水率80%計），折合干污泥250 t/d。1.3.3 工程選址根據市總體規劃城市發展方向和市水文地理環境，并考慮污泥集中處理的工藝要求，污泥集中處理廠址的設置最好依托于某個污水處理廠，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中心備選廠址方案。撈霞污水處理廠地處開福

11、區境內，市市區最北端，湘江城區下游，規劃控制用地320畝左右。 由于又增加了污泥焚燒系統，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，為原新港污水處理廠規劃用地范圍，此次項目的占地是將新港污水處理廠進行優化布局后節約出的占地，新增加的用地面積為：14647.41m2，合21.97畝。1.3.4 投資估算市市政污泥處理處置及綜合利用試驗中心增加污泥焚燒后工程總投資及主要經濟指標：工程總投資：93373.5萬元原可研投資：33758.86萬元增加投資： 59614.64萬元 1）技術經濟指標（含財務費用）：年總生產成本：18533.74萬元單位

12、生產成本：677.03元/噸濕污泥單位生產成本：0.385元/m3污水年總經營成本：9312.25萬元單位經營成本：340.17元/噸濕污泥單位經營成本：0.193元/m3污水 2）技術經濟指標（不含財務費用）：年總生產成本：13781.74萬元單位生產成本：503.44元/噸濕污泥單位生產成本：0.286元/m3污水年總經營成本：9312.25萬元單位經營成本：340.17元/噸濕污泥單位經營成本：0.193元/m3污水1.3.5 處理目標作為污水污泥處理項目，工程的總體目標是實現污泥的無害化、穩定化、減量化和資源化。但考慮在實現污泥的資源化方面目前都還沒有穩妥成熟的技術、可靠的環境保護措施

13、、輔助材料來源的勘察論證和市場運營經驗，因此，一期工程的目標定為首先實現 “減量化、穩定化及無害化”目標，同時進行污泥資源化生產試驗等工作，為最終實現污泥資源化創造條件。另外污泥進行干化焚燒，焚燒后的灰渣用于建筑材料是本項目的最終目標。至于污泥中的可能存在的重金屬等有毒有害物質，研究表明，污泥制成建材后，一部分會隨灰渣進入建材而被固化其中，重金屬失去游離性，因此，通常不會隨浸出液滲透到環境中，從而不會對環境造成較大的危害。1.4 項目建設方案本項目的建設內容包括污泥處理系統和工程建設兩個方面。1.4.1 污泥處理系統污泥處理工程主要包括以下系統：污泥接受、儲存、輸送和干化系統，焚燒和余熱鍋爐系

14、統，煙氣凈化系統，水-蒸汽循環系統，灰渣處理系統以及其它輔助系統等。圖1-1 市政污泥集中處理及綜合利用工序 污泥接受、儲存、輸送脫水污泥從市7個污水處理廠用卡車拉至污泥處置中心，經過地磅對進廠污泥進行計量后，卸至接料倉內，經卸料旋和污泥泵，送至干化機進行干化處理；另外在其中的兩個污泥倉分別設一臺柱塞泵，將接料倉滿倉后的污泥輸出到儲料倉內，作為進廠污泥量與干化處理量之間的調節設施。本系統共設2套地磅站，每套稱重范圍為30噸。8套污泥接料倉，其中6套接料倉分別與6套干化機配套，其它2套接料倉分別與2套焚燒爐配套，每套容積為60m3。污泥儲料倉2套，每套容積為300m3。 污泥干化系統本工程設計脫

15、水污泥含750t/d(含水率80)，含水率較高。將污泥先干化處理后再進入焚燒爐焚燒。本工程污泥干化程度采用含固率47%。由于污泥在含固率47%左右時粘性較強，不便于輸送，因此本工程采用干化污泥（含固率70%）與濕污泥（含固率20%）混合混泥含固率達到47%的形式。 污泥焚燒爐的確定本工程采用鼓泡式流化床鍋爐。流化床通常是一個圓柱形反應器，在反應室內無移動部件。反應器的下部設計成一個圓錐形，由帶噴嘴的底盤封閉。圓錐內充滿可被空氣流化的砂。空氣通過安裝于底盤的噴嘴噴入。噴嘴盤下面的風室提供均勻的空氣以流化砂和燃燒。在燃燒室內加入稍過量的空氣作為二次補風。結構穩定的反應器，采用完全耐火和內襯保溫材料

16、。系統采用輕柴油作為啟動燃料，達到系統所需的燃燒溫度。干化后的泥餅與部分未干化污泥混合后由柱塞泵送入焚燒爐，污泥投加至散布器（特殊設備）。散布器將污泥顆粒分布到流化床上，以確保焚燒安全可控。 余熱回收系統 根據熱量平衡計算，本工程污泥焚燒產生的熱量由余熱鍋爐回收，產生的蒸汽主要用于三方面，一是用于對焚燒爐流化空氣的預熱；二是對為防止排煙口產生白煙而外加的空氣進行預加熱；其它剩余的熱量用于污泥干化系統。但產生的余熱不能完全滿足干化需求的熱量要求，占干化需求熱量的47%左右。因此需要進行熱量的補充，本工程選用天然氣鍋爐進行熱量的補充。根據焚燒余熱回收爐及干化工藝對熱媒的要求，熱媒介質采用蒸汽，利用

17、蒸汽在由氣態變為液態時放出大量的潛熱，把熱量傳給干化空氣，飽和蒸汽壓力為0.78MPa（溫度175），補熱天然氣鍋爐系統提供相同參數的飽和蒸汽，與余熱回收爐并聯工作。 水-蒸汽循環系統水-蒸汽循環系統主要指熱回收中的熱媒介質，各熱交換裝置利用蒸汽進行汽-氣熱量交換，蒸汽放熱后產生的熱水回到鍋爐進行重新加熱這一循環系統。該系統主要包括：余熱回收爐、天然氣鍋爐、干化裝置熱交換器、循環泵、軟化補水裝置及管路系統，天然氣鍋爐及焚燒爐余熱回收系統為干化裝置提供相同品質的蒸汽。如下圖所示。圖1-2 水-蒸汽循環系統圖 煙氣處理系統煙氣處理系統的選擇除了要考慮粉塵、重金屬及酸性氣體的有效去除外，還應充分考慮

18、到該技術裝置應用時的經濟性、穩定性及耐用性。對于粉塵的去除，由于旋風除塵器在污泥煙氣處理中逐漸淘汰，因此本工程不再選用，而靜電除塵器由于其設備較大投資高，電耗及維修量高等原因，其逐步被效果更好、成本更低的袋式過濾技術所替代了，因此本工程除塵裝置主要選用袋式除塵器。為保證進入袋式除塵器中的煙氣溫度不致過高，在其前設有冷卻塔，加水噴淋降溫。由于重金屬主要隨粉塵在除塵器中被截留，只有Hg等易沸點較低的重金屬隨煙氣一起，如在布袋除塵器前投加如活性炭等吸附劑時，為防止增加袋式過濾器的負荷，防止活性炭在布袋中燃燒，破壞布袋濾布，因此本工程不建議在布袋除塵器前設活性炭投加，對于Hg的去除，在后序酸性氣體去除

