南昌市污泥固化处理工程方案.doc

南昌市垃圾填埋及污泥固化工程

建设方案

上海泰历盟实业有限公司
2023年1月25日

1 概述
1.1 项目的基本情况
1.1.1 项目名称及编制单位
项 目 名 称
南昌市圾填埋及污泥固化工程改建
项目建设地点
南昌市垃圾填埋场
项目方案编制单位

上海泰历盟实业有限公司

1.1.2 编制单位简介
上海泰历盟实业有限公司
上海泰历盟实业有限公司是一家集技术研发、设备制造及工程承包为一体的以城市污泥处置为主的环保公司。
公司目前已获得上海市政府、上海市科学技术委员会及上海市水务局等部门批准承担苏州河底泥治理工程， (该项目由上海市水务局、上海市城投公司、老港填埋场、同济大学及上海泰历盟实业有限公司共同参与)并已在上海老港垃圾填埋场成功的建造并 。公司立足上海城市环保建设，积极努力推广科研成果、完善先进技术，不断积累丰富的实践经验。目前公司已开始逐步切入其他大中型城市的污泥解决工程的市场运作，公司已经进入了良性的倍增发展阶段。

上海同济建设有限公司
上海同济建设有限公司（简称“同济建设”）创建于 1988 年，通过历次发展和改制，于 2023 年与上海同济建设管理科技工程公司重组，成为同济大学唯一拥有同济品牌的建设施工总承包公司。
我公司与同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室、上海同济建设有限公司，上海同济科技股份实业有限公司共同合作致力于构建解决环境难题的一个良性循环：环境难题——前沿技术开发——技术孵化窗口——市场推广——技术再开发。
我公司的技术研发团队由博士、硕士及具有数年工程经验的工程师组成，并聘请同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室副主任赵由才专家为技术顾问，致力于将环境技术产业化，由其擅长处置河道、湖泊污泥，市政污泥及工业污泥，解决客户最棘手的环保问题为城市的环保事业和资源循环运用作出积极奉献。

1.2 方案编制原则
l 在国家固体废弃物处置发展规划”和“南昌市污泥解决处置专项规划”的指导下，坚持可连续发展战略原则，并在调研国内外固废处置污泥填埋技术的基础上，选用适宜的解决方案，做到工艺合理、运营可靠，管理方便，环保、低碳、节能，实现危险废物无害化解决的目的。
l 严格执行国家和南昌市政府制定的有关法规和相关标准，根据垃圾及污泥填埋的运营特点、本地气候条件、地形情况、水文地质特性做好各项环境保护措施，使工程周边的环境卫生受到的污染减少到最低限度。
● 在保证环保达标的前提下，尽量节约投资及运营费用，真正做到低碳环保高效节能。
1.3 方案编制范围
1.3.1 项目规划期限
本项目建设期约为3个月，试运营期1个月，正常生产期3年。
1.3.2 项目解决对象服务范围
本固化系统解决从南昌垃圾填埋场及全市各污水解决厂运送过来的生活污水解决产生的剩余污泥，污泥含水率不高于80％。
本方案编制范围从污泥进入固化区污泥储坑开始，到污泥固化搅拌后送出固化区为止，涉及固化工艺流程的设计，固化区的设计、建设，固化装置的购置和安装，固化剂的选择，以及污泥固化的运营。
（如需与垃圾混合解决，垃圾解决方案另附）
1.4 采用的规范和标准
本报告采用的规范和标准为：
1 《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJl7—2023）；
2 《生活垃圾填埋污染控制标准》（GBl6889—2023）；
3 《城市生活垃圾卫生填埋解决工程项目建设标准》 （GB WBH001）；
4 《城市生活垃圾卫生填埋场运营维护技术规程》（CJJ93－2023）；
5 《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》（CJ/T3037）；
6 《恶臭污染物排放标准》（GB14554—93）；
7 《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；
8 《环境空气质量标准》（GB3095—1996）；
9 《大气污染物综合排放标准》（GBl6297—1996）；
10 《城市防洪工程设计规范》（CJJ50－1992）；
11 《建筑设计防火设计设计规范》（GB50016－2023）；
12 《堤防工程设计规范》(GB50286—1998)；
13 《厂矿道路设计规范》(GBJ22)；
14 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2023）；
15 《建筑地基解决技术规范》（JGJ79-2023）；
16 《室外排水设计规范》(GB500l4－2023)；
17 《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2023）；
18 《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069－2023）；
19 《供配电系统设计规范》(GB50052－1995)；
20 《土工合成材料应用技术规范》（GB50290-1998）。

