艾尔旺污泥厌氧消化工艺优势.docx

艾尔旺污泥厌氧消化工艺介绍与其他工艺的比较：一、污泥干化焚烧：干化焚烧是污泥最终处置比较彻底的一种方式，但是投资高、运行费用太高。污泥含水率高达80，焚烧需要耗费大量能源，即使西方发达国家也极少将污泥焚烧处理，经济上难以承受。焚烧过程产生的温室气体、烟尘还会对大气造成二次污染，同时污泥中的有机质也没有有效利用。污泥焚烧仅仅实现了减量化和稳定化，而与整体环境的无害化、污泥处理资源化利用目标背道而驰。目前国内的污泥干化、焚烧工艺的主体设备均为进口，致使该种工艺系统“既买不起，又用不起。”处理含水率80的污泥300t/d，仅一次性设备及厂房投资大约2.1亿人民币，运行成本约为成本约为250490元/吨湿泥，即7.514.7万元/d。 因此如果采用BOT方式，需要政府给BOT企业的补贴是：450700元/T湿泥，即超过13.5万元/d。二、用污泥生产建材，做为水泥或其他建材生产的添加料：能耗比直接焚烧低，有一定的合理性,但在实际实施过程中也面临很多难题。在我国，雨水和市政污水混合排放，市政污泥中泥沙含量高，建筑材料对Si、Ca、P的含量有严格要求，因此可以消纳的污泥量非常少，同时污泥中所含的S，在生产过程中氧化后会对设备造成腐蚀。建材的品质保证和较低的污泥投加比例使这一技术路线推广很受局限，存在即市场风险和政策风险。三、污泥填埋：污泥脱水后直接添埋并不是污泥的最终处理方式，仅仅实现了短期内稳定化和部分减量化。污泥中的有机质分解后还会对土壤、地下水、大气造成污染。而且目前污泥合理的填埋要求含水率低于60。而污水处理厂机械脱水后的污泥含水率降到80以后就很难再降低。同时，参考国外的经验，污泥填埋通常作为污泥生物处理减量化5090以后剩余的稳定部分的辅助处置方式，不能作为污泥处理的主导路线。四、好氧堆肥：好氧堆肥虽无能量回收，但可以实现部分有机质循环，有一定的应用范围。但是污水处理厂排出的污泥就其物理化学性质来看，并不适合直接做好氧堆肥。未经厌氧处理的污泥脱水性差，通过加絮凝剂机械脱水后含水率还在80，有机质含量5060。污泥颗粒非常细，菌胶团、有机质和水结合在一起，粘度很大，孔隙少，通风性差。而好氧堆肥需要保证通风来使好氧菌、污泥、氧气充分接触才能正常运行。污泥直接好氧堆肥实施起来过程复杂，需要加入填料、机械工作强度大，耗能多。污泥不适合直接做好氧堆肥还有如下原因：A、造成二次污染严重，不符合污泥处理无害化的目标和节能减排政策。污泥好氧堆肥过程中产生的有毒有害气体及甲烷等温室气体排入大气直接造成大气污染及温室效应。B、占地面积大。如果考虑气味影响区域就更大，所以很难选址。C、受季节影响大。堆肥所需的添加料和堆肥的产品的应用都受制于季节。D、仅利用了好氧反应后剩余部分有机质，大量有机质转化为气体，未加利用。没有最大限度实现资源化。E、对周围生态环境影响大。参观过好氧堆肥业内人士都有共同的体会，还未进入厂区，扑鼻的臭味已经让人受不了，车间内部生产操作环境、卫生状况都很恶劣，容易孳生蚊虫、细菌。空气中含氧只占21%，利用的只是其中一部分，大量的氮气等携带臭气放出。污泥在运输过程中产生的噪声、泄漏对沿途环境都有很大影响。F、一次性投资高，运行成本高，不经济。处理含水率80的污泥300t/d，仅一次性设备及厂房投资就高达9000多万人民币，运行成本约为90110元/吨湿泥，即3.3万元/d。如果采用BOT方式，需要政府给BOT企业的补贴是：200元/T湿泥左右。