19、的噴淋洗滌塔中，Hg隨噴淋廢水排出噴淋洗滌塔，在廢水排放前通過Hg吸收裝置，把Hg從水中分離。 粉末活性炭投加裝置只作為應急裝置，設在系統中，投加點在冷卻塔。對于酸性氣體的去除，本工程選用濕法，即通過投加NaOH，去除煙氣中是HCl、HF和S02等物質，由于本工程與污水處理廠毗鄰，可利用污水處理廠的出水作為噴淋洗滌用水，而經酸堿中合后的含有少量SS、BOD、COD的廢水可直接排到污水處理廠進行處理。每天排水量約6700m3/d（SS、COD100mg/l，BOD50 mg/l）。 灰渣處理系統經袋式除塵器排出的灰渣，由灰渣輸送裝置輸送至灰渣倉中，因此灰渣中可能含有重金屬，因此在灰渣的處理系統中

20、應有重金屬固化穩定措施，本工程采用采用石灰（實際中可根據重金屬情況選用其它固化劑）固化方法，即把石灰與灰渣在加濕裝置中加濕、混合反應，然后再進行建材利用。 除臭方案我們認為本工程來自濕污泥輸送、干污泥輸送裝置及濕污泥料倉間及干化車間等區域的臭氣濃度較低，直接采用生物除臭方式。而干化污泥過程中產生的臭氣及濕污泥料倉產生的臭氣濃度較高，較適合采用燃燒法。經過核算上述干化及濕料倉系統產生的臭氣量約為40000Nm3/h，污泥焚燒爐可以直接將廢氣燃盡，無需增加新的設施，故而這部分濃度較高的臭氣采用燃燒法。1.4.2 工程設計 電氣設計電氣設計的主要內容有：市市政污泥集中處置和綜合利用試驗中心內的高、低

21、壓供配電系統及其變配電室；廠內動力、照明等的配電及其控制；廠內道路照明及控制；廠內線路敷設及其布置平面圖；防雷設施與接地裝置。污泥處置廠供電電源采用兩路10kV供電回路，一路工作，一路備用。因全廠用電設備均為0.4kV設備，因此全廠供電電壓采用10kV，配電電壓采用0.4kV。市市政污泥集中處置和綜合利用試驗中心作為造福于市人民的環境保護工程，其重要性不言而喻。污泥處置廠擔負著市全部污水處理廠的污泥處理處置任務，因此屬于二類用電負荷，要求雙電源回路供電。污泥處置廠的工作電源和備用電源由供電部門變電站分別引來，要求兩路電源一路工作，一路100備用。10kV及0.4kV系統均采用單母線分段的接線方

22、式，10kV電源一工作，一備用，分段開關合閘運行。廠內采用10kV和380/220V配電，變電站低壓380V采用三相四線制中性點直接接地系統，放射式配電。 自控儀表設計從控制系統構架上看，采用國際先進的、質量可靠的在線檢測儀表和具有豐富實踐運行經驗的分布式計算機控制系統來完成污泥干化及污泥焚燒系統的自動化控制。計算機管理網絡系統由通訊系統、數據服務器、監控上位管理操作站和高清晰度DLP無縫拼接大屏幕顯示系統（顯示面積3x2x67寸）組成的中央控制系統-中央控制室，對全廠實行集中管理。采用標準以太網與各個車間的控制室PLC主控制站連接，組成車計算機管理網絡系統。本系統可以對控制系統進行監測、控制

23、，具有動態畫面顯示功能、報警、報表輸出功能、趨勢預測功能、實時歷史數據存儲功能。控制系統還有工藝單元的現場控制站及現場在線檢測儀表，現場控制站由可編程序控制器（PLC）來完成。各工藝單元的工藝過程進行分散控制，各現場控制站與中央控制室之間由工業以太網進行數據通信。現場控制站下設現場遠程RIO站根據工藝需要和構筑物的平面分布，設置在控制對象和信號源相對集中的建筑物中。現場遠程RIO與現場控制站PLC通過PROFIBUS總線通訊。 建筑設計根據工藝設計要求，廠區建筑共分為兩大區域：辦公區和生產區。辦公區內設計辦公樓為三層的“L”型建筑物，區域內配套停車場及綠化；生產區內設計有制肥、制磚試驗車間、污

24、泥干化車間等建筑物均為單層建筑。兩個區域均單獨設置出入口及環形消防通道，以滿足車行及消防要求需要。建筑設計立意創造舒適辦公及工作環境辦公樓及車間隔入自然的綠化環境中，加上辦公樓前布置的噴泉廣場，實現辦公綠色化，生產多元化。該廠區建筑等級為級，防火等級為級，屋面防水等級為級。建筑物面積及造型具體如下：辦公樓建筑面積1240平方米，三層、呈“L”型布置；制肥、制磚試驗車間建筑面積827平方米；變配電間建筑面積634平方米；污泥干化焚燒車間建筑面積4660平方米；傳達、大門建筑面積44平方米。 結構設計結構設計應確保質量、技術先進，經濟合理、安全適用；確保建（構）筑物的強度、剛度、延性及穩定性活荷載

25、取值：一般走道板2.0KN/m2，設備走道板及工作平臺按實際取值，樓梯2.0KN/m2，屋面0.5KN/m2。污泥干化車間采用框架結構，0.00相當于總圖高程39.30m，基礎擬采用D=400mm長螺旋鉆孔灌注樁，以全風花崗巖石為持力層。設備地基為深層攪拌樁處理的復合地基。生物除臭單元及進料倉采用鋼筋混凝土結構。污泥焚燒車間采用鋼結構。鋼架采用Q345-B鋼材，檁條及支撐等采用Q235-B，鋼的力學性能及化學成分應符合碳素結構鋼（GB/T700）和低合金高強度結構鋼（GB/T1591）的規定。變配電間機修間倉庫為單層框架結構(44x15m)，0.00相當于總圖高程41.80m，現澆屋面板。基礎

26、擬采用D=400mm長螺旋鉆孔灌注樁，以硬塑粉質粘土層為持力層。污泥制肥試驗車間污泥制磚試驗車間為單層框架結構(5415m)，0.00相當于總圖高程39.30m，現澆屋面板。基礎擬采用D=400mm長螺旋鉆孔灌注樁，以硬塑粉質粘土層為持力層。綜合樓為三層框架結構，局部一層，0.00相當于總圖高程41.80m，現澆屋面板。基礎擬采用獨立柱基礎，以粉質粘土層為持力層。 采暖、通風設計市年平均風速2.7m/s，適宜自然通風，常年主導風向是北西風，夏季主導風向是南風，建筑物通風設計以自然通風為主，建筑設計在建筑物的朝向、開窗位置、開窗大小方面給予充分考慮與合作，為自然通風提供充分的可能。將機械通風作為

27、自然通風的補充和最基本的保證，同時為車間的管理、操作室安裝空調器，提供一個清靜的空間。本工程新建的建筑物有：干化焚燒車間、變配電室、機修間、倉庫、制磚試驗間、制肥試驗間、綜合樓、傳達室等。它們的通風設計考慮是這樣的： 1）干化車間內經常性的通風換氣用安裝在屋頂上的均布的自然通風器，而車間內的防爆通風則用安裝在屋頂上的防爆式屋頂風機來完成，它的開啟受自控的控頭指揮。無論何時車間的換氣次數不少于8次，防爆通風則是12次。車間外的進料室安裝送風設備將地上的新風直接送到下部工人的操作區，干化間配電室的外墻要安裝軸流式通風機排除室內余熱。干化間中只有配電室和值班室安裝分體空調。2）綜合樓內某些化驗室要安

