富阳固废处置中心.doc

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1、 富阳固废处置中心 方案建议书中昌环保集团有限公司目 录第一章 方案总论21.1 方案概况21.2方案编制目的31.3 方案编制原则31.4 方案编制范围及内容4 1.5方案决策因素、选择和设计要求.41.5.1 决策因素41.5.2 方案的选择41.5.3 设计要求4第三章 工艺技术方案论证73.1 概述73.2 污泥处理处置技术简介73.2.1 污泥土地利用73.2.2 污泥建筑材料综合利用83.2.3 污泥填埋83.2.4 污泥焚烧93.2.5 污泥热解93.3废塑料处理处置技术简介103.3.1 废塑料造粒技术103.3.2废塑料热解炼油技术103.3.3 废塑料焚烧发电技术113.4

2、污泥和废塑料处理处置技术选择原则123.4.1注重源头减量的技术研发123.4.2 突破节能降耗的技术障碍123.4.3 发展循环利用的运行模型12第四章技术方案及工艺路线12第五章方案的可行性研究工作概况145.1调查研究项目及成果145.2必要的支撑条件、组织实施方案155.3 工艺方案选择依据155.3.1 环保项目是前瞻性投资155.3.2 符合国家环保政策的要求165.3.3 污泥和废塑料热解技术符合国内处理处置的发展趋势165.3.4热解工艺的建设是实现循环经济模式的需要175.3.5热解技术符合国家低碳经济发展趋势175.3.6 彻底解决了污泥和废塑料对环境污染问题，节省了土地资

3、源185.4 该项目采用热解技术的优势185.4.1 热解法处理成熟运作具有良好的示范性185.4.2 热解技术可缓和当地土地资源紧缺的现状185.4.3处理责任主体对污泥和废塑料处理过程具有可控性185.4.4 热解技术处理系统具有稳定性和环境安全性195.4.5 热解技术处理技术社会效益、经济效益广泛195.4.6 前期准备工作充分，热解技术处理污泥和废塑料具有技术可靠性195.4.7 热解技术系统可实现余热回收，突出创新205.4.8 公司进行该项目具备必要的资金支持20第六章 技术、经济、社会效益及产业化前景206.1 技术效益206.2 经济效益216.3 社会效益及产业化前景21第

4、七章 承担单位与技术团体介绍.227.1 承担单位介绍227.2 技术团队介绍23第八章 结 论23第一章 方案总论1.1 方案概况（1）方案名称：富阳固废处置中心（2）承办单位：中昌环保集团有限公司；同济大学热能与环境工程研究所（3）拟建地区和地点：富阳市（4）设计单位：同济大学 热能与环境工程研究所1.2方案编制目的经过充分的调研、分析、比较和论证的基础上，发现富阳地区的造纸污泥和废塑料数目庞大，且处理处置方法不够优化。根据中昌环保集团有限公司总体规划和要求编制本方案建议书，宗旨是实现以下目的：（1）论述污泥和废塑料处理处置的必要性和迫切性；（2）论述污泥和废塑料减量化、无害化、资源化利用

5、的最优技术方案；（3）对本方案所选择的污泥和废塑料处理处置工艺路线的技术可靠性、经济合理性、环保有效性进行综合性研究、分析和论证；（4）在论证的基础上，提出推荐建设性方案，为方案决策提供科学依据，提出效益分析、环境评价等建议。1.3 方案编制原则（1）贯彻执行国家有关环境保护政策、法规、规范及标准。（2）结合地域特点、环境条件、经济水平和未来发展的需要，选择工程建设方案、总平面按远期同意规划和布置、近期工程按一次规划，分步实施原则进行设计并实施。（3）所采用的污泥和废塑料处理处置技术具有先进性、实用性、高效性，节能、低成本等特点，既能保证安全、环保、经济的处理处置路线，又能带动周边企业实现固体

6、废弃物资源化利用，为当地发展循环经济、建设生态文明提供科技支持。（4）保证工程建设与城镇发展相协调，既治理污染、实现环境保护的目的，又能长久、最大程度发挥工程社会效益、经济效益和环境效益，所建设的项目达到示范性的工程水平。（5）对于污泥和废塑料最终处置工艺及处置过程中产生的废气、污水、废渣、噪声均需满足环保要求，避免二次污染。创造良好的生态环境，化害为利、变废为宝，把污泥和废塑料处理变成实现清洁生产的绿色工厂，为创建全省乃至全国（中小型）污泥和废塑料处理无害化、减量化、资源化利用的示范工程而努力，做出重大贡献。1.4 方案编制范围及内容本方案的服务区域为富阳市污泥和废塑料可处理的固体废弃物。方