2 项目背景
2.1 南昌垃圾填埋场概况
目前，据水务部门相关信息核算，现南昌市各污水解决厂按设计能力和污水的解决量计算每日产出污泥应当在430吨左右，而现在实际产出污泥只有200吨左右，具体因素尚有待于进行具体的排查。
另：据2023年南昌市污泥处置情况分析，现有依赖造纸厂解决污泥方案以不能满足每日180吨的解决能力，故导致于2023年累积在垃圾填埋场2万余吨污泥没有办法及时解决。2023年市委和市发改办对此也非常重视，在水务局牵头发改委批复拟建一日解决生活污泥180吨的热干化项目，又由于种种因素至今未能真正投入实行建造。
在现今南昌市正在步入国际化都市的极速发展环境下，城市人口也在奔腾猛增的形势下，南昌市的污水排放及解决肯定不会停留在就日出180吨污泥的现象。不要多久城市的污水解决肯定也将在设计能力下满荷营运，届时南昌市的固废解决垃圾填埋和污泥解决又将给政府增长很大麻烦。为此我们建议从长远利益出发为南昌市发明一个环保低碳美丽清新现代化花园城市，我公司乐旨在南昌投资兴建一座集垃圾解决和污泥固化一体的固废解决中心。
3 污泥解决技术的比较与选择
污泥是污水解决厂在污水解决过程中产生的沉淀物质，我国每年排放的干污泥约为2023万吨，且呈不断增长的趋势。污泥中具有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物等，假如解决不善将会导致严重的二次污染。目前污泥的处置重要以转为农用、填埋和焚烧为主，但是由于污泥的含水率高、力学性质差、污染物含量高等特点，这些解决方式往往存在环境污染、解决成本过高或容易引起填埋场工程灾害等问题。针对上述污泥解决中存在的问题，采用固化技术改善污泥的力学性能和物理化学性能，使其转化为可以再生运用的土材料或者进行填埋解决，是符合我国国情的资源化途径之一。

