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臺北市迪化污水處理廠污泥乾燥 再利用 臺北市政府工務局衛生下水道工程處 高總工程司士嘉 1049220

臺北市迪化污水處理廠污泥乾燥 再利用€¦ · 50噸脫水污泥/日 含水率平均約80% 乾燥前 乾燥後 11噸脫水污泥/日 含水率平均約10% 污 泥 量

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  • 臺北市迪化污水處理廠污泥乾燥再利用

    臺北市政府工務局衛生下水道工程處高總工程司士嘉

    104年9月22日

    0

  • 簡報大綱壹 前 言

    貳 污 水 廠 處 理 流 程

    参 污 泥 與 性 質

    肆 污 泥 乾 燥 技 術

    伍 污 泥 減 量 工 程 介 紹

    陸 工 程 效 益

    柒 後 續 再 利 用

    捌 結 語 與 建 議

    1

  • 臺北市污泥處置情形

    壹、前言

    2

    迪化污水廠(含內湖污水廠)

    1500噸/月

    八里污水廠(含基隆、汐止區污水)

    630噸/月

    掩埋方式

    脫水污泥含水率約80% 脫水污泥含水率約67%

  • 脫水污泥目前處置困境及未來發展

    臺北市污水廠脫水污泥近年因受限於處置場址難覓、民眾環保意識抬頭等因素,以致清理費用逐年攀高,將脫水污泥朝向「減量化」、「資源化」與「再利用化」的方向發展,以符合永續發展之理念。

    發展方向:配合本府「2010垃圾零掩埋、資源全回收」政策

    解決策略: 首重「污泥減量」 「資源化」與「再利用」

    壹、前言

    3

  • 進流污水Sewage 細攔污柵

    Fine Bar

    Screen

    初沉池Primary

    Sedimentation

    Tank

    缺氧段Anoxic

    好氧段Aerobic

    缺氧段Anoxic

    好氧段Aerobic

    缺氧段Anoxic

    好氧段Aerobic

    二沉池Intermediate

    Sedimentation

    Tank

    污泥濃縮機Sludge Belt Thickener

    二沉浮渣Secondary

    Scum

    廻流污泥 Return Activated Sludge

    消毒池Disinfection

    Tank

    次氯酸鈉Soldium Hypochlorite

    放流站Effluent Pumping

    Station

    淡水河Danshui River

    砂濾設備Sand Filter

    回收用水加壓站Reuse Water

    Pumping Station

    回收用水Reuse

    Water

    污泥濃縮機Belt Sludge

    Thickener 廢棄污泥 Waste Activated Sludge初沉污泥 Primary Sludge

    厭氧消化槽 (中溫消化)Anaerobic Digester

    (Mesophilic Digestion)

    污泥脫水機Belt Sludge

    Dewatering Machine

    運棄Transportation

    and Disposal

    浮渣濃縮機Scum

    Thickener

    浮渣濃縮機Scum Thickener

    初沉浮渣Primary Scum

    初沉浮渣Primary Scum

    溫水游泳池Heated

    Swimming Pool

    沼氣 (消化槽攪拌及保溫,剩餘量供溫水游泳池加熱使用)Methane gas (for mixing, boiler fuel, and heating for swimming pool)

    篩渣分離Dregs Separator

    運棄Transportation

    and Disposal

    水肥Night Soil

    迪化污水處理廠現況處理流程圖Flow Diagram of Dihua Sewage Treatment Plant

    迪化抽水站Dihua Pumping

    Station

    污泥乾燥設備

    迪化污水處理廠處理流程

    目前方向1.直接運棄2.資源化3.再利用化

    貳、污水廠處理流程

    4

  • 5

    參、污泥性質

    脫水污泥性質

    脫水污泥 有機污泥(D-0901)(一)依行政院環境保護署99年7月5日環署廢字第0990057066號函:依

    據廢棄物清理法第2條之規定,污水處理廠非屬廢棄物清理辦法

    所稱之「事業」,故產出之廢棄物係屬一般廢棄物,並依公民營

    廢棄物清除處理辦法第17條規定辦理。

    (二)八里、迪化污水廠處理大台北地區生活污水產生之污泥,委託代

    清除/處理機構應同時具備一般廢棄物及有機污泥(D-0901)之許

    可項目始得代為清理。

    一般廢棄物 一般事業廢棄物

    (一)依行政院環境保護署103年1月29日環署廢字第1030008144E號函

    公告:公共下水道污水處理廠指定為「廢棄物清理法第2條第一

    項第二款之事業」。

    (二)指定事業應依事業廢棄物相關規定,辦理廢棄物貯存、清除、處

    理及再利用等相關工作。

  • 污泥減量-乾燥技術

    乾燥技術係利用預熱的方式提高污泥溫度,使污泥中水份傳到表面並揮發並達到所需之含水率,可以達到穩定、減積目的,此外,因污泥在乾燥過程中長時間處在高溫,可達到滅菌效果。

