空心槳葉式干燥機(jī)干燥污泥的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及經(jīng)濟(jì)性分析
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 工程內(nèi)容
某工程擬在焚燒發(fā)電廠內(nèi)新建處理能力50噸/天的污泥干化生產(chǎn)線一條，污泥來(lái)源為某水務(wù)公司的脫水污泥，干化產(chǎn)品與垃圾共同進(jìn)入現(xiàn)有的垃圾焚燒爐內(nèi)焚燒發(fā)電，蒸汽來(lái)源為電廠的余熱蒸汽。建設(shè)內(nèi)容主要有土建施工、設(shè)備安裝、調(diào)試運(yùn)行、驗(yàn)收使用等。
1.1 設(shè)備選擇
在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的污泥干燥處理技術(shù)以及國(guó)內(nèi)主要的工程實(shí)例中，空心槳葉式干燥機(jī)體現(xiàn)出了它的很多優(yōu)點(diǎn)，并且它優(yōu)異的環(huán)保性能，節(jié)能特性適應(yīng)了當(dāng)代社會(huì)對(duì)環(huán)境和能源的要求，因此在該工程中選用空心槳葉式干燥機(jī)來(lái)干燥污泥。
該工程污泥干燥要求以及其物料特性如下表所示，根據(jù)條件可以計(jì)算出需要干燥機(jī)每小時(shí)蒸發(fā)的水為1.336t，選用型號(hào)為GS-11的空心槳葉式干燥機(jī)。
名稱 | 符號(hào) | 單位 | 數(shù)值 |
污泥進(jìn)口濕基水分 | W1 | % | 80 |
污泥出口濕基水分 | W2 | % | 45 |
污泥進(jìn)料量 | G1 | kg/h | 2083 |
干固體比熱容 | Cs1 | kJ/kg.k | 1.05 |
1.2 設(shè)備性能參數(shù)
GS-11的空心槳葉式干燥機(jī)具體的性能參數(shù)如下：
型號(hào) | 干燥面積（㎡） | 蒸發(fā)能力（t/h） | 裝機(jī)功率（kW） | 蒸汽耗量（t/h） |
GS-11 | 120 | 1.2～1.5 | 45 | 1.5～1.8 |
注：蒸汽條件（飽和蒸汽：0.4MPa，150℃）或用過(guò)熱蒸汽≥0.4MPa，≥200℃。
2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
2.1 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)
該項(xiàng)目采用技術(shù)成熟并已有良好業(yè)績(jī)的空心槳葉式干燥機(jī)。該技術(shù)對(duì)各種不同類型的污泥都具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，而且重要的是該工藝技術(shù)可真正實(shí)現(xiàn)污泥干化產(chǎn)品的含固率可調(diào)，這一點(diǎn)從根本上保證了該項(xiàng)目的技術(shù)可行，因?yàn)樵趯?shí)際運(yùn)行過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行狀況來(lái)實(shí)時(shí)地調(diào)整出口污泥的含固率，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。
2.2 安全風(fēng)險(xiǎn)
安全性問(wèn)題是污泥干化過(guò)程中的一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，針對(duì)污泥干化過(guò)程，國(guó)際上也制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估這個(gè)過(guò)程的安全性。如1994年，歐共體頒布了兩個(gè)有關(guān)潛在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的安全標(biāo)準(zhǔn)，1995年開(kāi)始逐步成為歐共體成員國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，于2003年6月30日完成，從那時(shí)起，94/9/EC標(biāo)準(zhǔn)在各成員國(guó)強(qiáng)制執(zhí)行。
針對(duì)該項(xiàng)目的污泥干化過(guò)程，其安全性與干化過(guò)程中的含氧量和粉塵控制有關(guān)，因?yàn)楦苫に嚰夹g(shù)沒(méi)有干泥返混，系統(tǒng)中不存在全干污泥，具有較小的物流量，因此粉塵量基本為零。且系統(tǒng)中的工藝氣體主要為蒸汽和污泥中的臭氣，為全惰性化的運(yùn)行環(huán)境，因此系統(tǒng)的含氧量要求十分寬松。
2.3 政策風(fēng)險(xiǎn)
雖然目前污泥問(wèn)題已成為政府越來(lái)越重視的一個(gè)環(huán)境問(wèn)題，但是還缺乏實(shí)際可行的鼓勵(lì)和促進(jìn)措施，沒(méi)有出臺(tái)針對(duì)污泥處理處置的立法以及相關(guān)的優(yōu)惠政策。
