厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用及前景

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大型厌氧消化工程处理城市生活垃圾的应用及前景分析

大型厌氧消化工程处理城市生活垃圾的应用及前景分析

随着经济的发展和城市化进程的加快,我国城市生活垃圾产生量迅速增加,而且城市生活垃圾存在大量的生物质垃圾,具有易生物降解和高含水的特点,其形成的恶臭是固体废物污染环境的主要污染源。

与此同时,城市生物质垃圾中蕴含着大量生物质能,其高含水特性又为生物质能的转化提供了有利条件,针对生物质垃圾的“高固体厌氧消化(High Solid Anaerobic Digestion)技术”成为世界环保科技的研究热点。

采用厌氧消化技术处理城市生活垃圾,并产生绿色能源“沼气”,特别是在能源日益紧张,CO2减排的呼声越来越高的情况下,该技术越来受到各国政府接受和推广,欧美等发达国家通过立法等手段大力推广该技术的应用,我国“十一”规划明确提出大力推广使用生物质能源,根据国家“十一五再生能源发展规划”,到2010年,建成沼气发电装机容量100万千瓦。

“十一五”时期,加快建设规模化沼气工程,年产沼气约40亿立方米。

1. 厌氧消化工艺分类厌氧消化工艺根据工艺参数不同分成不同的类型:1)发酵天数;2)发酵含固率;3)发酵温度和4)级数(单级对多级)。

工艺参数的决定最终取决于现场的实际情况和工程目标,关键工艺参数分述如下:湿法和干法: 湿法反应器对比干法反应器,含固率低,可以应用不同的前处理工艺,清除掉塑料等杂质,同时分离出细玻璃、石子等杂质。

但是湿法反应器容易造成挥发份的流失,导致产气率较低。

同时湿法相对于干法内部能耗大,一般达到总产能的50%,而干法内部能耗只占总产能的20%~30%。

中温和高温: 中温厌氧反应器反应温度较低,所以降解相同水平的有机物,一般停留时间要长(15天至30天). 中温厌氧反应器产气率低,尽管生物反应过程比较稳定,但长停留时间需要更大的容积和更高的成本。

高温厌氧反应器产气率高,停留时间短(12至14天),反应器容积小,但维修成本高。

单级与多级: 单级是第一阶段和第二阶段反应都集中在一个反应器内进行。

多级是两个阶段分成两个不同的反应器内进行以优化操作环境。

厌氧消化在我国污泥处理中的应用与未来趋势

厌氧消化在我国污泥处理中的应用与未来趋势

厌氧消化在我国污泥处理中的应用与未来趋势厌氧消化在污泥处理中有着不可忽视的作用,这对污泥后续处置及处置成本息息相关。

前面已经介绍了污泥处理中厌氧消化的过程及常用的处理设备,今天鼎盛分析一下厌氧消化在我国发展的现状及未来趋势。

厌氧消化是目前国际上应用最广泛的污泥稳定化和资源化方法,欧美国家50%的污泥都是经过该技术处理的,但早前厌氧消化在我国污泥处理中的推广并不太顺利。

据不完全统计,北京、上海、天津等城市的大型污水处理厂中,有稳定运行厌氧消化环节污泥处理设备的只有20余家。

这与我国污泥处理泥质差、处理厂运行管理水平不够先进有关。

为了推动我国污泥处理技术,国内一直开展“厌氧消化适应中国污泥处理特点”的相关工作。

针对污泥泥质的改良,行业专家表示,可以通过添加有机垃圾进行调节;开发超声波、热水解等预处理技术来改善污泥泥质提高其可消化性;研发高温消化、两段消化及好氧消化等工艺提高消化效率和污泥泥饼的稳定程度。

而对我国多数可以担心的污泥处理实际操作中存在的问题,可以通过引进国外先进的管理技术,对设有厌氧消化设备的污泥处理厂实行运行期间操作指导和培训,培养一支精通污泥处理设备操作的队伍,来保证污泥厌氧消化的运用。