7、案建议书主要内容包括：（1）确定污泥和废塑料的产量、来源、性质，方案工程规模、选址、选择处理途径及确定处理要求。（2）确定污泥和废塑料处理处置工艺技术路线，处理系统布局和处置后产品出路问题。1.5 方案决策因素、选择及设计要求 1.5.1 决策因素（1）方案决策符合国家相关的法律法规和技术政策规范。（2）项目工程设计时应首先落实污泥和废塑料的最终处置的出路问题，并且与当地的社会经济发展模式、资源相结合，确定节能减排和资源最优配置的污泥和废塑料处理处置方法。使新建的污泥和废塑料处理处置项目在建成后较长时间内体现环境效益、社会效益和经济效益。（3）项目工程建成后，技术工艺上能保证系统长期稳定运行，

8、经济指标应体现综合投资和运行成本的突出优势。1.5.2 方案的选择（1）综合考虑环境影响、运输管理人员安排条件及当地社会经济发展模式，确定本项目建设在富阳市区为宜。（2）项目建设应根据污泥和废塑料的性质、数量、来源、最终利用途径选择确定污泥和废塑料处理处置工艺路线。（3）污泥和废塑料处理处置的规模、布局、面积、产品、数量、处理周期应根据处理工艺要求来确定。1.5.3 设计要求（1）污泥的处理处置应对造纸污泥进行的前期浓缩脱水处理工艺衔接，处理处置路线设计应按系统工程综合来考虑。（2）应设置污泥和废塑料堆存设施和场地，并采取防雨淋、防渗漏等措施。（3）必须按相关标准规定设置消防、防爆设施，噪声和

9、卫生标准应符合相关环境标准的规定。第二章 项目背景及必要性2.1 项目背景浙江富阳市是全国重要的造纸业基地，有造纸企业300多家，造纸总量居全国第四位，其主导产品涂布白板纸年产量达620万吨，占全国总量的1/2。调查显示，在富阳市年耗标煤1000吨以上的用能单位中，造纸企业占88%，其中3个造纸园区年耗蒸汽就达400万吨，耗水上亿吨，能源消费量占当地能源消费总量的48%，是名副其实的高能耗行业。由于企业节约用能意识不强，普遍忽视能源计量管理，更缺乏对能耗的计量统计分析能力，“跑、冒、滴、漏”和余热浪费现象严重。但如何处理处置造纸生产中衍生的副产品造纸污泥和废塑料（据统计富阳地区300多家造纸厂

10、每天产5000吨造纸污泥和1000吨的废塑料）成为困扰富阳数十年的环保难题。围绕节能减排和循环经济建设的需要，富阳市率先将造纸流程由“资源-产品-废物”的单向直线型，转变为“资源-产品-再生资源”的圆周循环型，使造纸企业既是产品的制造者，又是清洁能源的转换者和社会废弃物的使用者。该市在去年启动实施“5+2”环境升级工程三年行动计划(水环境、气环境、声环境、固废垃圾处理、绿化等五大升级工程和造纸、铜冶炼两大行业整治升级工程)的基础上，今年又部署开展“造纸行业环境污染专项整治行动年”活动，计划再投入16亿元用于环境整治。2.2 富阳目前固废处理处置的现状及问题 2.2.1富阳固废处理处置的现状 地

11、处钱塘江上游的富阳，坚持“环境立市”战略不动摇，在推进产业转型升级的同时，从2009年起实施“5+2”环境升级工程三年行动计划，计划用三年时间提升水环境、气环境、声环境、固废垃圾处置和绿化五大升级工程，巩固提高造纸、铜冶炼两大行业污染整治成果。该市每年光是支持重点减排工程建设的财政专项资金就达2000万元。近年来，他们累计投入10多亿元，建成富春江环保热电公司等3家热电企业；投入近20亿元，建成八一污水处理厂等5个集中式污水处理工程；以及新登、龙门两个乡镇污水处理厂，总处理能力达到70万吨/日；投入近5000万元！据悉，为妥善处置造纸污泥和废塑料避免对环境造成污染，富阳市积极支持污泥和废塑料无

12、害化处理。2010初浙江清园热电污泥焚烧项目一期(1500吨/日)、富春江环保热电污泥焚烧项目(500吨/日)、新亿建材污泥制砖项目(600吨/日)、尖峰、三狮、钱潮等水泥厂500吨/日污泥综合利用项目相继建成投运。2010年是富阳造纸行业环境污染专项整治行动年，富阳市出台五项措施着力解决江南区块造纸行业存在的突出环境问题，使环境基础设施更完善、环境污染防治能力得到提高、污染物排放总量稳定削弱、总体环境质量有所改善。2.2.2 富阳固废处理处置存在的问题近年来，随着污泥处理处置行业的高速发展，造纸污泥处理能力以及处理率不断提高；然而，在我国的污泥处理发展历程中，尽管污泥是污水处理流程中的重要环

