城市粪便资源化处理方案.docx

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城市粪便资源化处理方案

城市粪便资源化处理

技

术

方

案

1、总论2

1.1概述2

2、工程设计基本要求3

2.1设计要求3

2.2设计依据3

2.3设计原则3

3、工艺流程选择及确定4

3.1、处理工艺技术选取方案4

3.2、工艺流程5

4、工艺参数设计6

4.1、单元设计及设备选型6

4.2、主要设备一览表7

4.3、动力配电8

4.4、劳动保护、安全防护8

4.5、环境保护8

5、工程运营费用估算8

1、总论

1.1概述

城市粪便处理是一个世界性的问题，解决得不好，将严重影响人类生活的空间和质量。

粪便中的有机物和氮、磷等物质若直接排放，会造成水体污染，并散发出含氨、硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭成分的有害气体。

其中，病人的粪便中含有多种肠道病菌、寄生虫卵和病毒，发展中国家70%的疾病与粪便的生物性传染有关。

粪便具有污染物和资源两种概念。

在中国，城市粪便用作肥料由来已久，只是长期以来人们更多地关注粪便的资源利用而少考虑粪便的污染危害。

80年代以来，由于多种原因使城市粪便农用出现了戏剧性的急剧下降，迫使大量的粪便向城市附近区域倾倒，出现更为严重的卫生和环境污染问题。

许多城市已认识到粪便问题是城市环境保护发展战略必须解决的紧迫问题。

目前，粪便大多经过固液分离预处理+絮凝脱水后至污水处理厂进行终端处理，分离后的粪渣经压榨脱水后运至填埋场填埋处理。

该模式从投资和运行费用上较为节省，管理较为方便。

但是该模式需要污水处理厂具备一定的富余受纳能力，对于高浓度有机粪便污水的受纳，要求污水处理厂的设计能力、工况等条件符合受纳污水的标准，否则会给污水处理厂的运行带来极大的负担。

此外，固液分离后的粪便水由于添加了絮凝剂，产生二次污染，粪渣填埋或者用作肥料会造成土壤的重金属积累，降低土壤有机质含量。

环境问题与资源问题可以说均是“可持续发展”的重要渊源。

基于可持续发展的取向，中国城市粪便问题的解决应在符合国情的前提下，建立在环境保护和资源利用这两个支点上，即城市粪便资源的可持续利用。

采取资源化处理方式，对于资源的再循环利用具有重大的突破意义。

2、工程设计基本要求

2.1设计要求

1、设计规模

根据城市人口及发展规划，确定城肥处理中心建设处理规模为600吨/天。

2、选址占地面积

城肥处理中心场地预留面积：

50m2。

3、排放

A、固体部分：

含水量达到80%的原料输送至有机肥厂处理。

B、液体部分：

分离后液体暂时排放至污水处理厂处理。

2.2设计依据

1、《中华人民共和国环境保护法》

2、《粪便处理厂运行维护及其安全技术规程》（CJJ30-2009）

3、《粪便处理厂设计规范》（CJJ64-2009）

4、《粪便无害化卫生标准》（GB7959-87）

5、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）

6、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）

2.3设计原则

1、严格执行环境保护有关法律法规，按规定的排放标准排放。

2、结合厂方实际情况，采用先进、经济、合理、成熟、可靠的处理工艺并依据甲方要求进行设计。

3、工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，确保达标排放。

4、工艺运行过程中，便于操作管理及维修，节能、动力消耗和运行费用低。

3、工艺流程选择及确定

3.1、处理工艺技术选取方案

ⅰ设计思路

①原料收集及分离系统：

将收集的原料分离为固体与液体两部分

A、固体部分：

含水量达到80%的原料，用泵输送到生物再生资源转化系统，将其转化为能提高农作物抗病害能力的有机肥料，用于发展有机农业。

B、液体部分：

经过生物技术转化为液态肥，余留部分进入膜生物反应系统（MBR膜生物反应系统），达到回用或排放。

②污泥循环系统：

将各系统的污泥经过反复循环降解，直到污泥量降解为最小化，余留不能降解的污泥，采用离心系统进行分离，将污泥输送到生物再生资源转化系统转化为有机肥料。

③生物除臭系统：

各系统在生产与处理过程中将产生大量挥发性的恶臭，将各系统形成负压，通过生物除臭系统进行生物除臭，该系统排放达标且无二次污染。

④自动化控制系统：

该系统采用了远程自动控制，通过计算机终端，远程监控各系统设备的运行情况，能及时发现系统设备的故障点。

程序化运行管理，具有可靠、安全、维护便捷等特点。

ⅱ确定工艺

根据以上分析，结合我公司的实际工程经验，本着“两低一高”（投资低，运行费用低，处理效率高）及便于管理原则，确定采用“固液初次分离+沉淀+污泥浓缩池+固液二次絮凝分离”作为城肥处理工艺技术方案。