虽然目前国内厌氧消化在污泥处置中还未大规模推广,但鼎盛早已开始了厌氧消化的研究,并为客户量身打造污泥处置系统实地投入使用。

如2011年上海某污水处理厂的污泥处置工程,采用化学、重力浓缩的处理方案,提高了污泥的含固率,最终所得泥饼含水率在40%以下。

随着国家污泥处理处置技术政策不断深入,成熟的污泥处理技术路线也将成型,厌氧消化将成为污泥处理中必不可少的环节。

我国污泥处理处置行业虽然起步较晚,但污泥处理设备企业仍需具备勇往直前的探索精神,深入研究,敢于创新,推动我国污泥处理处置事业的进步。

郑州鼎盛:固定式污泥处理设备:污泥压滤机、污泥压干机、板框压滤机、带式压滤机、厢式压滤机、隔膜压滤机。

移动式污泥处理设备:移动式污泥压滤机、移动式污泥压干机、车载超级污泥压干系统。

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势一、厌氧技术的基本原理厌氧处理是指在无氧条件下,利用厌氧菌对有机物进行降解和转化的过程。

它与好氧处理相比,具有更广泛的适用性和较高的处理效率。

在厌氧过程中,厌氧菌会消耗有机物质,释放出甲烷等有用气体。

这样不仅可以减少废物体积,还可以收回能源,达到减少碳排放的目的。

厌氧技术在生活垃圾处理中已经被广泛采用。

相比传统的处理方法,它具有以下特点:1、高效、节能。

通过厌氧菌菌群的合作,在不需额外供能的情况下,可将有机废物转化为有用气体,提高废物降解效率和资源回收率。

2、环保。

厌氧处理过程中不会排放二氧化碳和二氧化硫等污染物质,减少了环境污染的风险和噪音污染。

3、处理效果好。

相较于焚烧、堆肥等传统处理方法,厌氧处理能够更全面地降解有机物,处理效果更好。

值得一提的是,厌氧技术的普及在我国尤其迅猛。

据不完全统计,截至2019年已经有超过200家生活垃圾厌氧处理企业在国内运营,其中以广东、江苏、浙江等经济发达地区为主。

1、社会需求更大。

相对于数年前,如今不仅政府和环保机构关注厌氧技术在垃圾处理中的应用,也涌现出了更多的民营企业加入其中。

这些企业具有更强的创新意识和市场敏锐度,使厌氧技术更广泛地满足了社会对于“可持续发展”的需求。

2、技术更加成熟。

生物处理技术、分离提纯技术、填埋场覆盖技术等与厌氧垃圾处理相关的技术不断完善,保障了厌氧处理的参数稳定性和处理效果质量。

3、行业监管更加严格。

政府机构从程序、该领域法律法规、技术规范等各个方面对生活垃圾的处理进行了严格规范,并对企业加强了监管和审批。

这也使得厌氧技术的运营符合国家环保标准和法规,为其更好地发展和应用提供了环境和政策条件。

综合来看,厌氧技术在生活垃圾处理中的应用已经取得了广泛的认可和应用。

未来,随着技术的不断进步和政策的逐渐完善,这种处理方式的优势将得到更完全的展现,为城市环境的改善做出贡献。

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势厌氧技术是一种在缺氧环境下进行有机物质分解的生化过程,通常在污水处理、食品加工和生活垃圾处理等领域有着广泛的应用。

在生活垃圾处理中,厌氧技术可以有效地降解有机物质,减少垃圾堆填场的压力,同时产生可再生能源和有机肥料。

本文将详细介绍厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状和发展趋势。

一、厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状1. 生活垃圾处理厌氧技术的基本工艺生活垃圾主要包括厨余垃圾、餐厨垃圾、废弃食品等有机物质,其处理工艺一般包括垃圾资源化利用、垃圾焚烧以及垃圾填埋等方式。