13、节之一，但是由于长期的认识不足以及忽视，我国污水处理厂的污泥处置问题被长期搁置，污泥处置的发展相当滞后。一方面，我国污泥处理处置的技术路线尚不清楚；另一方面，我国也未建立起污泥处理处置的政策体系，历史遗留问题使得污泥困境越来越严重，在水污染日益严重、水环境日趋恶化的今天，缺少污泥安全处置考虑的污水处理系统是不完整的，也无法满足环境目标要求，污泥造成的二次污染问题日显突出，污泥的问题已到了不容忽视的地步，我们迫切需要解决污泥的安全处置问题。据了解，富阳近300家造纸厂，每天产出的废塑料有1000多吨，主要成分是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)的废旧塑料经过洗涤、分解和筛选拿去造

14、粒，制作成新的工业原料。占总数的10%18%，如裕丰废塑料造粒厂、胥口镇塑料造粒厂。经过洗涤后的30%40%是拿去热解炼油的，国裕科技有限公司是一家在运营的废塑料炼油公司，问题很多无法正常运转。其中的20%30%是集中到浙江富春江环保热电股份有限公司热解后焚烧发电，污染严重。由于富阳市政府不允许废旧塑料焚烧和填埋，仍有10%20%的废旧塑料无法处理！缺少技术、政府政策性的支持，缺少污泥和废塑料的基础研究以及技术路线的科学分析，缺少持续的投融资机制，我国的污泥和废塑料的处理处置发展尚有很长的路要走。目前，大多数的环保公司已经关注到这个问题，并开始寻找进入污泥和废塑料处理处置市场的契机。然而从目前

15、我国的污泥和废塑料处理处置市场来看，目前还没有规模化的专业污泥处理公司和系统化、科学化的处理废塑料的工艺路线，随着我国污泥和废塑料处理市场的进一步形成与发展，必将需要一大批有技术、有良好的运营能力的污泥和废塑料处理处置的专业化建设与运营公司和合理、高效的工艺路线。第三章 工艺技术方案论证3.1 概述国内外污泥和废塑料处理处置所依循的原则均是“减量化、无害化和资源化”。我国污泥处理处置尚处于起步阶段， 污泥最终处置主要方法为农业利用、园林绿化利用、填埋、建筑材料利用等。据统计，全国城镇污水处理厂的污泥只有10%左右通过堆肥制肥等技术处理处置，大约20%采用卫生填埋，极少量采用焚烧和建材利用等，其

16、余大部分随意外运、简单填埋或堆放；我国废旧塑料处理处置相对来说还是不够成熟的，处置的主要方法为造粒、热解炼油、焚烧发电、填埋等等，给生态环境带来了极不安全的隐患。随着我国生态文明和环境友好型社会建设日益推进，国家在污泥和废塑料处理处置方面出台了相应的准则及技术政策，以后会持续加污泥和废塑料污染防治工作。届时，污泥和废塑料处理处置成为一个产业的前景将十分光明。3.2 污泥处理处置技术简介3.2.1 污泥土地利用污泥的土地利用主要有以下方面：农田回用、园林绿化、改良土壤、污泥堆肥。经处理过的污泥制成有机复混肥，把污泥应用于农田、菜地、果园、草地、市政绿化、育苗基质等需要有机肥料的土地；可直接应用于

17、严重扰动的土地的修复与重建等，恢复了生态环境，减少污泥带来的负面效应。污泥的土地利用因投资少，能耗低，运行费用低，有机部分可转化为土壤改良剂成分等优点，是最有发展潜力的一种处置方式。污泥用于园林绿化时，泥质应满足城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质（CJ248-2007）的规定和有关标准要求。污泥用于土地改良时，泥质应符合城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质（CJ/T 291-2008）的规定；并应根据当地实际，进行环境影响评价，经有关主管部门批准后实施。污泥农用时，污泥必须进行稳定化和无害化处理，并达到农用污泥中污染物控制标准（GB4284-1984）和城镇污水处理厂污泥处置农用泥质（CJ/

18、T309-2009）等国家和地方现行的有关农用标准和规定。污泥衍生产品应通过场地适用性环境影响评价和环境风险评估，并经有关部门审批后方可实施。污泥农用应严格控制施用量和施用期限。3.2.2 污泥建筑材料综合利用污泥建筑材料综合利用技术研究及应用已成为热点。污泥建筑材料综合利用是指污泥的无机化处理，用于制作水泥添加料、制砖、制轻质骨料和路基材料等。目前，城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质污泥（CJ/T289-2008）标准已经颁布实施，规范了污泥制砖行业。国家有关部门也在该领域设置了相关科研课题开展研发，国内多家科研院所和企业正在开展污泥建筑材料综合利用的研究，并且已在广东、浙江等地进行生产性试验

