城市生活垃圾处理工程可行性研究报告

1 前 言 由于经济快速发展，城市化扩大，居民消费水平日益提高，我国城市垃圾处理及污染防治已成为环境保护的突出问题。由于长期缺乏科学管理和合理处置，全国每年都有上百起垃圾污染事故发生。一个不合格的垃圾堆场就是一个严重污染源，其污染延续时间可以长达数十年甚至上百年。一旦地下水源和周围土壤被污染，想用人工方法实施再净化，技术上将十分困难，其费用也极其昂贵。 目前 *老县城城市环卫设施严重滞后，只是在街边设置垃圾堆放点，摆放有垃圾桶，由环卫工人将清扫的垃圾倒入垃圾桶中，用环卫车辆收集运往垃圾堆放场，垃圾仅是简单的堆 放填埋，未进行无害化处理。一到夏天，垃圾发酵散发的臭气以及苍蝇、蚊虫和垃圾飞扬带来的细菌抟播，严重污染了城镇周围环境。每逢雨季来临，洪水泛滥，垃圾大量流失，渗滤液直接汇入水体，危害极大。 特别是 地震后， *（老县城）垃圾处理场于 95年投入使用， *垃圾场 12 公里进场道路塌方，管理房地基塌陷，挡土墙垮塌，现有垃圾堆放场已严重毁坏，城市生活垃圾无法运往原垃圾堆放场，不能再继续堆放生活垃圾，因此，无论从使用安全的角度讲，还是从环境无害化角度说，作为灾后重建设施，为了促进 *镇经济快速持久的发展，保障人民 的身心健康，改善当地居民生活环境，城市投资环境和大气、水资源环境，迫切需要 2 新建垃圾处理工程。 根据 *镇城市总体规划和灾后重建精神，县政府组织相关人员会同可研编制单位设计人员一起多地实地踏勘，目前确定在 *镇 *村一组 6队 *建垃圾处理场一座，对垃圾进行无害化处理。 第一章 概述 工程概况 项目名称： 主办单位： 编制单位： 编制原则及依据 编制原则 贯彻执行国家关于环境保护的政策，遵照国家颁布的有关法规、规范及标准。 符合城市建设 总体规划，满足城市发展的需要。 采取可靠的处理工艺，做到无害化，尽可能做到减量化和资源化，避免二次污染。 吸取国内外关于城市生活垃圾处理工程的经验教训，优化设计方案，提高工程质量，保证最终处理达到设计要求。 充分考虑建设地点的具体条件，使其切实可行。 文件依据 *县城市总体规划说明书 ; 3 *镇 *垃圾处理场地形图（ 1： 500）； 其它相关基础资料， *县规划和建设局。 有关技术标准、规范 （ 1）城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准建标【 2001】 101号 ， 建设部国家计委 2001 年 5月 15日； （ 2）生活垃圾卫生填埋技术规范 2004； （ 3）生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范 （ 4）生活垃圾卫生填埋场封场技术规程 （ 5 ）生活垃圾填埋场环境监测技术要求 18772 （ 6）生活垃圾填埋污染控制标准 2008； （ 7）城市生活垃圾采样和物理分析方法 3039 1995； （ 8）城市 生活垃圾有机质测定灼烧法 96 1999； （ 9）城镇垃圾农用控制标准 1987； （ 10）大气污染物综合排放标准 1996； （ 11）恶臭污染物排放标准 1993； （ 12）工业企业厂界噪声标准 1990； （ 13）大气环境质量标准 1996； （ 14）大气污染物综合排放标准 （ 15）工业企业设计卫生标准 1979； 4 （ 16）建设项目环境保护设计规定 (87)国环字第 002号文； （ 17）地下水质量标准 14848 1993； （ 18）土壤环境质量标准 1995； （ 19）垂直绿化技术规程 75 98； （ 20）城市环境专用设备 垃圾卫生填埋 18 1999； （ 21）城市环境卫生设施 设置标准 87； （ 22）厂矿道路设计规范 87。 项目建设的必要性 目前 卫工人用人力车把收集到的垃圾送到收集箱旁，最后用人工装到垃圾车上。这种方式自动化、机械化程度低，需要大量的清洁工、保洁工和搬运工；环卫工人与垃圾长时间接触，健康受到极大的影响；垃圾桶旁的垃圾往往不能及时运走，长时间裸露在外，导致臭气苍蝇、蚊子、啮齿动物等孳生，给周围居民的健康带来极不利的影响。 *镇现有的垃圾在堆放 场自然堆放，该堆放场建于 95 年，目前已基本填满，再加上 地震的自然毁坏，每逢雨季来临，洪水泛滥时，垃圾大量流失，渗滤液直接流入水体，污染周边的生态环境和水环境。这种简易堆放垃圾的方式，完全不符合卫生填埋的规范和要求，其直接危害是导致污水（渗滤液）漫流、臭气扩散、蚊蝇孳生，严重污染周边环境，另建新垃圾处理场已刻不容缓。 5 综上所述，目前 *镇环卫事业还不能与城区建设匹配，垃圾的处理已远不能满足城市经济发展和人民生活水平提高的需要。只有增加道路清扫机器，新建最终垃圾卫生填埋场，才能缓解 *镇垃圾污染环境的 状况，并最终控制垃圾污染，实现城市环卫规划目标，使环卫基础设施与城市建设同步发展。因此，改善现有垃圾收运系统，对垃圾实行无害化处理是十分必要的。 编制内容及范围 编制内容 本可研编制的内容包括垃圾卫生填埋场、垃圾渗滤液处理及配套设施，其具体工程子项为： 1 100t/d 城市生活垃圾卫生填埋场 1 座。卫生填埋场区包括：场区道路，场地平整，防渗工程，坝体工程，截洪沟，渗滤液收集，填埋气体导出、购置填埋场工作设备。 2 垃圾渗滤液处理站 1座。 3 与填埋场相配套的有关设施。 编制范围 本可研的编制范围包括对人口、垃圾产量及处理能力的预测；各建设工程子项设计的可行性分析，通过技术、环境及经济等方面比较，作出推荐方案的投资估算和财务评价等。 建设规模及使用年限 按日处理城市生活垃圾 100t/埋年限为 18年。 6 第二章 城市基本情况 城市概况 *县地处四川北部边缘山区，隶属 *市，东邻苍溪县、元坝区，西靠梓潼县、江油市，南连阆中市、南部县，北接青川县、*市中区，地理位置在东经 105 09至 105 49，北纬 3131至 32 21之间，幅员 面积 方公里，全县辖 23个镇， 34个乡， 31个居委会，总人口 67万。 老县城 *镇位于 *县中部偏北，地处汉阳南麓闻溪河畔，国道 108线、剑（阁）苍（溪）公路、剑（阁）南（部）公路、剑（阁）金（子山）公路等在此交汇， 2003 年前为 *县县城坐在地。2003 年 9 月， *县县城迁至下寺镇； 2004 年， *县 *商贸园区成立。现为全县交通、商贸、物流、文教中心，城区面积 有城镇人口 人。 历史特点： *，别称 *古城，有“蜀道明珠”之美誉，已作为州、府、郡、县历史 1700 余年 ，历史悠久，文化灿烂，为四川省首批公布的省级历史文化名城， 2002 年，其又被命名为“四川省卫生县城”。 气象条件 *县地处亚热带湿润季风气候，境内气候温和，雨量充沛，阳光充足，四季分明，大陆性季风气候显著。 年平均气温 年最高气温 年最低温度 年平均降雨量 米，最大降雨量 米。年日照小 7 时 时，无霜期 277 天。主导风向是西北风，s，平均年蒸发量 1227 毫米，平均相对湿度 68 80%。 地质、地震资料 1 地 质构造 *县地质构造西北受龙门山大断裂影响，东受巴中莲花状构造影响，西南受绵阳带状构造制约，梓潼大向斜为主要构造体系。 2 地层 区域内主要分布及出露地层为侏罗系中统千佛岩组，以长石石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩及泥岩互层为主，厚度 50 350m，属湖滨相沉积。岩层产状 172 32。 3 地震烈度 新县城受龙门山断裂影响，地震烈度为六度区，新建工程必须按国家颁布的建筑物抗震设计规范进行抗震设防，设计抗震烈度应达到 7度。 第三章 垃圾处理工艺 垃圾产量预测 本项目垃圾填埋工程仅处理城 镇生活垃圾，建筑垃圾不纳入本工程，但对无害的弃土，部分可考虑作为垃圾覆盖土使用；医疗垃圾因其特殊性亦不进入本垃圾处理场，规定医疗垃圾的相关规定进行特殊处理。 一般城市生活垃圾的产量，主要取决于城市人口和垃圾清运 8 率。因此，城市生活垃圾的产量，可根据城市人口增长因素进行预测。 