城市污泥高效生物堆肥与农林业安全利用技术设备研制与示范可行性论证报告

2009年度惠州市惠阳区科技计划项目可行性论证报告技术领域：资源与环境项目名称：城市污泥高效生物堆肥与农林业安全利用技术设备研制与示范承担单位：惠州市三峰环保设备科技有限公司项目负责人：杨果惠州市三峰环保设备科技有限公司二〇0九年七月十五日41- 目录一、基本信息3二、项目公司概况4三、项目组主要研究人员情况7四、项目情况8五、城市污泥处理厂设计说明21六、项目预算基本情况表33七、科技计划项目预算表34八.结论4141- 一、基本信息项目名称城市污泥高效生物堆肥与农林业安全利用技术设备研制与示范行业领域资源与环境预计完成年限2010年9月项目承担单位信息单位名称惠州市三峰环保设备科技有限公司单位性质民营企业通讯地址惠州市惠阳区淡水镇深惠公路淡水收费站左侧邮政编码516211所在地区广东省惠州市法人代表邵信芝联系电话07523833833组织机构代码L0383131-2传真号码07523833881单位成立时间2003年电子信箱pablo@263.net项目负责人信息姓名杨果性别男出生日期1956.3职称高级工程师最高学位本科从事专业微生物发酵联系电话07523833833移动电话13825450939传真号码07523833881电子信箱8zhangpingping8@163.comoom证件类型身份证证件号码432301195603030514项目经费来源（万元）1、申请从专项经费获得的资助202、银行贷款302、自筹经费来源159（1）其他财政拨款（2）单位自有货币资金159（3）其他资金41- 二、项目公司概况惠州市三峰环保设备科技有限公司于2003年创立，专业从事城市生活垃圾无害化处理技术及成套设备的研究、三废处理工程建设及运营。公司现有设备制造车间3000余平方米，拥有大型车床、刨床、铣床、钻床、磨床、卷弯机、行车、剪板机等机械加工设备。惠州市三峰环保设备科技有限公司成立以来，以“技术精湛、精益求精；品质稳定、客户安心；”为质量方针，“遵纪守法、节能降耗；预防污染、持续发展；”为环境方针，秉承着共同交流，共同进步的理念，广泛开展与大专院校、行业协会的技术交流与合作，被惠州市企业文化协会评为惠州市企业文化建设是示范单位。惠州市三峰环保设备科技有限公司已荣誉成为中国环保产业协会、中国商业联合会、广东省环保产业协会理事单位及广东省民营科技企业，通过了ISO9001：2000质量管理体系认证及ISO14001：2004环境管理体系认证，2007年度惠州市科学技术奖，2007年度惠州市信用推介展示单位，全国科技创新质量管理示范单位，中国资源综合利用协会团体会员，全国诚信单位，中国环保产业协会固体废物处理利用委员会常委单位。从2005年开始享受省、市、区财政及科研项目经费的支持，同时也得到了广东省专利技术实施计划项目的经费补贴。惠州市三峰环保设备科技有限公司创建至今，特别致力于采用“减量化、无害化、资源化、产业化”先进的科学方法处理城市生活垃圾，并负责承担了2005-2006年度广东省惠州市科技计划项目“城市生活垃圾无害化综合处理技术研究”，2006-2007年度广东省科技计划项目“研制开发综合处理与处置城市生活垃圾配套设备”，两个项目经查新机构广东省科学技术情报研究所查新后，确定为国内首创，填补了城市生活垃圾处理中的空白，公司并获得了“41- 惠州市科学技术进步奖”，此奖项是惠阳区首次获得，填补了惠阳区在此类奖项上的空白。这两个项目于2008年12月通过了广东省科技厅和惠州市科技局的结题验收，并给予了很高的评价。在研制开发项目的过程中获得的多项专利：1、传送带专利号200430076076.X2、一种破碎机专利号200420083997.33、发酵塔专利号200430086003.94、垃圾粉碎机专利号200420095783.85、垃圾滚筒筛专利号200420095784.26、城市生活垃圾处理装置的出料机构专利号200620060370.57、城市生活垃圾综合处理装置专利号200620066862.58、一种翻板式垃圾发酵装置专利号200620061165.09、城市生活垃圾综合处理方法专利号200610122822.2已获9项国家专利，其中有2项专利被评为中国科学家论坛推介专利。该项目在广东省科学技术厅、惠州市科技局、惠阳区科技局等部门的大力支持下，现公司已经生产出两套日处理120吨城市生活垃圾无害化综合处理设备，其中一套设备现已在湖南省宁远县投入实际使用。宁远县城市生活垃圾处理厂总投资4960万元，首期投资2980万元，已建成一个日处理城市生活垃圾120吨的处理厂，该项目投产后，明显改善了宁远县城的市容市貌和环境质量，减少垃圾填埋造成的二次污染，对于预防和控制各种传染疾病、提高居民的健康水平，起着重要的基础保障作用，获得了广大客户的一致好评，取得了良好的社会经济效益。该项目由中国环保产业协会固体废物利用委员会于2008年9月在湖南宁远主持召开了技术评审会，与会专家都给出了极高的评价。41- 三、项目组主要研究人员情况所在单位惠州市三峰环保设备科技有限公司惠州市三峰环保设备科技有限公司惠州市三峰环保设备科技有限公司惠州市三峰环保设备科技有限公司惠州市三峰环保设备科技有限公司惠州市三峰环保设备科技有限公司惠州市三峰环保设备科技有限公司惠州市三峰环保设备科技有限公司///项目参加总人数8。其中：高级职称3人，中级职称3人，初级职称人，无职称4人；其中具有：博士学位人，硕士学位人，学士学位6人，其他4人；合计：投入96人月。