19、和投产。污泥建筑材料综合利用应符合国家和地方的相关标准和规范要求，并严格防范在生产和使用中造成二次污染。3.2.3 污泥填埋污泥填埋分为污泥单独填埋和与城市垃圾、工业垃圾混合填埋。该处置方法具有简单、易行、成本低等优点。但是，污泥填埋也受土地约束以及受污泥填埋过程中产生的渗滤液和甲烷气体等二次污染的影响。不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥，可采用填埋处置。国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。污泥填埋应满足城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质（CJ/T249-2007）的规定；填埋前的污泥需进行稳定化处理；横向剪切强度应大于25kN/m2；填埋场应有沼气利用系统，渗滤液能达

20、标排放。3.2.4 污泥焚烧污泥焚烧是指污泥在一定温度、气相充分有氧的条件下，使污泥中的有机物质转化为CO2、H2O、N2等，反应过程中释放出来的热量用于维持反应的温度条件。污泥焚烧一般采用流化床工艺，分为固定(鼓泡)流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉和回转式流化床焚烧炉等。污泥焚烧的烟气应进行处理，并满足生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001）等有关规定。污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。国家鼓励对符合要求的炉渣进行综合利用;飞灰需经鉴别后妥善处置。污泥焚烧工艺在经济较为发达的大中城市应用较广，一般采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率。近几年污泥焚烧

21、技术发展迅速，污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建，污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧等技术正逐步走向成熟。3.2.5 污泥热解污泥热解技术在20世纪80年代首先由Bayer等提出；随后Campbell评价了该方法的经济性；Briddle等研究了该过程的二次污染控制；Frost等评价了热解油的市场应用前景。实验与实践证明污泥热解制油、制吸附剂即可充分利用污泥的有机质，环境效益和资源化效益比较客观，而且又能有效控制重金属的排放，可回收利用易储藏的液体燃油，可提供大约700kwh/t的净能量，能够破坏有机氯化物的生成，占地面积小，运输材料负荷少。因此，从国内未来经济与环境和谐发展的角

22、度来考虑，污泥热解技术的前景更加广阔。在中国知识产权局中国专利数据库检索后发现，相关污泥热解的专利七篇，其中发明专利4篇，实用新型专利3篇，专利涉及污泥热解制油及回收、热解残渣中炭分离等装置及技术。现有的污泥热解技术可以分为以下几种类型: 1)只是针对特定的污泥，如发明专利“一种含油污泥的资源化处理方法”(1.6)，主要针对油污泥；2)实施可行性要求极高或者产品加工及其复杂，如发明专利“微波辐射污泥制生物柴油的方法”（0.9），利用微波辐射加热从污泥中制油。以及发明专利“利用剩余污泥制备氮氧化物催化剂的方法”（6.3）是利用化学活化剂和稀盐酸进行复杂处理后获得NOx的催化剂；3)制活性碳的发明

23、专利有“城市污泥与农业废弃物共热解制备活性炭工艺(3.6)和“湿污泥炭化吸附剂的制备方法”(1.4)，均以生产活性炭为目的，但是由于污泥的含灰量高，获得高品质的活性炭的代价通常很高，以致于其实施无法与现有的活性碳生产技术竞争；4）以发电和产煤气为目的，如日本的工艺利用污泥的热解气化气发电，由于燃气中含有一定量的飞灰、焦油，需要经过严格净化后才能进入燃气轮机和管道输送系统。3.3废塑料处理处置技术简介3.3.1 废塑料造粒技术废塑料造粒技术是一种比较成熟的新兴资源回收利用技术，出厂废塑料经过简单的人工洗涤、分拣后，主要成分是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)的废旧塑料放入造粒机中

24、经过粉碎、挤出来颗粒产品的。工艺流程是：清洗-分拣 -粉碎-晾干-挤出造粒，是单镙杆机器的主要工艺流程。做新料改性：配料（配色，助剂等）-搅拌-挤出-冷却-切粒。 一般的双镙杆机器的各种干粉物料从设备顶部加入，经脱气、螺旋预压进入对辊，在对辊极大的挤压力作用下使物料产生塑性变形而被压缩成片状。片状物料再经过破碎、整粒、筛分等过程，得到颗粒状产品。废塑料造粒技术要求废旧塑料的材质单一，不能够有多种成分的混合。还要求废旧塑料出造纸厂后需要洗涤、分拣，不能够有造纸泥浆和太多的杂质。洗涤和分拣需要人工操作，不能够机械化！效率不高，费用比较高。3.3.2废塑料热解炼油技术废塑料热解是将已清楚杂质的塑料置

