给水排水 【考察手记二】:河南污泥处理工程案例一手数据

给水排水 2018-04-21 14:31:35

考察团在行动

继2015年河北污泥处理处置案例考察后(给水排水|【考察手记】2015年京津冀污泥处理技术点击蓝字部分查询详情),为了学习新型工艺,参观成功案例,交流技术经验,沟通行业信息,2016年5月中旬,北京市市政工程设计研究总院有限公司原副总工杭世珺女士再次率领10人的专家考察团奔赴河南安阳、平顶山、新乡等地考察污泥厌氧消化和好氧发酵项目,获取了宝贵的一手调研数据。

1、平顶山污泥干化项目

1.1项目概况

该项目由安阳艾尔旺新能源环境有限公司采用BOT模式投资建设,概算总投资7403.97万元。项目于2013年11月正式开工建设,2014年12月21日建成投入试运行。项目位于平顶山市第一污水处理厂西侧,占地面积20亩,设计日处理污泥220t/d(含水率80%)。采用高浓度中温厌氧消化+热电联产+阳光棚干化”技术,年产沼气300万m3,节约电能400万kWh。


平顶山市污泥处理处置项目平面图

1.2工艺流程

本项目用于处理平顶山市目前4座污水处理厂产生的全部污泥。其中平顶山市第一污水处理厂位于污泥处理厂东侧,污泥产量160t/d(80%含水率),经机械浓缩至含水率约92%后泵送至接收调配池;此外还接收来自其他污水处理厂的含水率80%的污泥约40t/d,在接收调配池内稀释至含水率92%。

 
平顶山市污泥处理处置项目工艺流程图

工艺主体为“污泥高浓度厌氧消化+电热联产+智能阳光干化”,其核心设备为AAe高浓度生物厌氧消化反应器、AAe智能阳光余热干化棚。产生的沼气用于产热或热电联产;沼液输送至污水处理厂处理;沼渣脱水后经太阳能干化处理,含水率下降至60%以下后运至垃圾卫生填埋场做覆盖土。工作制度为3班2运转,每班2名操作人员。

1.3高浓度厌氧消化系统

来自各污水处理厂的污泥首先进入2座容积各为400m3的圆柱形接收调配池,调配至含水率约92%后输送至高浓度厌氧消化反应器。

设有4座高浓度厌氧消化反应器,单座反应器直径17m,高15m,液位高11.5m,有效容积2500m3;顶部设有沼气存储气囊,气囊容积约700m3,气囊压力30 mmH2O(5 mmH2O可将气囊顶起)。消化反应器内设导流筒,底部设有2台功率为22kW的搅拌器,在水平方向与罐体轴线呈角度插入反应器,间歇式运行,每3小时搅拌20min。可实现全方位立体化搅拌,保证物料在反应器内混合均匀,防止浮渣结壳、利于排砂。


厌氧反应器                  

厌氧消化反应器交替间歇进料,单座反应器进料量125m3/d,每天分8次进料,物料含固率约8%,停留时间23~25d;进料有机质含量为49%~52%,出料有机质含量约30%。反应器内温度(37±1)℃,搅拌能耗4W/m3

 

 
污泥循环管道                         进泥管道

厌氧消化反应器的出料首先进入出料暂存罐,然后通过2台LW530型卧螺离心脱水机(上海市离心机械研究所有限公司)进行固液分离,沼渣脱水后含水率约78%,产量140~150t/d。固液分离产生的沼液约350t/d,由平顶山市第一污水处理厂接收处理。

沼气产量8000m3/d,甲烷含量65%以上,采用氧化铁干式脱硫,进气H2S浓度300~1000 ppm,出气H2S浓度20~30 ppm。沼气经净化后,供给锅炉或发电机用于燃烧产热或热电联产。在持续时间为3~4个月的冬季,沼气基本全部用于锅炉燃烧;热电联产的产发电量约400万kWh。输出热媒为65~70℃的热水,用于消化污泥的增温保温和阳光干化棚的加热。

干式脱硫塔              


热电联产机组 

1.4污泥智能阳光干化系统

污泥厌氧后产生的沼渣经脱水、干化后作为建筑用土或垃圾填埋场覆盖土,未来也可能用于园林绿化。

污泥智能阳光干化系统设有3个阳光干化单元,每个干化单元均为高度透明通光的密封体,污泥经装载机摊铺后,干化单元内的智能污泥抛翻机器人对污泥进行均匀、充分地抛翻,促进水分蒸发、加快干化效果,抛翻机器人由2台功率2kW的电动机驱动。每个干化单元的污泥摊铺面积为1350m3,设轴流风机6台,每台风量2.2万m3/h;污泥停留时间6d,污泥摊铺高度20~30cm;设计进泥含水率80%,出泥含水率40%~60%。