此外，为了减少周围居民对好氧堆肥厂的反对，其工程选址必须远离城区和居民区，增加道路交通等公共设施投资的同时，增加了原料污泥的运输距离，运行过程中每天都要消耗大量燃料，增加碳排放的同时产生很高的运输成本。G、生产的堆肥市场前景不明。根据不同城市经济结构和污水管网结构的差异，污泥中有害物质含量差别也比较大。污泥中N、P、K含量本来就不高，直接生产肥料价值不大。而且污泥生产的肥料可能含有有毒有害物质，市政绿化用量太少，用于林业存在运输成本高和效益低的问题。农业利用目前是受限制的，不能大量或长期施用，存在潜在环境危害和安全风险。特别是在公众、舆论对食品安全、公共健康要求日益提高的大背景下，污泥生产的堆肥市场前景不明。 污泥厌氧消化处理是以最经济的手段实现污泥减量化、资源化、稳定化、和无害化的可靠的成熟的方式，在发达国家已被广泛应用。以上四种工艺，如果加上厌氧消化工艺，就会变得科学合理。五、污泥厌氧消化处理深度干化处理污泥厌氧消化理论上是污泥无害化、资源化处理的最佳途径。相对于好氧堆肥及其他处理方式，厌氧消化工艺具有以下优势：（1）提高污泥的脱水效果，减少污泥体积（减量化5590）；（2）稳定污泥性质（稳定化100）；（3）产生可以利用的甲烷气体，可再生能利用, 经济效益好；每吨含水率80的污泥可以产生5060m3的沼气，每立方米沼气可以产电能2.22.7kwh和约3kwh热能。（4）厌氧消化处理过程耗能低。（5）消除恶臭和灭活病源体, 提高污泥的卫生质量；（6）减少温室效应气体对环境的危害（甲烷的温室气体效应是CO2的21倍）；（7）焚烧和好氧堆肥处理需要消耗大量的能源，而生物厌氧消化处理可以提取污泥中的生物质能，可以解决污水处理厂自用电的3040。（8）厌氧消化后的污泥肥效提高了一倍以上，而且有效成分矿化后更利于植物所吸收，同时增强作物的抗病虫害能力，使作物产量提高约30。由于以上明显的优势，污泥厌氧消化处理也是我国最早开始推广实施的污泥处理工艺路线。但是通过全国已建成的480余个污泥厌氧消化处理项目的运行效果来看，很不理想，其中80的不能运行或运行后瘫痪，10的项目产气效率低或不产气，还有10能够运行但达不到设计目标。这一现状曾经让整个污泥处理行业对厌氧消化工艺产生怀疑，甚至失去了信心。其实，不是厌氧消化的工艺不行，只是国家当时没有找到好的技术和设备。直到2008年采用欧洲先进成熟的成套工业高浓度厌氧技术装备建设的大连夏家河污泥处理厂污泥厌氧消化处理综合处理项目的成功投产运行，重新将整个污泥行业的目光聚焦到厌氧消化处理工艺上。这一技术装备解决了国内污泥厌氧消化的多个难题，如：发酵温度不恒定和加热困难、加热器结垢、搅拌不均、泥沙沉积堵塞、泡沫浮渣结盖、启动困难等困扰国内污泥厌氧消化行业的一系列技术难题，填补了国内空白。该项目不仅达到了产气高效、减量显著、运行稳定的技术指标，还取得了投资和运行成本优良的经济性，而且厂区环境优美、清新无污染。夏家河项目的优良性价比让大家对厌氧工艺有了新的认识。大连夏家河污泥厌氧消化处理项目工艺流程简图：预处理建筑用土营养土沼气净化市政天然气管网处理达标后排放污泥脱水厌氧消化污水处理厂项目简介大连夏家河污泥厌氧消化处理项目设计规模为处理含水率80的污泥600T/d，项目总投资1.47亿（含设备、厂房、管网、道路、绿化、实验室及公共、辅助设施等），占地2.47公顷，政府支付给BOT企业的补贴为135元/T。