1、適用范圍或應用領域
該技術針對有機質較高或經有機物/無機物分離后能夠提高有機質含量的污泥進行處置。適用于城市污水處理廠污泥處理處置,包括傳統污水廠污泥消化項目的升級擴容改造及效能提升,也可用于城市有機垃圾協同處置。
2、技術簡介
該技術針對有機質較高或經有機物/無機物分離后能夠提高有機質含量的污泥進行處置。適用于城市污水處理廠污泥處理處置,包括傳統污水廠污泥消化項目的升級擴容改造及效能提升,也可用于城市有機垃圾協同處置。
3、工藝路線及參數或技術原理
污泥熱水解-厭氧消化及林地應用資源化處置技術,旨在有效解決城市污水廠污泥無害化處置問題。
本技術包括污泥處理單元(熱水解、厭氧消化、板框脫水);沼液處理單元(厭氧氨氧化即紅菌處理系統)、臭氣收集和處理單元、沼氣處理及沼氣利用單元、生物碳土應用單元。
其中熱水解環節的主要原理將污泥于165℃飽和蒸汽壓條件下反應約30分鐘,分解細胞結構和胞外聚合物等,使細胞內容物流出,增加污泥流動性,提高后續有機物分解率;紅菌系統為基于厭氧氨氧化原理,使氨氮直接與亞硝酸鹽反應生產氮氣;沼氣處理及沼氣利用單元主要為消化后產生沼氣的脫硫、除塵等,然后用于沼氣發電或沼氣提純,實現污泥的最終資源化。
生物碳土應用單元能科學決策土地利用方向如林地、礦區、園林、農業肥料等,合法合規確定用于施用生物碳土的目的地塊,實現生物碳土從污水/污泥廠到土地的全流程合法合規和科學的無縫管理。
4、主要技術指標
污泥處理工藝鏈單元包括熱水解、厭氧消化、板框脫水:其中熱水解段的污泥進泥含固率為15-17%,反應溫度165℃;厭氧消化段采用中溫消化,消化池溫度38-40℃,進泥含固率為8-10%,水力停留時間18-21天;板框脫水后含固率40%。通過控制工藝參數達到如下性能指標:
1、厭氧消化中有機物降解40%,實現干物質減量20%;板框脫水使含水率由80%降低到60%,從3200噸/日降低至1200噸/日;
2、經過厭氧消化,實現有機物降解>40%,種子發芽指數>80%;
3、通過熱水解實現殺菌,糞大腸菌群值>0.01,細菌總數<108,蠕蟲卵死亡率>95%。穩定品質:《污泥高級厭氧消化制有機營養土》(Q/BDG 45045-2017);
4、污泥產品全部用于土地改良、林地、園林、制肥等土地利用。
5、技術特點
(1)項目具備800噸/日(折合為80%含水率)的城市污水廠/城市有機固廢處理處置能力,有力解決城市水務中污泥這一重大污染問題。
(2)項目建成后,污泥處理的同時,污水/臭氣一并得以妥善解決,確保無二次環境污染問題。
(3)處理后的生物碳土按照泥質特點進行科學處置,最終處置,解決污泥處理后無處消納的老大難問題。 項目建成后污泥消化產生沼氣6萬Nm3/日,通過建設熱電聯產或沼氣提純進行綜合能源利用。以熱電聯產為例,可實現裝機4.8MW,年凈發電量3000萬kwh,可降低二氧化碳排放量24萬噸/年。
6、技術優勢
本技術與國內類似技術相比有一定的技術先進性和經濟性。主要體現在:
1、消化停留時間短:從20-22天縮短到15-18天;
2、消化罐進泥含固率高:從3%提高至8-10%;
3、消化罐數量或占地?。簝H為普通消化的1/2-1/4;
4、沼氣產量高:提高15-30%;
5、沼液處理:消化液單獨旁側處理,降低脫氮成本;
6、污泥無害化處置或生物碳土品質:國內外普通消化一般反應溫度為40℃或55℃,而基于熱水解+厭氧消化技術經過165℃的高溫滅菌處理,確保病原體不再生;
7、污泥減量化:有機分解率高,脫水性能從80%含水率降至60%;
8、碳減排:碳減排更低;
9、對后續熱處理影響:可顯著減少后處理耗熱量。
7、設備組成
關鍵設備主要由熱水解單元、厭氧消化單元、板框脫水單元組成,除污泥處理主工藝鏈外,還包含沼液處理單元(采用厭氧氨氧化系統)、臭氣收集和處理單元、沼氣處理及沼氣利用單元等。
8、工程案例
本技術應用于北京市五個污泥中心,總處理能力6128噸/日,其中四個污泥中心已投產,清河第二項目因外部電力條件制約,計劃于2020年投運。2018年“北京模式”在重慶洛磧得以復制,目前項目正在施工,計劃于2020年投運。同時每年接待百余次國內各大中城市團體的參觀考察,有旺盛的市場關注度。
除完整的“北京模式”外,單獨的沼液處理技術(即厭氧氨氧化)應用于湖北的垃圾滲濾液處理項目,除臭技術在北京清河第二、酒仙橋、高安屯等多個項目應用,總設計氣量340萬立方米/小時。