28、裝通風柜，每個柜作一套獨立的排風系統，將化驗廢氣體排至屋頂，新風的補充按走道門滲入考慮。別的化驗室則只在外墻上安裝軸流式風機。三層的小辦公樓大小房間有20余個，暫不安裝集中空調系統，今后如經濟條件允許另議，但在施工設計時為以后安裝留足所需空間。現只考慮分體空調器，空調設備性能的大小由房間體積、朝向和建筑作法確定，選擇不等規格型號的設備，具體機型、牌號遵從使用者的意愿。分體空調室外機的安裝有防曬、防雨措施，同時也不破壞廠區整體景觀，請土建設計提供完美的場所。3）配電室的變壓器室散熱通風按國家標準圖的標示辦法實行，對高壓配電室和低壓配電室因電器元件的散熱量過大影響正常運行，所以也都用外墻上裝軸流通

29、風機的辦法保證室內氣溫正常。在風機相對的外墻下方設置必要的進風窗口。同時為正常運轉所需還要安裝分體空調器。4）制磚和制肥的二個車間安裝自然通風器保證全面的換氣順暢、在機修和倉庫安裝軸流式通風機、為傳達室配備6分體式空調等都是很必要的。2 合理用能標準和節能設計規范2.1 相關法律、法規、技術和產業政策（1）中華人民共和國節約能源法（2）中華人民共和國可再生能源法（3）中華人民共和國電力法（4）中華人民共和國建筑法（5）中華人民共和國清潔生產促進法（6）清潔生產暫行辦法（國家發改委、國家環保總局令第16號）（7）重點用能單位節能管理辦法（原國家經貿委令第7號）（8）城鎮污水處理廠污泥處理處置及污

30、染防治技術政策（試行）（9）市城市總體規劃（2003-2020）說明書（10）市市政污泥處置專項規劃（2005-2020）（11）市排水專業規劃（12）節能中長期專項規劃（發改環資20042505號）2.2 相關標準及規范（1）工業企業能源管理導則GB/T15587-1995（2）九種高耗電產品電耗最高限額 （國經貿資源20001256號）（3）評價企業合理用電技術導則 GB/T 3458-1998（4）節電措施經濟效益計算與評價 GB/T 13471-1992（5）通風機能效限定值機節能評價值 GB 19761-2005（6）用能單位能源計量器具和管理通則 GB 17167-2006（7）污

31、水綜合排放標準 GB8978（8）環境空氣質量標準GB3095（9）地表水環境質量標準GB3838（10）大氣污染物綜合排放標準GB 16297（11）生活垃圾填埋污染控制標準GBl6889（12）生活垃圾焚燒污染控制標準GBl8485（13）危險廢物焚燒污染控制標準GBl8484（14）危險廢物填埋污染控制標準GBl8598（15）一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準GB 18599 （16）土壤環境質量標準GB 15618（17）工業爐窯大氣污染物排放標準GB9078（18）惡臭污染物排放標準GBl4554（19）危險廢物鑒別標準一浸出毒性鑒別GB5085.3（20）中華人民共和國國家

32、標準燒結普通磚GB5101（21）環境保護圖形標志一固體廢物貯存(處置)場GBl5562.2（22）工業企業廠界噪聲標準GBl23482.3 污泥處理處置的相關標準和規范（1）城鎮污水處理廠污染物排放標準 GBl8918（2）農用污泥中污染物控制標準 GB4284（3）城市污水處理廠污水污泥排放標準CJ30252.4 建筑設計類相關標準和規范（1）碳素結構鋼 GB/T700（2）低合金高強度結構鋼GB/T1591（3）鋼結構用扭剪型高強螺栓連接副技術條件GB3632-1995（4）鋼結構用扭剪型高強螺栓連接副技術條件GB3633-1995（5）合金結構鋼技術條件GB3077（6）優質碳素結構鋼

33、鋼號和一般技術條件GB699（7）鋼結構工程施工及驗收規范GB50205-95（8）涂裝前鋼材表面銹濁等級和除銹等級GB8923-882.5 其他終端用能產品能效標準（1）過程檢測和控制流程圖用文字和圖形符號HG/T 20505-2000（2）控制室設計規定HG/T 20508-2000（3）儀表供電設計規定HG/T 20509-2000（4）儀表系統接地設計規定HG 20508-2000（5）信號報警、聯鎖系統設計規定HG/T 20511-2000（6）儀表配管、配線設計規定HG/T 20512-2000（7）儀表系統接地設計規定HG/T 20513-20003項目能源利用分析3.1項目的能

34、源消耗系統本項目作為市市政污泥集中處置和綜合利用試驗中心工程，建設規模大，投資多，工藝流程復雜，系統繁多，施工過程中的各個階段以及不同的工藝流程耗能有所不同。在對項目的能源利用情況進行分析時，首先要弄清項目的所有耗能系統，分析各用能系統的用能方式及特點。該項目的用能系統可以分為兩部分：一是項目的建設階段；二是項目的運行階段。在項目的建設階段，所有消耗能源的系統包括：施工機械、運輸機械、工地照明及其他用電機械、工地生活系統。在該階段消耗最多的是油，其次是電，最后是少量的水。在項目的運行階段，耗能系統也包括兩方面，一是在污泥的處理過程中所有的工藝流程系統；另外就是在建筑系統方面的耗能。在污泥處理工

35、藝流程中，又包括：污泥接受、儲存、輸送系統，污泥干化系統，污泥焚燒系統，余熱鍋爐系統，煙氣凈化系統，水-蒸汽循環系統，臭氣焚燒系統，灰渣處理系統以及其它輔助系統，電氣系統，自動控制系統等。而對于廠房建筑方面來說，其中的耗能系統包括房間照明系統，廠區車間的通風系統，工作控制室的空調系統以及其它用電設備或系統等。3.2項目所有耗能系統的用能方式項目的建設階段：（1）施工機械用能主要指項目在施工的過程中，所用到的所有機械設備在生產過程中的耗油和用水，包括推土機、挖掘機、鏟車、攪拌機、吊車等。（2）運輸機械主要指項目在建設的過程中，運輸土方、建筑材料以及其它設備器材時所用的運輸卡車。所謂運輸機械耗能也

36、是指運輸車在行運過程中自身消耗的油和水。（3）工地生產用電。項目在建設過程中同樣需用到一些電驅動的機械設備，這些設備在使用時需要消耗電能。另外，施工工地在夜晚作業時，還需消耗一部分照明用電。（4）工地生活系統。這一部分主要是指工人正常的生活用水和用電。項目的運行階段：（1）污泥的運輸系統。污泥的運輸也就是將水污泥從市7個污水處理廠用卡車拉至污泥處置中心。本系統共設置載重量12噸的卡車6輛，用于裝卸污泥，在這一系統中消耗的能源主要是運輸卡車自身的耗油。（2）污泥接受、儲存、輸送系統。這一系統的詳細運行流程為：水污泥從市7個污水處理廠用卡車拉至污泥處置中心，經過地磅對進廠污泥進行計量后，卸至接料倉