而厌氧技术在生活垃圾处理中主要应用于垃圾资源化利用的过程中。

其基本工艺包括有机物质的分解、生成沼气以及有机肥料等。

2. 厌氧技术在我国的应用现状我国是世界上人口最多的国家,生活垃圾处理问题一直备受关注。

目前,我国生活垃圾处理主要采用填埋和焚烧的方式,但由于填埋地资源日益稀缺,焚烧带来的环境污染等问题,厌氧技术逐渐成为生活垃圾处理的热门选择。

目前,一些地方已经开始在生活垃圾处理中引入厌氧技术,取得了一定的成果。

3. 典型案例厌氧技术在生活垃圾处理中的典型案例包括上海市崇明区的生活垃圾处理项目。

该项目采用了厌氧发酵技术,将厨余垃圾等有机物质分解产生沼气,用于发电和供暖,同时产生有机肥料,实现了生活垃圾的资源化利用和无害化处理。

二、厌氧技术在生活垃圾处理中的发展趋势1. 技术创新随着生活垃圾处理需求的不断增长,厌氧技术在生活垃圾处理中的应用将更加注重技术创新。

未来,厌氧技术将更加注重高效、节能、环保的处理工艺,提高沼气产量,减少有机肥料中的有害物质含量,提高垃圾资源化利用的效率。

2. 资源再利用未来,厌氧技术在生活垃圾处理中将更加注重资源再利用。

沼气可以作为可再生能源,供给生活用气、发电、供暖等领域。

有机肥料可以用于农田施肥,提高土壤肥力,减少化肥使用,实现循环农业的发展。

3. 精准管理未来,厌氧技术在生活垃圾处理中将更加注重精准管理。

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势随着城市化进程的加快和经济的快速发展,城市生活垃圾数量不断增加,垃圾处理成为了一个亟待解决的大问题。

传统的生活垃圾处理方式主要有填埋和焚烧两种方式,但这两种方式都存在一些问题,如填埋造成的土地资源浪费和环境污染,焚烧产生的二氧化碳和其他有害气体对环境造成破坏。

为了更加高效地处理生活垃圾并减少对环境的影响,科研人员开始将厌氧技术引入到生活垃圾处理中。

本文将对厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势进行详细介绍。

1. 厌氧消化技术厌氧消化技术是一种利用微生物在无氧条件下分解有机物质产生沼气的生物处理方法。

通过该技术,不仅可以降解有机废弃物中的有机物质,还可以利用产生的沼气发电、供暖等,实现资源的再利用。

目前,国内外已经有很多城市和企业采用厌氧消化技术处理生活垃圾,取得了较好的效果。

厌氧堆肥技术是利用厌氧微生物分解生活垃圾中的有机物质,产生有机肥料的一种处理方法。

该技术相对于传统的堆肥技术来说,短时间内即可完成生活垃圾的处理,同时还可以产生沼气,节约能源。

目前,厌氧堆肥技术在一些发达国家已得到广泛应用,国内也有一些城市和企业开始尝试使用该技术处理生活垃圾。

1. 技术不断完善随着科技的不断发展和创新,厌氧技术在生活垃圾处理中的应用也在不断完善。

目前,一些科研机构和企业正在针对厌氧技术进行深入研究,并不断优化其工艺流程和设备装备,提高了处理效率和资源利用率,降低了处理成本。

2. 沼气的综合利用3. 综合利用厌氧产物厌氧消化和厌氧堆肥产生的沼气和有机肥料是宝贵的资源,未来厌氧技术在生活垃圾处理中还将更加注重综合利用这些产物。

如沼气可以用于发电、取暖等,有机肥料可以用于农业生产,实现资源的循环利用,减少对环境的污染。

4. 国际合作趋势厌氧技术在生活垃圾处理中的应用具有普遍适用性,国际上也越来越重视这一技术的发展。

未来,国际间在厌氧技术研究和经验交流方面的合作将更加频繁,从而推动该技术在全球范围内的应用与推广。

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势1. 厌氧发酵技术在有机废弃物处理中的应用厌氧发酵技术是一种利用微生物降解有机废弃物的方法,通过在无氧条件下,微生物对有机物进行降解,并产生沼气。