是否有工资性收入是是是是是是是是///在项目中分担的任务微生物发酵固体废物处理固体废物处理固体废物处理机械设备化验废水处理废气处理///项目组中职务(组长、副组长或成员）组长成员副组长成员成员成员成员成员///累计为本项目工作时间（人月）12121212121212128210专业微生物发酵环境工程工商管理无机化学化工工艺分析化学化工工艺环境工程固定研究人员合计流动人员或临时聘用人员合计累计职务副总经理总经理董事长总工技术部长化验主任经理技术员职称高级工程师工程师高级研究员高级工程师高级工程师工程师工程师技术员身份证号码43230119560303051444138119800320711643012319520520347043020319510606302x430203194901253012432301196306262516441321197611190935431281198409252219出生日期1956.31980.31952.51951.61949.11963.61976.111984.9性别男男男女男男男男姓名杨果邵灿辉邵信芝彭焕涛文启炎刘瑞午邵强辉张平平序号1234567891041- 3.1项目组长、副组长资历情况组长：杨果承担了惠州市三峰环保设备科技有限公司2006-2007年度广东省科技计划项目“研制开发综合处理与处置城市生活垃圾配套设备”，在研制开发过程中获得了多项专利：（1）一种翻板式垃圾发酵装置，ZL200620061165.0；有效的解决了垃圾好氧发酵过程中供氧量的问题；（2）一种城市生活垃圾处理装置的出料机构，ZL200620060370.5；使发酵后的物料能够更加平稳的出料；同时本项目获得了惠州市科学技术奖。副组长：邵灿辉承担了惠州市三峰环保设备科技有限公司2005-2006年度广东省惠州市科技计划项目“城市生活垃圾无害化综合处理技术研究”，在研究过程中获得了多项专利：（1）传送带，ZL200430076076.X；使物料能更加平稳的运输；（2）发酵塔，ZL200430086003.9；提高了发酵速度、降低了能耗、实现了在线测温测氧；（3）一种破碎机，ZL200420083997.3；提高了破带效率，防止玻璃、陶瓷等脆性物被击碎和破碎机构被塑料、纺织物缠绕；同时本项目获得了惠州市科学技术奖。3.2项目的组织和分工项目组负责人、组长：杨果、职责：（1）负责项目的整个工艺路线的确定；（2）负责项目中堆肥生物发酵的技术41- （3）有权督促全组成员及时、按时实施研究计划。（4）负责推进项目实施阶段。项目组副组长：邵灿辉成员：邵信芝、文启炎职责：（1）负责各种所需设备的确定及制造；（2）负责臭气的处理；（3）及时提提供各种需要，如信息需要、物质人力需要等。（4）负责项目完成后的推广；成员：刘端午、彭焕涛职责：（1）根据项目的需要，完成所有的试验及化验；（2）检验实验计划，拓展研究思路。成员：邵强辉、张平平职责：（1）负责废水的处理；（2）负责与项目有关的最新研究动态、研究成果等资料的收集和提供。（3）做好资料的建档、汇总、使用等规范化管理。3.3项目研究的年度进度及年度考核指标2009年8月至2010年5月，设备生产车间的建设及设备的安装；2010年6月至2010年9月，设备调试，准备试产；四、项目情况4.1项目简介41- 项目的目的意义：污泥的最终处置各国根据其地理环境和土地资源状况，制订有不同的方针。日本由于土地极为狭小，采取全部焚烧的策略，这种不惜代价的焚烧，是其经济发达程度可以承受的。欧共体将污泥解释为一种资源，因此其导引要求各国从资源利用的角度去鼓励农用，限制填埋，鼓励一切形式的能源利用。各国根据自身的地理条件，采取的处理方式多有不同。德国多采取干化、半干化后焚烧，使用大量森林垃圾等作为补充能源。意大利旅游资源极为重要，限制焚烧，鼓励减量，因此多为干化后填埋或做建材。法国、西班牙都在积极推行干化减量和鼓励农用的政策。而我国作为一个农业大国，将污泥进行堆肥处理，污泥农用乃是污泥最终处置手段中的最佳选择，这不仅是污泥的有机质含量决定的，也是其庞大的数量和增值潜力所决定的。已经施用过多化肥的土地变得越来越贫瘠，土地的良性循环被破坏，只有大量输入有机质，才能够改良土壤，对于此目的，污泥是一种廉价、理想的来源。污泥农用事实上也包含林业、花卉业等，那些与人类食物链无关的绿色产业，可以提供给污泥的产品极好的出路，并具有较好的价格空间，也只有农用出路所提供的潜在价格空间可以覆盖污泥处理所需的大部分成本。通过本专题的技术研究，开发出适合我国国情的城市污泥高效低耗堆肥与复合肥生产成套技术。这一技术可以为解决污水处理厂的污泥处置及出路问题提供一条经济可行的新途径，实现城市污泥的稳定化、无害化，使城市污泥变废为宝，不仅有利于农业生产、化肥工业和环境保护，更重要的是对我国污水处理行业的健康、快速发展具有重要意义，因此具有较良好的环境效益、经济效益和社会效益。研究内容：（1）城市污泥生物堆肥关键技术与设备开发堆肥发酵高温和臭气控制技术，解决堆肥发酵速度、降低能耗、在线监测、除臭等技术问题，41- 研发堆肥发酵装置、除臭设备、自动混料设备和铺料设备；（2）城市污泥农林业安全利用技术与工程示范研究我国南方和北方土壤-气候条件下污泥堆肥产品农林业安全利用技术，进行污泥堆肥产品土地利用的现场试验，建立适用的污泥堆肥农林业利用技术系统并进行工程示范，预期目标：①研发出高效、经济、节能的污泥生物堆肥技术，解决堆肥自动控制和堆肥除臭等技术难题；堆肥含水量25%，堆肥周期8天。②研发出高效、低耗的污泥生物堆肥设备：好氧堆肥发酵设备、自动混料设备、自动铺料设备、实时在线监测设备等关键设备。③建立污泥生物堆肥技术和堆肥产品农林业应用的示范工程。生物堆肥示范工程的污泥处理规模在150吨/日以上；在建立污泥堆肥产品农林业利用的示范工程。4.2项目主要研究技术的国内外发展现状与趋势，项目主要研究技术国内外专利申请和授权情况国内外发展现状与趋势：41- 近年来，随着我国城市污水处理力度和污水处理设施建设的加快，城市污水处理率不断提高，污泥的处理处置问题日益显现出来。城市污泥处理技术主要有污泥浓缩脱水、好氧消化、厌氧消化、干化、堆肥和焚烧等。处置技术则主要有填埋和土地利用。由于各国具体情况不同，选择的方法各有侧重。在美国，土地利用正逐渐占据主角。