3.1 城市生活污泥的性状与特点
污泥是污水解决过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入有原污水中带有的泥砂、纤维、动植物残体及其吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。污泥的组成差别较大，随污水的来源，污水解决工艺及季节的不同而变化。对于大型城市污水解决厂，由于有大量工业废水排入系统，导致污水污泥中的重金属含量偏高，其中铜、锌含量往往接近或超过污泥作农用堆肥的接纳标准，中小城乡污水重要以生活污水为主，因而一般不存在重金属超标的问题。从污水解决厂排出的污泥一般是一种松散的，含水量在95%～99%的胶溶状膏体物，具有比重轻（小于等于1kg/cm3）、体积庞大（是所含固体物体积的数十倍）、触变性强（不易脱水）、具有极易腐败恶臭的理化特点，因而十分不利于解决与运送。
由于污泥处置费用高，操作难度大，大部分污水解决厂将污泥解决预设为二期工程实行，但由于资金、人员特别是相关技术等方面因素，一期工程竣工并运营数年后，二期工程仍遥遥无期。在全国污水解决工程中有污泥稳定化解决设施的还不到1/4，解决工艺和配套设备较为完善的还不到1/10。而在我国仅有的十几座污泥消化池中，可以维持正常运转的为数不多，大多数采用自然风干或直排，极易导致二次污染。随着国内大量污水解决厂的陆续投产，污泥的产生量将会大幅度的增长。由此而产生的矛盾将会使城市污水解决厂与垃圾填埋场两边都因此而处在崩溃的危险境地。
3.2污泥的处置方法概述
污泥解决与处置的目的重要有以下四个方面：(l)减量化，即减少污泥最终处置前的体积，以减少污泥解决及最终处置的费用；(2)稳定化，即通过解决使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染；(3)无害化，即达成污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等；(4)资源化，即在解决污泥的同时达成变害为利、综合运用、保护环境的目的。
目前国内外污泥处置的重要方式有填埋、焚烧、土地运用和建材运用等。
3.2.1 卫生填埋
污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内外常采用的方式。其优点是投资少、容量大、见效快。填埋始于上个世纪60年代，通过四十数年的发展其解决技术已日趋成熟。污泥通过简朴消化灭菌和自然干化脱水后，有机物含量减少，总体积减少，性能稳定，可以直接送到生活垃圾填埋场填埋;或者设立专用的填埋场，根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋。污泥填埋的操作规定与垃圾填埋相似。填埋场四周设围栏，并采用相应的防蚊蝇、防鼠措施。为防止二次污染和地下水污染，污泥的填埋较之普通的垃圾填埋有更高的防渗规定，应铺设符合标准的防渗层。为使填埋污泥稳定，对填埋作业亦有相应的规定:未经干燥焚烧解决的污泥宜小规模分层填埋，生污泥泥层厚度应<0.5m，消化污泥泥层厚度不应大于3m，泥层上面铺砂土层为0.2m，彼此交替进行填埋，并设立排液、导气装置。污泥焚烧灰渣填埋时，可不分层填埋。污泥的土地填埋需要大面积的场地和一定量的运送费用，需做防渗解决以免污染地下水，并且考虑到填埋污泥的稳定性，需要对污泥的脱水、填埋场的防渗层和填埋作业有较高规定。
3.2.2 农田林地运用
污泥脱水后堆肥农用是一种较佳的最终处置方法。这种运用和处置方式可以使污泥具有的有机物重新进入自然环境，从而改良土壤结构、增长土壤肥力、促进作物的生长。污泥中具有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素(Ca、Mg、Cu、Fe)及土壤改良剂(有机腐殖质)。但是，污泥中也具有大量对植物、土壤及水体有危害作用的病菌、寄生虫(卵)、难降解有机物、重金属离子以及多氯联苯、二德英、放射性核素等难降解有毒有害物质等，这些物质会导致对土壤、地表水和地下水的严重污染，重金属离子等甚至也许产生致癌物质。一般而言，在泥水分离的过程中，当水中具有重金属离子时，水中50%以上的重金属离子都会转移到污泥中，污泥中的重金属离子含量较高。
因此，污泥在作农田林地运用前，应一方面对污泥进行检测分析，用堆肥解决以杀死病菌及寄生虫卵，采用物理化学方法去除重金属离子等有害物质。但目前普遍存在的问题是:假如污泥发酵不彻底，容易导致病原体和难降解有机污染物对土壤的污染，此外，重金属的污染是农用堆肥的重要限制性因素。
3.2.3建材运用
运用污泥制砖是一种变废为宝的解决方法，不仅减少了因堆放而侵占耕地，同时缓解了砖瓦厂土源紧张和对农田的取土破坏，社会效益显着。污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖，另一种是用污泥焚烧灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时，应对污泥的成分作适当调整，使其成分与制砖粘土的化学成分相称。当污泥与粘土按一定重量比配料时，污泥砖可达普通红砖的强度。运用污泥焚烧灰渣制砖时，灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的，制坯时只需添加适量粘土与硅砂。无论采用哪种制砖方法，对污泥的预解决规定较高，由于所制作的是与人有较密切接触的地砖或墙砖，在制砖前必须对污泥进行彻底地除臭除毒，用消化等方法将污泥中极易发臭腐败的有机物腐殖质分解成二氧化碳、氮和水，并采用措施杀灭各种病原体，然后用物理化学方法把污泥中的铬、福、铅等重金属转化为水不溶物实现稳定化，再通过脱水使污泥含水率尽也许地减少。最后，这些除臭除毒灭菌脱水后的污泥方可用来制成人行道地砖或墙体用红砖。并且砖瓦行业作为一种夕阳产业，要充足分析砖的销售渠道，并考虑到采用先进的制砖工艺以节省成本和提高质量以提高砖的销量。