目前 *老县城（ *镇）实际居住人口为 将 *镇城市人口自然增长率确定为： 2009 2015年为 2016 2020年为 2021 2028 年为 2%。 目前我国的垃圾人均产量为 d人。尽管 国外发达国家的人均垃圾量的下降趋势较快，但我国目前还处于缓慢减少阶段，经济不发达地区的城市人均垃圾产量高于发达城市。根据 *镇的经济情况及所提资料，本可研将垃圾处理场服务范围内一定年限的 “人均垃圾产量”分别确定，以每三年为一基准，从2011 年至 2026 年每三年分别取值为 d、 d、d、 d、 d。 根据以上确定的各年人口、人均垃圾产量及一定的清运率，将 *镇逐年垃圾产生量预测列于表 3 表 3 2011 年 2028年逐年垃圾量累计表 年份 服务人口 (万人 ) 垃圾日产量 t/d 清运率 % 垃圾清理量 累计量万 t t/d 万 t/a 2008 0 2011 7 012 7 013 7 9 2014 7 015 7 016 7 017 8 018 8 019 8 020 8 021 8 022 8 023 8 024 8 025 8 中期（ 2018年）的垃圾产量可达 d，并将此定为*镇垃圾卫生填埋场的设计规模确定为 100吨 /天。 垃圾成分 业主提供的垃圾成分列于表 3 表 3 *镇生活垃圾成分 成份 厨余、菜叶等 织物 纸张 塑料 灰土类 玻璃 金属 含量 36% 8% 表 3*镇目前的气化率较低，燃料主要以燃 10 煤为主，所以垃圾中无机物含量较高。随着 *经济的发展，人民生活水平的提高，城市气化率和用电率的不断提高，预计有 机成分将增加，无机物成分将逐渐减少。本可研按照业主提供的现有垃圾成份进行设计。 城市生活垃圾处理工艺简介 为防止城市生活垃圾的污染，现有的垃圾处理工艺有卫生填埋、堆肥、焚烧、热解、蚯蚓分解等，但目前技术比较成熟，使用较多的是前三种。 垃圾卫生填埋 垃圾卫生填埋是按卫生填埋工程技术标准处理城市垃圾的一种方法，它有别于垃圾的自然堆放或简易填埋。垃圾卫生填埋过程为一层垃圾一层覆盖土交替填埋，每层均用压实机械压实；填埋堆中预埋导气管，导出垃圾分解产生的有害气体（ 2、 ）；填埋场底部做成不透水层，防止渗滤液对地下水的污染，并在底部设垃圾渗滤液导出管，将渗滤液导出，进行集中处理。 卫生填埋具有技术简单、处理量大、风险小，建设费用、运行成本相对较低等优点，但卫生填埋对场址条件要求较高，所需的覆盖土量较大。如果能够找到合适场址并解决覆盖土的来源问题，在目前的经济、技术条件下，卫生填埋法是最适用的方法。 垃圾堆肥 堆肥是在有控制的条件下，利用微生物对垃圾中的有机物进 11 行生物降解，使之成为具有良好稳定性的腐植土肥料的处理工艺，是一种垃圾资源化处理方法。 堆肥有厌氧堆肥和 好氧堆肥两种，前者堆肥时间长、堆温低、占地大、二次污染严重。现代堆肥工艺均是指高温好氧堆肥，是在好氧条件下，用尽可能短的时间完成垃圾的发酵分解，并利用分解过程产生的热量使堆温升至 60 80，起到灭菌、灭寄生虫和苍蝇卵蛹的作用，从而达到无害化的目的。 垃圾堆肥处理的优点在于能使垃圾转化为可利用的资源，既增加了垃圾处理的经济效益，又减少了垃圾最终填埋用地，节约土地资源。 但垃圾堆肥需一定的技术和设备，建设投资和处理成本相对较高，堆肥产品的产量、质量和价格受垃圾成分影响较大，肥料中超标的重金属会污染农作物，还可 能会伤害人畜。 当前，制约垃圾堆肥的因素，主要是堆肥产品的销路问题。 垃圾焚烧 垃圾焚烧法是一种对城市垃圾进行高温热化学处理的工艺。将垃圾送入焚烧炉中，在 800 1000高温条件下，垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，放出热量，转化成高温燃烧气体和少量性质稳定的惰性残渣。通过焚烧可以使垃圾中可燃物氧化分解，达到减少体积、去除毒物、回收能量的目的。经焚烧处理后垃圾中的细菌和病毒能被彻底消灭，各种恶臭气体得到高温分解，烟气中的有害气体经处理达标排放。 