3.2、工艺流程

1、工艺流程示意图

图3-1工艺流程图

2、工艺流程说明

城市粪便有粪便运输车运送至城肥处理中心，经登记后，卸到密封式收集分离设备进行粗料分离，分离固体收集到密封箱体有车送至城市垃圾填埋场处理，分离的液体自流入初沉池进行混凝沉淀，沉淀污泥提至污泥浓缩池进行污泥浓缩，液体自流进入污水收集池；浓缩后污泥经过污泥泵提至污泥缓冲设备，加药后进入污泥挤干设备进行二次絮凝分离，液体自流入污水收集池，固液收集后送至有机肥厂处理，城肥处理中心所有密封设备，密封池体，密封房间，在负压风机的作用下，经管线经过填料式除臭设备处理后高空排放，所有分离澄清后的液体经污水收集池最后收集沉淀，自溢流入管网进入污水处理厂处理或自行处理。

根据建设方要求:

本工艺不包括除臭系统.

4、工艺参数设计

4.1、单元设计及设备选型

1、密闭式收集分离设备

设计参数：

功能：

收集粪便、进行粗料分离

数量：

成套设备2套（一备一用，也可同时使用）

2、密闭式垃圾周转箱体

设计参数：

功能：

收集粗料

数量：

成套设备1套，汽车运输配套设备

3、密闭式沉淀罐

设计参数：

规格：

Φ×H＝5.0m×7.5m

有效水深：

6.2m

池体总体积：

V总=140m3；池体有效体积V有效=110m3

数量：

2座

配套设备：

加药设备：

1套

磁力泵：

25CQ-15

扬程：

15m

流量：

110升/分

功率：

1.10KW

数量：

2台

加药桶：

2个（1.5m3）

中心筒：

1个

溢流堰：

1个

4、密闭式污泥缓冲设备

设计参数：

规格：

Φ×H＝1.5m×2.5m

有效水深：

2.2m

池体总体积：

V总=4.5m3；池体有效体积V有效=4.0m3

数量：

1座

5、密闭式污泥挤干设备

设计参数：

功能：

进行污泥挤干，固液分离

数量：

成套设备3套（一备使用，也可同时使用）

6、自动化控制系统

设计参数：

功能：

采用了远程自动控制，通过计算机终端，远程监控各系统设备的运行情况，能及时发现系统设备的故障点

数量：

成套设备1套

4.2、主要设备一览表

设备一览表

序号

处理单元

名称

规格及型号

单位

数量

单机功率kw

1

分离设备

密封式收集分离设备

18mm

套

2

6.6+1.5

2

周转箱

密封式垃圾箱

车体配套

套

1

3

初沉池

加药设备

磁力泵和加药桶

套

1

2.20

溢流堰

个

1

中心筒

个

1

污泥泵

扬程：

10m，

台

2

1.5

4

污泥设备

密封式污泥缓冲设备

Ø1.5×2.5m

台

1

5

挤干设备

设备

1.5m3/h

台

3

7.5

加药设备

套

3

0.75

喷淋设备

套

1

2.2

6

其它

配电控制系统

套

1

5.0

管道、阀门

国标

套

1

爬梯、扶手

套

1

其它（闸门等）

套

1

4.3、动力配电

废水站总装功率64.5kw；运行功率50.2kw。

4.4、劳动保护、安全防护

针对工程自身带来的环境问题，应采取必要的防护措施。

防护措施：

机械传动设备采用减振垫等消音设备。

废水处理站设计时采取了以下措施，以确保生产的安全运行：

⑴各种用电设备均按照国家的有关标准作好接零接地保护；

⑵电气设备及所有传动和转动机械设备的布置注意留有足够的安全操作距离及设置安全防护罩；

⑶城肥处理中心在运行前制定相应的安全规程，操作人员上岗前进行必要的专业技术培训，以确保处理中心的正常运转。

4.5、环境保护

本工程通过合理设计，可以将噪声影响降至最低程度；而且通过绿化美化，站区环境整洁美观。

5、工程运营费用估算

直接成本核算

①电费：

电费计价：

0.70元/KW.h，有效功率80%；

日耗电费用=50.2×0.70×20×80%=562.24元,

吨水费用=562.24÷600=0.94元/吨·废液

②人工费：

污水站编制7人，1人站长，平均月工资人均3600元，每月计25200元，吨水人工费25200元÷600m3/d×30d=1.40元/m3

③药剂费及水费：

0.30元/吨·废水

④办公检测费用：

0.15元/m3

吨处理直接成本合计：

0.94+1.40+0.30+0.15=2.79元/（吨·废液）。

提示:

必须根据现场实际情况及废液小试参数进行计算和设计

附图

1、卸料

2、粗料分离：

3、污泥沉淀循环设备

4、除臭设备：

5、自控设备：