3.2.4 低温热解运用
热分解是一种新兴的污泥热解决工艺，将污泥在无氧或低于理论氧摄入量的条件下，加热到一定温度，使固体物质分解为油、不凝性气体和炭三种可燃物，其部分产物可作为前置干燥与热解的能源。其余能源回收。由于高温热分解耗能大，目前研究重点放在低温热分解上。污泥化学解决方法作为一种处置彻底、速度快的污泥解决方法，正受到各国广泛重视，可以预见，这种解决方法将成为我国污泥解决的重要方式。
因热解的无害化和减量化彻底，地位己逐渐升高。污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学解决技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度(<500℃)、由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反映水、不凝性气体和炭等可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类，正常产率为200~300L(油)/t(干泥)，其性质与柴油相似。这是一个新兴的课题，有着很好的发展前景，目一前正在探索和实验阶段。
3.2.5 焚烧
焚烧是污泥最彻底的解决方法，焚烧最大优点是可以迅速和较大限度地使底泥减容，并且在恶劣的天气条件下不需存储设备。污泥中具有一定量的有机成分，经脱水干燥的污泥可用焚烧解决，焚烧可以迅速减少污泥的体积并减少其有害性。焚烧使有机物完全燃烧，最终产物是CO2、H2O、N2等气体及焚烧灰渣。污泥焚烧废气中可以获得剩余能量，用来发电;所产生的焚烧灰渣可用于改良土壤、作为砖瓦和陶瓷等的原料等。污泥在焚烧之前无需进行堆肥、消化解决。焚烧工艺的优点重要表现为:
第一，焚烧可以大量减少污泥的体积，相对于机械脱水的污泥来说，最终的焚烧产物体积只相称于最初产物的10%。
第二，焚烧也可以杀死一切病原体，一切有机物在燃烧过程中都会最大限度地被分解，病原体和细菌也不例外。通过高温解决，在燃烧残渣内几乎没有病原体存在。此外，焚烧还可以解决污泥的恶臭问题。
第三，通过脱水后的污泥的热值相称于褐煤的水平，因此在一定条件下污泥可以自燃。这样可以在一定限度上减轻污泥焚烧的费用。同时由于焚烧设备的结构不断完善和有关焚烧技术的突破，本来存在的烟气二次污染问题也得到了妥善的解决。焚烧技术成为了一项十分环保的污泥处置技术。焚烧所占的比重由1992年的10%提高到2023年的38%。
总之，焚烧工艺的应用前景则越来越被看好，这种技术在目前为止是解决污泥的最佳方法之一。
但是，焚烧工艺也存在着一些缺陷和局限性。焚烧效果不稳定，有也许需要辅助燃料以提高焚烧的质量，焚烧时动力消耗较大。污泥通过燃烧后，含水率可降到0，质量与体积会大大减少，但焚烧残渣为有害物质，仍需进行运送和最后解决。此外，污泥焚烧废气也许具有致癌物质二恶英，故需要配备去除二恶英的装置，投资较高。因此，污泥焚烧所需的基建投资和运营费用较高，工艺操作复杂。
由前述分析，每一种污泥处置方法都有其局限性的一面，如填埋易导致二次污染，并且随着泥量的增长，填埋场地越来越有限；焚烧工艺能较大幅度地减少重要的有害物质和缩小废物体积，因此它将会得到越来越多的应用，但其缺陷是高成本和也许产生的污染(废气、噪声、震动、热和辐射)，严重影响了在我国的处置使用;而堆肥又由于污泥中也许具有的一些致癌物质和重金属化合物，人、动物、植物长期接触后会导致慢性中毒，去除这些有害物质往往需要很高的成本，同时较高规定的检测也是必需的。目前普遍的问题是检测手段跟不上规定，解决成本无法和经济效益相平衡，化肥普遍应用导致销售市场难以开发等，这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。
3.2.6污泥处置方案综合评价
(1) 无论从经济因素还是从肥效运用因素考评，污泥的土地运用是现实可行、收益可观的处置方式，但前提必须满足严格的环境卫生标准及污泥的安全控制指标。垃圾填埋场具有环境容量的大面积土地来对污泥进行土地运用解决，但需对污泥进行必要的预解决，使其满足安全填埋的基本规定，并减少对环境的污染。
(2) 污泥堆肥虽然在远离城市的郊区并有闲置土地的条件下是一种选择，但堆肥解决后的污泥产品中病原体仍有也许存活，且产品的高含水率可使病原体复活，故堆肥法局限性以保证安全性。
(3) 污泥的热干化不仅占地面积小，并且其尾气经严格除尘除臭后才排放，厂房内的气体也进行除臭解决，可满足严格的环保标准。其高温灭菌作用使产品可完全克制微生物的活性，有较高的安全性。同时，又具有灵活性、广泛性。污泥焚烧或者干馏制油都需先热干化解决。但干化解决投资、能耗、运营成本都较高，且干化设备不适宜大规模污泥解决，一般的干化床解决能力不超过20t/d。
(4) 污泥焚烧法往往由于高成本和产生的污染，克制其在类似于我国这样的发展中国家的发展。但污泥高位热值其实是比较高的，只是由于含水率太高，使得低位热值较低，无法自持燃烧。其高昂的运营费重要花在对污泥的干化或添加辅助燃料上，如采用一种低成本的脱水、提高热值的方法对污泥进行预解决，其焚烧解决运营成本将大幅下降，当热值提高到一定限度并控制焚烧污染物时，完全可作为一种再生燃料使用，可直接应用于电厂、窑厂、蒸汽锅炉中，不必投资建设专有的污泥焚烧设备，大大减少投资。
根据上述综合评价以及垃圾填埋场的实际情况，我公司根据数年污泥解决经验和技术积累，提出污泥药剂固化/稳定化解决技术，通过我公司开发的脱水固化剂低成本地减少污泥含水率，使其符合安全填埋的基本规定，并对污泥中的污染物起到固定束缚的作用，通过一定期间的降解后，可开挖出来进行资源化运用，如作回填土、建筑材料、再生燃料等。
我公司根据现在上海老港垃圾码头解决状况，自行研发采用垃圾与污泥混合解决，将解决后的垃圾污泥再开发运用，真正做到了资源化反复运用，不扩张浪费土地、不污染环境、不损耗能源、创导低碳循环可连续再生运用新型工艺。

