有機(jī)垃圾厭氧消化技術(shù)介紹
有機(jī)垃圾厭氧消化包括干式與濕式厭氧消化。干式厭氧消化工藝主要針對含水率低的有機(jī)物,如農(nóng)業(yè)垃圾或生活垃圾中有機(jī)物部分,主要特點(diǎn)是在厭氧消化工藝過程中,由于進(jìn)料垃圾的含水率較低,消化物料的含固率在20~40%之間。因此干式厭氧消化反應(yīng)器具有容積小、處理量大的特點(diǎn)。典型技術(shù)有VALORGA干法厭氧消化工藝和BRV干法厭氧消化工藝。濕式厭氧消化主要針對含水率比較高的有機(jī)廢棄物,如餐廚垃圾,畜禽糞便等。消化物料的含固率在6-12%之間。典型技術(shù)有LINDE濕法厭氧消化工藝。
1. VALORGA干法厭氧消化工藝
本工藝是由法國Steinmueller Valorga Sarl公司開發(fā),采用垂直的圓柱形消化器,是一項(xiàng)成熟工藝。反應(yīng)器內(nèi)垃圾固含率25%-35%,停留時(shí)間22-28天,產(chǎn)氣量80-180Nm3/噸。消化后的固體穩(wěn)定化需要進(jìn)行10~21天的好氧堆肥。針對城市生活垃圾厭氧消化中存在的攪拌難、固體含量高抑制反應(yīng)活性等特點(diǎn),上世紀(jì)80年代后期Valorga工藝朝面向全部種類的垃圾發(fā)展。該工藝采用滲濾液部分回流與沼氣壓縮攪拌技術(shù),具有比較好的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效應(yīng)。中溫(如Amien垃圾處理廠)或高溫消化(如Freiburg垃圾處理廠)在該工藝中均有采用,垃圾平均產(chǎn)氣量110Nm3/噸進(jìn)料垃圾。目前歐洲有十幾個(gè)采用該工藝的垃圾處理廠
2. BRV干法厭氧消化工藝
BRV厭氧消化工藝最早是由瑞士的一家環(huán)保公司研制開發(fā)的,并于1994年在瑞士的Baar成功建設(shè)了第一個(gè)利用該工藝的有機(jī)垃圾處理廠,年處理有機(jī)垃圾18,000噸。由于該工藝具有很高的生態(tài)環(huán)保性,其先進(jìn)的工藝技術(shù)具有較大的市場潛力,符合歐洲對有機(jī)垃圾處理日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。德國Linde公司根據(jù)市場的發(fā)展需要,收購了該公司并對該專利工藝進(jìn)行了整合。當(dāng)時(shí)的厭氧技術(shù)還不是很成熟,Linde公司對其采取了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐晟拼胧⒂?996年首先在德國的Eurasburg Quarzbichl進(jìn)行了處理規(guī)模為4噸/天的小試,1997年在德國的Ravensburg進(jìn)行了處理規(guī)模為1,500噸/年的中試,以進(jìn)一步完善工藝并確保該技術(shù)的適用性。
在該工藝的干式消化過程中,有機(jī)垃圾經(jīng)過分揀破碎等預(yù)處理后,與部分已經(jīng)消化的物料混合,通過進(jìn)料系統(tǒng)送入消化反應(yīng)器內(nèi)。消化物料的含固率在20~35%之間,消化反應(yīng)器內(nèi)的物料可通過氣體或機(jī)械攪拌等方式進(jìn)行攪拌,物料經(jīng)過25~30天的厭氧消化后,由出料系統(tǒng)排出罐體,送入脫水系統(tǒng)進(jìn)行脫水。在消化期間大約有60%左右的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為生物氣,可進(jìn)行能源利用。BRV臥式厭氧消化工藝成為德國目前最新的厭氧消化工藝,已經(jīng)在歐洲多個(gè)垃圾處理廠實(shí)施,并取得了良好的運(yùn)行效果,
3.LINDE濕法處理工藝
Linde濕式厭氧消化技術(shù)屬于單級厭氧消化技術(shù),是典型的完全混合消化反應(yīng)器。該工藝最早于1968年開發(fā),好氧消化,好氧處理工業(yè)污水、糞便。自1975,開始進(jìn)行糞便的厭氧處理,食品工業(yè)廢水的好氧和厭氧處理,復(fù)雜的多級污水處理;自1991年對居民分類生物垃圾的濕法消化工藝,包括消化殘?jiān)拿撍蜑V液的處理;從1993起應(yīng)用糞便與工農(nóng)業(yè)有機(jī)垃圾的聯(lián)合消化工藝;1996年應(yīng)用于剩余污泥與工業(yè)/市政有機(jī)垃圾的聯(lián)合消化;1999年開始形成最終廢棄物的機(jī)械生物處理工藝、有機(jī)殘?jiān)纳锓(wěn)定化和熟化工藝。垃圾處理的配套工藝包括:機(jī)械預(yù)處理,堆肥,廢氣和廢水的處理。消化罐內(nèi)總固體濃度在8% - 15%,可以進(jìn)行高溫或中溫消化反應(yīng)。其特征是在反應(yīng)器中心設(shè)有一個(gè)用于氣體循環(huán)的管道;消化殘?jiān)奈廴疚镆延谇疤幚憝h(huán)節(jié)分離,因此殘?jiān)梢杂糜谏a(chǎn)高質(zhì)量的有機(jī)肥。主要適用于處理泔水、生活污水處理廠的污泥、園林綠化垃圾以及有機(jī)垃圾等。

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