25、于无氧或者低氧的密封容器中加热，使其裂解为低分子化合物。其基本原理是将塑料制品中的高聚物进行彻底的大分子裂解，使其回到低分子量状态或单体态。按照大分子内键断裂位置的不同，可将热解分为解聚反应型、随机裂解型和中间型。解聚反应型塑料受热裂解时聚合物发生解离，生成单体，主要切断了单分子之间的化学键。这类塑料有-甲基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等，它们几乎100地裂解成单体。随机裂解型塑料受热时分子内化学键的断裂是随机的，产生一定数目的碳原子和氢原子结合的的分子化合物，这类塑料有聚乙烯、聚丙烯等。大多数塑料的裂解两者兼而有之，属于中间型，但在合适的温度、压力、催化剂条件下，能使其中某些特定数目链长的产物大

26、大增加，从而获得有一定经济价值的产物，如汽油、柴油等。裂解所要求的温度取决于塑料的种类及回收的目的产物，温度超过600，热解的主要产物是混合燃料气，如CH4、C2H4等轻烃。温度在400600时，主要裂解产物为混合轻烃、石脑油、重油、煤油及蜡状固体，PE、PP的裂解产物主要是燃料气和燃料油，PS热解产物主要是苯乙烯单体。热解反应主要表现为C-C键的断裂，同时伴有C-H键断裂，热效应为吸热过程。即外界必须提供大于C-C键能的能量，反应才能顺利进行。因此，早期的塑料热解方法均为简单的热裂解，即单纯通过加热，使废塑料发生裂解。但这种方法存在明显的缺陷，即能耗高、效率低、选择性不强。因此人们迅速开发出

27、了催化裂解法，在热解阶段假如催化剂，不但可以降低反应所需的活化能、提高效率，而且可以提高产物的选择性，相对于高温热解有着明显的优势。由于催化剂的使用增加了成本，而且催化剂容易积炭失活，而且催化剂本身不易回收。之后人们又开发出了热裂解-催化改质工艺，使得催化热解工艺得到进一步的完善。 3.3.3 废塑料焚烧发电技术废塑料焚烧是指废塑料在一定温度、气相充分有氧的条件下，使废塑料中的有机质转化为CO2、CO和其他气体等，反应过程中释放出来的热量用于维持反应的温度条件和发电。废塑料焚烧一般采用流化床工艺，工艺流程是炉体是由多孔分布板组成，在炉膛内加入大量的石英砂，将石英砂加热到600以上，并在炉底鼓入

28、200以上的热风，使热砂沸腾起来，再投入废塑料。垃圾同热砂一起沸腾，废塑料很快被着火、燃烧。未燃尽的废塑料比重较轻，继续沸腾燃烧，燃尽的废塑料比重较大，落到炉底，经过水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外，少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。废塑料焚烧的烟气应进行处理，并满足生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001）等有关规定。废塑料焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。国家鼓励对符合要求的炉渣进行综合利用;飞灰需经鉴别后妥善处置。废塑料燃烧时不仅会产生浓烟和恶臭,还会产生强烈刺激性的氯化氢等有毒有害气体;油漆残渣在燃烧时会产生镉、铬、铅、汞、砷等有

29、毒重金属化合物和砷化合物;其中产生的氯离子机械设备腐蚀性很强，会使设备损坏严重！.污泥和废塑料处理处置技术选择原则.注重源头减量的技术研发源头减量是减轻后续处理处置负荷的前提，在进行污泥减量预计将是今后研究的一个方向。同时，诸如破坏污泥微生物细胞壁分离出自由态水分等降低污泥含水率的污泥减量技术也将是一项新的挑战性研究课题。废塑料洗涤和分拣机械化及洗涤药剂也将是今后研究的重要方向，可以提供效率和杂质的负重。3.2 突破节能降耗的技术障碍长期重视污水处理而忽略污泥处理处置的现状，导致污泥处理处置技术相对发展缓慢。目前污泥处理处置运行能耗过高是影响污泥处理处置规模化推广应用的一项限制性关键因素。预计

30、今后在污泥处理处置的节能降耗技术方面将有较大的突破。一直重视产品化经营使废塑料再次高耗能、高浪费、高污染的生成新的产品，导致第二次污染严重，能源消耗浪费量大。今后对于废塑料处理处置的节能降耗技术和避免再次污染技术方面是一项重大突破。. 发展循环利用的运行模型在国家土地资源日益紧缺和建设资源节约型、环境友好型社会的大背景下，发展污泥循环处理利用的运行模式是大势所趋。污泥和废塑料的综合利用将成为研究热点，前者的技术难点在于污泥中重金属的去除和土地利用泥质的保证，后者在于运行能耗的降低和诸如浓烟和恶臭的控制等二次污染防治技术的成熟。此外，污泥和废塑料热解技术作为焚烧的替代技术，因其不产生二噁英、浓烟