80年代末以填埋为主，约占42%；1998年土地利用急剧上升至59%，预计2005年土地利用的比例将上升至66%。日本由于国土面积较小，以焚烧为主约占63%，土地利用22%，填埋5%，其它约10%。欧盟各成员国的侧重不尽相同，目前卢森堡、丹麦和法国主要以污泥农用为主，爱尔兰、芬兰和葡萄牙等国污泥农用的比例还会逐步增加，而法国、卢森堡、德国和荷兰则计划加大焚烧的比例。即使一个国家的不同地区也有所侧重，如在英国北部大型工业城市，由于污泥中重金属含量较高且含有一些有毒成分，因此焚烧比例较大约占50%，而英国的其它城市则以污泥土地利用为主。我国城市污泥的处理由于长期未能引起有关部门的足够重视，处理设施建设严重滞后。因此，在各种污泥处置方法中，农用约占44.8%，陆地填埋约占31%，其它处置约占10.5%，另有大约13.7%的城市污泥未经任何处理便重新回到自然界中。目前一些发达国家对于污泥处置的方法大致采用堆肥、安全填埋、水泥添加剂、陶粒、厌氧产沼气、水泥砌块添加剂、陶瓷原料、建筑原料等，基本实现了资源化和无害化。而我国由于经济基础差，国家在这方面一时难以顾及投入大量资金，目前该领域基础性技术研究太少。即使个别科研单位已研究形成一些成果，但技术和经济同时可行的很少，加之成果转化推广过程中由于政策支持、资金不到位等原因，难以在实际中推广应用。通过本专题的技术研究，开发出适合我国国情的城市污泥高效低耗堆肥与复合肥生产成套技术。这一技术可以为解决污水处理厂的污泥处置及出路问题提供一条经济可行的新途径，实现城市污泥的稳定化、无害化，使城市污泥变废为宝，不仅有利于农业生产、化肥工业和环境保护，更重要的是对我国污水处理行业的健康、快速发展具有重要意义，因此具有较良好的环境效益、经济效益和社会效益。国内外专利申请和授权情况：1、一种缓释复合肥的制备方法，01120516.4；2、 城市污泥制造有机复合肥料的方法，00113760.3；3、一种利用高含水率污泥制备污泥有机肥的方法，200710009455.X；4、一种污泥好氧堆肥反应器，200710009454.5；5、一种以竹炭为保氮剂的污泥堆肥及其制备方法，200710156214.8；6、一种堆肥处置方法，02152821.7；41- 7、 可降解育苗钵的制作方法，200610020662.0；8、用污泥、树枝落叶和矿化垃圾制备栽培土的方法，200610118501.5；9、一种基于污泥堆肥的无土草毯生产方法，200810026955.9；4.3项目主要研究内容、拟解决的技术难点和可能的创新点，及技术风险分析研究内容及拟解决的技术难点：（1）城市污泥生物堆肥关键技术与设备开发堆肥发酵高温和臭气控制技术，解决堆肥发酵速度、降低能耗、在线监测、除臭等技术问题，研发堆肥发酵装置、除臭设备、自动混料设备和铺料设备；（2）城市污泥农林业安全利用技术与工程示范研究我国南方和北方土壤-气候条件下污泥堆肥产品农林业安全利用技术，进行污泥堆肥产品土地利用的现场试验，建立适用的污泥堆肥农林业利用技术系统并进行工程示范，创新点：（1）开发多层立式发酵技术，采用强制通风技术进行好氧发酵，攻克城市污泥堆肥中的灭菌、稳定化、脱水、除臭、提高发酵的速度，降低能耗等技术难题，（2）开发计算机自动测控系统，根据对堆肥过程的实时、在线检测，保证堆肥产品的质量及其稳定性。（3）采用先进的生物除臭技术，与传统的除臭技术相比，最大的优点就是填料能够循环利用，不产生二次污染，符合《国家经济循环法》和节能减排的产业政策。41- (4)将一些被废弃的木屑、树枝等，经粉碎后添加到污泥中，可以增加污泥中有机物的含量，加大空隙率，提高氧气含量，并吸收一部分水分。（5）走科学研究与实际运用相结合的思路，将产品与当地的农林业相结合，进行示范工程的建设，并努力将本项目研究中的各种创新点向全社会进行推广，造福社会。技术风险：（1）城市污泥中含有大量有机质以及一定量的、植物生长所必需的大量和微量营养元素，因此城市污泥是一种肥效较好的廉价肥源。但是城市污泥直接作为肥料施用，由于其肥效有限而不能很好地满足作物生长的要求，加之运输成本较高而很难被市场普遍接受；同时由于城市污泥中含有病原菌等污染物，如果不经灭菌等处理而直接施用，则会增加对农田、水体、食物和人类的污染风险。解决途径：将城市污泥进行高温好氧堆肥。好氧堆肥过程由四个阶段组成，即升温阶段，高温阶段，降温阶段和腐熟阶段。每个阶段都存在不同的细菌、放线菌、真菌和原生动物。它们利用各阶段的产物作为食物和能量来源，一直进行到稳定的腐殖质物质形成为止。在发酵过程中灭杀城市污泥中的病原菌，彻底解决其对农田、水体、食物和人类的污染风险。（2）生产好的堆肥产品，经过后处理之后，制成有机复合肥。因为对城市污泥进行堆肥处理这还属于新技术，所以对其产品的推广利用会有一定的风险。解决途径：本项目承担单位得到了当地科技局、农科所及林科所的大力支持，承诺会在本项目农林上的现场试验和所需农林示范地提供条件。4.4项目预期达到的目标、主要技术和经济指标，可获得的成果、知识产权和人才培养情况目标及经济指标：41- （1）研发出高效、经济、节能的污泥生物堆肥技术，解决堆肥自动控制和堆肥除臭等技术难题；堆肥含水25%以下，堆肥周期8天。（2）研发出高效、低耗的污泥生物堆肥设备：自动混料设备、自动铺料设备、实时在线监测设备、自动调控设备等关键设备。（3）建立污泥生物堆肥技术和堆肥产品农林业应用的示范工程。生物堆肥示范工程的污泥处理规模在150吨/日；建立污泥堆肥产品农林业利用的示范工程。（4）正式投产后，年销售收入可望达到912.5万元，利润可达240万元。主要技术：在发酵塔内，由于污泥和木屑中存在的微生物作用而开始发酵，首先是易分解物质分解，产生CO2和H2O，同时产生热量使温度上升。这时微生物吸取有机物的碳、氮等营养成分，在合成细胞质自身繁殖的同时，将细胞中吸收的物质分解而产生热量。随温度的升高，嗜热菌取代了嗜温菌，能进行高效率的分解从而生成植物易吸收的有机物质。