37、內，經卸料旋和污泥泵，送至干化機進行干化處理；另外在其中的兩個污泥倉分別設一臺柱塞泵，將接料倉滿倉后的污泥輸出到儲料倉內，作為進廠污泥量與干化處理量之間的調節設施。該系統的主要用能設備見表3-1表3-1 污泥接受、儲存、輸送系統的主要耗能機械設備表編號名稱性能參數材質單位數量備注1地下室污泥接受倉N=22KwV有效=60m3座8（其中6套含在干化中）附液壓驅動活底滑架，每座料倉配1套平板閘閥2污泥進料偏心螺桿泵Q=3.5m3/h， H=90m， N=30Kw套16（其中12套含在干化中）變頻3污泥輸送泵Q=20m3/hH=100mN=55Kw套2柱塞泵，含液壓包4污泥儲存倉V=300m3， N

38、=15kw座2附雙缸液壓驅動滑架，每座料倉配2套平板閘閥5無軸出料螺旋輸送機Q=20m3/h，L=6mN=11kw套46風機N=3kw套32用1備因此該系統的用能也就是指系統在運行中，所有用能機械設備的能耗。（3）污泥干化系統。污泥儲倉的污泥由螺旋輸送機輸送至污泥干燥機進行干化處理。干化熱源來自污泥焚燒余熱鍋爐產生的蒸汽，蒸汽不足時由燃氣鍋爐補充。該系統的主要用能設備見表3-2表3-2 污泥干化系統的主要耗能機械設備表編號名稱性能參數材質單位數量備注1帶式干燥機蒸發能力：4000kg/h，N=3+3*0.55Kw/套套65用1備2無軸出料螺旋輸送機Q=3t/h，N=5.5kw套6變頻3雙機組污

39、泥面條機移動電機N=1.1kw/臺切割電機， N=2X0.75kw/臺套64環風鼓風機與干化裝置配套，N=75kW/臺，Q=125500m3/h臺30變頻編號名稱性能參數材質單位數量備注5循環排風鼓風機與干化裝置配套，N=37kW/臺， Q=39200m3/h臺6變頻6排風鼓風機與干化裝置配套，N=45kW/臺， Q=20000m3/h臺2變頻（4）污泥焚燒系統。經過污泥干燥機后的污泥由出料口出料，由皮帶輸送機輸送至焚燒爐。該系統的主要用能設備見表3-3表3-3 污泥焚燒系統的主要耗能機械設備表編號名稱性能參數材質單位數量備注1帶式干化污泥輸送裝置5t/h套22污泥投加裝置3t/h套43泥餅喂

40、料裝置5t/h套44流化風機Q=400m3/min(120)套25燃燒器風機Q=150m3/min套26砂投加系統N=5.5kw套27電動葫蘆2噸套28砂冷卻輸送機1-2t/h套2水冷（5）余熱鍋爐系統。余熱鍋爐系統主要用于回收污泥焚燒產生的熱量。該系統主要為一次性投資，運行過程中的耗能設備不多，主要為一些控制裝置和輔助器材。（6）天然氣鍋爐系統。天然氣鍋爐主要是用來補充污泥干化用熱的，其直接對天然氣進行燃燒獲得所需的熱量，因此該系統消耗的主要能源為天然氣。（7）煙氣凈化系統。該系統主要用來凈化由余熱鍋爐排除的煙氣，包括袋式除塵器和洗滌塔等，處理后的煙氣經引風機和煙囪排放。該系統的主要用能設備

41、見表3-4表3-4 煙氣處理系統的主要耗能設備表編號名稱性能參數材質單位數量備注1洗滌塔3m H=10m套22洗滌劑循環泵Q=5m3/min，N=11kw套43排出泵N=2kw套14引風機裝機容量： 400Nm3/minN=75kw H=10kPa套25冷卻水離心泵(自污水廠尾水)Q=350m3/hr，H=20mN=36kw臺4（3用1備）6噴淋水離心泵(自污水廠尾水)Q=140m3/hr，H=25mN=18kw臺3（2用1備）（8）水-蒸汽循環系統。水-蒸汽循環系統主要指熱回收中的熱媒介質，各熱交換裝置利用蒸汽進行汽-氣熱量交換，蒸汽放熱后產生的熱水回到鍋爐進行重新加熱這一循環系統。該系統的

42、主要用能設備見表3-5表3-5 水-蒸汽循環系統的主要耗能設備表編號名稱性能參數材質單位數量備注1循環泵1Q=80m3/h，H=100mN=40kw套32用1備2提升水泵Q=22 m3/hr，H=10mN=3kw套2編號名稱性能參數材質單位數量備注3鍋爐給水泵Q=15m3/h， H=4.5MPaN=55kw套54用1備4減壓降溫水泵Q=4.5m3/h， H=0.85MPaN=10kw套45軟化水泵Q=25m3/h， H=0.55MPaN=15kw套32用1備（9）臭氣焚燒系統。該系統能耗設備主要為抽取臭氣的風機，將污泥干化系統中產生的臭氣輸送到臭氣焚燒裝置，進行焚燒處理。該系統共用了2套裝機容

43、量2000Nm3/h，P=45KW的風機。（10）灰渣處理系統。污泥在焚燒爐燃燒后產生的灰渣經灰渣輸送機送出，然后由載重卡車運到填埋場進行填埋，或進行再利用。該系統的主要用能設備見表3-6表3-6 灰渣處理系統的主要耗能設備表編號名稱性能參數材質單位數量備注1袋式除塵器20000Nm2/h,N=14kw套22鼓風機N=15kw套23灰渣氣動輸送機能力：5t/h，N=5.5kw套24灰渣運輸車載重量T=12噸輛2裝卸灰渣（11）其它輔助設施。輔助設備表如圖3-7表3-7 其他輔助設施的主要耗能設備表編號名稱性能參數材質單位數量備注1主泵Q=65L/s，H=45m， N=55kw臺21用1備消防系

44、統2穩壓泵Q=5L/s，H=55m， N=7.5kw臺21用1備消防系統4泡沫泵Q=10L/s，H=50m， N=11kw套21用1備5潛水泵Q=10L/s，H=10m， N=4.0kw套26電動葫蘆T=2t，H=6m， N=3.4kw套37電動單梁懸掛起重機3t，N=5.7kw套3（12）照明系統。項目運行階段的照明系統包括兩部分，一是廠房內以及控制室、管理辦公室內的照明；另外就是廠區道路路燈照明。而前者燈具的選擇根據不同功能房間及室內人員的喜好有很大的隨機性，后者的選取較為固定，表3-8列出了廠區路燈照明所用燈具。表3-8 路燈照明所用燈具表編號名稱規格及型號單位數量1單火路燈250W個5

45、02雙火路燈2250W個153三火路燈3250W個10（13）暖通空調系統。暖通空調系統的能耗主要表現在，為保證廠區工作間內的空氣質量以及保證系統運行的安全，而進行通風換氣所消耗的電能，還有就是在辦公區域安裝的空調機耗能。本項目采用了安裝分體空調機的方式，這樣可以方便調節，降低了不必要的能源消耗。（14）電氣系統與自動控制系統。電氣系統的耗能設備主要有開關柜、電力變壓器、變配電室微機監控裝置、變配電室低壓配電柜、動力配電箱、照明配電箱等。而自動控制系統的儀表設備包含了整個試驗中心的控制器件，種類和數量都很多，這些控制器件是保障整個系統正常運行的重要單元。在此不再以表格的形式列出。電氣系統與自動