这种技术不仅能够有效处理有机废弃物,还能够产生可再利用的能源。

目前,国内外许多城市已经采用了厌氧发酵技术处理生活垃圾,并取得了良好的效果。

中国南京的某生活垃圾处理场利用厌氧技术处理了大量的有机废弃物,成功实现了产气和有机肥的综合利用,为当地的垃圾处理工作带来了很大的便利。

在污水处理厂中,所产生的污泥也是一种需要处理的有机废弃物。

传统的污泥处理方式多为填埋或焚烧,这既浪费了资源,还产生了大量的温室气体。

而采用厌氧消化技术处理污泥则能够将有机物降解,并产生沼气。

世界上许多污水处理厂已经开始采用厌氧消化技术处理污泥,并取得了很好的效果。

英国伦敦的伊斯灵顿污水处理厂通过引进厌氧消化设备,将污泥处理成了稳定的有机肥,并成功解决了污泥处理和资源利用的问题。

生活垃圾中常常含有大量的有毒气体,如硫化氢、氨气等。

传统的处理方式往往是直接焚烧或者化学吸收,这些方式不仅效率低下,还会产生二次污染。

而厌氧生物处理技术则是利用微生物对有机废弃物进行降解,将有毒气体降解为无害成分。

目前,这种技术在某些垃圾填埋场得到了应用,已经取得了一定的效果,并且在未来有望成为有毒气体处理的主流技术之一。

1. 资源化利用将成为未来发展的主要方向随着资源的稀缺和环境问题的日益严重,厌氧技术在生活垃圾处理中的发展将更加注重资源化利用。

通过厌氧发酵和厌氧消化处理生活垃圾和污泥,不仅能够减少填埋量和焚烧排放,还能够生产沼气和有机肥,实现废物的资源化利用。

2. 技术装备将逐步完善和成熟目前,厌氧技术在生活垃圾处理中的应用还存在一些问题,如设备成本高、技术不成熟等。

未来,随着技术的进步和经济水平的提高,技术装备将逐步完善和成熟,使得厌氧技术在生活垃圾处理中更加普及和成熟。

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势

厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势1. 引言1.1 背景介绍厌氧技术是一种利用厌氧微生物在无氧环境下降解有机物质的生物处理技术。

近年来,随着城市化进程的加快和生活垃圾产生量的增加,生活垃圾处理成为社会关注的热点问题。

传统的垃圾焚烧和填埋处理方式存在着资源浪费、环境污染等问题,而厌氧技术因其能够高效降解有机物质、产生可再生能源等优势逐渐受到重视。

在厌氧技术中,厌氧微生物可以通过发酵过程将有机废物转化为沼气等可再生能源,实现资源化利用和能源回收。

与传统的生活垃圾处理方式相比,厌氧技术具有处理效率高、无二次污染、低成本等特点,成为生活垃圾处理领域的新宠。

随着生活垃圾处理技术的不断创新和完善,厌氧技术在生活垃圾处理中的应用前景也日益广阔。

本文旨在对厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势进行深入探讨,为推动生活垃圾处理技术的进步和提升提供参考。

1.2 研究目的研究目的:本文旨在探讨厌氧技术在生活垃圾处理中的应用现状及发展趋势,分析厌氧技术在生活垃圾处理中的优势和特点,深入研究关键技术在该领域的应用情况,以及对未来市场前景进行展望。

通过对厌氧技术在生活垃圾处理中的研究和分析,旨在为相关领域的从业者、决策者以及研究人员提供参考和借鉴,促进该技术在生活垃圾处理领域的推广和应用,为环境保护和资源回收利用做出贡献。