但该有机物部分颗粒比较大需要进一步的破碎并筛分出大块物，同时应该除去其中的杂质，所以在二次筛分车间安装破碎机、筛分装置等设备。由于在一次发酵过程中污泥并不能完全发酵分解，故进行二次发酵，主要起熟化、稳定作用，提高堆肥的质量。发酵完毕将有机物进一步粉碎，调配氮、磷、钾有机质及C/N，称量包装，检验出厂1、一次发酵塔：空气入口温度≤60℃发酵温度（50-70）℃出料水分≤35%大肠杆菌死亡率≥99%发酵塔出口气体氧含量（14-17）%（干基）41- 考虑8天的发酵时间；2、二次发酵仓：空气入口温度≤40℃发酵温度≤50℃出料水分≤25%发酵塔出口气体氧含量（14-17）%（干基）考虑20天的发酵时间；3、除臭装置采用生物除臭技术Biologic是百分之百天然的微生物营养剂，专门刺激微生物族群中兼性菌的增殖，并增进其活力，以加快对有机物分解速度，提高分解效率，使兼性菌成为微生物族群中的优势族群，抑制厌氧菌的生长，从根本上除消臭气的产生。成果、知识产权及人才培养：本项目中的各种装置及设备，大多都是承担单位自行制造开发，可向专利部门申报一项发明专利三项实用新型专利和一项外观专利，并可在中国环保产业杂志及中国环境杂志发表相关论文2篇以上，并积极开展与广大大专高校展开合作，建立实习及人才培养基地。4.5项目拟采取的研究方法，项目技术路线　　随着我国人口和经济的增长，城市污水处理事业迅速发展，城市污水处理厂排放的城市污泥数量迅速增多。按照国家计委的有关规划，到2010年，我国的城市污水处理率将达到40～50％，届时污水处理厂将达到近2000座。而城市污泥的处理和处置一直是限制我国污水处理行业健康发展的薄弱环节。由于我国至今仍缺乏经济有效的城市污泥处置和资源化利用技术，致使城市污泥处置问题成了污水处理厂的沉重负担，甚至导致严重的二次污染问题，以致于影响污水41- 处理厂的正常运转。　　城市污泥虽然含有大量有机质、植物养分，可以提供植物生长发育的有益养分。但是，同时它也含有病原菌、寄生虫（卵），并且容易腐烂发臭；如果处理不当，则可能造成二次污染。目前国外污泥处置方法有四类：填埋、焚烧、投海和土地利用。前三种处理方法中，投海已被国际公约所禁止，其余两种方法由于环境压力和经济压力等原因也在减少，而污泥的资源化利用则越来越受到重视。但是，污泥作为肥料销售往往因运输成本太高和操作不便而很难形成市场。对于重金属不超标的城市污泥，如果在稳定化和无害化处理的基础上，将其加工成有机肥或复合肥才具有稳定的产品市场。承担单位综合国内外处理污泥的各种现状，在现中国国情的考虑下，通过承担单位在以前城市生活垃圾处理上的各种成功的经验积累，拟采取有机肥和有机复合肥的方法进行处理城市污泥。利用城市污泥生产有机肥和有机无机复合肥的主要工艺流程如下：外加物料混料系统好氧发酵除臭系统供气系统二次发酵污泥制肥营养物质脱水污泥回流物料有机肥料除尘除尘（1）根据具体的堆肥环境条件，将一定比例的调理剂、粉碎后的树枝与木屑等与城市污泥混匀；（2）41- 通过快速堆肥系统进行自动检测和控制，分别培养堆体的耐高温微生物，并使堆体在最短的时间内达到无害化所需的温度(50℃)，并维持国家标准规定所需时间(8天)；（3）将堆肥产品进行筛分，使调理剂与堆肥产品分离，筛分出来的调理剂经过处理后可以回用；（4）筛分后的污泥堆肥继续进行二次发酵；（5）二次发酵后的堆肥可以制作有机肥或制备复合肥；（6）按照用肥地点的土壤和作物情况，设计出最佳的专用复合肥配方；（7）按照设计的专用肥配方，将不同比例的原料进行配料，混合、造粒、过筛、包装，即可生产出合格的有机-无机复合肥产品。通过本专题的技术研究，开发出适合我国国情的城市污泥高效低耗堆肥与复合肥生产成套技术。这一技术可以为解决污水处理厂的污泥处置及出路问题提供一条经济可行的新途径，实现城市污泥的稳定化、无害化，使城市污泥变废为宝，不仅有利于农业生产、化肥工业和环境保护，更重要的是对我国污水处理行业的健康、快速发展具有重要意义，因此具有较良好的环境效益、经济效益和社会效益。4.6项目预期研究成果应用前景分析污泥处理处置方法有土地利用（用于农林业）、填埋、焚烧和海洋弃置。据美国环保署估计，美国15300个城市污水处理厂中,年产干固体污泥769万吨，45％的污泥用于农林业，21%进行填埋，３０％用于投弃海洋。焚烧法由于能耗高，所以只占3％。原西德年产干污泥约200万吨，农田利用占32％，填埋占59％，焚烧占8％。日本55%41- 的污泥进行焚烧，35％的污泥进行填埋，约9％的污泥进行农田利用。污泥排海处置，由于对海洋越来越高的要求，许多国家已停止使用。污泥焚烧以日本、德国，奥地利等国占比例高，一般大型污水厂污泥通过焚烧无害化，产生的热能可回收利用，污泥减容减量化程度很高,但焚烧投资巨大，操作管理复杂，能耗和运行费均很高，近期内我国还不能全面推广采用。据报导，日本拟研究污泥焚烧后残渣溶铸成块石堆砌的处置方法。总之，在大多数国家中，土地利用和填埋仍是污泥处置的主要途径，而随着可填埋范围的日益减少，土地利用将是一个主要的发展方向。我国是一个农业大国，用合格的城市污泥生产肥料是一条有效的资源化利用途径。城市污泥中含有有益于植物生长的养分和大量的有机质，对改良和培肥土壤具有良好的效果。目前我国化肥生产能力严重不足，每年要花费250多亿元进口大量化肥。即便如此，化肥的缺口仍高达10%左右。而且有机复合肥是国内外化肥工业和农业生产的发展方向。如果用经过处理的污泥生产有机复合肥，则可以明显降低复合肥的生产成本，提高化肥生产能力。因此，既可以使其转化为一种良好的资源，又可以解决其处置出路及二次污染问题，不仅有利于农业生产、化肥工业和环境保护，更重要的是对城市污水处理行业的快速、健康发展具有重大意义。有机质是反应土壤肥力状况的主要指标，常用它作为评价土壤肥力的参考标准。惠州市市土壤肥料站将土壤肥分分为三组，有机质小于1.2%为低肥力组，1.2-1.7%为中肥力组，大于1.7%为高肥力组。