46、控制系統也是以消耗電能為主。3.3所有用能系統的能耗計算方法3.3.1項目建設階段的用能計算方法在項目的建設階段，消耗的主要能源主要有油、水和電。工程用水主要包括:生產用水、生活用水和消防用水三種。具體的計算式如下：（1） 施工工程用水量的計算：其中：q1 施工工程用水量 (L/s)；K1 未預見的施工用水系數，取1.05；Q1 年（季）度工程量 (以實物計量單位表示)； N1 施工用水定額；T1 年(季)度有效工作日(d)，取365天；b 每天工作班數(班)，取1；K2 用水不均勻系數。（2） 施工機械用水量計算公式：其中：q2 施工機械用水量 (L/s)；k1 未預計的施工用水系數（1.0

47、5-1.15）；N2 施工機械臺班用水定額；K3 施工機械用水不均衡系數；Q2 同一種機械臺數（臺）。（3） 施工工地用水量計算公式：其中：q3 施工工地生活用水量 (L/s)； P1 施工現場高峰期生活人數； N3 施工工地生活用水定額； K4 施工工地生活用水不均勻系數，取1.30； b 每天工作班數(班)，取1。（4） 生活區生活用水量計算公式： 其中：q4 生活區生活用水量 (L/s)； P2 生活區居住人數； N4 生活區晝夜全部生活用水定額； K5 生活區生活用水不均勻系數，取2.00；（5） 消防用水量計算：根據消防范圍確定消防用水量 q5 =35.00L/S。（6） 施工工地總

48、用水量Q可按以下組合公式計算：表3-9 施工用水不均勻系數K號用水名稱系數K2施工工程用水1.5生產企業用水1.25K3施工機械運輸工具2.00動力設備1.051.10K4施工現場生活用水1.301.50K5居民區生活用水2.002.50表3-10 施工用水參考定額表序號用水對象單位耗水量N1（L）備 注1澆注混凝土全部用水m3170024002攪拌普通混凝土m3250實測數據3攪拌輕質混凝土m33003504攪拌泡沫混凝土m33004005攪拌熱混凝土m33003506混凝土養護（自然養護）m32004007混凝土養護（蒸汽養護）m35007008沖洗模板m259攪拌機清洗臺班600實測數據

49、10人工沖洗石子m3100011機械沖洗石子m360012洗砂m3100013砌磚工程全部用水m315025014砌石工程全部用水m3508015粉刷工程全部用水m33016砌耐火磚砌體m3100150包括砂漿攪拌17洗磚千塊20025018洗硅酸鹽砌塊m330035019抹面m246不包括調制用水20樓地面m2190找平層同序號用水對象單位耗水量N1（L）備 注21攪拌砂漿m330022石灰消化t3000工程用油量包括施工工程設備耗油量、施工工程交通工具耗油量。具體的計算式如下：（1）施工工程設備耗油量：（2）施工工程交通工具耗油量： 其中： Q1 施工工程設備耗油量；Q2 施工工程交通工具

50、耗油量；K 施工設備同時使用系數，取0.9；qi 某一施工機械設備單位時間耗油量；ti 某一施工機械設備使用時間；M施工工程土方、石方總量；n 施工工程使用的交通工具車次；m 施工工程單位交通工具負載量，取8t/輛；L 施工工程交通工具車次路程；b 施工工程交通工具單位路程耗油量，取35L/百公里。（3）施工過程用電量的計算式如下：其中：P施工過程總用電量；1.1用電不均勻系數；K1全部施工用電設備同時使用系數，臺數10臺以內時為0.75，1030臺為0.70，30臺以上時為0.6；K2施工工地室內照明設備同時使用系數，取0.8；K3室外照明設備同時使用系數，取1.0；PC全部施工用電設備額定

51、用量之和；PA室內照明設備額定用量之和；PB室外照明設備額定用量之和；t1施工用電設備使用時間；t2室內照明設備使用時間；t3室外照明設備使用時間。3.3.2項目運行階段的用能計算方法本工程為對污泥的干化處理及焚燒，所消耗的主要能源有天然氣、電、水及少量的油。（1）天然氣鍋爐用來補充污泥干化用熱，根據熱量平衡可得出天然氣的耗用量：式中 B鍋爐每小時耗用的天然氣，Kg/h；Qgl鍋爐每小時的有效吸熱量，KJ/h（0.278=W）；gl 鍋爐效率即有效利用熱量占燃料帶入鍋爐熱量的百分數；Qr每千克燃料帶入鍋爐的熱量。（2）系統在運行過程中用電量的計算公式如下：其中：P系統運行過程總用電量；1.1用

52、電不均勻系數；K1污泥處理系統全部用電設備同時使用系數，取0.95；K2廠區內全部照明、空調通風設備同時使用系數，取0.8；K3自控系統同時使用系數，取1.0；PC污泥處理系統全部用電設備額定用量之和；PA廠區內全部照明、空調通風設備額定用量之和；PB自控系統額定用量之和；t1系統用電設備使用時間；t2照明、空調通風設備使用時間；t3自控系統使用時間。（3）污泥、灰渣運輸耗油量：式中 Q3 污泥運輸耗油量，L/天；M1污水廠每天產生污泥量；n1 運輸污泥每天使用的交通工具車次；m1 污泥運輸交通工具負載量，12t/輛；L1 污泥運輸交通工具車次路程；b1 污泥運輸交通工具單位路程耗油量，取35

53、L/百公里。M2污泥處理中心每天產生的灰渣量；n2 運輸灰渣每天使用的交通工具車次；m2 灰渣運輸交通工具負載量，12t/輛；L2 灰渣運輸交通工具車次路程；b2 灰渣運輸交通工具單位路程耗油量，取35L/百公里。3.4用能系統耗能的計算舉例市市政污泥集中處置和綜合利用試驗工程工程量大，系統復雜，能耗計算量大，本專篇不再對所有系統的能耗作一一計算說明，只選取了污泥的運輸系統和污泥接受、儲存、輸送系統進行舉例計算，其他各系統能耗的計算亦是如此。（1）污泥的運輸系統污泥的運輸系統是指載重卡車將含水污泥從各大污水處理廠運送到污泥干化處理中心，其間所消耗的能源主要為載重卡車自身的耗油。根據項目的可研報

54、告，近期工程市政污泥的處置規模為750t/d，各污水處理廠距離污泥處理中心的平均距離為20km，所用污泥運輸為載重量為12t的卡車，令該種運輸車的耗油量為35L/百公里。則運輸含水污泥每天需消耗的油量計算如下：（L/d）（2）污泥接受、儲存、輸送系統污泥接受、儲存、輸送系統主要指污泥從接料倉到干化處理裝置這一過程，根據3.2節中系統的所有耗能設備表，可以看出該系統以消耗電能為主。則每小時該系統的耗電量計算如下： =1.10.95（2281+30101+5521+1521+1141+331）=699kw3.5項目的綜合能耗分析3.5.1項目的能耗系統構成3.5.2項目綜合能源消耗量通過對項目的能

55、源消耗量進行分析測算，項目近期工程建設（20052010）耗能量為3783噸標準煤；系統運行期間耗能量為18722.6噸標準煤/年，能源消耗量的具體指標如下：表3-11 項目的綜合能耗指標序號能源種類工序或設備實物耗量折標系數折標量（噸標準煤）項目近期工程建設（20052010）1電項目建設用電260萬千瓦時1.229319.542水項目建設用水42.75104噸2.42910-4103.843油施工油耗2305.65噸1.45713359.6小計施工耗能量（噸標準煤）3783項目運行1電供電3373萬千瓦時/年1.2294145.4172水冷卻水962104噸/年2.42910-42260.

