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康碧:高级消化的污泥能源资源化综合解决方案及大中小型项目案例

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-09-16  来源:中国水网   浏览次数:1013

 

廖足良:谢谢大家,感谢大家还能够耐心在这里聆听。

什么是康碧热水解高级消化,它主要应用于重大型项目,包括美国华盛顿特区Blue Plains污泥中心,英国曼城联合功用水务Davyhulme,英国北部水务Bran Sands污泥中心,挪威Drammen地区Lindum污泥中心,还有挪威Ecopro生态处理中心。

最后给大家分享几点思考。

首先从我们的理解,污泥处理目标首先是稳定化,减量化然后是安全化,这三个目标是基本目标。还有两个目标,有些能够达到的能源利用和资源利用。我们期待的是这五个目标,我们在后面的案例分享当中可以看到我们能够有条件做到这几点。

首先我们看一下什么是热水解工艺和康碧热水解工艺的特点,大家都知道污水处理的基本流程,有初沉污泥,有生化化泥,这两部分污泥可以混合在一起也可以分开处理。我们以混合处理作为一个前提,经过脱水,含固率15%—18%,实际上是非常粘稠的一个含固率。经过热水解工艺,进行污泥性质的改变,通过热水解能够释放污泥当中的水分,通过热水解后面的一个气炸工艺,使污泥颗粒进一步分散,为后面的高固体厌氧消化,首先在于它消化的含固率很高,含固率在8%—12%,高级厌氧消化因为前面提升了热水解这样一个准备条件,把厌氧消化过程当中水解的步骤给砍掉了,所以热水解可以在很短的时间,我们在设计的时候可以按15天的停留时间来算,在实际过程当中我们曾经运行到极限时间短到12天。通过它提取最大量的能源成为沼气利用,沼气可以有多种用途,带完善的污水处理厂来说,我们希望它是内部的能量利用和平衡,所以我们采用热电联产的方式,可以提取电缆,保证污水处理厂的运行,我这个电缆应该是大幅度的富预的,热电联产有蒸汽,这个正好是我们作为热水解的能源,保证热水解需要的能耗。热水解这块的能耗大概是什么范围?我们以处理一吨干物质所需要的蒸汽量来衡量,假定污泥进你温度为15度,设计的含固浓度为16.5%的情况下,这个时候所需要的蒸汽量大概接近0.9到1吨蒸汽。如果进泥温度提高到25度或者30度,或者后面热量进一步充分利用我们可以把这个用量进一步降低到0.6—0.7吨。

高级厌氧消化出来的东西是后脱水,我们出来的是沼渣,通过高级厌氧消化以后,沼渣和脱水性能比传统的要大幅度提高,也可以说由传统的25%左右,或者是25%以下提高到我们的35%左右,提高了10个百分点,意味着你在相同的条件下你最好沼渣的量大幅度的减少,为后面的处置提供了条件。同时我们知道,如果你要结合干化焚烧化的话,自持焚烧所需要的含固率正好是在35%—40%,为我们以后自持焚烧提供了非常好的条件。

由于本身进行了前面了热水解分解,是一个满足美国503条款A级物理要求,在使用的情况下,基本上都可以,除重金属之外,重金属不在我们考虑之列。

热水解技术

热水解技术有四大特点包括两点,第一点就是单位消化灌,第二就是污泥本身的消化速率提高能效和封闭消毒,因为所有的系统都是封闭的,刚才我说的能量的利用,蒸汽的循环利用以及后面的低温的污泥通过热交换之后的热我们可以作为低温使用。我们公司LOGO有一句话叫做回用能源,这是我们认为在污泥厌氧消化处理或者污泥处理当中一个核心的问题就是能源平衡的问题。我们有高品质的生物固体的肥料可以安全使用,所总结来说,我们可以达到低碳和绿色的两个目标。

经过康碧公司的努力,我们从1989年成立公司,1995年第一个项目交付使用到现在在全球有34个运行及再建的项目,总规模达到80万吨干固体每年。假定20%的含固率不知道脱水出来到底有多少,所以这个数很难说。相当于中国目前每年产污泥量600万吨的1/8,在全球这方面的业绩首屈一指。按量计算已经超过了95%。具体来说,康碧公司有形成系列化的这样一些设备,包括一个是小型设备,第二个是中型设备,后面介绍的是大型设备。