    直接

    乾燥

    間接乾燥

    帶式 圓盤式

    旋轉窯式(目前迪化廠採用方式)或

    鼓式

    肆、污泥乾燥技術

    6

  • 中繼緩衝槽

    污泥乾燥機熱油

    迴流熱油

    回收水

    鍋爐

    進料

    廢氣收集管

    排氣冷凝器風機

    廢氣處理系統

    天然氣

    消化瓦斯

    乾燥後污泥輸送及裝袋

    乾燥設備處理流程(一)

    伍、污泥減量工程介紹

    7

  • 乾燥設備處理流程(二)

    8

    電源自消化槽分電盤引接每日用電量約9460KWH

    11噸/日,10%含水率乾燥污泥

    50噸/日,80%含水率脫水污泥。

    消化瓦斯 /天然瓦斯

    3100 CMD回收水

    冷卻水匯流

    既有除臭設施

    廠區A07-1污水人孔

    伍、污泥減量工程介紹

  • 污泥乾燥設備系統主要需求(一)

    (一)核心乾燥爐設備2台,每台每日可處理70噸脫水污泥(含水率80%),處理污泥最大量為140噸/日,乾燥污泥含水率降至約10%)。

    (二)處理功能可每日24小時連續正常操作運轉,扣除例行維修及歲修,每台乾燥爐年平均有效操作時間>7,500小時,每台每週停機維護時間≦6小時,每台每年歲修時間≦10日曆天。

    (三)乾燥後污泥原則以500kg之太空包裝袋,太空包必須有封口以及防止臭味逸散之設計,並應可回收再利用;為配合日後乾燥污泥處置之彈性,廠房仍須預留小包裝袋裝設備或直接採槽車運送時所需之裝卸及相關輸送等設備之設置空間。

    伍、污泥減量工程介紹

    9

  • 污泥乾燥設備系統主要需求(二)

    (四)乾燥設備運轉時不得產生聯苯或戴奧辛等相關污染。

    (五)整個乾燥系統無論何種形式產生之粉塵均不能洩漏至環境中(密封卸料,密封運輸、粉塵回收等)。整個系統應嚴格遵守中華民國勞工安全衛生設施規則防爆規定。

    (六)加熱之燃料應優先使用迪化廠污泥厭氣消化槽產生之消化瓦斯,不足者始再補充天然氣作為燃料。

    (七)廠內不與人體接觸之洗滌用水應優先使用迪化廠之回收水,如回收用水量不足或水質不符操作需求時,方得使用自來水且需循環使用。

    伍、污泥減量工程介紹

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  • 熱交換設備 污泥乾燥設備

    脫水污泥乾燥前後態樣 內政部營建署親臨指導

    伍、污泥減量工程介紹

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    乾燥設備現場照片

  • 50噸脫水污泥/日含水率平均約80%

    乾燥前 乾燥後

    11噸脫水污泥/日含水率平均約10%

    污泥量

    運輸車次

    污泥減量直接效益

    1.直接減少廢棄污泥量

    2.降低廢棄污泥清除處理費用

    3.間接解決最終處置廠難覓問題直接效益

    陸、工程效益

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  • 含水率與效益趨勢分析陸、工程效益

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    乾污泥含水率(%) 3 5 10 20 30每日運輸成本(千元) 62 63 67 75 86 每日操作成本(千元) 200 200 201 204 208 每日節省成本(千元) 102 102 100 97 94

    耗用之天然氣量(100m3) 50.9 50.5 49.4 46.9 43.6

    耗用之天然氣成本(千元) 106.7 105.9 103.6 98.3 91.4 乾污泥量(噸) 18.6 18.9 20.0 22.5 25.7 節省天然氣與運輸成本(千元) 44.4 42.5 36.6 22.8 5.2