南昌市污泥固化解决工程方案
1 解决规模的拟定
根据南昌市的目前污泥解决量，本工程设计日解决污泥量400-500t/d。
着眼于发展的需求本方案配置设备的实际生产能力为日解决污泥量600-800t/d。
2 污泥固化解决目的
污泥填埋预解决实质上是通过添加改性材料，改善污泥的高含水率、高粘度、易流变性、高持水性和低渗透系数的特性。保证在填埋作业时污泥土力学特性达成如下指标：无侧限抗压强度≥50kN/m2，十字板抗剪强度≥25kN/m2，含水率≤60%，臭度减少到三级以下，以保证填埋机械的正常作业和填埋区作业环境良好。因此，污泥填埋预解决工艺的关键是选择合适的改性材料。
3 污泥固化解决工艺
螺旋输送机
行车
粉料仓
固化剂

运送车
皮带输送机

养护区
成品料斗
滚筒搅拌机
双无轴螺旋
污泥仓
污泥

运送车
短驳车

填埋区

图4-1污泥固化工艺流程图

为了简化污泥固化工艺，尽量减少固化流程的环节，改变污泥进料和成品出料的方式，设计了上述方案。进料采用短驳车将污泥卸入抬升了的污泥储坑，污泥储坑内的污泥由双无轴螺旋输送机（考虑无轴螺旋的输送效果，输送仰角不大于10°）直接计量送入滚筒搅拌机中。固化剂由螺旋输送机送入双无轴螺旋输送机，与污泥进行预搅拌，以保证后续滚筒搅拌机搅拌均匀限度。搅拌好的成品由皮带输送机输送至固化成品料仓后，由污泥运送车运往养护区养护。
（1）污泥储坑 如附图1所示，为方便计量双无轴螺旋输送机将污泥送入滚筒搅拌机，将污泥储坑适当提高，上表面高于车间平面2.4m，同时为了节省运送道路的建设成本，将污泥搅拌车间的平面放低，下挖4m，保证双无轴螺旋可以顺利地将储坑内污泥送入搅拌机。由于采用了无轴螺旋，污泥中杂物的缠绕问题得以解决，但仍需防止大体积坚硬物质（石块、玻璃瓶等）对无轴螺旋的损害，因此在污泥储坑上设立隔栅，定期清理，过滤大颗粒坚硬物和部分缠绕物。储坑底部设立斜坡和挡墙，斜坡可使污泥顺利滑落至水平无轴螺旋上，保证稳定出泥；挡墙可有效阻挡穿过格栅的大颗粒坚硬物质，使其沉淀下来避免进入螺旋。为了防止原生污泥恶臭扩散，储坑设立盖板密封，只在污泥车卸泥时才打开。
（2）污泥搅拌车间 污泥搅拌车间内放置污泥滚筒搅拌主机，污泥和固化剂按设计配比连续由双无轴螺旋输送机预搅后进入搅拌机，经搅拌混合均匀后连续出料，由水平皮带输送机送出。为了污泥储坑双无轴螺旋的正常运营（输送仰角不大于10°），污泥搅拌车间整体下挖4m，其他车间不下挖，节省土建投资。污泥车间与厂房其他车间完全用墙板隔离，正常运营时车间属无人区域，只在检修时，在停止生产后并排出有害气体后，检修人员穿戴防护措施进入。污泥搅拌车间设立负压抽风除臭设施，搅拌主机上方设吸风罩，由管道将臭气收集到解决装置（详见除臭设计）。车间内还设立H2S、NH3、CH4、臭度等指标的自动监测仪，数据及时回馈到控制室，保证安全生产。