惠州土壤有机质平均含量为1.6%，说明惠州市土壤有机质大多处于中低肥力水平。1997年监测的43块农田中24块为中低肥力组，占取样总数的56%。高肥力组的19块农田有13块分布在惠州市郊区，也就是说惠州市远郊区县有85%的农田有机质处于中低水平。由于土壤有机质偏低，限制了远郊区农作物产量的进一步提高。　　提高土壤有机质不仅可提高作物的产量，而且可改善农产品品质。而提高土壤有机质只有增施有机肥。近几年由于人粪尿大部随生活污水进入污水处理厂，再加上规模化大型猪(牛41- )场的出现使牲畜粪便回用困难，使农用有机肥源大幅度减少。一年两熟耕作制的推广，不仅增加了土壤有机质的消耗，还使作物秸杆回收困难。这一切都使土壤有机质含量逐年下降。因此，寻求低廉、施用方便的有机肥是提高土壤肥力的主要措施。　　惠州市现有14座污水处理厂日处理污水47.15万吨，如果都进行生化二级处理，日排污泥量可达471.5吨，每天可生产污泥颗粒肥(含水率20%左右)118吨，全年可生产污泥颗粒肥43435吨。因此，污泥是农业生产正在寻求的、质高价廉的有机肥源，在广大郊区有广泛的应用前景。如果每亩农田施用200公斤，则可供21.7万亩农田施用。惠州市共有农田221万亩，则每年有十分之一的农田可施用污泥颗粒肥。如果按每公斤污泥颗粒肥增产水稻或小麦0.22公斤计，则每年可增产4.77万公斤。　　从惠州市施肥情况来看，基肥和追肥各占该作物全生育期施肥总量的45%与55%。有机复合肥不仅具有有机肥的性质，而且大部分养分以有效态存在，因此它不仅可做基肥在作物播前使用，也可用作追肥，在作物生长需肥的关键时施用。如果用作追肥，按追肥占全年施肥总量的55%计算，每亩用量60-80公斤。可一次或分两次施用。　　由于有机复合肥中氮、磷、钾之比为1：0.9：0.4，并被加工成肥效不易流失分解的颗粒状，因此是一种养分齐全、搭配合理、肥效均衡持久的多元有机复合肥。用它作追肥后可免施其它任何肥料。因此，本项目所生产的污泥堆肥产品完全可以就在惠州市本地区销售完毕，并且具有广阔的前景和良好的经济效益。4.7项目承担单位承诺提供的支撑条件，其他所需增添的支撑条件和主要仪器设备承担单位提供的支撑条件：承担单位承担了2005-2006年度广东省惠州市科技计划项目“城市生活垃圾无害化综合处理技术研究”，2006-2007年度广东省科技计划项目“研制开发综合处理与处置城市生活垃圾配套设备”，这两个项目的技术和设备在湖南省永州市宁远县的垃圾处理工程项目中投入实际应用，运行效果良好，并通过了中国环境保护产业协会固体废物处理利用委员会组织的专家评审。在本项目上，无论是技术还是设备，承担单位41- 都具有雄厚是实力，并在本项目的研究上提供以下技术及设备上的支撑：1、传送带专利号200430076076.X2、一种破碎机专利号200420083997.33、发酵塔专利号200430086003.94、垃圾粉碎机专利号200420095783.85、垃圾滚筒筛专利号200420095784.26、城市生活垃圾处理装置的出料机构专利号200620060370.57、城市生活垃圾综合处理装置专利号200620066862.58、一种翻板式垃圾发酵装置专利号200620061165.09、城市生活垃圾综合处理方法专利号200610122822.2所需增添的支撑条件和主要仪器设备：(1)发酵设施：用于污泥的生物发酵（按每天150吨,8天的发酵周期）（2）育林示范基地：采用分散、多品种的示范机制；（3）吸附塔：采用先进的生物吸附技术，摒除了传统吸附塔所造成的二次污染问题，能够进行循环使用，达到无有害气体排放；吸附能力为12000立方米/小时；41- 五、城市污泥处理厂设计说明5.1依据5.1.11996年4月1日起施行的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。5.1.2《农用污泥污染物控制标准》GB4284-845.1.3《城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指评》CJ/T3059—19965.1.4《城镇污水处理厂污泥处置》5.2原则5.2.1吸取国内相关厂家的生产经验和技术革新成果。5.2.2采取高效生物堆肥工艺，所有污泥全部进厂进行处理，不造成二次污染，产品为主要为有机肥。5.2.3公称能力为日处理城市污泥150吨。5.3设计范围5.3.1本设计包括城市污泥处理装置，产品包装贮运，公用工程(水、电、通气)及上述装置的配电、电信、控制和分析。5.3.2对生活福利设施、机修、仪表检修、电信以及提供上述装置的所需定员。5.4因地制宜设计5.4.1本设计南方的气候特征为基础数据，如有不同数据，应根据当地数据予以核算。5.4.241- 各城市污水厂污泥的各项数据可能不同，有的甚至相差较大，应根据当地情况核算。5.4.3稳定仓贮量一般考虑3—6个月的细料量，可根据当时的销售形势予以调整。5.5总图运输5.5.1考虑厂区内通道，污泥入场，产品售出，人流通道根据具体条件予以调整。5.5.2污水的收集和输送采用密闭方式，不对外排污。厂内天然雨水采用明沟收集排出厂外。5.5.3道路构造根据地质情况确定。5.6供电本设计根据电负荷性质，采用二级负荷考虑供电，10KV单回路进线，双台变压器供电。配有自备发电机组，采用集中控制和遥控相结合，工厂照明采用防尘型灯具，接地网络连网，避雷针和网按雷击区域设计。5.7电信5.7.1本设计采用中央控制室微机控制，电视监控。5.7.2各岗位的联系采用声光信号。5.8供热或供汽5.8.1采用锅炉供应热水或蒸汽。5.9给排水5.9.1外给水有自来水、井水或河水。5.9.2污水全部闭路循环，不外排。5.9.3天燃雨水有明沟通外排。5.10车间通风和排气5.10.1中央控制室通过空调器，调节室内湿度与温度。