56、793天然氣干化污泥1035萬m3/年12.143121434油運輸119噸/年1.4571173.4小計年使用耗能量（噸標準煤/年）18722.64 項目所在地能源供應條件4.1 市能源發展的指導思想原則和目標4.1.1指導思想認真貫徹落實黨的十七大精神，以科學發展觀為指導，以優化資源利用方式為核心，以提高資源利用率和降低萬元GDP為目標，加快市轉變經濟增長方式的步伐，建設節能型城市，走新型工業化道路，實現能源與經濟社會持續、協調發展，逐步向循環型社會邁進。4.1.2 基本原則（1）堅持經濟社會與資源環境協調發展的原則（2）堅持生產方式和消費模式有利于節約能源，保護環境的原則（3）堅持能源發

57、展與循環經濟發展相統一的原則（4）堅持發展能源科技、調整能源結構、加強能源管理的原則（5）堅持政府推動、市場拉動、公眾參與三方聯動的原則4.1.3 發展目標前期目標（20062008）是：建立能源數據庫，建立能源評價體系，全面開展能源審計與執法工作，推進能源管理體制改革，開始實施重點節能降耗工程項目，萬元GDP能耗每年下降4%。中期目標（20092010）是：能源數據庫完備，能源評價體系完善，能源布局合理，節能降耗工作取得明顯成績，萬元GDP能耗居國內先進水平，實現年單位GDP能耗比2005年下降大約20%的節能目標，同時到2010年將初步形成多樣、安全、清潔、高效的能源供應和消費體系。遠期目

58、標（20112015）是：能源發展與經濟社會的全面發展良性協調，萬元GDP能耗達到世界先進水平。建立能源儲備和應急系統，建立國家節能型示范城市。4.2 市能源生產與消費情況及特點4.2.1 市能源生產情況市水能資源、煤炭資源少，石油、天然氣資源缺。2007年1-9月市規模工業一次能源生產量為190.65萬噸標準煤，其中原煤產量189.72萬噸，水電9308.45萬千瓦時。由原煤加工轉換而形成的二次能源生產量為1.82萬噸標準煤。從上述湖南省統計局發布數據預測，2007年市能源生產總量約為256.63萬噸標準煤，一次能源生產量為254.2萬噸標準煤，其中原煤產量252.96萬噸，水電12411.

59、27萬千瓦時。由原煤加工轉換而形成的二次能源生產量為2.43萬噸標準煤，其中火電生產量18239萬千瓦時，熱力生產量53467百萬千焦。4.2.2 市能源消費情況根據“市十一五能源消費需求預測”，2007年全市能源消費總量為1826.8萬噸標準煤，其中原煤消費1276.91萬噸，折合912.1萬噸標準煤；原油消費244.86噸，折合349.8萬噸標準煤；天然氣消費1.61億立方米，折合21.4萬噸標準煤；電力消費378.36億千瓦時，折合465萬噸標準煤。4.3本項目的實施對能源供求平衡的影響4.3.1項目實施的能源保障條件與要求通過對項目概況的描述分析，污泥的集中處理處置工程無論在建設還是運

60、行期間都需要消耗大量的能源，這其中包括：水、電、油和天然氣等。能源的供應條件對項目的建設實施起著至關重要的作用，如能源供應不能得到保障，輕則會使污泥處理系統的處理能力達不到設計要求，重則導致系統停運，造成嚴重的能源浪費和不必要損失。在當前市污水處理量快速增加，污泥排放總量隨之快速增長的情況下。為改變目前污泥簡單填埋的處置方式，實現污泥處置的減量化、穩定化、無害化和資源化處置，能源保障對城市的健康發展也是至關重要的。從湖南省統計局發布數據預測，2007年市能源生產總量約為256.63萬噸標準煤，一次能源生產量為254.2萬噸標準煤，其中原煤產量252.96萬噸，水電12411.27萬千瓦時。由原

61、煤加工轉換而形成的二次能源生產量為2.43萬噸標準煤，其中火電生產量18239萬千瓦時，熱力生產量53467百萬千焦。而對于本項目來說，在近期工程建設過程中需消耗約260萬千瓦時電，需耗水約40萬噸，施工耗油約2000噸左右，總耗能量折約標準煤約3700噸。在項目運行過程中，年能耗量折約標準煤約18700噸。根據上述市近年能源的供應，以及本項目在建設和運行中的耗能情況分析，市的能源供應能夠保證該項目的順利實施。4.3.2項目實施對市能源供求平衡的影響市市政污泥集中處置和綜合利用試驗中心工程前期建設綜合能源消耗量約為3700噸標準煤，平均每年消耗量約占市全年能源生產總量的萬分之三；使用期間綜合能

62、源消耗量為18700噸標準煤/年，約占市全年能源生產總量千分之七。因此項目施工及使用期間合的綜合能耗能正常供給，對市能源供應與消費平衡影響不大。5 項目節能措施及效果分析5.1節能的必要性及意義隨著經濟的發展，能源需求與供給的矛盾日益突出，節約能源對保持國民經濟持續健康快速的發展具有舉足輕重的作用。而在工程設計中堅持“能源節約與開發并舉，把節約能源放在首位”的指導思想，采用低能耗的設計方案和設備對降低能源消耗具有十分顯著的意義。機電設備系統是污泥處理處置綜合利用工程必不可少的，如通風、供電、給排水及消防、監控等。機電設備系統主要消耗的是電能，故在設計工作中必須考慮如何盡量減少這些設備的能耗，在

63、滿足運營需要的基礎上，合理地確定服務水平，將節能的總要求如何貫徹在設計工作中，以及在設計工作中如何確定與節能有關的技術原則，對設備系統運營模式提出合理的運營方案，都將對今后的運營節能產生重大的意義。合理地考慮設備系統的運行方式或采用新技術可以節能之外，在總體設計思路和設計原則中重視節能問題，考慮節能措施顯得更為重要。因為部分設備系統是為環境服務的，而污泥處理處置綜合利用工程的基礎首先是土建建筑物，再配以設備系統而共同創造良好的環境。故在項目的設計建設過程中要合理的選擇污泥處理系統、處理方案、建筑設計方案、照明方案、通風模式等。5.2 本項目能耗種類市污泥處理處置及綜合利用試驗中心的耗能部分主要

64、分為兩大塊：一是該項目在建設的過程中所消耗的建筑材料、工藝流程系統耗材、水、電、油等；二是試驗中心對污泥進行干化處理，處理過程中消耗的水、電、天然氣以及污泥和灰渣運輸車輛耗油等。5.3 節能措施及效果分析充分提高能源利用率是每個工程項目都應積極遵循的準則，在設計和施工中應予高度重視，并積極采取措施提高能源利用率。本項目擬采取以下幾項節能措施：5.3.1 增加污泥焚燒系統該措施的主要是將原來常見的單獨干化處理調整為干化+焚燒處理系統，具體的工藝流程見圖1-1。污泥在焚燒系統進行焚燒，對其產生的熱量進行回收用于污泥的干化，從而節省干化過程中消耗的天然氣，由于有熱回收，為充分利用回收的熱量，將帶式干