（3）成品装运 为了尽量减少污泥解决的环节，便于除臭和污染控制，搅拌好的污泥经皮带机输送直接装入短驳车。但这样的设计对现场车辆物流规定较高，需及时装运，否则将影响最终产量。短驳车辆在料斗下停车后，舱门打开将料斗内的成品卸入车内，所有污泥流出后，舱门自动关闭，发出信号，车辆启动，避免污泥散落。料仓的设立根据厂内运送车容量（15t/车）及车型（车身高低）配置，容量为30m3；料仓卸泥处修建半封闭雨棚，一方面用于雨雪天气的防护，另一方面，将不慎导致的污泥飞溅控制在最小范围内。出料皮带在厂房外的部分采用皮带机罩封闭，减少感官和恶臭污染，也起到防雨效果。
（4）固化剂存储车间 固化剂存储车间内设有固化剂料仓、螺旋输送机、悬臂吊车等设施。这些设施可稳定高效地将车间内存储的固化剂输送到污泥搅拌设备中去。
（5）辅助车间 涉及休息室、管理室、控制室、脱臭设备室等。
4 污泥固化解决设备
改建污泥固化成套设备是在我公司现有的几套污泥搅拌的基础上与拥有十几年生产混凝土拌和站的制造商共同研制，结合老港污泥状况和环境场合特性而设计的。搅拌机主体采用滚筒式设计，滚动筒体与固定内螺旋刮板相结合，保证污泥与固化剂混合均匀，并防止污泥粘壁，杂质缠绕，且提高了设备运转相对封闭度，减少了搅拌过程中臭气外逸。
该设备结合南昌环境场地特性采用了回型布局结构，大大提高了场地运用率,并优化了场地环境，使整个作业区布局所有密封在一个作业车间内，因而更加合理、美观。由于各部分为紧凑型结构从而减少物料泄漏，避免二次污染，因此更加清洁环保。
根据污泥解决量的规定（保证500t/d，适当考虑扩容），采用90t/h解决能力滚筒搅拌机（φ2023×6000），详见附图2。
4.1 设备工作说明
1、 污泥直接由污泥储坑中的变频双无轴螺旋输送机将污泥送入滚筒搅拌机中。
2、 固化剂通过行车通过提高机送入固化剂仓内，固化剂仓与两台单螺旋输送机相连，通过单螺旋输送机送到输送污泥的双无轴螺旋内，在运送过程中进行预搅。单螺旋输送机采用变频控制器控制，可以控制送入的固化剂的量。
3、 物料经双无轴螺旋进入滚筒搅拌机内。搅拌机主体采用滚筒式设计，滚动筒体与相对运动内螺旋刮板相结合，保证污泥与固化剂混合均匀，并防止污泥粘壁，杂质缠绕，且有助于设备封闭，减少搅拌过程中臭气外逸。通过搅拌后的物料由皮带输送机送至污泥料仓。
设备工艺图及设备列表如附图2。
4.2 设备的特点
该设备采用了先进的工业计算机控制系统，实现了污泥和固化剂的自动配比，具有计量准确、可靠性好、搅拌均匀、操作方便、生产效率高、故障率低等特点，特别适合大流量连续作业，是污泥固化拌和站的抱负设备。 本设备的自动控制系统采用了PC工控主机，具有和谐的用户界面和良好的人机对话功能。故障自动监测系统和报警系统，提高了整机自动化水平和整机可靠性。全密封、带空调的控制房，减轻了操作者的劳动强度提高了操作人员的舒适度。
该设备具有高产量、抗缠绕、全封闭、低功率，在该设备外圈设立了多处检修门，便于该设备的清洗、保养，故障率低、自动化操作等特点。
4.3 设备外形尺寸及组成
该设备主机外开尺寸：
Φ2023（外径）×6000（长）×3550（高）
单套设备的配置：
1、主筒体单螺旋；2、托轮架组2组4只；
3、上下挡轮1组2只；；
4、电机、减速机转动机构1套；
5、水雾压枪1套；6、筒头筒尾各1套（与主机分离式）；
7、共同底座1套；8、回转支承、大齿轮、小齿轮。