12 焚烧法减量化的效果最好，无害化 程度高，且产生的热量可作能源回收利用，资源化效果好。该法占地少，处理能力可以调节，处理周期短；但建设投资大，处理成本高，处理效果受垃圾成分和热值的影响，是今后大中城市垃圾处理的发展方向。 我国城市生活垃圾处理起步较晚，近年来，我国一些城市先后建设了城市垃圾处理设施。如上海老港填埋场、杭州天子岭填埋场；上海安亭、无锡及常州堆肥厂；深圳焚烧发电厂等，具体采用何种工艺，应因地制宜。 在常见的垃圾处理方法中，焚烧、填埋、堆肥的技术较为成熟，使用也较多。但是，不同的处理方法都有其特点和不足。现对三种垃圾处理方式的比较 列于表 3 表 3 三种垃圾处理工艺的比较 比较项目 垃圾卫生填埋工艺 垃圾焚烧工艺 垃圾堆肥工艺 技术可靠性 可靠，属常用处理方法 较可靠，国外属成熟技术 较可靠，我国有实践经验 工程规模 工程规模主要取决于作业场地、填埋库容、设备配置和使用年限，一般均较大 单台焚烧炉常用规格为 100500t/d，垃圾焚烧厂一般安装 2 4 台焚烧炉 静态或动态间歇式堆肥厂常用 100 200t/d，动态连续式堆肥厂可达 200 400t/d 选址难度 较困难 有一定难度 有一定难度 13 占地面积 大 ， 500 900m2/t 较小， 60 100m2/t 中等，110 150m2/t 建设工期 9 12月 30 36月 12 18月 适用条件 进厂垃圾的含水率小于 30%，无机含量大于 60%进炉垃圾的低位热值高于 3360kj/水率小于 50%，灰分低于 30% 垃圾中可降解有机物含量大于 40% 操作安全性 较好，沼气导排要通畅 较好，严格按照规范操作 较好 管理水平 一般 很高 较高 产品市场 有沼气回收的填埋场，沼气可以利用 热能或电能可为社会使用，需要政策支持 落实堆肥产品市场有一定困难，需采用多 种措施 能源化 沼气收集后可以利用 垃圾焚烧余热可发电或综合利用 采用厌氧发酵后，产生沼气可利用 资源利用 填埋场封场并稳定后，可恢复土地利用或再生土地资源，陈垃圾可开采利用 垃圾分选可回收部分物质，焚烧炉渣可综合利用 垃圾堆肥产品可用于农业种植和园林绿化等，可回收部分物资 稳定化时间 10 15年 2 小时左右 20 30天 最终处理 本身就是最终处理 焚烧炉渣需做处理，约占 进厂垃圾量的 10 15% 不可堆肥物需做处理，约占进厂垃圾量的 30 40% 14 地表水污染 应有完善的渗滤液处理设施，但不容易达标炉渣 填埋与垃圾填埋方法一致，渗滤液有害物质较少 可能性较小，污水应处理后排入管网 地下水污染 场底需有防渗措施，但仍能渗漏，人工防渗投资较大 可能性较小 可能性较小 大气污染 有轻微污染，可用导气、覆盖、隔离带等措施控制 应加强对酸性气体、重金属和二恶英的控制和治理 有臭气，应设除臭装置和隔离带 表 3） 三种垃圾处理工艺的比较 比较项目 垃圾卫生填埋工艺 垃圾焚烧工艺 垃圾堆肥工艺 土壤污染 限于填埋场区域 灰渣不能随意堆放 需控制堆肥中重金属含量和 主要环保措施 场底防渗、每天覆 盖、沼气导排、渗滤液处理 烟气治理、噪音控制、灰渣处理、恶臭防治等 恶臭防治、飞尘控制、污水处理、残渣处理 吨投资（不计征地费） 18万 27 万元 /t（单层合成衬底，压实机引进） 50 万 70 万元 /t（余热发电上网， 50%国产化设备） 25万 36万元 /t（制有机复合肥， 60%国产化设备） 处理成本 (不计折旧及运输费 ) 26 35元 /t 50 80 元 /50元 /t 15 处理成本 (计折旧费不计运费 ) 35 55元 /t 90 200元 /80元 /t 技术特点 操作简单，适用性好，工程投资和运行成本均 较低 占地面积小，运行稳定可靠，减量化效果好 技术成熟，减量化和资源化效果好 主要风险 沼气聚集引起爆炸，场底渗漏或渗滤液处理不达标 垃圾燃烧不稳定，烟气治理不易达标 生产成本过高或堆肥质量不佳影响堆肥产品销路 发展动态 准好氧或生态填埋工艺 热解或气化焚烧工艺 厌氧消化堆肥 技术政策 卫生填埋是城市垃圾处理必不可少的最终处理手段，也是现阶段我国城市垃圾处理的主要方式 焚烧是处理可燃城市垃圾的有效方式。