31、和恶臭，高能量利用率、低能量损失等特点也越来越受到各方的关注。第四章技术方案及工艺路线.技术方案论证污泥和废塑料焚烧能够迅速和最大限度地实现减容化，焚烧后能量可以回收用于发电和供热。但是由于污泥和废塑料焚烧前需要干化，焚烧不能带来大量的热能收益，反而投资巨大，控制二次污染的成本和代价都很大，同时还会产生二次污染，需要严格的尾气处理设施。污泥和废塑料填埋需占用大量土地、耗费可观的填埋费用，不符合社会可持续发展的要求。近年来发展起来的污泥热解处理技术较好的实现了污泥和废塑料资源化利用，使污泥和废塑料处理走上了一条商业、环保的道路。热解技术是一项有着悠久历史的技术，木材、泥炭以及页岩的气化都是热解。

32、根据所用化工工艺的不同，热解被称为干馏、焦化、气化以及热分解等。焚烧技术带来的二噁英等二次污染对环境造成的危害日益严重，而热解技术所具备的二次污染可控性和能源经济性已越来越为业内人士所认识。污泥和废塑料热解产生的可燃气（包含成分H2、CO、CH4、CnHm等）和油均可以在线用作裂解燃料，这样减少或者避免对外部热源的消耗。同时燃烧生成的烟气提供给余热锅炉产生水蒸气，水蒸气或者高温烟气可以作为热源干燥污泥中的水分，实现能源的梯级化利用，最后烟气净化后排出，焦炭可以利用，对环境无污染，整个裂解过程实现了对污泥的无害化和资源化。同时炭化抑制了重金属的挥发。总结以上，热解技术的优势：（1）是一项绿色的、

33、没有二次污染的热处置技术；（2）从根本上解决了污泥中重金属的问题；（3）能源利用率高、减容率高、运行费用低；（4）无二噁英、恶臭和呋喃生产，不会因为环境问题扰民；（5）燃烧后，需要处理的废气量小；（6）回收可再生能源，有CO2减排意义及可能的CDM收益。.技术方案和工艺流程的确定根据公司的总体纲纲领要求和富阳的实际情况，公司决定在富阳地区成立富阳固废处置中心，实施造纸污泥和废塑料集中化处置，采用造纸污泥和废旧塑料混合热解，生成的能源用来发电和炼油，生成产物焚烧后填埋的处置工艺。（1）造纸污泥就近处置的原则，造纸污泥出污水厂前要经过干化预处理工艺，尽量的减少污泥的体积，集中运输到固废处置中心。（

34、2）废塑料出厂后集中经过洗涤、分拣后主要成分是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)的废旧塑料放入造粒机中经过粉碎、挤出来颗粒产品的。制作塑料原材料出售；剩余废塑料和经过干化预处理的造纸污泥一起热解处置，生成可以利用的能源。（3）可利用能源根据含油质的多少，含油质多的能源可以用来热解炼油，剩余的能源可以用来发电和用作干化热解的辅料。热解炼油的产品和发的电可以直接当做产品出售。（4）剩余残渣和多余热量的利用，多余热量用来做干化热解的加热能源。剩余残渣直接焚烧，焚烧后的生成物直接填埋。干 化热 解造纸污泥造粒可 利 用能 源发 电炼 油废塑料产品出售残余填埋焚 烧剩余残渣 工艺流程图如

35、图所示第五章 方案的可行性研究工作概况.调查研究项目及成果产业化热解技术在国际上已成功应用近30年，其应用业绩遍布欧洲、日本、澳洲、美洲等。国内污泥热解处理处置工程有广州茵绿环境科技发展有限公司与广东省环境保护科学研究院合作在政府支持下建设的5吨干馏处理污泥示范基地、浙江利保环境工程有限公司与启瑞国际有限公司（德国）承担的义乌200t/d污泥热解工程。根据目前对相关工程的调查了解，广州干馏项目运营情况不详，并未收集到该项目的资料；浙江利保环境工程有限公司则采用德国污泥热解技术，共同负责处置义乌市六个污水处理厂产生的市政污泥及全市工业污泥，项目分两期建设，预计2011 年底正式投入运营，实际情况

