BluePlains污水處理廠污泥熱水解!
污泥處理技術(shù)要求將原料加熱到165攝氏度,并持續(xù)半個小時。然而,在一個能源成本受到極度關(guān)注的時代,發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢顯然不太現(xiàn)實。然而,自九十年代晚期開始,熱水解處理技術(shù)被運用到厭氧分解的前期過程中,逐漸受到一些歐洲國家的青睞,尤其是英國和斯堪納維亞的部分地區(qū),并呈現(xiàn)出往世界各地擴張的勢頭。
多年以前,人們曾試采用過熱水解技術(shù),但最終沒有成功,主要問題是把溶液從高溫反應(yīng)器倒進設(shè)備前端,極大增加了主要污水凈化廠的有機負荷。大約十五年以前,挪威公司Cambi引進了經(jīng)過改良的工藝,溶液經(jīng)過高溫反應(yīng)器出來處理以后進入到污泥消化器,明顯提高了有機負荷的利用率。
熱水解處理技術(shù)分為三個處理階段:
(1)在碎漿機中加熱經(jīng)過初步脫水處理的原料和過;钚晕勰嗟幕旌衔。
(2)用蒸汽加熱,使溫度達到165攝氏度,熱水解處理反應(yīng)器的壓力不斷增加。
(3)釋放閃蒸罐中的氣體到碎漿機中,壓力驟然降低,溫度降至105攝氏度左右。
每座污泥處理廠一般都有兩個、三個或四個大小相同的反應(yīng)槽,批量處理污泥。每個反應(yīng)槽都要經(jīng)過如下步驟:加注污泥、加壓加熱30分鐘使污泥喪失活性、消除病菌,然后送入閃蒸罐。這類似于內(nèi)燃機的工作原理——加注、壓縮、燃燒、排氣。同時,該過程中的每個小部件都處于不斷工作的狀態(tài)。連續(xù)不斷地往碎漿機中注入脫水的污泥,閃蒸罐不停地將處理好的污泥推送到蒸煉器,利用換熱器對其降溫。即便如此,蒸煉器的內(nèi)部溫度還是能夠達到40攝氏度,略高于傳統(tǒng)工藝中的35攝氏度。
閃蒸罐中的放壓步驟起著至關(guān)重要的作用,它能使活性污泥的細胞壁破裂,從而使其易于蒸煉、脫水。有機負荷在蒸煉器中所釋放的強大能量使得揮發(fā)性固體負荷和總蒸煉量提高兩倍,沼氣產(chǎn)量上升35%。
徹特西污水處理廠作為英國第一家應(yīng)用該技術(shù)的工廠,也作為一個早期的例子,一邊全力運營,一邊對運營早期出現(xiàn)的問題進行評估和修正。最終于2005年,熱水解處理技術(shù)被全面革新,在6.5千克有機固體負荷下,每噸干固體平均產(chǎn)出400立方米的沼氣,其中甲烷含量68%,高出平均水平。
英國和愛爾蘭有11家廠處在充分運營狀態(tài),還有五家目前處于在建或試運營狀態(tài)。Panter公司與Cambi公司緊密合作,并估算出,截至2014年,公司將能夠處理英國22%的污泥量。熱水解處理這一整套工藝的重要性不僅于此,法國巨頭威立雅,通過其專業(yè)的OTV部門,已將該工藝安裝到英國哈佛和Esholt的兩家處理廠。
設(shè)在美國華盛頓哥頓比亞特區(qū)的BluePlains污水處理廠,目前仍在建,預(yù)計2015年年初投入運營,其擁由六個熱水解處理反應(yīng)器。據(jù)說,該處理廠是世上最大的熱水解處理廠,每年處理14.9萬噸的總?cè)芙庑怨腆w。
本文轉(zhuǎn)載自公眾微信“IWA (International Water Association)”