PDF《戴晓虎》

? 有机质转化效率低(max.50%)、停留时 间长(min.18 d)、沼气产率、甲烷含量;

? 成本和资源回收产出存在差距、运行管理复 杂. 提高转化效率: ? 预处理 ? 采用多相工艺 ? 乙酸定向转化 ? 定向优势菌种驯化 提高有机负荷: ? 提高含固率 ? 协同厌氧消化 ? 提升污泥厌氧消化技术的效率和污泥品质 复合颗粒有机物 溶解性小分子有机物 CH4 小分子脂肪酸和CO

2、H2 等 乙酸、CO

2、H2 等 阶段1:水解 阶段2:酸化 阶段3:乙酸化 阶段4:甲烷化 胞外酶 发酵细菌 产氢产乙酸菌 产甲烷菌 厌氧消化四阶段理论示意图 污泥厌氧消化效能 提升的制约因素 转化问题: ? 水解、酸化速率低 ? 转化率低 泥质问题: ? 有机质浓度低,单位 体积产能效益低 污泥厌氧消化的 效率提升手段 优化过程控制: ? 提高甲烷含量 ? 沼气高值利用 ? 沼液沼渣多途径 利用 调控问题: ? 微观和宏观均缺乏系 统调控 提升污泥厌氧消化效率 第一代厌氧消化 池 污泥含固率3% 污泥降解率50% 第二代厌氧消化 池 污泥含固率5% 污泥降解率50% 第三代厌氧消化 池 污泥含固率>

10% 污泥降解率50%

14 70年代以前 70年代-2000年2000年以后 污泥高级厌氧消化技术 ? 污泥高含固厌氧消化技术 关键科学问题: 微生物浓度,基质底物、中间产物及抑制性物质浓度随污泥含固率升高 污泥高温高压热水解 Xue Y.,et al. Chemical Engineering Journal.

2015 ? 高温高压热水解(THP)预处理 ? 改善污泥流动性,粘滞度下降90% ? 产气率和降解率提高15-20% ? COD溶解率提高2-5倍,蛋白质和多糖溶解率提高4-10倍?瓶颈:基于热水解的厌氧消化工艺优化调控, 含固率的限 制(通常≤12%)等. ? 污泥与城市有机质协同厌氧消化技术 污泥高级厌氧消化技术 协同厌氧消化指同时处理两种或以上物料的厌氧消化工艺,不同类型的物料进行 共消化,对消化性能和经济性能均有正面影响. 协同消化处理厂 Co-digestion treatment plant 污泥 餐厨垃圾 城市有机垃 圾 工业有机垃圾 沼气 有机肥 污泥高含固厌氧消化沼渣沼液出路 ? 污泥高含固厌氧消化+土地利用的技术路线

17 好氧堆肥 沼渣 土地利用 干化 干化+热解 生物炭 热解气 生物油 高含固厌 氧消化 污泥 沼气 脱水 沼液 处理 (回收氮磷) 达标排放 磷肥产品 优势: ? 消化污泥杀死部分病原菌和寄生虫卵 ,污泥得到稳定化,不易腐臭,降低 了土地利用时温室气体逸出风险;

? 厌氧消化的污泥减量、能源回收和提 高脱水性能的作用 ? 腐熟污泥改善土壤肥力和结构(N, P, K, 中量、微量元素:提高土壤肥力和补充矿物元 素;

有机质,腐殖质:提高缓释肥力,提升土 壤的半分解有机质和腐殖质含量,提高土壤稳 定性团聚体比例,改善保水持水性能). ? 风险:重金属、生物毒性物质、N/P/ 有机物等随水流失等环境风险 ? 土地利用的主要技术要点:腐熟度、施用量、盐分、病 虫害、施用点周边水体敏感性、围挡与覆盖、定期监测 与备案(风险评价)等;

? 一般来说,厌氧消化后的污泥泥质能够达到限制性农用 、园林绿化或土壤改良的标准, 移动 深林 长沙污水处理厂污泥集中处置项目 创新点:热水解、污泥高温消化、沼 液氨氧化 长沙市污水厂污泥集中处置项目, 协同处理餐厨垃圾,总处理规模为 500t/d;

434t/d 湿污泥(含水率80%)+ 66t/d 餐厨垃圾(含水率60%);