
1 工程内容
某工程拟在焚烧发电厂内新建处理能力50吨/天的污泥干化生产线一条,污泥来源为某水务公司的脱水污泥,干化产品与垃圾共同进入现有的垃圾焚烧炉内焚烧发电,蒸汽来源为电厂的余热蒸汽。建设内容主要有土建施工、设备安装、调试运行、验收使用等。
1.1 设备选择
在当前国内外现行的污泥干燥处理技术以及国内主要的工程实例中,空心桨叶式干燥机体现出了它的很多优点,并且它优异的环保性能,节能特性适应了当代社会对环境和能源的要求,因此在该工程中选用空心桨叶式干燥机来干燥污泥。
该工程污泥干燥要求以及其物料特性如下表所示,根据条件可以计算出需要干燥机每小时蒸发的水为1.336t,选用型号为GS-11的空心桨叶式干燥机。
名称 | 符号 | 单位 | 数值 |
污泥进口湿基水分 | W1 | % | 80 |
污泥出口湿基水分 | W2 | % | 45 |
污泥进料量 | G1 | kg/h | 2083 |
干固体比热容 | Cs1 | kJ/kg.k | 1.05 |
1.2 设备性能参数
GS-11的空心桨叶式干燥机具体的性能参数如下:
型号 | 干燥面积(㎡) | 蒸发能力(t/h) | 装机功率(kW) | 蒸汽耗量(t/h) |
GS-11 | 120 | 1.2~1.5 | 45 | 1.5~1.8 |
注:蒸汽条件(饱和蒸汽:0.4MPa,150℃)或用过热蒸汽≥0.4MPa,≥200℃。
2 风险评估
2.1 技术风险
该项目采用技术成熟并已有良好业绩的空心桨叶式干燥机。该技术对各种不同类型的污泥都具有较强的适应性,而且重要的是该工艺技术可真正实现污泥干化产品的含固率可调,这一点从根本上保证了该项目的技术可行,因为在实际运行过程中,可根据实际的运行状况来实时地调整出口污泥的含固率,以实现整个系统的优化运行。
2.2 安全风险
安全性问题是污泥干化过程中的一个不可忽视的问题,针对污泥干化过程,国际上也制定了一系列的标准来评估这个过程的安全性。如1994年,欧共体颁布了两个有关潜在爆炸危险区域的安全标准,1995年开始逐步成为欧共体成员国国家标准,于2003年6月30日完成,从那时起,94/9/EC标准在各成员国强制执行。
针对该项目的污泥干化过程,其安全性与干化过程中的含氧量和粉尘控制有关,因为干化工艺技术没有干泥返混,系统中不存在全干污泥,具有较小的物流量,因此粉尘量基本为零。且系统中的工艺气体主要为蒸汽和污泥中的臭气,为全惰性化的运行环境,因此系统的含氧量要求十分宽松。
2.3 政策风险
虽然目前污泥问题已成为政府越来越重视的一个环境问题,但是还缺乏实际可行的鼓励和促进措施,没有出台针对污泥处理处置的立法以及相关的优惠政策。
项目的经济性主要由污泥处理补贴和享受优惠上网电价决定,能否享受有关优惠政策还存在不确定因素,因此还存在较大的经济风险。综上所述,该项目基本上不存在技术风险和安全风险,但是具有一定的政策风险。
3 经济分析
3.1 工程成本预算
对于干化污泥工程中涉及到的各种设备,以及设计、土建、安装等总的费用做一个工程的成本预算,预算的结果:设备费用为232万元,设计费用为29.5万元,土建费用20万元,安装费用15万元,总共296.5万元。
3.2 单位污泥处理成本
以1吨污泥为单位量来核算单位污泥处理成本,计算结果如下:
名称 | 消耗量 | 单价 | 处理费(元/吨) |
耗电 | 19.2度/t | 0.52元/度 | 9.98 |
耗汽 | 0.786t | 70元/吨 | 55.01 |
人工福利费 | 元/吨 | 2 | |
设备折旧费 | 296.5万元 | 元/吨 | 19.76 |
合计 | 86.75 |
3.3 年效益分析
根据相关政策,污泥处理按政府补贴150元/吨,污泥处理厂按每年运行300天,每天处理50吨污泥计,这样每年干化污泥项目的利润就为92.52万元,其计算公式为:(政府补贴—污泥处理成本)×日均处理量×年均工作日=年效益
但由于干化后的污泥具有热值,可以使之与垃圾混燃进行发电,若将干化污泥的热值与标煤进行换算(污泥热值取1000kJ,标煤的热值为5500kJ),则1吨污泥相当于0.18吨标煤。标煤的价钱为570元/吨,那么这项工程每年处理的干活污泥的价值是56.6万元。这样,干化污泥工程每年带来的总的利润是149.12万元。
3.4 技术经济性分析
该项目的建设工期设为12个月,项目的计算期为21年,取现在的年利率为8%,根据项目的投资成本以及效益分析,对项目做一个技术经济性分析。计算结果显示该项目的投资回报期为2.23年(包括建设期),财务净现值是2067.7万元。
4 结论
该工程属于废气物资源化利用的环保项目,是国家重点鼓励和发展的高新技术产业项目。该项目完成后,可将目前需要大量堆弃场地的污泥进行干化后焚烧,使垃圾的排放量大大减少,同时还有效地杀灭污泥中的病原体和微生物,解决了污泥的腐化发臭等问题,使污泥得以无害化和稳定化。另外,干化后的污泥通过与垃圾混燃焚烧,回收了污泥的热值,实现了污泥处理处置的资源化。这样,该工程从根本上解决了江阴市目前的污水、污泥处理问题,改善城市环境,促进了城市生态建设,为社会的可持续发展提供良好的条件和必要的保障。
目前来说,污泥的干化和焚烧技术在欧美国家应用已经非常成熟和普遍,虽然在国内还是刚刚起步,但是也已经有比较成熟的工业化应用,因此,该项目从技术上来讲是可行的。从以上各个层面的分析可以看出,该项目不仅具有良好的社会和环境效益,同时还具有一定的经济效益,污泥的干化焚烧技术也达到了工业化应用的水平。