城市垃圾中可燃物较多、填埋场地缺乏和经济发达的地区可积极采用焚烧技术 堆肥是对城市垃圾中可生物降解的有机物 进行处理和利用的有效方式，在堆肥产品有市场的地区应积极推广应用 从表 3以看出，焚烧法减量化的效果最好，无害化程度也较高，且产生的热量可以回收利用，资源化效果明显，且该法具有占地面积少，处理能力可调节，处理周期短等特点。但是，采用该法的一次性投资最大，单位处理成本较高，处理效果受垃圾成分和热值的影响。据我国有关权威部门测算，利用城市生活垃圾焚烧发电，其规模必须在 500 吨 /日以上，所发电力才有上 16 网的可能。因此，采用焚烧法处理城市生活垃圾是大中城市垃圾处理的发展方向，但就目前情况看，对于中小城市还不适用。 卫生填埋法具有技术简单、处理量大、风险小、建设费用少、运行成本相对较低的优点，但卫生填埋法对厂址条件的要求较高，所需的防渗土和覆盖土量较大。 堆肥法无害化、资源化效果较好，出售肥料产品能有一定的经济效益。但采用该法需一定的技术和设备，建设投资和处理成本相对较高，堆肥产品的产量、质量和价格受垃圾成份的影响，产品的销路好坏是采用堆肥法的决定性因素。 推荐的垃圾处理工艺 *镇目前经济水平不发达，城市气化率不高，其垃圾成份特征为有机物所占比例小，无机物所占比例大，同时可燃物少，垃圾热值偏低。因此，若 采用焚烧工艺处理，则需要使用大量的燃煤或燃油作为助燃物，垃圾总量减少也不明显，最终垃圾处理成本得大大增加，给今后维持项目运行造成严重的经济负担，因此不宜考虑垃圾焚烧工艺。 *镇垃圾有机成分较低（ 0 本项目的财务内部收益率高于行业基准值，说明项目有一定的盈利能力和偿还能力。 静态投资回收期小于行业基准值，说明项目投资能够按时收回，据以判定项目在财务上是可行的。 项目投资现金流量表见表 13 根据损益表和固定资产投资估算指标 投资利润率 = 年平均利润总额总投资 100 % = 投资利税率 = 年平均利税总额总投资 100 % = 该项目投资利润率大于行业平均利润率，说明单位投资对国家积累的贡献达到了本行业的平均水平。 清偿能力分析 清偿能力分析是通过对 “资金来源与运用表” 、“资产负 65 债表”的计算，考察项目计算期内各年的财务状况，并计算资产负债率，速动比率。 资金来源与运用见表 13 资产负债率、流动比率和速动比率指标见表 13 不确定性分析 敏感性分析 该项目作了全部投资敏感性分析。基本方案所得税后财务内部收益率为 投资回收期 （含建设期），均满足财务基准值的要求，考虑项目实施过程中有一些不确定因素的变化，建设投资、垃圾收费单价、垃圾处理量及成本是影响财务内部收益率的四大因素，现分别按 10%的变化作了敏感性分析。 表 13 敏感性分析表 序 号 项 目 基本 方案 投 资 价 格 成 本 产 量 +10% +10% +10% +10% 一 内部收益率（ %） 6 基本方案增减（ %） 投资回收 期（年） 66 从表 13因素的变化都不同程度地影响内部收益率及投资回收期，其中价格的提高或降低最为敏感，成本、产量、投资次之。 盈亏平衡分析 以生产能力利用率表示的盈亏平衡点（ 其估算公式为： 年固定总成本年产品销售收入 销售税金及附加 100 %= 估算结果表明，该项目只要达到设计能力的 也就是年产量达到 吨， 企业就可以保本，由此可见该项目风险小。 用销售价格表示的盈亏平衡点： 产品单位成本销售单价 100 % = 敏感性及盈亏分析资料：在其他条件不变情况下，本工程收费价格可降到建议垃圾收费单价的 /吨，在地区经济不发达时期，企业仍能保本自给、不发生亏损。 评价结论 通过以上分析及财务评价指标的估算，可知项目在财务上是可行的。 财务评价指标汇总见表 13 综上所述，全部投资财务内部收益率、投资回收期均能满足 67 行业的基本要求。另外 ，垃圾工程是城市基础设施的一个主要内容，除了取得直接经济效益外，同时，