表1 预解决车间设备一览表
序号
名称
规格
数量
功率
（kW）
备注
1
双无轴螺旋
Φ500×7000
1套
22
含液压闸门装置
2
固化剂仓
15 m3
2套
8
含液压闸门装置
3
主机
Φ1600×6000
1套
60

摆线减速机
BW39
1台
电机
YZR 30KW
1台
大齿圈
Φ1800
1个
托压轮装置

1套
4
配套电箱

1套
2

控制系统

1套

5
有轴单螺旋
Φ200×6000
2套
10

6
皮带输送机
B=1000,34米
1套
18

7
污泥卸料仓
30m3
1套
3
含液压闸门装置
8
行车
起吊2t
1套
15

9
除臭装置

16
收集解决系统
10
总功率

154

工程用计量设备，环保与加油设备，监测设备，机修设备，保洁车辆，办公用车，通勤车辆，工具车辆，消杀车辆运用埋场原有设备或租用，本工程不再另行购置。
5 污泥固化建筑设计
5.1 总平面设计
新建工程的建设地点设在***。经由方案评审会对选址方案的认真比选，拟定建厂位址。
考虑日后封场需要，尽量减少污泥预解决系统所占面积，可充足运用高差地理环境。避开城市主道，选用交通车辆稀少的线路保证污水解决厂污泥畅通运送。
新建污泥固化预解决车间污泥的运送路线规定厂房的东侧（西侧）、南侧道路均需开通建成。原生污泥由厂房北侧道路经由东（西）大路运至污泥储坑，搅拌好的固化污泥成品则由厂房北侧运出。
污泥解决主车间大小为35.6m×20m×8m，加上污泥储坑（11m×10m×3m），占地面积共822m2。
污泥储坑容积200m3，存满可供正常生产2h，原生污泥运送车以30t/车次计，则每小时需7个车次满足正常生产的需要；成品料仓为30m3，则可存放20min的污泥生产量，污泥成品运送车以9t/车次计，则需平均每6分钟一个车次。
5.2 厂房设计
厂房由污泥储坑（11m×10m×3m）、污泥搅拌车间（生产车间）（35m×5m×8m）、固化剂存储车间（35m×10m×8m）、辅助用房（35m×5m×8m）涉及休息室、管理室、除臭设备室和控制室。其中污泥搅拌车间比其他车间平面低4m，污泥储坑上表面比车间平面高出3m，车间外地面比车间平面低0.45m（附图5）。
整个污泥解决系统所有涉及在厂房内，各车间用墙板隔开，臭味重要集中在污泥储坑和生产车间，因此除臭工作重要在这两个区域进行。污泥储坑设翻盖，只在污泥车卸料时才打开，污泥车间与厂房其他车间完全用墙板隔离，正常运营时车间属无人区域，只在检修时，在停止生产后并排出有害气体后，检修人员穿戴防护措施进入。污泥搅拌车间设立负压抽风收集除臭设施，车间上方设通风天窗，保证车间内新鲜空气流动。车间内还设立H2S、NH3、CH4、臭度等指标的自动监测仪，数据及时回馈到控制室，当车间有害气体浓度值超过安全限度，则抽风风机在变频调控系统的控制下，增大吸风量，促进有害气体排出，保证安全生产。
5.3 建筑结构设计
1、厂房设计
预解决车间用于污泥与固化进行混合预解决。车间为单层结构，层高8m，室内外高差为0.45m，建筑总面积712m2。车间顶部设立采光和通风天窗。本建筑物等级为三级，丁类建筑，耐火等级为二级。
厂房维护结构底部地面以上1.0m 为砖砌结构，其余墙面为75mm 厚彩钢夹芯板；屋面为0.6mm 厚彩钢板加保温岩棉。地坪做法：在通过解决后的地基土上做180mm 厚道渣；50mm 厚天然砂砾垫层；200mm 厚C30 砼地坪。
主体结构采用轻钢彩板结构。基础采用预制砼方桩。
2、污泥储池
污泥储坑尺寸为11m×10m×3m，内设斜坡，以便于污泥滑落至水平无轴螺旋输送机位置，斜坡上设两个挡墙，以阻挡大颗粒坚硬物质进入螺旋，有效容积约250m3，池顶板高出车间平面2.9m，结构为钢结构，顶板设两个卸料口。具体设计见施工图。
3、成品料仓
成品料斗1个，有效容积均为30m3，进料口尺寸为：5m×5m，高1.44m，采用钢结构，内衬HDPE膜防腐，底部出料口尺寸为1.2m×1.2m。
5.4 电气工程设计
(1) 设计范围
设计范围涉及污泥预解决区域照明配电、动力配电、防雷接地等系统。
(2) 标准与规范
《低压用户电气装置规程》 DGJ08-100-2023
《民用建筑电线电缆防火设计规程》 DGJ08-93-2023
《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94(2023 年版)
《供配电系统设计规范》 GB50052-95
《民用建筑电气设计规范 》 JGJ/T16-92
(3) 负荷概况
工程装机总容量154kW（包含除臭系统），平均运营功率130kW。
(4) 供电电源
本工程由厂区高低压总配电房供电，距固化区60m，电源电压0.4kV，用电缆埋地送至各用电点。低压配电系统采用TN-S 接地制，照明为单相220V， 电力为三相220/380V。
(5) 照明配电系统
照明系统涉及：污泥预解决车间的正常照明系统和应急照明系统。照度标准：为100lx，5W/m2。
(6) 电力配电系统:
电力配电系统涉及：建筑配电系统和工艺配电系统。采用放射式和树干式相结合的配电方式。低压配电系统的接地型式采用TN-S 制。
(7) 防雷接地系统
防雷及接地采用电气接地与防雷接地共用接地装置，接地电阻不大于1 欧姆。具体电气工程设计见施工图。
5.5 给排水工程设计
1、设计范围
涉及给水系统、排水系统、雨水系统、消防系统。
2、给水
(1) 水源