项目最大限度实现了污泥处理资源化目标，可以日产沼气32000m3（折合每吨污泥可产沼气53.3m3），产气质量高（甲烷含量60），提纯为天然气约20000 m3/d（占大连煤气公司供量的6），相当于年节约燃煤8200吨。年减排二氧化碳130000吨（直接CH4减排二氧化碳117000吨节省石化燃料间接减排二氧化碳13000万吨）；同时实现污泥减量化 71.7%，稳定化100，无害化100。厌氧消化系统运行过程总耗能（电能、热能）仅占自产能的9.1。安装施工周期短，该项目12套厌氧消化装置总安装工期200天。项目启动7天实现满负荷运行，达到设计参数。与国内其它污泥厌氧消化项目主要参数比较其它污泥厌氧消化项目夏家河污泥厌氧消化项目2009年温家宝总理将大连夏家河污泥处理项目作为中国治理污染节能减排的典型案例带到了哥本哈根联合国气候变化大会上。而这一项目的核心技术及装备就是通过位于河南省安阳市的艾尔旺环境工程公司引进和实施的。目前这一核心技术及生产制作上已经完全被艾尔旺公司引进、消化、吸收，并根据我国实际情况进行了发展创新，在国内多个大型污泥、有机垃圾等有机废弃物厌氧消化工程中成功应用。大连夏家河污泥处理项目的总设计，六、多个污水处理厂污泥集中厌氧处理和单个污水处理厂污泥单独厌氧处理根据每个污水处理厂的实际情况，我们从节能减排、发展循环经济和建设可持续污水污泥处理厂的方面考虑，对于污泥厌氧消化项目的具体实施，单明焕博士做了如下分析：由他主持设计的大连夏家河污泥处理厂虽然已经运行很成功，但是在大连市那么大的区域将污泥集中处理并不是他认为的最科学合理的模式，当初大连市是由于历史原因（已运行的污水处理厂建设时未考虑预留污泥处理用地）造成不得不选择将分布于6个区的污泥集中到偏远的郊区来建厂处置。相对于集中处理，在占地满足的情况下，分别在每个污水厂内建污泥厌氧处理项目更为科学合理。多个污水处理厂污泥集中处理流程图：单个污水处理厂污泥单独厌氧处理流程图：污泥个式厌氧处理相对于集中处理主要有以下优点：A、节约大量能源。个式处理可以减少集中处理因远距离运输产生的油耗，减少碳排放，节约运输成本。D、节省设备及其他一次性投资，以充分利用污水处理厂原有设备及公共设施，如污水处理系统等设施。污泥处理后脱水产生的剩余污水直接原污水厂处理。B、解决集中处理沼液处置难的问题。集中处理产生的沼液量大，需要专门新建污水处理系统，而将所有污水处理厂的污泥集中的过程，也是污染物浓缩和集中的过程，这样的沼液浓度高，产生的氨氮、磷在水处理过程中很难达标，而个式处理产生的沼液量小，污染物量也未增加，可以直接排回本厂污水处理系统循环处理，不增加水处理负荷。C、使厌氧消化产能利用效益最大化。个式处理临近原污水处理厂，产生的沼气发电后供污水处理厂自用，可以解决其用电量的3040，同时发电回收的余热供厌氧系统自用和污泥深度干化用，实现能量利用效益最大化。D、节省设备及其他一次性投资。可以充分利用污水处理厂原有设备及公共设施，如脱水间及其他办公、公共设施。所以，对于新建污水厂，最科学的方式是在污水处理厂内部同时规划污泥厌氧处理设施，这样做从技术、投资、运行上都是最经济合理的选择。如果部分污水处理厂没有预留地，可以选择一个土地和污水处理负荷都有富余的已建污水处理厂，将附近缺乏土地建设污泥处理项目的污水处理厂的污泥运输过来集中处理，这样可以不用为了处理污泥处理项目产生的沼液而专门再新建的污水处理设施（新建污水处理厂需要投资约12.5亿），可以节约大笔投资。