BluePlains污水處理廠污泥熱水解
污泥處理技(ji)術要求將原(yuan)料加熱到165攝氏度,并(bing)持續半個(ge)小(xiao)時(shi)。然而,在一(yi)個(ge)能源(yuan)成本受到極度關注的時(shi)代(dai),發(fa)揮該(gai)技(ji)術的優勢顯然不太現(xian)實。然而,自九(jiu)十年代(dai)晚期(qi)開始(shi),熱水(shui)解處理技(ji)術被運用到厭氧分解的前(qian)期(qi)過程中,逐漸受到一(yi)些歐洲國(guo)家的青睞,尤其是英國(guo)和(he)斯堪納維亞(ya)的部(bu)分地(di)區,并(bing)呈現(xian)出(chu)往世(shi)界各地(di)擴張的勢頭。
多(duo)年以前(qian),人們曾試采用過熱水解技(ji)術,但最(zui)終沒有(you)(you)成(cheng)功,主(zhu)要問(wen)題是把溶液從高(gao)溫反應器倒進設備前(qian)端,極大(da)增加了(le)主(zhu)要污水凈化廠(chang)的有(you)(you)機負荷(he)。大(da)約十(shi)五年以前(qian),挪威公司(si)Cambi引進了(le)經過改(gai)良(liang)的工藝(yi),溶液經過高(gao)溫反應器出來(lai)處理以后進入到(dao)污泥消(xiao)化器,明(ming)顯提(ti)高(gao)了(le)有(you)(you)機負荷(he)的利用率。
熱水解(jie)處(chu)理技術(shu)分為三(san)個處(chu)理階(jie)段(duan):
(1)在(zai)碎漿(jiang)機中加熱(re)經過(guo)初步脫水處(chu)理的(de)原料和過(guo)剩活(huo)性污(wu)泥的(de)混合物。
(2)用蒸汽加(jia)熱,使溫(wen)度達到165攝氏度,熱水(shui)解(jie)處理反應器的(de)壓(ya)力(li)不斷(duan)增(zeng)加(jia)。
(3)釋放閃(shan)蒸罐中的氣體到碎漿機中,壓力驟然降低(di),溫度(du)降至105攝氏(shi)度(du)左右。
每(mei)座(zuo)污泥處(chu)(chu)理(li)(li)廠(chang)一般都(dou)有兩(liang)個(ge)(ge)(ge)、三個(ge)(ge)(ge)或(huo)四個(ge)(ge)(ge)大(da)小(xiao)相(xiang)同的(de)(de)反應槽(cao)(cao),批量處(chu)(chu)理(li)(li)污泥。每(mei)個(ge)(ge)(ge)反應槽(cao)(cao)都(dou)要經過如下步(bu)驟:加注污泥、加壓(ya)加熱(re)(re)30分鐘使污泥喪失活性、消除病菌,然后送(song)入(ru)閃蒸罐(guan)。這類似于內(nei)(nei)燃機(ji)的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)原理(li)(li)——加注、壓(ya)縮、燃燒、排氣。同時,該過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)每(mei)個(ge)(ge)(ge)小(xiao)部(bu)(bu)件都(dou)處(chu)(chu)于不(bu)斷(duan)工(gong)作(zuo)(zuo)的(de)(de)狀態。連續不(bu)斷(duan)地往(wang)碎漿機(ji)中(zhong)注入(ru)脫(tuo)水的(de)(de)污泥,閃蒸罐(guan)不(bu)停地將(jiang)處(chu)(chu)理(li)(li)好的(de)(de)污泥推送(song)到蒸煉器(qi)(qi),利用換熱(re)(re)器(qi)(qi)對其降溫。即便如此,蒸煉器(qi)(qi)的(de)(de)內(nei)(nei)部(bu)(bu)溫度還是能夠達到40攝(she)氏度,略高于傳統工(gong)藝(yi)中(zhong)的(de)(de)35攝(she)氏度。
閃蒸罐中的放壓步驟起著至關重要的作(zuo)用(yong),它能使(shi)活性(xing)污泥的細胞壁破裂,從(cong)而使(shi)其易(yi)于(yu)蒸煉、脫水。有(you)機負荷在蒸煉器(qi)中所釋放的強大能量(liang)使(shi)得揮發性(xing)固體負荷和總蒸煉量(liang)提高(gao)兩倍,沼氣產量(liang)上(shang)升35%。
徹特西污水(shui)處理廠作(zuo)為(wei)(wei)英(ying)國第一(yi)家應用該技術(shu)的(de)工(gong)廠,也作(zuo)為(wei)(wei)一(yi)個早期(qi)的(de)例子,一(yi)邊全(quan)力運營,一(yi)邊對運營早期(qi)出現的(de)問(wen)題進行評估和(he)修(xiu)正(zheng)。最終于2005年(nian),熱水(shui)解(jie)處理技術(shu)被(bei)全(quan)面革新,在6.5千克有機固體負荷下(xia),每噸干固體平(ping)均(jun)產出400立方米的(de)沼氣,其中(zhong)甲烷含(han)量68%,高(gao)出平(ping)均(jun)水(shui)平(ping)。
英(ying)國(guo)(guo)和愛(ai)爾蘭有11家(jia)廠處在(zai)充分(fen)運營狀態,還有五家(jia)目前處于在(zai)建或試運營狀態。Panter公(gong)司與Cambi公(gong)司緊(jin)密合作,并估算出,截至2014年,公(gong)司將(jiang)能(neng)夠處理(li)英(ying)國(guo)(guo)22%的(de)污泥量。熱水解處理(li)這一整套工藝的(de)重要(yao)性不僅于此,法國(guo)(guo)巨頭威立(li)雅,通過其專業的(de)OTV部門,已將(jiang)該(gai)工藝安裝到(dao)英(ying)國(guo)(guo)哈佛和Esholt的(de)兩(liang)家(jia)處理(li)廠。
設在美國華盛頓哥頓比亞特(te)區的BluePlains污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠,目前(qian)仍在建,預(yu)計2015年年初投入運(yun)營,其擁由六(liu)個熱水(shui)(shui)解處(chu)理(li)反應器。據說,該處(chu)理(li)廠是世(shi)上最大的熱水(shui)(shui)解處(chu)理(li)廠,每年處(chu)理(li)14.9萬噸(dun)的總溶解性(xing)固體。

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