本工程水源来自原有就近给水系统，供水管线为一条，管径DN100，接管距离约2.0km。
(2) 用水量
总用水量约10m3/d。
(3) 给水系统
本工程无集中热水供应。饮用水采用外购净水形式。生活给水由本来的最近给水系统供水。冲洗用水由专用设备加压提供地坪及汽车冲洗用水。
3、消防给水
(1) 水源
污泥预解决系统的室内外消防用水由消防水池（有效容积216m3）提供。
(2) 室外消防
室外消火栓用水量为20L/s，消防车直接从室外消火栓或消防水池抽取。
(3) 室内消火栓给水系统
室内消火栓用水量为10L/s，在车间设立室内消火栓。消防泵房内设立消火栓泵2 台，一用一备；另设立稳压泵2 台，一用一备；50L 气压罐1 只。消火栓水泵直接从消防水池中抽水，提供站内消火栓用水。
(4) 根据《建筑灭火器配置设计规范》，在室内设立4kg 装磷酸氨盐干粉灭火器若干具。
4、排水系统
（1）污泥预解决区废水排入集水池，用泵打至氧化塘进行解决；污水解决区直接排入氧化塘进行解决。
（2） 地下部分的排水来源于污泥固化过程污泥水分的滴漏，下雨时部分流入或渗入的部分雨水，消防时产生的地面积水等，在生产车间（地下部分）设立一个集水井，产生的废水收集至集水井内，水泵抽取至地面集水池，集中解决，集水池上设立格栅，避免粗大物质进入，采用浮球液位控制系统，安装声光报警装置。配置2台水泵，水泵带有搅拌功能，启动时搅拌防止沉淀发生，根据水位状况逐台启动，水位高时，2台同时启动。
（3） 厂区最大雨水总量为539.7L/s，经雨水明沟排至厂外雨水明沟。
5、管材
(1) 室内给水管采用PPR 给水管。
(2) 室内排水管采用UPVC 排水管。
(3) 室外排水管采用室外埋地加筋UPVC 排水管。
(4) 室外消防管采用球墨铸铁管；室内消防管采用热镀锌钢管。
具体给排水工程设计见施工图。
6 污泥固化系统设计
(1) 污泥性质
含水率：~80% 容重： ~1.0t/m3
(2) 固化剂性质
组成成分：T1固化剂
容 重： 1.2t/m3
(3) 固化预解决参数
固化剂混合比例： 8-15%
混合物总重量： 800t/d
混合物容重： 约为1.1t/m3
混合物总体积： 700m3/d
养护时间： 7d
指标：在搅拌机出泥处和皮带机上随机取样，各样的含水率差别不大于3％，表达混合均匀。
(4) 养护后固化混合物出料参数
含水率： ~55% 容重： ~1.2t/m3 体积： ~407m3/d
指标：无侧限抗压强度≥50kN/m2，十字板抗剪强度≥25kN/m2，渗透系数在10-6～10-5cm/s 数量级，臭度减少到三级以下。
7环境保护与环境监测
污泥固化的主线目的是实现污泥解决的无害化，因此，固化解决区对周边环境不产生二次污染或对周边环境污染不超过国家有关法律法规和现行标准允许的范围，并且应和本地的大气防护、水资源保护、环境生态保护及生态平衡规定相一致，不导致空气、水和噪声的污染、不危害公共卫生。
7.1 大气污染控制措施
在污泥减量化过程中，输送机械、储料、卸料机械间由于工艺、检修的需要，无法实现密闭解决，大量的废气扩散到车间里，对操作人员的身体，设备的使用寿命导致一定的影响。所以，须集中收集、解决，以保证对工作环境的保护。
1、施工建设过程大气污染控制
由于在垃圾堆上建设污泥解决系统，需要对垃圾堆进行开挖，开挖前要考察垃圾填埋的年限，根据填埋场沼气产生量及浓度变化规律预估沼气量和浓度，并对现场进行沼气、硫化氢等浓度测试（可委托同济大学进行测试），根据结果进行开挖过程安全防护措施设计，规范开挖操作作业，严禁烟火；并采用相应的沼气疏导、排放措施，避免发生沼气爆炸或气体中毒现象发生。
2、污泥固化操作过程大气污染控制
(1) 输送污泥过程中尽量减少污泥敞开面；
(2) 配备保洁车辆，对场内道路采用定期保洁措施；
(3) 填埋场内作业表面及时覆盖；
(4) 种植绿化隔离带，控制飞尘扩散。
污泥固化区恶臭是最重要的污染，由于污泥储坑为封闭状态，恶臭的产生源头重要是污泥搅拌车间。污泥车间与厂房其他车间完全用墙板隔离，正常运营时车间属无人区域，只在检修时，在停止生产后并排出有害气体后，检修人员穿戴防护措施进入。污泥搅拌车间设立除臭剂喷洒设施，车间上方设强排风风机，并设通风孔，保证有害气体及时排出。保证安全生产。
7.1.1 厂房废气污染状况及治理规定
1、 污染状况
1） 发生源：皮带输送机械，带宽1m；
2） 污染物：硫化氢、甲硫醇、二氧化硫等硫系污染物，以及氨、氮氧化物等无机污染物。
2、 治理规定
本项目治理后尾气需执行国家《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）新污染源大气污染物排放限值有组织排放二级标准及《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中恶臭污染物有组织排放标准值并满足客户相关规定。具体如表7-1：
表7-1 污染物有组织排放标准限值
污染物
排放浓度
排放烟囱高度
臭味
2023
15m
硫化氢
0.33 kg/h
15m
甲硫醇
0.04 kg/h
15m
氨
4.9 kg/h
15m

室内相关污染物浓度需符合《工作场合有害因素职业接触限值》（GBZ2-2023）相关规定，具体如表7-2：
表7-2 工作场合空气中有毒物质允许浓度
有害物名称
最高允许浓度
时间加权平均允许浓度
短时间接触允许浓度
硫化氢
10 mg/