41- 5.10.2各岗位布置在夏季主导风的上风侧，自然通风。5.10.3破碎机和滚筒筛、污泥料仓、输送带采用全封闭设置，设抽风除臭装置。5.10.4成品计量包装室设除尘器。5.11、总图运输设计说明5.11.1总平面布置根据物料流程，工艺要求和环境卫生等因素，突出以下几点：5.15.1污泥料仓布置在位置最高处。5.11.2以发酵塔底座为0.000米。污水池离生产线控制岗位稍远，其它装置以发酵塔为中心展开，减少物料输送距离。5.11.3物料在厂内输送以皮带输送和提升机为主，也采用小四轮车运送石头。5.11.4厂内供电室靠近用电负荷中心，减少线路损耗。5.12竖向设计5.12.1根据场地情况，做到厂内土方平衡。5.12.2采用水泥混凝土排水明沟，污水暗沟要保持适当的坡度和转向角，确保畅通。5.13运输道路设计5.13.1新修道路路面宽度为7米，路基宽为9米，采用混凝土路面。5.13.2人行道路路面宽度为2.5-3米。5.14管线综合管线在厂房墙壁上架设，也有部分通过管架架设。41- 5.15、工艺说明5.15.1工艺处理流程利用城市污泥生产有机肥和有机无机复合肥的主要工艺流程如下：外加物料混料系统好氧发酵除臭系统供气系统二次发酵污泥制肥营养物质脱水污泥回流物料有机肥料除尘除尘5.15.1.1工艺流程说明城市生活垃圾由污泥运输车运输到厂区，倒入堆转料仓。（1）根据具体的堆肥环境条件，将一定比例的调理剂、粉碎后的树枝与木屑等与城市污泥混匀；（2）通过快速堆肥系统进行自动检测和控制，在发酵塔内分别培养堆体的耐高温微生物，并使堆体在最短的时间内达到无害化所需的温度(50℃)，并维持国家标准规定所需时间(8天)；（3）将堆肥产品进行筛分，使调理剂与堆肥产品分离，筛分出来的调理剂经过处理后可以回用；（4）筛分后的污泥堆肥继续进行二次发酵；（5）二次发酵后的堆肥可以制作有机肥或制备复合肥；（6）按照用肥地点的土壤和作物情况，设计出最佳的专用复合肥配方；41- （7）按照设计的专用肥配方，将不同比例的原料进行配料，混合、造粒、过筛、包装，即可生产出合格的有机-无机复合肥产品。5.15.2主要控制指标5.15.1一次发酵塔：空气入口温度≤60℃发酵温度（50-70）℃出料水分≤35%大肠杆菌死亡率≥99%发酵塔出口气体氧含量（14-17）%（干基）维持8天的发酵时间，则一次发酵塔的有效容量为:V=90×70%×8=448m3取发酵塔的容量系数为85%，则：Ve=448÷85% =527m35.15.2二次发酵仓:空气入口温度≤40℃发酵温度≤50℃出料水分≤25%发酵塔出口气体氧含量（14-17）%（干基）维持20天的发酵时间，物料减量5%，则一次发酵仓的有效容量为:V=90×65%×20=1170m3取发酵仓的容量系数为85%，则：Ve=1170÷85% =1376m35.15.3有机肥：(1)有机质≧25%，水分≤25%。41- (1)微生物按国家标准控制。(2)包装执行GB3559—2001标准。5.16.3工艺管道5.16.1所有管道全部采用碳素钢材质。镀锌板材5.16.2清水管道采用截止伐；污水管道采用球伐；蒸汽管道采用相应的截止伐；空气管道采用旋板伐。5.16.3污水沟要保持＞5%的坡度，还要光滑过渡。5.16.4管道伐门支架参照同类管架标准图制作、安装。5.17.4防腐、保温5.17.1设备和管道的防腐执行CT/T标准。5.17.2设备和管道保温执行CT/T标准。5.18.5设备、管道安装执行GBJ235、GBJ236标准。5.19.6自控和电气5.19.1自控范围：生产岗位，中央控制室。5.19.2自控标准、规范化工过程检测，控制系统设计符号统一规定《HGJ7—87》化工自控设计技术规定CD50，A4—A11，A14—A84化工部设计标准图册HGJ516—875.19.3控制方式：(1)贯彻可靠，选用经济的原则，采用集中控制和就地控制相结合的控制方式。41- (1)与有腐蚀性和高粘稠的物料相接触的测量元件和执行机构，采取防腐与防堵措施。(2)对生产过程中越限变量由仪表、触点发讯引入闪光信号报警器。(3)生产岗位到现场仪表的电缆，管缆设在汇线桥架内，汇线桥架可用角钢或膨胀螺栓固定。(4)垃圾堆放仓采用遥控。5.19.4供电设计范围厂区内的变压器、配电室、动力、照明、防雷和接地、道路照明等。5.19.5电源连接和进线保护单回路10KV进线，T接在10KV电力线路上，高压则采用户外跌落式熔断器作短路保护，低压则采用空气开关作保护。5.19.6给排水、通风排气设计说明(1)给排水范围，生产内的室内外上下水及给排水管网，明沟网。生活、卫生用水管网。(2)给排水设计原则：A生产场地内的污水全部循环使用，绝不允许外排。B污水池根据现场地形，尺寸不能靠近堆放仓和发酵塔，使地下回流管沟最短。C污水泵采用S型，也可采用SH型。D符合《给水、排水工程结构设计规范》(GBJ69—84)41- 给水系统示意图如下：外给水生产区卫生水冲洗池生活用水污水内部循环使用示意图如下补水过滤池、冲洗池发酵塔污水池混料机污水处理池破碎机41- （3）通风排气范围：生产区内各岗位除臭A发酵塔、刮板运输机、堆放仓人工分拣等岗位设置引风装置,保证生产区内各岗位无臭无蝇。B污水池采用密闭结构，上部排气管接入焚烧炉引风机，排入除尘器，烟囱。C冲洗池、过滤池内加入漂白粉等物，杀菌除蝇。D稳定仓加入稳定剂防霉，成品计量仓，包装室设排风扇。E中央控制室设柜式空调器。5.20、城市生活垃圾生态处理分析化验根据城镇建设业标准CJ/T3059—1996《城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指评》和国家相关标准确定分析项目、分析药品、分析仪器。5.20.1日常分析项目：1、含水量；2、PH；3、全氨；4、全磷（以P2O5计）；5、全钾（以K2O计）；6、有机物（以C计）；7、氧含量（v/v）；8、CODGr、BOD5；9、浊度；10、色度；11、氨氮41- 12、其他监测分析项目。