項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性主要由污泥處理補(bǔ)貼和享受優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)決定，能否享受有關(guān)優(yōu)惠政策還存在不確定因素，因此還存在較大的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。綜上所述，該項(xiàng)目基本上不存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和安全風(fēng)險(xiǎn)，但是具有一定的政策風(fēng)險(xiǎn)。
3 經(jīng)濟(jì)分析
3.1 工程成本預(yù)算
對(duì)于干化污泥工程中涉及到的各種設(shè)備，以及設(shè)計(jì)、土建、安裝等總的費(fèi)用做一個(gè)工程的成本預(yù)算，預(yù)算的結(jié)果：設(shè)備費(fèi)用為232萬(wàn)元，設(shè)計(jì)費(fèi)用為29.5萬(wàn)元，土建費(fèi)用20萬(wàn)元，安裝費(fèi)用15萬(wàn)元，總共296.5萬(wàn)元。
3.2 單位污泥處理成本
以1噸污泥為單位量來(lái)核算單位污泥處理成本，計(jì)算結(jié)果如下：
名稱 | 消耗量 | 單價(jià) | 處理費(fèi)（元/噸） |
耗電 | 19.2度/t | 0.52元/度 | 9.98 |
耗汽 | 0.786t | 70元/噸 | 55.01 |
人工福利費(fèi) | 元/噸 | 2 | |
設(shè)備折舊費(fèi) | 296.5萬(wàn)元 | 元/噸 | 19.76 |
合計(jì) | 86.75 |
3.3 年效益分析
根據(jù)相關(guān)政策，污泥處理按政府補(bǔ)貼150元/噸，污泥處理廠按每年運(yùn)行300天，每天處理50噸污泥計(jì)，這樣每年干化污泥項(xiàng)目的利潤(rùn)就為92.52萬(wàn)元，其計(jì)算公式為：（政府補(bǔ)貼—污泥處理成本）×日均處理量×年均工作日=年效益
但由于干化后的污泥具有熱值，可以使之與垃圾混燃進(jìn)行發(fā)電，若將干化污泥的熱值與標(biāo)煤進(jìn)行換算（污泥熱值取1000kJ，標(biāo)煤的熱值為5500kJ），則1噸污泥相當(dāng)于0.18噸標(biāo)煤。標(biāo)煤的價(jià)錢為570元/噸，那么這項(xiàng)工程每年處理的干活污泥的價(jià)值是56.6萬(wàn)元。這樣，干化污泥工程每年帶來(lái)的總的利潤(rùn)是149.12萬(wàn)元。
3.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析
該項(xiàng)目的建設(shè)工期設(shè)為12個(gè)月，項(xiàng)目的計(jì)算期為21年，取現(xiàn)在的年利率為8%，根據(jù)項(xiàng)目的投資成本以及效益分析，對(duì)項(xiàng)目做一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析。計(jì)算結(jié)果顯示該項(xiàng)目的投資回報(bào)期為2.23年（包括建設(shè)期），財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值是2067.7萬(wàn)元。
4 結(jié)論
該工程屬于廢氣物資源化利用的環(huán)保項(xiàng)目，是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)和發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目完成后，可將目前需要大量堆棄場(chǎng)地的污泥進(jìn)行干化后焚燒，使垃圾的排放量大大減少，同時(shí)還有效地殺滅污泥中的病原體和微生物，解決了污泥的腐化發(fā)臭等問(wèn)題，使污泥得以無(wú)害化和穩(wěn)定化。另外，干化后的污泥通過(guò)與垃圾混燃焚燒，回收了污泥的熱值，實(shí)現(xiàn)了污泥處理處置的資源化。這樣，該工程從根本上解決了江陰市目前的污水、污泥處理問(wèn)題，改善城市環(huán)境，促進(jìn)了城市生態(tài)建設(shè)，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供良好的條件和必要的保障。
目前來(lái)說(shuō)，污泥的干化和焚燒技術(shù)在歐美國(guó)家應(yīng)用已經(jīng)非常成熟和普遍，雖然在國(guó)內(nèi)還是剛剛起步，但是也已經(jīng)有比較成熟的工業(yè)化應(yīng)用，因此，該項(xiàng)目從技術(shù)上來(lái)講是可行的。從以上各個(gè)層面的分析可以看出，該項(xiàng)目不僅具有良好的社會(huì)和環(huán)境效益，同時(shí)還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，污泥的干化焚燒技術(shù)也達(dá)到了工業(yè)化應(yīng)用的水平。
