利用水泥窑无害化协同处置生活垃圾示范线项目可行性研究报告-成功案例

1、城市生活垃圾处理方案

本项目拟对市城市生活垃圾先进行预处理，将其分选为可燃物部分（塑料、纸张、橡胶等）、不可燃物部分（渣土、砖石等）、厨余部分，再根据各部分的物理、化学特性在水泥生产系统中采取不同的处置方式。可燃物部分经破碎后喂入窑尾分解炉处置、不可燃物部分和厨余部分与窑灰或生料粉混合后作为水泥生产的原料。

1.1 处置方式和处置规模

根据市目前的城市生活垃圾产生量，采用先进的城市生活垃圾预处理技术，结合水泥窑高温煅烧工艺和新型干法预分解生产工艺，建设一条处理规模为450t/d生活垃圾综合处理线，每天运转时间为9h，年处理市城市生活垃圾16.43万t。建设范围自城市生活垃圾进厂至可燃物、不可燃物出厂，包括：生活垃圾预处理车间、渗滤液处理系统、水泥窑协同处置可燃物和不可燃物系统，以及与之相配套的辅助设施。

1.2 生活垃圾综合处理场

（1）生活垃圾预处理车间

城市生活垃圾由市政环卫部门利用现有垃圾运输车直接运送到综合处理场的厂区内，经地中衡称重后进卸料平台，并排有6个卸料车位。一般情况下使用3个卸料车位，另外3个卸料车位作为应急临时储存池。生活垃圾经大件分拣、初步破袋后进入滚筒筛，对其进行破袋、打散、筛分，将生活垃圾分选为两部分：筛上物主要是塑料、纸张、织物、厨余等，筛下物中一般含有渣土、玻璃、陶瓷、厨余、塑料碎片等。

滚筒筛筛上物经过风选、粗破、振动分选等，将其中可燃物分选出，打包后送至赛龙水泥厂堆放区储存。剩余的渣土、厨余与滚筒筛筛下物混合后喂入密度分选机，将可能含有小片的薄膜塑料分选出。分选出的砖石玻陶土类物料送至赛龙水泥厂，进入原料系统的配料仓作为替代原料。分选出的厨余物，掺入发酵抑制剂，经混合、成型后进入水泥原料系统的配料仓。

垃圾卸料车间、预处理车间及堆场均为封闭车间，减少异味的扩散。综合处理车间每天在设备运转结束后，安排人员对卸料池和预处理设备进行清扫，防止卸料池和设备内部积料。

（2）渗滤液处理

生活垃圾综合处理场区设污水处理系统，对生活垃圾预处理和储存过程中产生的渗滤液进行处理。

根据估算，生活垃圾综合处理过程每天产生约30t渗滤液，生活污水和冲洗污水约为25t/d，考虑到夏季降雨及日变化系数等因素，污水处理系统的处理能力按60t/d进行设计和选型。污水处理系统采用UASB+BAF+MBR+NF/RO工艺。垃圾卸料和预处理过程产生的污水经导流槽收集至调节池，对其进行稀释、PH值调节等。调节后的污水进入升流式厌氧污泥床（UASB），厌氧微生物与污水中的有机物进行接触、吸附、分解，从而达到高速降解污水中有机物质的目的。经厌氧生物处理的污水进入曝气生物滤池（BAF），降低污水中的氮含量，再经过缺氧池进入膜生物反应器。膜生物反应器（MBR）可将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，大大提高了系统固液分离的能力和出水水质，提高活性污泥浓度，同时水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。由于本工程对排放水质要求高，污水处理系统设置纳滤/反渗透单元（NF/RO），对膜生物反应器的出水进行深度处理。污水处理过程产生的污泥与生料或窑灰混合，送至水泥厂的原料磨进行烘干、粉磨。经处理达标后的污水，一部分水进入中水回用系统，用于浇洒道路、冲洗车辆、冲洗设备和车间内部的清理工作，另一部分水通过现有排水系统排放至场外排水沟。

1.3 示范线配套工程

示范线配套工程位于鸡西赛龙有限公司熟料生产线厂区内，主要包括可燃物处理、不可燃物处理、旁路放风、窑灰收集散装等系统。可燃物处理系统布置于水泥生产线的窑尾预热器旁边。不可燃物处理系统布置于水泥生产线的原料配料站。旁路放风系统布置在回转窑旁边。窑灰收集散装系统布置在均化库旁边。

鸡西赛龙新生产线接收的物料为生活垃圾预处理场运送的替代原料棒和打包好的可燃物成品；运出的物料是生料或窑灰。

（1）可燃物处理系统

城市生活垃圾经预处理后，将其中的塑料、纸张等热值较高的可燃物分选出，并打包成一定尺寸的可燃物包，由汽车运送至水泥厂的堆放区，作为水泥生产的替代燃料。

改造窑尾分解炉，增加可燃物的喂料装置。打包的可燃物经喂料斗、皮带输送机送至烧成窑尾系统，通过计量秤、锁风装置喂入分解炉。

（2）不可燃物处理系统

在原料配料站新建不可燃物配料仓、计量、配料及输送设备和设施。

经城市生活垃圾预处理系统分选出的不可燃物（包括砖石、玻陶、渣土、厨余物等），掺入窑灰或生料抑制其发酵，经混合、挤压成型后制成替代原料棒，由汽车送至水泥生产线的辅料堆棚；再通过皮带送至原料配料仓，利用计量和输送设备与常规原料进入原料磨进行粉磨和烘干。不可燃物的处理量约为365t/d。

