北极星节能环保网讯大连东泰夏家河污泥处理厂BOT项目在厌氧处理工艺业内可谓首屈一指，作为典型案例在不同场合被屡屡提起。下面，针对这一项目的真实运营情况一一解读。

一、资料来源

根据对大连市中心城区现有污水处理厂实际产泥量的调查和对拟建污水处理厂产泥量的估算预测，现有规模化的污水处理厂产泥量为330-600 t/d(含水率80%)。该项目采用BOT的建设方式，通过政府公开招标确定由大连东泰产业废弃物处理有限公司中标。项目规划占地面积4.11公顷，一期征地2.47公顷，建设规模为日处理市政污泥600吨，项目总投资约15000万元，运行费用为130～150元/吨(含水率80%)，每日水耗为：中水约400吨、自来水70吨，每日电耗为15000～18000千瓦时。

对该项目设计参数做出完整介绍《大连市夏家河污泥处理厂工艺设计与运行经验介绍》一文。

有关实际运行的数据则主要来自两篇报道：《这里的污泥源源不断地变成燃气》(载辽宁日报)和李枝宏《夏家河子污泥处理厂每天“消化”污泥达600吨》

二、设计条件下的基本参数

1、沼气产量

根据陈文，本项目年产生664.3万立方米沼气，日产沼气量27600立方米，沼气自用量30%。如果将年总气量6643000除以日产气量27600，得到年设计生产日数仅241天，这似乎是不可能的，此值应是可对外供气的沼气量，即年运行日数如果以365天计算，则产气量(含自用部分)应为365×27600=10074000立方米/年。

关于沼气量，还有另外一种说法，中国水网的评选资料表格显示，沼气产量32000立方米/日，甲烷含量≥60%。根据笔者的分析，此值较难采信。本文以27600立方米/日沼气量作为设计基准。

2、吨污泥处理投资

本项目日处理含固率20%的污泥600吨，干基污泥量120吨/日，投资14913万元，则以含固率20%湿泥计的单位处理投资为14913/600=25万元/日?吨。

3、厌氧消化装置及其池容产气率

本项目采用了直径16m、高度15m、有效高度11.2m、有效容积2230立方米的消化罐12个，则总有效容积为2230×12=26760立方米。

以设计值27600立方米沼气计算，池容产气率为27600/26760=1.03m3/ m3。

如果产气量32000立方米沼气属实，则池容产气率可高达1.2 m3/ m3。

关于天然气产量，有三个不同的说法。一个是中国水网评选2010年十大推荐污泥处置项目时的对外公布数据16500立方米/日，一个是辽宁日报刊登的新闻通稿11000立方米，此外是陈文“现日产天然气10000立方米”的说法。

陈文采用了沼气热值5200kcal/ m3，可知此沼气的含甲烷量约55%(根据甲烷燃烧热890.31kJ/mol折算)，假设制取天然气的甲烷收率为95%，16500立方米的天然气需要16500/55%/95%=31579立方米的沼气。显然，即使不考虑自用沼气，设计值27600的沼气量也不足以有16500立方米的天然气产出。

以陈文所公布的“实际数据”10000立方米天然气产量而言，所需沼气量应在19000立方米左右(10000/55%/95%=19135立方米)。

5、由消化器的耗热量反推天然气的设计产量

本项目采用中温消化，温度为35±1度。消化的加热量决定了可供制取天然气的沼气可用量。

本项目的入消化器固体浓度为10%，停留时间22天。根据给出的消化器尺寸，采用大连地区的气候数据，假设罐顶、罐底、罐底的传热系数分别为0.7、0.7和0.52kcal/m2.h.K，可以得到本项目消化罐的加热量冬季最大1723000kcal/h，夏季最小900000kcal/h，年平均1280000kcal/h。考虑沼气锅炉的热效率90%，管路热损失3%，则加热所需的沼气平均需用量约为6614 m3/d，这样额定设计产气量下所能提供给天然气制取系统的沼气量为20976m3/d，产天然气量大约10920立方米/日，即大约76%的沼气用于制取天然气，24%用于消化器加热。

这一数据比陈文所提到的自用气量30%略为乐观，因此10000～11000立方米/日左右的天然气产量可能是设计值。

6、污泥的有机质含量

以设计有效池容26760立方米、日处理120干吨污泥固体、入消化罐含固率10%考虑，设计停留时间为22.3天，与陈文所报道的数据22天相符。

中温35度消化，时间为22天，有机质降解率可能在40～50%之间。取降解率50%，沼气的甲烷含量55%，单位有机质降解的甲烷产率为0.42 m3/kg.VSSr，则120tds/d污泥固体中的可挥发性有机质含量应该在60.25%以上。如果是取降解率40%，可挥发性有机质含量则应该在75%以上。笔者以为，本项目的设计值可能就是有机质含量60%，消化降解率50%。