小型设备它的处理能力每天可以处理20吨干固体,也就是说是100吨脱水污泥,对于B6系统每天可以处理80几吨干固体,可以处理接近400吨的污泥,大家可以看到设备的紧凑型。如果说我们大型的设备,每天可以处理120吨,也就是600吨的污泥,我们可以把B2、B6、B12进行组合,进行多条生产线的组合可以涵盖小到50吨大到3000吨的污泥处理处置项目。

项目介绍

第一个,全球最大的污泥项目是华盛顿的水务,下面的一个污水处理厂,华盛顿水务对这个项目,以及对于美国所有污泥处理的发展方向都是起到一个引领作用,我简单介绍一下它的背景。华盛顿水务处理的水量大概在接近300万吨水,处理的水来自于华盛顿特区和周边的几个州的污水。它的处理的水平是很高的,要达到深度处理要求,号称是世界上最大的深度污水处理厂。它的污泥处理的这样一个历史是,在十年以前他们还没有决定采用厌氧消化的时候他们采用的是堆肥,在堆肥以前他们采用填埋,这个都是看到它一个经济发展水平和对环境的要求,对于我们污泥处理处置提出更高的要求。

这个污水处理厂它的运行水平很高,获得了八年了NACWA的金奖。

对于污泥处理,经历这么一个流程,在大约10年前,他们在评估,如果他们要能源利用,采用什么方式?首先想到的肯定是厌氧消化,在厌氧消化的前提下到底是用什么样的厌氧消化好?他们最初采用的是传统的厌氧消化,要九个消化罐,投资当时是6亿美金,当时他们觉得这个投资非常高,难以接受。第二,他们同时感觉这样的污泥处理处置最够还是没有完全达到他们要求的A级的要求,所以在这个过程当中进行了相当多的国际上的咨询包括研究,这样进行了大概3—5年的时间,大概有4—5所美国的大学,结合其他的公司进行研究,他们最后走到的是采用康碧这样一个工艺。

这个项目本身特点是,规模大,经过采用康碧这个技术之后,使它的投资降到4亿美金。热水解的项目能够达到什么收益?产品能够达到A级,产电是13兆瓦,采用的设备就是大家可以看到的整体这个设备。

第二个项目,是英国曼城的项目,这个项目的特点是结合了污泥的焚烧,因为本身有一个污泥焚烧炉,围绕提高整个系统的能力,他们对比一般的污泥、生污泥和高级污泥混少效果的差异,他们最后发现如果他们要用综合的污泥资产评估来说消化虽然减少了热值,但是脱水污泥能够相对的提高污泥的热值,所以他们最后觉得消化和焚烧有很多好处,如果能够减少焚烧量,这样是最好的,所以他们最后采用了高级厌氧消化的路子。高级厌氧消化达到三个目标,第一,脱水率必须提高,我们刚才说了提高10%,污泥产生更当的沼气,有更多的出口,特别是土地利用的出后。

这是项目投产之后的照片。

Bran sands项目,原来所有污泥采用干化,为什么考虑厌氧消化,解决因为干化的成本太高。干化的时候同样的量需要投17兆瓦这样的能耗,而用厌氧消化的结果是我可以反过来产接近3兆瓦的能源,这是一个天壤之别,这是对它的工艺简单流程。大家看到有热水解、厌氧消化、热电联产。

挪威Lindum,挪威是一个小国家,总共500万人口,他们也需要进行社区的集中物理处理,这里有几个简单突地。

最后一个图片,挪威Ecopro生态处理中心,把污泥、餐厨垃圾、粪便各种形式的有机质综合在一起,这个项目08年建成,现在已经稳定投产,作为挪威的一个典范。

经过高级厌氧消化之后,我们得到这样一个好处,土地利用更安全,干化焚烧量耿绍,稳定填埋无阴魂,土地复垦用途广泛。可以综合利用其他的有机质来进行综合处理厂,为以后的传统的消化和干化焚烧的升级换代提供了一个可选的途径,谢谢大家。

 

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