65、化裝置換熱方式由原有的天然氣直燃加熱式更改為蒸汽空氣間接熱交換器方式，帶式干化機的條數不變。（1） 必要性符合國家環保政策的要求：目前，市所有的污水處理廠剩余污泥的處置方法，同各地一樣，主要是經過濃縮脫水后直接送往市黑糜峰垃圾填埋場進行衛生填埋處置。根據技術政策關于“污泥處理處置應統一規劃，合理布局。污泥處理處置設施宜相對集中設置，鼓勵將若干城鎮污水處理廠的污泥集中處理處置”的要求，建設市污泥集中處置項目是貫徹落實國家政策的需要。從技術政策強調，污泥的減量化、穩定化和無害化是解決污泥污染問題的重點，并特別指出“經濟較為發達的大中城市，可采用污泥焚燒工藝。鼓勵采用干化焚燒的聯用方式”。經濟發展水

66、平已步入經濟較為發達的大城市行列，采用較為徹底的污泥焚燒技術，符合國家環保政策要求并與其經濟發展水平相適應。污泥焚燒是國內污泥處理的發展趨勢：根據估算，目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量（干重）大約為130萬噸，而且年增長率大于10%，污泥處理處置問題逐漸表現出來，特別是在我國城市化水平較高的城市與地區，污泥出路問題已經十分突出。如果城市污水全部得到處理，則將產生污泥量（干重）為840萬噸，占我國總固體廢棄物的3.2%。目前，我國污泥處理處置主要方法中，污泥農用約占44.8%、陸地填埋約占31%、其它處置約10.5%、沒有處置約13.7%，而這些處置方法中污泥農用和污泥填埋都受制于處置污泥

67、用的土地及污泥的泥質等。污泥焚燒在國外已有較多工程應用，為了適應污泥焚燒特性和控制環境污染，國外多傾向于單獨建設污泥焚燒廠，采用適合污泥焚燒的工藝和爐型。污泥焚燒在世界上已有了70多年的發展歷史。1934年美國密西根安裝了有記錄以來的第一臺污泥焚燒爐，1962年德國率先建設并開始運行歐洲第一座污泥焚燒廠。如今在日本，污泥焚燒處理已經占污泥處理總量的60%以上，歐盟也在10%以上。因此污泥集中處置工程原單純干化工藝，轉變為干化加焚燒工藝再進行建材利用等資源化無疑為更加符合污泥處理發展趨勢要求。（2）節能設計措施本工程設計脫水污泥750t/d(含水率80)，含水率較高。將污泥先干化處理后再進入焚燒

68、爐焚燒。干化和焚燒聯合技術已經被證明為可靠和經濟高效的。本工程需要消耗的燃料為：干化部分為天然氣，焚燒爐部分為干化后污泥（含水率約4050%）。焚燒過程中不再增加任何燃料，對焚燒污泥產生的熱量進行回收，并用于污泥干化，節省大量干化能源，從而節省運行成本，實現污泥部分資源化。本工程污泥干化程度采用含固率47%。由于污泥在含固率47%左右時粘性較強，不便于輸送，因此本工程采用干化污泥（含固率70%）與濕污泥（含固率20%）混合混泥含固率達到47%的形式。本工程污泥焚燒產生的熱量由余熱鍋爐回收，產生的蒸汽主要用于三方面，一是用于對焚燒爐流化空氣的預熱；二是對為防止排煙口產生白煙而外加的空氣進行預加熱

69、；其它剩余的熱量用于污泥干化系統。根據焚燒余熱回收爐及干化工藝對熱媒的要求，熱媒介質采用蒸汽，利用蒸汽在由氣態變為液態時放出大量的潛熱，把熱量傳給干化空氣，飽和蒸汽壓力為0.78MPa（溫度175），補熱天然氣鍋爐系統提供相同參數的飽和蒸汽，與余熱回收爐并聯工作。（3） 效果分析 首先污泥干化焚燒可利用本身有機物燃燒產生的熱量，焚燒時的溫度可以達850，能完全殺死病原微生物，并最大限度地減少污泥體積，焚燒后無機物則變成了極少量的灰燼，其中焚燒灰的無機成分與粘土接近。污泥建材利用是指將污泥作為制作建筑材料的部分原料的處置方式，應用于制磚、水泥、陶粒、活性炭、熔融輕質材料以及生化纖維板的制作。上海

70、石洞口污泥焚燒廠已運行多年，其焚燒灰分根據危險廢物鑒別標準(GB5085.1.2.3-1996)檢測，證明不屬于危險廢物。污泥灰及粘土的主要成分均為SiO2，這一特性成為污泥可做制磚材料的基礎。另一方面污泥灰中Fe2O3和P2O5含量遠高于粘土，此外，灰中鐵鹽和鈣鹽的含量會改變磚的壓縮張力。由于污泥中含有的無機成分與粘土成分較為接近，這說明使用污泥焚燒灰制磚是基本可行的。污泥焚燒灰的基本成分為SiO2、A12O3、 Fe2O3和CaO，在制造水泥時，污泥焚燒灰加入一定量的石灰或石灰石，經煅燒即可制成灰渣波特蘭水泥。利用污泥焚燒灰為原料生產的水泥，與普通硅酸鹽水泥相比，在顆粒度、比重、反應性能等

71、方面基本相似，而在穩固性、膨脹密度、固化時間方面較好。污泥除了可以用來生產磚塊、水泥外，還可用來生產陶瓷、輕質骨料等。從節能角度看，污泥建材利用不但具有實用價值還節約了大量能源。 其次污泥處置及綜合利用試驗中心工程增加污泥焚燒工段可以回收污泥中的熱值，節省污泥干化潔凈能源的消耗。污泥的任意棄置，污泥中的病原體和重金屬將會隨著生物鏈進入各種動植物，最終進入人體，從而影響整個生態環境的正常循環。污泥不僅是有毒有害物，若經過合理處理處置，變廢為寶，污泥同樣是一種可利用的資源，主要表現在：污泥的有機質具有一定的熱值（22003000千卡/公斤干污泥），因此經過處理后，可以作為低熱值的燃料加以利用。污泥

72、進行焚燒后將有約50%的熱量可以回收用于污泥干化，原設計污泥干化需要消耗的天然氣量為：51806m3/d，經過核算污泥焚燒熱量回收后，項目消耗的天然氣量為：27500m3/d，節省了24306m3/d，節約的量約為原消耗量的43%，符合國家節能減排政策要求。5.3.2 干化機產生的臭氣進行焚燒處理（1）方案對比本工程廠區建在芙蓉路旁，如不采取除臭措施周圍的居民及工業區對廠內污泥所產生的氣味必然反應強烈。所以污泥處理廠除了設置綠化隔離帶外，還應進行臭氣收集并進行集中處置。氣味物質主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數的氣味物質是無機的例如：氨（NH3）、膦（PH3）和硫化氫（H2S）。大多數的氣味物