2. 正文2.1 厌氧技术在生活垃圾处理中的现状近年来,厌氧技术在生活垃圾处理领域得到了广泛关注和应用。

通过对生活垃圾进行高效处理,厌氧技术能够有效减少废物的体积并降解有机物质,有效减少对环境的污染。

目前,国内外许多城市已经引入了厌氧技术作为垃圾处理的重要手段,取得了显著的成效。

在国内,一些大城市如北京、上海等已经建立了多个厌氧处理厂,将生活垃圾进行分类后进行处理,达到了减少垃圾填埋的效果。

同时,国内一些科研机构也在不断进行厌氧技术的研究和改进,提高了处理效率和处理质量。

在国际上,许多发达国家如德国、日本等早已将厌氧技术应用于生活垃圾处理中,并取得了良好的效果。

城市生活有机垃圾厌氧消化技术进展

城市生活有机垃圾厌氧消化技术进展

城市生活有机垃圾厌氧消化技术进展(一)1.概况目前我国城市生活有机垃圾的处理问题仍然是一项技术难题,进行好氧堆肥的运行成本高,而且肥料质量难以保证;进行填埋会产生大量的渗沥液及恶臭问题。

而在欧洲,通常是采用厌氧消化技术处理有机垃圾的。

有机垃圾固含率在30%~40%,含有溶解性物质(如糖、淀粉、氨基酸等有机酸)、纤维素。

脂肪、蛋白质等物质,因此可以采用生化方法进行降解。

厌氧反应是指在没有溶解氧和硝酸盐氮的条件下,微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳、无机营养物质和腐殖质的过程。

厌氧生物处理的优点主要有:工艺稳定、运行简单、减少剩余污泥处置费用,具有生态和经济上的优点。

在废水处理中,厌氧消化具有悠久的历史,目前应用最广泛的升流式厌氧污泥床(UASB),占67%左右,并子已开发了第二代高效厌氧处理系统,如厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)工艺。

而在有机垃圾处理中,厌氧消化的发展是从20世纪70年代能源危机开始的,特别是近20年发展速度很快。

最近研究表明,在过去9年中,采用厌氧消化技术来处理城市团体垃圾的处理厂增加了750%。

德国、瑞士、丹麦等西欧国家处于技术领先地位,并已经将此项技术成功地市场化,出现了像德国的Haase工程公司、瑞士Kompogas公司、比利时Organic Waste Systems公司等著名的工程公司。

据统计,在德国大约有520座厌氧消化反应器,其中用于城市垃圾处理的大约有49座。

相比较而言,美国、加拿大在制定基本政策制度以促进厌氧消化市场化方面还有较大差距。

厌氧反应器组成:密闭反应器、搅拌系统、加热系统和固液气三相分离系统。

按照厌氧反应器的操作条件如进料的固含率、运行温度等可分类以下:1.1按照固含率可分为湿式、干式湿式:垃圾固含率10%~15%。

干式:垃圾固含率20%~40%。

湿式单级发酵系统与在废水处理中应用了几十年的污泥厌氧稳定化处理技术相似,但是在实际设计中有很多问题需要考虑:特别是对于机械分选的城市生活垃圾,分选去除粗糙的硬垃圾、将垃圾调成充分连续的浆状的预处理过程非常复杂,为达到既去除杂质,又保证有机垃圾进入正常地处理,需要采用过滤、粉碎、筛分等复杂的处理单元(Farneti,1999)。

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厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用及前景来源:百玛士环保科技有限公司阅读:310更新时间:2009-03-26 17:22摘要:本文介绍了利用厌氧消化技术处理城市生活垃圾在欧美等发达国家的应用经验,结合百玛士环保科技有限公司在国内几个厌氧消化处理生活垃圾的工程实例,阐述了利用厌氧消化工艺处理城市生活垃圾的应用前景以及制约因素。

前言随着经济的发展和城市化进程的加快,我国城市生活垃圾产生量迅速增加,而且城市生活垃圾存在大量的生物质垃圾,具有易生物降解和高含水的特点,其形成的恶臭是固体废物污染环境的主要污染源。