5.20.2送检分析项目：重金属（Cd、Hg、Pb、Cr、As）含量分析，以及微生物(细菌总数、大肠杆菌)测定。5.21、人员编制及组织机构5.21.1人员编制及工作制度污泥无害化处理厂共有22人，其中处理厂区17人，设施区5。所需员工内部调剂。劳动定员见表10-1。表10-1处理厂劳动定员工人管理人员合计备注处理厂区15217设施区325总计1842241- 5.21.2组织机构组织机构设立见下图：堆肥车间生产车间机修车间项目公司总经理办公室行政财务财务部检验技术开发研发41- 5.21.3人员培训对所有生产管理和操作人员进行上岗前的专业培训，培训内容为劳动技能、劳动纪律、职业安全卫生等。特种作业人员持证上岗。41- 六、项目预算基本情况表项目名称城市污泥高效生物堆肥与农林业安全利用技术设备研制与示范项目申请单位单位名称惠州市三峰环保设备科技有限公司单位性质有限责任公司单位组织机构代码L0383131-2单位法定代表人姓名邵信芝单位开户名称惠州市三峰环保设备科技有限公司开户银行（全称）惠州市建行开城支行银行账号44001717147050219510单位所属地区广东省惠州市电子邮箱pablo@263.net通信地址惠州市惠阳区淡水深惠公路淡水收费站左侧邮政编码516211相关申请（负责）人项目申请（负责）人姓名杨果身份证号码432301195603030514工作单位湖南长沙微生物研究所电话号码07523833833手机号码13825450939电子邮箱8zhangpingping8@163.com邮政编码516211通信地址惠州市惠阳区淡水深惠公路淡水收费站左侧项目联系人姓名邵灿辉电话号码07523833833手机号码13502577159传真号码07523833881电子邮箱pablo@263.net财务部门负责人姓名邵强辉身份证号码441321197611190935电话号码07523833833手机号码13502210998电子邮箱Sqh1119@yahoo.com.cn41- 七、科技计划项目预算表金额单位：万元序号预算科目名称合计专项经费银行贷款自筹经费（1）（2）（3）（4）（5）1一、经费支出21、基建费363632、设备费77.5101057.54（1）购置设备费16.45（2）试制设备费61.163、材料费123774、专用业务费83.572058.58（1）测试化验加工费409（2）燃料动力费1010（3）差旅费511（4）会议费512（5）劳务费613（6）专家咨询费314（7）管理费8.515（8）其他6164、175、18二、经费来源191、申请从专项经费获得的资助2020202、银行贷款3030213、自筹经费来源15915922（1）其他财政拨款23（2）单位自有货币资金15915924（3）其他资金41- 7.1科技计划项目预算说明书7.1.1对承担单位和相关部门承诺提供的支撑条件进行详细说明，并针对项目实施可能形成的科技条件资源和成果，提出社会共享的方案。支撑条件：承担单位承担了2005-2006年度广东省惠州市科技计划项目“城市生活垃圾无害化综合处理技术研究”，2006-2007年度广东省科技计划项目“研制开发综合处理与处置城市生活垃圾配套设备”，这两个项目的技术和设备在湖南省永州市宁远县的城市生活垃圾处理工程项目中投入实际应用，运行效果良好，并在2008年9月通过了中国环境保护产业协会固体废物处理利用委员会组织的专家评审，2008年12月通过广东省科学技术厅和惠州市科技局的结题验收。在本项目上，无论是技术还是设备，承担单位都具有雄厚实力，并在本项目的研究上提供以下技术及设备上的支撑：1、传送带专利号200430076076.X2、一种破碎机专利号200420083997.33、发酵塔专利号200430086003.94、垃圾粉碎机专利号200420095783.85、垃圾滚筒筛专利号200420095784.26、城市生活垃圾处理装置的出料机构专利号200620060370.57、城市生活垃圾综合处理装置专利号200620066862.58、一种翻板式垃圾发酵装置专利号200620061165.09、城市生活垃圾综合处理方法专利号200610122822.2我单位一定对研究计划实施所需要的人力、物力和工作时间等条件给予保障，严格遵守科技局的有关规定，加强对经费的管理，督促项目负责人和项目组成员以及本单位项目管理部门共同按时优质地完成项目计划的研究内容，确保专项经费发挥应有效应。41- 项目实施可能形成的科技条件资源和成果：项目完成后将研发出污泥好氧发酵先进技术及制造发酵配套设施，使污泥在发酵中温度达到45°—55°，并持续三天以上，其中温度至少一天达到60°，蛔虫卵死亡率95%—100%，粪大肠菌值10-1—10-2，含水率下降25%以上的无害化处理效果，每天处理150吨污泥，可获得有机复合肥100吨，在实施项目过程，本技术可申报一项发明专利三项实用新型专利和一项外观专利，并可在中国环保产业杂志及中国环境杂志发表相关论文2篇以上。社会共享方案：项目所产生的数据包括：混料、发酵、筛分、配料等，工作所获得的文字图片、音像等各种形式的原始数据和资料（包括发酵过程记录、录像出现场测试数据、环境指标、测试数据）和发表论文、专利按统一规定和标准向项目提交。在保护项目参加者的数据安全和维护数据产权的前提下，分期分批尽可能广泛而免费共享。7.1.2从在项目中承担的主要任务、经费来源、经费需求及测算理由等方面，分别对各承担单位和协作单位经费安排进行详细说明。承担单位曾承担过广东省和惠州市的科技计划项目研发，已成功结题并得到有关专家的好评，故在本项目中各承担主要任务的人员都具有相当的经验，能确保项目顺利实施。项目如得到专项经费的支持加上承担单位自筹资金和银行贷款，将由承担单位项目组按照《惠州市科技局惠州市财政局应用技术研究与开发资金管理暂行办法》、《惠州市知识产权局财政局知识产权专项资金管理暂行办法》进行整套资金的分配、测算。