7、电耗

按照公布的数据，电耗15000～18000kWh/d。以有效厌氧池容(26760立方米)的单位电耗看，此项目的每1000立方米池容电耗高达23～28kW/km3(整个项目，含输送等)，高于一般沼气发电项目的池容电耗10-20kW/km3(青岛麦岛测算值为12.4kW/km3，德国汉堡为23.4kW/km3，仅消化和发电部分为10.1kW//km3)。

8、沼液处理

根据介绍，本项目消化后沼液脱水后的废液先经除磷脱氮处理，再进入夏家河污水处理厂。理论上，污泥处理厂需承担将沼液从COD15000～20000以上降到500mg/l以下的污水处理成本。本文假设污水部分的消耗均为电费，已包含在内。

9、沼渣出路

该项目的沼渣作为填埋土或绿化用途，不计填埋成本。

10、设计值下的运行成本评估

直接运行成本可做如下评估：

电费=15000kW/d×0.65元/kW=9750元/日

人工费=30000元/人月×12人/30天=986元/日

药剂耗(因天然气脱硫要求较高，假设吨湿泥脱硫费用10元)=10×600=6000元/日

假设总投资1.4913亿元中，设备费约1.2亿，取大修维护系数2.5%，维护费=8219元/日

综合以上诸项费用，折合到吨湿泥处理量中的直接运行成本为42元/吨。

11、设计值下的财务成本

作为BOT项目，有必要计算以下财务成本。假设项目为全额贷款，银行年息5.94%，还款期20年，则日折旧及财务成本为28721元，折合脱水污泥48元/吨。

12、综合收入

假设天然气销售价格为2.4元/立方米，则设计条件下(天然气产量11000立方米/日)的天然气销售产值为11000×2.4=26400元(天然气实际价格根据淡旺季有差别，为3.5～3.9元/立方米)。

根据中国水网公布的数据，大连市财政局每吨污泥(含固率20%)处理补贴为135元(2011年已上升为170元)，则设计条件下的污泥处置费为600×135=81000元/日。

这意味着吨污泥的产值约为179元。减去运行成本和财务成本，吨湿泥处理量的净盈利为89.5元。

显然，在设计条件下，大连夏家河BOT项目应具有较好的盈利能力。

三、实际运行值

根据辽宁日报文，“夏家河污泥处理厂于2009年4月29日投料试运行，目前已累计处理污泥3.5万吨，共生产沼气175万立方米，生产腐殖土1万吨”，由采访日期12月17日反推，日历时间大约为232天。

根据大连日报文，“据统计，该厂从去年4月29日投料运行，当年12月17日就将天然气送入煤气新厂。截至今年4月30日，该厂共处理污泥及其他可降解有机废物6.5万吨，其中包括工业类似污泥8380吨、粪便130吨、餐饮垃圾90吨及海关查没食品50吨;产沼气394万立方米、外售天然气110万立方米;产沼渣2.5万吨，外售腐殖土1.5万吨”。日历时间正好足一年(367天)。

将上述两组数据进行分析，可对实际运行数据解析如下：

1、处理量

按照辽宁日报文提供的数据，232天里处理了污泥35000t，则实际日均处理污泥量为151吨(35000t/232d=151t/d);

按照大连日报提供的数据，一年时间里处理了污泥56350吨(65000吨减去非大连财政局付费的废弃物量)，则实际日均处理污泥量为154吨(56350t/365d=154t/d);

这就是说，在实际运行中，该项目实际处理污泥量仅为设计值600吨/日污泥的25%强。

2、池容产气率

按辽宁日报数据，175万立方米沼气除以天数(232天)，日均产气量约为7543立方米。

按大连日报数据，394万立方米沼气除以天数(367天)，日均产气量为10736立方米。

按照有效池容考虑，实际池容产气率为0.282~0.401m3/m3，远低于设计值1.03。

以设计产气量27600立方米/日考虑，沼气产出率(分别为7543和10736立方米)分别为27%和39%。与实际污泥处理量为设计值25%的进行比较，沼气产出率27～39%似乎高于25%，一个可能的原因是高含有机质废物的引入。依靠高有机质的有机废弃物，可使项目的产气率提高。