与此同时,城市生物质垃圾中蕴含着大量生物质能,其高含水特性又为生物质能的转化提供了有利条件,针对生物质垃圾的“高固体厌氧消化(High Solid Anaerobic Digestion)技术”成为世界环保科技的研究热点。

采用厌氧消化技术处理城市生活垃圾,并产生绿色能源“沼气”,特别是在能源日益紧张,CO2减排的呼声越来越高的情况下,该技术越来受到各国政府接受和推广,欧美等发达国家通过立法等手段大力推广该技术的应用,我国“十一”规划明确提出大力推广使用生物质能源,根据国家“十一五再生能源发展规划”,到2010年,建成沼气发电装机容量100万千瓦。

“十一五”时期,加快建设规模化沼气工程,年产沼气约40亿立方米。

一、厌氧消化工艺原理厌氧消化是无氧环境下有机质的自然降解过程,在自然界内广泛存在。

在此过程中微生物分解有机物,最后产生甲烷和二氧化碳。

影响反应的环境因素主要有温度、pH值、厌氧条件、C/N、微量元素(如Ni、Co、Mo等)以及有毒物质的允许浓度等。

厌氧消化是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程,厌氧微生物是一个统称,包括厌氧有机物分解菌(或称不产甲烷厌氧微生物)和产甲烷菌。

在一个厌氧反应器内,有各种厌氧微生物存在,形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。

这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。

厌氧消化工艺处理有机垃圾,是人为创造厌氧微生物所需要的营养与环境条件,使反应器内积累高浓度的厌氧微生物,因此,人工厌氧消化的速度大大超过自然界中自发的厌氧消化过程。

生活垃圾的厌氧消化过程可以分为水解、酸化和产甲烷三个阶段,每个阶段都由一定种类的微生物完成有机物的代谢过程。

三个阶段的情况介绍如下:水解有机物厌氧菌产生胞外酶水解有机物。

参与细菌的种类和数量随着有机物种类而变化,通常按原料种类分为纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质分解菌。

在这些细菌作用下,多糖分解成单糖;蛋白质转化成肽和氨基酸;脂肪转化成甘油和脂肪酸。

酸化产酸菌,例如胶醋酸细菌、某些梭状芽孢杆菌等,分解前一步产生的较高级的脂肪酸并生成醋酸和氢。

此外,有机物厌氧分解菌在分解脂肪时,也产生长链脂肪酸,如硬脂酸;分解蛋白质时产生芳族酸,如苯基醋酸和吲哚醋酸。

这些酸也为第二阶段细菌所分解,产生醋酸和氢。

在此阶段产酸速率很快,致使料液pH值迅速下降,使料液具有腐烂气味。

产甲烷有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨、胺、碳酸盐和少量的CO2、N2、CH4和H2,在此阶段pH上升,副产物还有H2S、吲哚、粪臭素和硫酸。

甲烷菌将醋酸转化成为CH4和CO2,利用H2将CO2还原成CH4,或利用其他细菌产生的甲酸生成甲烷与水。

典型的厌氧消化过程可以下面公式来表示:有机物质+H2O+营养物质→新细胞+惰性有机物质+CO2+CH4+NH3+H2S+热二、厌氧消化工艺分类厌氧消化工艺根据工艺参数不同分成不同的类型:1)发酵天数;2)发酵含固率;3)发酵温度和4)级数(单级对多级)。

工艺参数的决定最终取决于现场的实际情况和工程目标,关键工艺参数分述如下:湿法和干法: 湿法反应器对比干法反应器,含固率低,可以应用不同的前处理工艺,清除掉塑料等杂质,同时分离出细玻璃、石子等杂质。

