有機垃圾厭氧消化技術介紹
有機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物,如農業垃圾或生活垃圾中有機物部分,主要特點是在厭氧消化工藝過程中,由于進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器具有容積小、處理量大的特點。典型技術有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,采用垂直的圓柱形消化器,是一項成熟工藝。反應器內垃圾固含率25%-35%,停留時間22-28天,產氣量80-180Nm3/噸。消化后的固體穩定化需要進行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活性等特點,上世紀80年代后期Valorga工藝朝面向全部種類的垃圾發展。該工藝采用滲濾液部分回流與沼氣壓縮攪拌技術,具有比較好的經濟與環境效應。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,垃圾平均產氣量110Nm3/噸進料垃圾。目前歐洲有十幾個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保公司研制開發的,并于1994年在瑞士的Baar成功建設了第一個利用該工藝的有機垃圾處理廠,年處理有機垃圾18,000噸。由于該工藝具有很高的生態環保性,其先進的工藝技術具有較大的市場潛力,符合歐洲對有機垃圾處理日益嚴格的環保標準。德國Linde公司根據市場的發展需要,收購了該公司并對該專利工藝進行了整合。當時的厭氧技術還不是很成熟,Linde公司對其采取了嚴謹的完善措施,并于1996年首先在德國的Eurasburg Quarzbichl進行了處理規模為4噸/天的小試,1997年在德國的Ravensburg進行了處理規模為1,500噸/年的中試,以進一步完善工藝并確保該技術的適用性。
在該工藝的干式消化過程中,有機垃圾經過分揀破碎等預處理后,與部分已經消化的物料混合,通過進料系統送入消化反應器內。消化物料的含固率在20~35%之間,消化反應器內的物料可通過氣體或機械攪拌等方式進行攪拌,物料經過25~30天的厭氧消化后,由出料系統排出罐體,送入脫水系統進行脫水。在消化期間大約有60%左右的有機物被轉化為生物氣,可進行能源利用。BRV臥式厭氧消化工藝成為德國目前最新的厭氧消化工藝,已經在歐洲多個垃圾處理廠實施,并取得了良好的運行效果,
3.LINDE濕法處理工藝
Linde濕式厭氧消化技術屬于單級厭氧消化技術,是典型的完全混合消化反應器。該工藝最早于1968年開發,好氧消化,好氧處理工業污水、糞便。自1975,開始進行糞便的厭氧處理,食品工業廢水的好氧和厭氧處理,復雜的多級污水處理;自1991年對居民分類生物垃圾的濕法消化工藝,包括消化殘渣的脫水和濾液的處理;從1993起應用糞便與工農業有機垃圾的聯合消化工藝;1996年應用于剩余污泥與工業/市政有機垃圾的聯合消化;1999年開始形成最終廢棄物的機械生物處理工藝、有機殘渣的生物穩定化和熟化工藝。垃圾處理的配套工藝包括:機械預處理,堆肥,廢氣和廢水的處理。消化罐內總固體濃度在8% - 15%,可以進行高溫或中溫消化反應。其特征是在反應器中心設有一個用于氣體循環的管道;消化殘渣的污染物已于前處理環節分離,因此殘渣可以用于生產高質量的有機肥。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垃圾等。

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