不可燃物所需的窑灰由原料粉磨和废气处理系统收集，经过新建的窑灰仓储存和装车，由汽车送至生活垃圾预处理场。窑灰的最大消耗量约为400t/d。

（3）旁路放风系统

    由于城市生活垃圾中氯含量较水泥生产的控制要求偏高，可能会给预分解系统造成结皮堵塞，因此在窑尾上升烟道上增设旁路放风口，用于实施旁路放风，减少有害气体的循环富集。

当需要开启旁路放风系统时，窑尾烟室高温废气由旁路放风口抽出，经旁路放风装置时与冷却风机鼓入的冷风混合，温度降至200℃左右，再经袋收尘器净化后排入大气。袋收尘器收集下的粉尘送至熟料库。

1.4 化验室

厂区设置化验分析室，添置氧弹仪、全硫分析仪、氯分析仪等检测仪器，对生活垃圾进行检验，降低其组成和化学成分波动对水泥生产过程的影响以及生活垃圾处理对环境的影响。

1.5 工艺设计特点

(1) 为确保系统长期、稳定、可靠的运行，垃圾预处理系统采用国际、国内先进成熟的技术和设备。

(2) 生活垃圾预处理采用少量人工干预方式，确保复杂的城市生活垃圾得到有效、可靠的分选和利用，有利于后续工序连续、可靠的运行。

(3) 垃圾处理过程以不干扰水泥生产过程控制和影响水泥熟料质量为准，针对其中不同组分采用不同处理方式，确保处理过程不出现二次污染。

(4) 采用水泥厂的原料或中间态物料抑制垃圾发酵和细菌生长，有利于减少异味气体的产生。

(5) 车间的设计确保安全、卫生，在车间四周布置隔离绿化带，降低对周围环境的污染。

(6) 在本工程设计中，城市生活垃圾作为水泥生产的替代原、燃料得以充分利用，实现再生资源的综合利用。

(7) 工艺线布置紧凑、流程顺畅，因地制宜设置功能区方便运行管理。

(8) 在处理线上设置了收尘器，既符合厂区内外的环保要求，又满足了各岗位的劳动保护标准。

(9) 所有厂房均采用密闭车间负压操作，减少气味的散发和对周边环境的影响。

(10) 全厂设置必要的计量设备，垃圾进厂采用地中衡，替代原料配料、可燃物采用电子秤计量。

(11) 为减轻工人检修、维护等劳动强度，对必要的大型设备的检修设置了各类检修设备，其它各设备均设置了检修吊钩，既方便了检修维护，又节省了投资。

目    录

第1章  总论   1

1.1  项目概况  1

1.2  项目背景  2

1.3  可行性研究依据    9

1.4  设计基本原则 9

1.5  项目提出的必要性 10

1.6  引进设备的原则及内容     11

1.7  城市生活垃圾处理场的主要建设条件   11

1.8  主要技术经济指标 13

1.9  初步结论及建议    15

第2章  城市生活垃圾处理的主要技术方案 17

2.1城市生活垃圾处理方案  17

2.2 主机设备    21

2.3 配料设计    24

2.4 利用水泥工业新型干法窑处置城市生活垃圾的影响分析 27

2.5 厂址选择与总图运输    30

2.6  电气   33

2.7  过程控制  35

2.8  给排水     37

2.9  建筑   37

2.10  结构 39

2.11  通风、空调及动力    39

第3章  环境保护  41

3.1  设计依据和标准    41

3.2  本工程污染源 41

3.3  本工程中将采取的环保措施    42

3.4  利用水泥工业新型干法窑系统处置城市垃圾抑制二恶英产生的原理 46

第4章   消防 54

4.1  概述   54

4.2 设计依据    54

4.3  消防设计  54

第5章  劳动安全及职业卫生   56

5.1  概述   56

5.2  设计依据  56

5.3  职业卫生措施 57

5.4  劳动安全措施 58

5.5  劳动安全卫生管理 59

第6章  节约与合理利用能源、土地资源    60

6.1  节约与合理利用能源   60

6.2  节约土地资源 60

第7章  项目实施进度设想 62

第8章  组织机构、劳动定员及人员培训    63

8.1 企业组织机构   63

8.2 劳动定员    63

8.3劳动生产率 63

8.4 职工培训    63

第9章  投资估算  65

9.1 工程概述    65

9.2  估算编制范围 65

9.3  引进设备范围 65

9.4  编制依据  65

9.5 投资估算表 66

第10章  技术经济分析     70

10.1 概述   70

10.2 项目投资  70

10.3 资金筹措  70

10.4 生产成本与费用计算   71

10.5  财务经济评价     72

10.6  各种因素对主要指标的影响   74

10.7 结论及建议    75