73、質是有機物比如：低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴以及脂肪族的、芳香族的、雜環的氮或硫化物。值得注意的是：這些物質都帶有活性基團，這些活性基團容易發生化學反應，特別是易被氧化。表5-1 惡臭氣體處理工藝比較工藝燃燒法吸附法吸收法生物法高濃度處理效率高中高低費用高中高較低低濃度處理效率高高中高費用高高高低最終產物CO2，H2O解吸有機物有機物CO2，H2O使用范圍高濃度，范圍廣低濃度，范圍廣高濃度，特定范圍低濃度，范圍廣其它燃燒不完全，產生有毒的VOCs中間產物運行費用高，廢液需處理操作壓力低時，吸收率很低，需回收溶液工藝簡單，操作方便，去除率高，投資低，無二次污染經過比較，我們認為本

74、工程來自濕污泥輸送、干污泥輸送裝置及濕污泥料倉間及干化車間等區域的臭氣濃度較低，直接采用生物除臭方式。而干化污泥過程中產生的臭氣及濕污泥料倉產生的臭氣濃度較高，較適合采用燃燒法。經過核算上述干化及濕料倉系統產生的臭氣量約為40000Nm3/h，污泥焚燒爐可以直接將廢氣燃盡，無需增加新的設施，故而這部分濃度較高的臭氣采用燃燒法。（2）效果分析這種除臭方案一方面節約了其他除臭方式所需的設備、試劑等；另一方面還可以徹底的清除臭氣，使污泥處理中心周圍的環境質量得到了保護。5.3.3 合理的選擇廠址（1）節能措施合理的選擇污泥處理處置和綜合利用試驗中心的廠址，可以節約從污泥廠到污泥處理中心之間的運輸成本

75、。本項目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中心備選廠址方案。撈霞污水處理廠地處開福區境內，市市區最北端，湘江城區下游，規劃控制用地320畝左右。 根據規劃用地性質，撈霞污水處理廠南面為市貨運碼頭和火車貨棧，是水陸貨物集中的中轉站，主要建筑為鐵路、公路、倉庫和堆場，距居民區都較遠。北臨沙河，沙河對面是農田，地勢較低，基本上沒有居民，亦非開發用地。表5-2 各污水處理廠距離撈霞污水處理廠距離污水處理廠名稱距撈霞處理中心距離（km）金霞污水處理廠11.6開福污水處理廠11.6湘湖污水處理廠17.7星沙污水處理廠24.0岳麓污水處理廠10.4新開鋪污水處理廠39.1花橋污水處理廠2

76、8.1長善垸污水處理廠24.0暮云污水處理廠49.0撈霞污水處理廠0.10從上述表中可以看到，市現有及規劃污水處理廠距本選址距離均在1050km范圍內，且道路交通便捷，運輸費用較低。另外此地周邊規劃用地性質為工業倉儲用地，不可能作其他商業和居住用地，所以地價比較便宜。（2）效果分析本工程設計脫水污泥750t/d，污泥運輸車的載重為12t/輛，則每天運輸污泥需要60輛次，按載重為12t的運輸車每公里耗油量為0.3L算，污泥處理中心與各污水處理廠的距離每少一公里，每天就可節約18L油，每年就可節約8.23噸標準煤。可見合理的選擇廠址無論是在初投資還是在運行期間對能源的節約都起著很重要的作用。5.3

77、.4 機電、電氣設備的合理選用各種設備的選型力求經濟合理、高效節能、滿足工藝的功能要求，符合土建構筑物形式的要求。設備的工作能力滿足設計規模和處理程度的要求，設備設置臺數和運行方式，滿足運行管理方便，靈活調配要求，并備有足夠的余量。本項目所有泵、電機、電氣設備等均為國家推薦的節能產品。廠區道路照明采用感光自動控制，建筑物內燈具控制根據生產要求及自然采光情況分組控制，供電設計采用新型無功補償裝置，提高功率因數，補償后功率因數要求達到0.90以上。在電動機的啟動和控制方面，根據工藝設備要求及設備容量，擬將容量為30KW以上電動機采用軟啟動器啟動，30KW及以下的電動機均采用全電壓直接啟動，另根據工

78、藝要求及節能需求，部分電機采用變頻調速器控制。5.3.5采暖、通風系統的節能方案按全國建筑氣候分區市屬于夏熱冬冷地區，室外年平均溫度16.9，最熱月月平均29.3，最冷月月平均4.7，日平均氣溫5的天數是32日，廠內建筑物不作采暖設計，但必須滿足夏季防熱要求，切實作好通風與空調設計。市年平均風速2.7m/s，適宜自然通風，常年主導風向是北西風，夏季主導風向是南風，建筑物通風設計以自然通風為主，建筑設計在建筑物的朝向、開窗位置、開窗大小方面給予充分考慮與合作，為自然通風提供充分的可能。將機械通風作為自然通風的補充和最基本的保證，同時為車間的管理、操作室安裝空調器，提供一個清靜的空間。5.3.6

79、建筑節能本工程辦公樓依據公共建筑節能設計標準DBG43/001-2004第五章對比評定法，并通過GHEC節能軟件分析，滿足湖南省公共建筑節能設計標準的要求。本建筑外墻采用面磚飾面膠粉EPS顆粒保溫漿料外墻保溫系統。圍護結構保溫體系基本組成：a.外墻類型：水泥砂漿（20mm）+擠塑聚苯板（30mm）+粘土多孔磚（240mm）+保溫砂漿（20mm）b.坡屋面類型：水泥砂漿（20mm）+膨脹聚苯板042（30mm）+鋼筋混凝土板（120mm）+保溫砂漿（20mm）c.分隔墻類型：混合砂漿（20mm）+粘土多孔磚（240mm）+混合砂漿（20mm）d.樓梯間隔墻：水泥砂漿（20mm）+粘土多孔磚（24

80、0mm）+水泥砂漿（20mm）e.樓板類型1：水泥砂漿（20mm）+聚苯顆粒保溫漿料06（30mm）+鋼筋混凝土板（120mm）+混合砂漿（20mm）f.外窗類型（含透明的陽臺門）：白色中空玻璃鋁合金推拉窗（9+12mm+0.25LOW-E氬氣中空）本工程因采用面磚飾，故對面磚飾面外墻外保溫系統采取加強措施和做法，并應滿足相關規范、規程和行業標準規定：a.本工程選用面磚飾面膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統，應嚴格按膠粉顆粒外墻外保溫系統JG158-2004中相關條款施工。b. 面磚接縫寬度6mm，面磚沿豎向高度每隔1618米留有20mm的伸縮縫，對于大面積的面磚鋪貼，按照工程實際情況劃區域留伸縮縫，并用硅硐膠嵌縫。c. 面磚膠結集和勾縫材料除滿足產品標準外，還應具有一定柔韌性，其壓折比不得大于3。d. 飾面磚外保溫技術進入工程應用前，應進行材料安全性驗證，并避開冬季施工。e. 外墻飾面磚施工完成后，應進行粘結強度的現場拉撥試驗，粘結強度必須滿足建筑工程飾面磚粘結強度檢驗標準JGJ110-97第6.0.1條0.4MPa的要求并且破壞部位不能位于各層界面，否則予以返工。粘結強度系指飾面磚與抗裂砂漿界面、抗裂砂漿自身、抗裂砂漿與保溫材料界面、保溫材料自身、保溫材料與界面砂漿界面、界面砂漿與基層強體界面上單位面積所承受的粘結力。良好的建筑墻體保溫能夠減少室內冷負荷，從而降低了空調能耗。