但是湿法反应器容易造成挥发份的流失,导致产气率较低。

同时湿法相对于干法内部能耗大,一般达到总产能的50%,而干法内部能耗只占总产能的20%~30%。

中温和高温: 中温厌氧反应器反应温度较低,所以降解相同水平的有机物,一般停留时间要长(15天至30天). 中温厌氧反应器产气率低,尽管生物反应过程比较稳定,但长停留时间需要更大的容积和更高的成本。

高温厌氧反应器产气率高,停留时间短(12至14天),反应器容积小,但维修成本高。

单级与多级: 单级是第一阶段和第二阶段反应都集中在一个反应器内进行。

多级是两个阶段分成两个不同的反应器内进行以优化操作环境。

单级反应器是一种简单式设计,历史比较长,成本较低,技术难度少。

两级系统由于每段设计优化,停留时间短。

产气潜力高,但投资成本高。

反应器产生的沼气甲烷含量一般在55%至60%。

其余成份主要为 CO2. 沼气通常通过在锅炉中燃烧产生热和蒸汽,或者通过燃气轮机产生电能。

有些厌氧消化工厂将沼气转化为燃料用于公司内部消耗。

沼气产生量随原料不同而不同。

三、生活垃圾的厌氧消化处理在欧洲的应用厌氧消化工艺用来稳定废水中有机生物体将近100多年。

废水行业的工程师对厌氧消化工艺的设计概念都很熟悉。

但废水处理中的生物质是相对均匀的废弃物。

利用厌氧消化处理种类不同的和季节性分类的有机垃圾和其它生活垃圾还是有一定的技术难度,但这项技术在近15年得到迅速发展。

同期,采用厌氧消化技术处理固体废弃物在欧洲得到稳定发展。

一方面因为欧盟填埋标准要求欧盟成员国在垃圾填埋之前必须对有机物稳定化处理并达到以下稳定化指标 (允许填埋的未稳定垃圾量): 2006年达到1995年标准的75%; 2010年达到1995年标准的50%; 2016年达到1995年标准的35%。

垃圾可通过焚烧(能量利用、堆肥和厌氧发酵达到稳定化处理。

因为欧盟填埋标准的导向作用,采用不同稳定化工艺的垃圾处理设施建设非常踊跃。

包括厌氧发酵、堆肥、机械生物处理厂、对生物有机质成份或采用堆肥或采用厌氧发酵工艺处理。

为达到欧盟填埋标准,在欧洲国家厌氧发酵处理厂的收费最高达到35~50欧元/吨垃圾,正与焚烧和填埋形成竞争,由于欧盟国家有绿色能源的激励政策,厌氧发酵产生的所有绿色能源必须由当地政府以至少15 cents/kwhr(欧元)的价格收购[1],在高的处理费用和能源收益双重作用下,厌氧消化工艺在欧洲许多国家具有可靠的经济性。

为满足填埋标准,单独处理有机生活垃圾在欧盟比较普遍。

同时许多国家利用生活垃圾和动物粪便或污水处理厂的有机污泥联合发酵。

在过去的5-10年时间里,欧洲城市生活垃圾的厌氧发酵市场正在以几何级数的增长。

据统计,1999年,欧盟有53个厌氧消化工厂年处理100万吨混合或分类的有机生活垃圾。

到2005年,约有74个工厂在欧洲运行,用于处理分类的有机生活垃圾或混装垃圾。

2006年商业运行的或正在建设的工厂数量达到124,垃圾处理量达到400万吨/年[1]。

很多正在运转的厌氧消化工厂特别是那些超过五年运转经验的工厂处理能力大部分规模比较小, 考虑规模效益,现在建设的工厂趋势向大型化方向发展,使厌氧消化工艺成为垃圾综合处理的一部分。

