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热泵辅助的高效污泥厌氧消化技术

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1成果简介

利用水源热泵实现污水厂出水中低品位热能的回收,并为污泥高温或中温厌氧消化供应热源。污水处理厂产生的污泥进入厌氧反应器,生成沼气(见图1)。沼气经收集后用于烘干污泥。消化后的污泥通过机械脱水、干化等一系列过程后获得干化污泥,可用作优质肥料或固体燃料。该方法及系统可以显著实现污泥的稳定化和减量化,为污泥后续的减量化和资源化处置提供基础,污水厂内部水、热、能的优化配置,污水厂整体能耗降低20%以上。

 

图1 工艺流程图

2应用说明

工艺采用了污水源热泵和新型高效的内循环污泥厌氧消化器,涉及了5项专利技术。其中内循环消化器靠回流沼气来控制反应器的传质,是课题组在处理废水的内循环厌氧反应器的基础上根据污泥消化特点研发出新型污泥消化器,与目前常用的完全混合式消化器相比,它的流态更接近推流式。它的优点是:

l 传质好,水力停留时间短; 

l 操作简便,易控制;

l 有机物降解率较高; 

l 可以防止消化器内砂累积和浮渣层形成。

目前在我国南方的污水厂已经完成中试(图2)中试系统实际运行取得的主要参数如下:

进泥VSS/SS=0.42,55度厌氧发酵时,停留时间9.6d,平均VSS去除率51%;停留时间12.5d,平均VSS去除率60%;平均产气率0.46m3/kgVSS;若将所产沼气用于污泥干化,可获得含水率55%的污泥。

 

                                                    2建成的中试内循环污泥消化器

3应用说明

有机物含量40%以上的污泥以及相似有机物料的厌氧消化

4效益分析

系统投资(热泵+污泥消化+干化)大约为15~17万元/吨污泥(80%含水率),运行费120元/吨污泥(80%含水率)左右。

5合作方式

技术转让