36、是该项目当前还处于建设筹划阶段。位于富阳市灵桥工业园的国裕科技有限公司是目前国内废塑料热解炼油处理量最大的一家民营企业，每天处理废塑料二百吨以上，该企业是2010年成立，经过一年半的机械设备和工艺路线的自主研发，于2011年六月份开运行且不对外开放。由于技术还不够成熟和富阳地区的废塑料结构性比较复杂，目前的状况是一边运行，一边在不断的调试和改进之中！5.2必要的支撑条件、组织实施方案根据公司固废事业部前期的对污泥和废塑料的各种处理处置方式的调研，从造纸污泥和废塑料处置后产物的环境安全性与有效利用问题考虑，确定采用造纸污泥和废塑料集中热解炼油、发电处理的解决方案。同济大学机械工程学院热能与环境工

37、程研究所陈德珍教授长期从事塑料和污泥热解技术的基础研究和应用，已经开展了部分工业化试验并取得了一定的成果，积累了丰富的工程经验。项目承担单位中昌环保集团有限公司已经与同济大学机械工程学院能源与环境工程研究所达成协议，联合开发、建设、污泥和废塑料热解炼油、发电的工业生产线，形成完整的产学研联合机制。项目由同济大学机械工程学院能源与环境工程研究所提供工艺、工程设计，中昌环保集团进行相应的工程设备安装、提供项目实施的场地与资金，共同合作进行设备的选型与制造以及后期工程调试。项目通过验收后，中昌环保集团负责项目的运营与管理。5.3 工艺方案选择依据5.3.1 环保项目是前瞻性投资污泥和废塑料的减量化、

38、无害化、资源化利用是本项目的主要特点，污泥和废塑料处理处置与循环经济相互衔接，优势互补，体现了工程建设作为环保项目的巨大优越性、前瞻性，环保投资功在当代，利在千秋，造福社会，顺应国家长治久安发展的大政方针。5.3.2 符合国家环保政策的要求目前，富阳地区造纸污泥的处理方法，主要是经过压滤脱水后直接运往填埋厂进行卫生填埋处置和运到富春江发电厂焚烧发电。少部分废塑料经过洗涤、分拣后拿去造粒，大部分也是去焚烧发电了。根据技术政策关于“污泥处理处置应统一规划，合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置，鼓励污水处理厂的污泥集中处理处置”及国家环境保护十二五科技发展规划的要求，建设富阳固废处置中心工程项目

39、是贯彻落实国家政策的需要。5.3.3 污泥和废塑料热解技术符合国内处理处置的发展趋势根据城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治技术政策(试行)污泥减量化、稳定化、无害化和资源化要求及我国污泥处置技术实际发展情况，目前通常采用的污泥和废塑料处置方法有填埋、焚烧发电等处理方法。但这些方法或多或少存在着弊端，例如：如果填埋场选址或运行不当，污泥填埋形成的渗滤液会污染地下水环境，而产生的甲烷气体若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧；污泥和废塑料焚烧虽然解决了污泥和废塑料出路问题又充分地利用了污泥和废塑料中的能源，可以迅速和较大程度地使污泥和废塑料达到减量化，但其运行和维护成本较高，焚烧过程不可避免的有强致癌物

40、质二噁英生成，且污泥中的重金属随着烟尘的扩散而污染空气。目前热解技术作为焚烧的替代技术越来越受到各方的关注。污泥热解技术在20世纪80年代首先由Bayer等提出；随后Campbell评价了该方法的经济性；Briddle等研究了该过程的二次污染控制；Frost等评价了废塑料热解炼油的市场应用前景。热解是利用污泥和废塑料中有机物的热不稳定性，在无氧条件下对其加热，使有机物产生热裂解，有机物根据其碳氢比例被裂解，最终产物为油、碳（固态残渣）、非冷凝气（热解气）和反应水。实验与实践证明热解炼油、制吸附剂即可充分利用污泥和废塑料的有机质，环境效益和资源化效益比较客观，而且又能有效控制重金属的排放，不产生

41、致癌性物质二噁英，可回收利用易储藏的液体燃油，可提供大约700kwh/t的净能量，能够破坏有机氯化物的生成，占地面积小，运输材料负荷少。这些特点使其成为当之无愧的节能环保技术。因此，从国内未来经济与环境和谐发展的角度来考虑，热解技术的前景更加广阔。我国污泥热解尚处在起步阶段，部分公司引进国外技术，进行污泥热解处理处置工作，但仍出现一些不可避免的问题，主要是国外污泥品质与国内存在一定差别，其技术及设备对我国的劣质污泥难以适应，且其污泥热解的自控设备及运行成本均很高，限制了在国内的应用和发展。因此，目前国内尚无针对自身污泥特有性质而开发的成熟实际的工艺技术。热解技术优化、应用与示范项目，针对污泥和