阳光棚外部结构                      阳光棚内部结构


智能污泥抛翻机器人

系统设有气象站,可实时监测室外太阳辐射量、风力、风向、室内外温度、湿度等环境参数,智能控制干化过程的抛翻、通风、换气排湿及调节温度。在太阳辐照受气候等因素影响时,可利用系统余热为阳光棚进行地暖增温。污泥智能阳光干化系统基本无臭气产生。


2、新乡市污泥好氧发酵项目

1.1项目概况

新乡市市政污泥处理项目由新乡市中汇污泥处理资源利用有限公司采用BOT模式投资建设,总投资约11190万元,运营期28年。项目于2013年11月20日开工建设,2014年12月建成投产。项目位于新乡市卫辉市唐庄镇大谷驼村,占地60亩,其中主体工程设施约45亩,配套设施约15亩,一期工程处理规模300t/d(含水率80%),目前接收污泥量约200t/d。采用MTI工程技术(北京)有限公司的MBT-T槽式好氧发酵工艺,工艺核心为“负压供氧均匀布气+除臭一体化”技术,可有效提高污染物控制效果、降低系统能耗。目前此技术在已建成的天津张贵庄、哈尔滨污泥处理项目和在建的包头、青岛污泥处理项目中得到应用。

 


新乡市市政污泥处理项目平面图

1.2工艺流程

MBT-T槽式好氧发酵工艺采用强制供氧系统和全自动翻抛机,车间内生产环境较好,产品目前销售至园林绿化单位。


新乡市市政污泥处理项目工艺流程图

1.3工艺参数

单槽长88m,宽3.5m;污泥停留时间20d;除臭风量10万m3/h(发酵工艺需风量8万m3/h,车间补充新风2万m3/h);日产营养土约100t/d,含水率40%以下。目前主要采用秸秆做辅料,辅料投加质量比例为30%,未进行物料返混,拟准备将辅料投量降至15%,同时进行返混。 

污泥抛翻机                            污泥抛翻机入槽工作


传送皮带                            污泥抛翻机头部

项目采用全自动深槽翻抛机,该设备为全液压传动,可自动调整速度,翻抛能力大,可靠性高,每日翻抛1次。采用不锈钢布气板,可实现低阻力均匀布气、通风和分区供氧,有利于污泥发酵;土建施工方便、减少投资;利于车辆驶入和系统的清理维护。

项目采用负压供氧+除臭一体化技术,可有效提高水分去除效率,改善感官效果,降低除臭/通风能耗,有利于冬季运行。采用工业化全自动运行,可减少劳动强度、提高生产效率、降低运行成本;自动化封闭式生产,杜绝遗撒和溢散,保证环境控制效果。


气体处理用生物滤池                                     营养土

3、艾尔旺生产基地

艾尔旺新能源环境有限公司是专业从事市政污泥、餐厨垃圾、城市生物垃圾、农业有机废弃物等各类有机固废无害化、资源化处理的国家级高新技术企业,其核心技术产品为高浓度厌氧消化、餐厨垃圾预处理、污泥智能阳光干化等AAe系列成套设备,以上技术产品已在平顶山和天津津南污泥处理项目,以及唐山、哈尔滨、武汉、太原餐厨垃圾处理项目中应用。

在设备生产车间,考察组参观了位于多个厂房内的厌氧消化反应器的罐体制作设备、设备加工车床等机具,艾尔旺公司的机械制造和设备研发能力给考察组留下了深刻印象。


参观厂房

4、结语

通过对平顶山市污泥处理处置项目和新乡市市政污泥处理项目的现场考察和技术交流,考察组成员获得了AAe高浓度生物厌氧消化、AAe智能阳光干化、MBT-T槽式好氧发酵等污泥资源化处理工艺的第一手资料,对其技术优势和制约条件有了深入了解,对我国污泥资源化利用技术的发展水平和实际效果有了进一步认识,增强了实现污泥安全稳定处理和资源化的信心。

 

本文根据考察团成员《给水排水》杂志社关兴旺主编、北控环境投资(中国)有限公司投资部吴春旭副总经理、中节能博实(湖北)环境工程技术股份有限公司杨海经理等专家的考察报告汇总整理。