    項次

    相對單位

    考量處理量、成本效益、清理便利性,以約10%含水率為最佳化操作

  • 未來效益評估陸、工程效益

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    處理方案

    105年預估處理費

    用(元/噸)

    處理總量(噸/月)

    其他花費總處理費(元/月)

    備 註

    原脫水污泥處理成本

    5,000 1,500 0 7,500,000

    105年預估廢棄之脫水污泥處理單價為5,000元(含平均運費)/噸,約需花費公帑750萬元/月

    污泥乾燥(間接加熱法)

    5,000 330 2,856,000 4,506,000

    污泥乾燥設備將脫水污泥含水率從平均80%降至10%,乾燥前後污泥量由1,500(噸/月)減少至330(噸/月)。

    平均每月可節省2,994,000元

  • 材料化

    能源化

    土壤改良

    污泥再利用

    混凝土材料

    道路管線工程回填土

    磚窯煅燒物

    燒結

    熔融

    單獨焚化

    共燃

    混燒

    碳化

    氣化

    熱解

    直接使用

    再生

    製造有機肥(土壤改良劑)

    萃取磷

    柒、後續再利用

    15

    污泥再利用技術介紹

  • 16

    乾燥污泥性質柒、後續再利用

    乾燥污泥性質經乾燥後之乾燥污泥性質安定,其檢驗結果如下:

    1.可燃分:62.4%

    2.含水率:4.32%

    3.灰分:33.3%

    4.熱值:4070kcal/kg

  • 柒、後續再利用

    回填土材

    17

    乾燥污泥後續再利用

    乾燥後污泥再利用

    脫水污泥經乾燥後因材料性質較為安定,經適當加工處理後可作為建築材料、下層路盤材、土壤改良材、路床材、透水性磚塊、混凝土骨材、輕質骨材等再利用材料。

    迪化廠實例(經環保署核准)

    (一)非結構輕質材料:

    經高溫焙燒下膨脹而成,外殼堅硬,內層呈現蜂窩狀結構,具質量輕、熱傳導係數低等特性。

    (二)景觀用粒料:

    經高溫燒結之粒料,內部呈連通多孔狀,具有保水、透氣等效用。

    水泥窯

  • 柒、後續再利用

    高壓透水磚 水陶石 一般輕質骨材

    非結構性輕質隔間牆

    回填土材

    陶粒輕質隔間牆板

    彩陶石

    18

    目前常見再利用材料

  • 1919

    柒、後續再利用

    未來乾燥污泥再利用發展方向

    垃圾焚化爐混燒

    因乾燥後污泥具熱值(4070 kcal/kg),適合與垃圾混燒回收能源,可減

    少目前本府每年耗費數億委外處置費用(已與臺北市環保局研議試辦計畫)。

    水泥廠原料替代物

    因大幅降低含水率及提高熱值,乾燥污泥性質較安定,可作為水泥廠水

    泥原料之替代物,具經濟性(可行性研議中)。

    再生土

    迪化廠脫水污泥(屬生活污泥)重金屬含量經檢測均未超出毒性物質溶出

    標準,若乾燥後污泥與溝泥土混合,除可增加再生土氮來源,亦可縮短再生土製程(與臺北市環保局及公園處研議中)。

    再利用

    經乾燥後污泥可尋求作為建築輕建材(如地坪拌料、

    高壓地磚) 、裝飾品(如花瓶、容器、…),作為致

    贈參觀污水廠或接受環教課程人員之伴手禮,將更具

    說服力與宣導意義。

  • 捌、結語與建議

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    回填土材

    結語

    功能經濟性 選用適當技術及設備(間接加熱)延長設置壽命,符合契約及使用功能

    生態永續選用間接加熱方式,保持既有環境之氣體平衡、物質平衡之生態

    節能減碳將廠區產生之回收水及消化瓦斯再利用,以降低清運車輛對周遭環境污染以及消化瓦斯廢熱排放問題

    防災與安全 制定周全之緊急應變程序據以執行,透過儀控設備進行嚴格管控。

    創新科技 國內公共污水廠首創大型污泥乾燥設備,配合迪化廠優越條件,達節能減碳功效。

    最後建議中央應制定下水污泥再利用辦法供遵循!

  • 敬請指教

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