42、废塑料自身特点，采用自主研发设计的技术和设备进行处理以实现资源换利用无疑更加符合处理发展趋势要求。5.3.4热解工艺的建设是实现循环经济模式的需要热解工艺包括储存和输送系统、干燥系统、热解系统、能量回收系统和尾气净化系统。热解是在全封闭状态下进行，最终产物为生物油、生物炭和热解气，热解过程中的余热可实现充分的回收与循环，不仅减少了热损失，同时节约了大量的能源，减少了温室气体的排放。生物油可以作为化工原料，生物炭可对外销售用于制备酸性气体吸附剂，也可作为补充能源。从经济角度来讲，热解产物不但有实用价值还具有经济效益，更有利于实现污泥的资源化。5.3.5热解技术符合国家低碳经济发展趋势热解过程虽然

43、消耗化石燃料，但同时回收了生物炭，实现了大部分炭的置换，减少了二氧化碳、甲烷、氮氧化物、二噁英等有害气体排放。生物炭能提高农业生产率，减少对碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物，从而使土壤变得肥沃，利于植物生长，实现增产的同时让农业更具持续性。将生物炭制成土壤改良剂施用到土壤中后，会吸收大气中的二氧化碳，且热解法处理大大减少了污泥和废塑料处理过程中，运输所消耗的能源，减少了二氧化碳的排放，对环境贡献突出。据专家学者乐观估计，生物炭每年最多可以吸收10亿吨温室气体，超过2007年排放总量85亿吨的10%。随着环保和资源化利用的呼声日益高涨，能源资源紧缺，发达国家已

44、通过政府补贴的形式将污泥资源化列为主要发展方向。参考国外污泥处理处置的先进技术，结合国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点的基本要求来看，热解无疑是固废处理领域能更好实现我国的低碳经济和可持续发展的技术之一。5.3.6 彻底解决了污泥和废塑料对环境污染问题，节省了土地资源采用热解技术处理方法，相比传统的填埋、焚烧等处理工艺，不受任何外部条件、环境、数量等方面因素制约和影响和限制。采用传统的填埋、焚烧等处理工艺处理污泥和废塑料时，对运输、处理过程或副产品使用中容易产生的环境污染、水污染、空气污染、土壤污染等很多环节都无法控

45、制，而热解法处理过程均在封闭的设备内进行，对周围空气、水源、生态环境的污染极小。热解技术具有不产生二噁英、高能量利用率、低能量损失等特点。与污泥和废塑料填埋、占地大的情况比较，热解后体积大为缩减，以含水率80%的污泥为例，污泥热解后其体积可缩减为原来的1/5，且存在于炭基中的重金属对自然析出有相当强的抵抗力，因此在实现减量化的同时亦不会造成土地的污染；此外，热解法产生的气体可以实现循环利用，其防治费用也没有焚烧法昂贵。5.4 该项目采用热解技术的优势5.4.1 热解法处理成熟运作具有良好的示范性目前国内处于建设筹划阶段的污泥热解工程基本为引进国外技术，并不能完全适应国内污泥的现状，且投资成本相

46、对较高。本公司进行的污泥和废塑料热解处理工程是在仔细分析国内污泥现状及污泥品质的基础上，综合考察各种实际情况，对工艺流程进行了改进完善，以满足经济需要、环境需要、社会需要。建成运行后可成为国内首家自主研发设计运转的热解工程，对当地和国内将来的污泥和废塑料处理处置具有良好的示范作用，意义重大。5.4.2 热解技术可缓和当地土地资源紧缺的现状与其他技术比较，热解设备可采用一体化设计，处置过程中所占土地面积较小，且最终热解残渣体积约为原来的1/10，有效节省了占地面积，还可产生附加产值，经济、环境效益大大增加。5.4.3处理责任主体对污泥和废塑料处理过程具有可控性 传统的污泥和废塑料处理工艺实施过程

47、中，受外部条件、环境、气候等多方面因素制约和影响大，作为污泥处理的责任主体的污水处理厂，在进行污泥处理时，污泥出了污水处理厂大门后，很多环节都无法进行控制。采用热解技术处理污泥和废塑料，污泥在污水处理厂内进行干化预处理，使污水处理厂在污泥处理过程中，完全独立进行，不受任何外部条件、环境、气候等方面因素制约和影响，不需要寻求或依赖外界的合作，摆脱污水处理厂在进行污泥处理时，所受到的外部条件制约。5.4.4 热解技术处理系统具有稳定性和环境安全性（1）热解技术处理污泥和废塑料，不受含水率的影响，含水率在85%左右均可处理。含水率对传统的污泥和废塑料处理工艺影响很大，而单独进行污泥和废塑料脱水不仅很难，而且费用高。（2）热解技术设施占地面积小，以日处理100吨含水率85%的污泥项目为例，占地面积为900平方米，平均每吨泥处理设施占地9平方米。（3）热解技术处理污泥和废塑料系统操作简单、维修方便，不