国际某知名品牌的热水解+消化工艺在欧洲已有大量成功的应用。这种技术早已为国内业界所了解,一些国际公司作为赞助商做了这种技术在国内的首波推介。这些介绍一般还都停留在商业层面上,对其具体的工艺过程、参数特别是经济性,尚没有详细的介绍。基于这种技术的复杂性,一般潜在用户也很难“反向工程”,具体了解其性能并测算成本。笔者不揣冒昧,根据某公司在英国的一个项目的具体数据,建立了一个完整的热平衡模型。根据此模型,笔者对这种热水解+厌氧的组合工艺有了一些比较具体的认识和想法,现将分析过程写成本文,以就教于业内方家。" H4 C" ]0 P5 ]& o3 j& t
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一、资料来源3 L/ m+ f" o/ e
/ P0 b$ \) j& K0 {所有资料均可在网上找到,兹列举如下(后面将只注出资料编号): 8 u/ P+ Z6 \) Z) U, c# |* p" a& X" M
① Advanced Digestion Plant at Bran Sands Design and Construct Experiences(业主和总包商在第14届European Biosolids and Organic Resources Conference and Exhibition会议上的报告) ! U1 F( n4 t( D' J# h5 b& w( B0 b( ?. L/ r( b6 f3 R& w; ]" x
② Bran Sands Advanced Anaerobic Digestion Facility(业主和总包商发在Wastewater Treatment & Sewerage上的论文)9 a2 m; g7 }: F9 a5 I
+ p/ K& W* l D: a+ _( v③ Start-up, Seeding and Commissioning of Bran Sands Advanced Digesters(总包商的PPT) 4 U2 K( O# A% X+ g5 v2 T- ?! H# w C' T* z
④ Cambi™高级污泥厌氧消化(CAAD)技术的特点和污泥中生物能源和资源的回收利用(“2010上海水业热点论坛”会刊论文投稿)5 g" z5 c i# R. A, Z3 O
* y) Q$ ]2 T1 G⑤ Bran Sands Advanced Digestion Project(业主NWL的PPT) 5 k4 G7 H: y3 ] H. ]" @4 a7 H ( p( v$ j! F8 X3 m" `7 o1 x⑥ Combined Experiences of Thermal Hydrolysis and Anaerobic Digestion(某国际工程公司为首的一个项目公司的评价报告) 2 v+ r h; Q' F % V9 z4 a" y% y- U⑦ Combined Experiences of Thermal Hydrolysis and Anaerobic Digestion - Latest Thinking on Hydrolyis of Secondary Sludge Only(同上); b1 ^& o+ m4 t& v4 O$ j
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⑧ Cambi 污泥水解+消化应用和有机质问题(2011年青岛污泥会议PPT) u2 c7 U) V: M; ~" N 6 B; L& K0 ?( m% N( ^# n二、水解+消化项目数据辨析& ]6 r& U E1 f" [9 s y
1 |: P3 z* D7 U K在Teesside 的Bran Sands污水处理厂是目前英国最大的污泥干化设施,日处理本厂和外来脱水污泥548吨(以含固率20%核算),采用天然气作为热源,将其干化至含固率90%以上。基于干化极高的能源成本,业主Northumbrian Water 水务公司于2006年对厌氧处理工艺进行了深入的调研和实验,最终在2007年6将工程总包授予了Aker Solutions公司,建设一座年处理量40000吨干固体的污泥热水解厌氧消化工厂。项目于2009年8月开始调试,2010年1月完成了交付,并基本达到了设计目标③。% P/ X) E+ [+ Y) ?
7 t( @; b. b8 C水解物质量为19.2 t.VSS/d,水解后的含固率为11.2%。) j' |0 d3 _: z/ k7 v
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有机质降解率60%,意味着降解量为32.9 t.VSSr.d,以水解后的干基90.4 tds/d计算,消化器允许的入口含固率8.1%。* i8 I, U* V9 R% F2 B
, c& e, U; `% `6 V- v8 l8 @按照30000立方米的产气量和20100立方米的池容算,池容产气率降为1.5 m3/m3。/ S: n( z/ s2 l( N
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消化器的有机质负荷为2.7 kg.VSS/m3.d;" P) o0 c& B( Q! f g
7 |# W. D7 k8 F( `" B
消化后的干固体量为28000 tds/a;/ L7 U, u3 ?# e; P
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水解消化后的脱水污泥(30%DS)256吨/日。- x: u0 ~+ G6 W3 Q( m
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2 ~5 T, R7 _4 O. f* S8 X( `) n
2、传统消化工艺参数3 }# t* s; M7 ^* j* z) T: o
- k1 o& y. F* e5 r工艺计算结果如下: ( J5 [& v$ n0 ]" f6 u, _1 P, c! T8 D$ g 5 q `% }! {- F+ p; `! b可实现有机质降解110 tds/d * 50% * 36.9% = 20.2 t.VSSr/d,产沼气18440 m3/d,池容产气率0.6 m3/m3。4 w) L+ b3 J8 N! l7 j0 M
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为保证消化罐加热和保温,发电量降为1200 kWh,消化系统的自用电量上升为32%。9 f* M; n+ x4 Y8 @' L+ Z