科技局专项经费20万元，承担单位自筹经费159万元，银行贷款30万元。根据项目科目实际情况，依照原研发经验，对项目各科目进行了整体测算，测算依据如下：41- （一）基建费：1、发酵试验厂房：包括预处理车间、发酵车间、机修车间等；25.5万元；2、绿化及设施：用于灌木、花草、盆景、花台、苗圃；8万元；3、安装费（土建部分）2.5万元；（二）设备费：购置设备：1、引风机1台×1.6万元=1.6万元2、鼓风机1台×0.3万元=0.3万元3、化验仪器1套，13万元；4、吸附塔1台，1.5万元；试制设备：1、发酵试验装置1套，8.5万元2、混料机1台，3.5万元3、有机物破碎机1台，2.3万元4、氮、磷、钾调配搅拌机1台，1.3万元5、自动进料螺旋机1台，12.8万元6、布料机1台，3.5万元7、物料输送机2台×1.6万余=3.2万元8、滚筒筛1台26万元（三）材料费4、彩色板0.7mm600米×28元/米=1.68万元5、800mm×10mm橡胶皮带80m×236元/米=1.888万元6、1000mm×10mm橡胶皮带50m×325元/米=1.625万元7、1000mm×10mm斗式橡胶带10m×460元/米=0.46万元8、110mm×（210—390mm）托滚，托轮60个×20元/个=0.12万元41- 9、建发酵塔用环保砖12000块×2.2=2.64万元10、水泥10吨×500元/吨=0.5万元11、沙石100m3×80元/吨=0.8万元12、除臭用填料20m3×600元=1.2万元13、发酵用辅助材料锯木屑，按试处理污泥3个月每天10吨计算90×10×6%×200=1.08万元（四）专用业务费测试化验加工费1、污泥进出测试5000元/次×30次=15万元2、发酵后测试无害化、有机质及含水率1500元/次×30次=4.5万元3、制造加工发酵塔、吸附塔、废气收集管道等20.5万元；燃料动力费1、电费4万度/年×1年×1元/度=4万元2、油料10吨/年×1年×0.6万元/吨=6万元差旅费1、2009年11月，4人去陕西西安农林科技大学找张增强教授指导及参观西安污泥处理方法。预计费用：1.7万元；2、2010年3月，3人去湖南长沙、永州考察长沙污泥处置情况并取样化验，预计费用1.6万元；3、2010年6月，3人去河南郑州考察当地污泥处置情况并取样化验，预计费用1.7万元；会议费1、2009年12月，敦请专家、教授对项目研发进行指导并组织召开座谈会。会议出席有专家、教授3人，当地科技局，农历环保相关领导341- 人，项目组全体成员8人，预计费用2.4万元；2、2010年5月，邀请专家、教授对设备改造的建议，并组织召开座谈会。会议出席人员有专家及教授3人以上，3家污水处理厂代表各1人（共3人），项目组全体成员8人，合计14人，预计费用2.6万元；拟请专家、教授：1、清华大学白庆中教授2、华中理工科技大学陈海滨教授3、西北农林科技大学张增强教授4、北京化工大学周绪美教授5、湖南大学王继徽教授6、广东固废管理中心黄新民高级工程师、陈建荣高级工程师7、广东省环保产业协会技术部王刚部长（高级工程师）8、长沙理工大学欧阳斌教授9、广东省环境科学研究所刘乙敏高级工程师劳务费1、2009年10月，将雇佣民工3人，进行场地的清理及污泥取样3人×85元/天×2天=0.051万元2、2009年11月—2月，将用3人，做相关污泥发酵设备的改造帮工3人×85元/天×100天=2.55万元3、2011年6月—9月，将用4人：试验基地1人，设备制造帮工2人，发酵制肥1人4人×85元/天×100天=3.4万元专家咨询费2009年12月组织专家、教授做技术研讨2天3人×2天×800=4800元41- 来往机票：6000元住宿、伙食及补助：6000元合计：4800+6000+6000=2.08万元其他技术人员：3人×2天×500=3000元来往车费：3000元住宿、伙食及补助：4000元合计：3000+3000+4000=1万元管理费：1、项目参与人员工资及附加费共计6.5万元；2、职工教育经费共计1万元；3、修理费共计1万元；其他费用共计6万元；7.2项目经济效益分析每月（按30天计算）销售额：预计每天处理污泥按每天150吨计算，有机肥按污泥量的70%计算，每吨有机肥单价250元，平均每月的销售收入为78.75万元。每月（按30天计算）的生产成本为：城市污泥平均每吨需40元，每月共计18万元；生产人员和行政人员22人，工资和福利每人每月平均1000元，共计2.2万元；肥料包装袋：每月需要6300个，每个1.2元，计0.756元；每月需要水电费、药剂费、燃料及动力共计15万元每月其它费用共计2万元；每月总成本为37.96万元；每月利润为78.75-37.96=40.79万元41- 八.结论一、生产规模：日处理污泥为150吨，二、处理方法采用：高效生物堆肥处理方法。三、从总体上来看，本项目的工程设计方案经济合理、切实可行；污泥处理按区域、分块处理，当日污泥当日清理；采用生物堆肥工艺，工艺先进，资源综合利用。四、因本项目属于城市环境基础设施工程项目，关系到城市居民生活、生产的安全，所以必须确保工程设计和施工的质量，在施工中必须把握质量关，而且在运营使用阶段也要不断地监测控制。五、建设城市无公害污泥处理场，进一步完善了城市环境卫生基础设施，该项目建成后，对城市污泥进行生物堆肥，充分利用先进的无害化工艺处理，提高了城市环境卫生质量，为城市居民提供了良好的生活和工作环境，亦为外来投资者提供了良好的投资环境，为城市经济发展奠定了基础。通过全面的分析论证，该项目投产后，可明显改善城市的市容市貌和环境质量，对于预防和控制各种传染疾病、公害病，提高居民的健康水平，起着重要的基础保障作用，由此产生的环境效益和社会效益明显可见，同时经济效益也可观，符合国家投资政策与国情。41-