传统的厌氧消化系统供应商开始与那些掌握堆肥技术包括中转站或填埋设施的大型垃圾处理供应商合作,这种合作随着再生能源和垃圾无害化以及欧盟填埋规范的要求得以持续发展。

垃圾综合处理的优势是有机垃圾无须源头分类,通过机械分选可以分选出有机物进入厌氧发酵系统中,达到高的产气率。

四、厌氧消化工艺处理有机垃圾在国内的应用我国目前城市生活垃圾处理仍然采用填埋为主的处理方式,近年来焚烧技术得到迅速发展,堆肥由于肥料出路问题比例很小。

按2006年的统计,填埋、堆肥和焚烧处理比例分别占14.5%、12.9%和5.1%[ 2 ]。

采用厌氧消化技术处理有机垃圾在国内正处于起步阶段,其中处于领先地位百玛士环保科技有限公司,从欧洲引进全套厌氧消化处理技术,包括干法和湿法、高温和中温、卧式和立式各种不同类型反应器,可以针对不同的有机垃圾类型,通过上述几种模式的组合达到最佳的处理效果,以高起点、高环保要求,有效处理有机废弃物并实现大型化和工业化,生产沼气用作热源或发电上网,技术水平保持与欧洲同步。

目前不同工艺类型的技术均有工程在国内实施中。

有机垃圾干式厌氧消化工艺主要针对含水率低的有机物,如农业垃圾或生活垃圾中有机物部分,主要特点是在厌氧消化工艺过程中,由于进料垃圾的含水率较低,消化物料的含固率在20~40%之间。

因此干式厌氧消化反应器具有容积小、处理量大的特点。

典型技术有VALORGA干法厌氧消化工艺和BRV干法厌氧消化工艺。

4.1VALORGA干法厌氧消化工艺本工艺是由法国Steinmueller Valorga Sarl公司开发,采用垂直的圆柱形消化器,是一项成熟工艺。

反应器内垃圾固含率25%-35%,停留时间22-28天,产气量80-180Nm3/吨。

消化后的固体稳定化需要进行10~21天的好氧堆肥。

针对城市生活垃圾厌氧消化中存在的搅拌难、固体含量高抑制反应活性等特点,上世纪80年代后期Valorga工艺朝面向全部种类的垃圾发展。

该工艺采用渗滤液部分回流与沼气压缩搅拌技术,具有比较好的经济与环境效应。

中温(如Amien垃圾处理厂)或高温消化(如Freiburg垃圾处理厂)在该工艺中均有采用,垃圾平均产气量110Nm3/吨进料垃圾。

目前欧洲有十几个采用该工艺的垃圾处理厂,相关业绩如下表:表4-1VALORGA干法厌氧消化工艺在欧洲的业绩表4-2 BRV厌氧消化工艺的欧洲代表性实施厂家表4-3 Linde湿式厌氧消化技术在欧洲的主要业绩随着城市生活垃圾有机成分的逐渐增加以及经济水平与技术水平的提高,将含有大量有机质的垃圾填埋将会造成能源的极大浪费且产生大量的温室气体,欧洲国家都采取了限制填埋政策以及对厌氧工厂产生的沼气销售的优惠政策。

另外,一些城市的生活垃圾中含有大量的水果蔬菜等含水量高的厨余物质将不再适合焚烧(热值低,经济效益不合算)以及好氧堆肥(不满足氧堆肥的适宜固体含量55%-60%),用厌氧法处理上述类型的生活垃圾将会是一个发展方向。

随着国内再生能源法的推进实施,城市垃圾分类收集政策的推广,厌氧消化工程在国内的投产运行取得经验,厌氧消化技术处理有机生活垃圾势必会得到飞快发展。

尤其是两相消化与联合消化(有机物与污泥等)技术的应用,高固体厌氧消化反应器的应用,在处理蔬菜水果垃圾时具有明显优势;加上垃圾分选、预处理技术的成熟,利用厌氧消化技术处理有机废弃物在国内的推广势必有广阔的前景。

参考文献:[1]Maria KelleherANAEROBIC DIGESTION OUTLOOK FOR MSW STREAMSBioCycle August 2007, Vol. 48, No. 8, p. 51;[2]中国统计年鉴2007。

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