生物质废物无害化与资源化技术路线选择与优化 靳志军 （四川深蓝环保科技股份有限公司）

生物质废物无害化与资源化技术路线选择与优化

靳志军（四川深蓝环保科技股份有限公司）

生物质废物的处理与处置要解决的环保问题：卫生安全问题；腐败、臭味问题；处理过程中产生的废气；处理过程中产生的废水；处理后残留物的去向（处置）。

生物质废物的处理与处置目标：一个是减量化、无害化、资源化，这就涉及到哪个优先的问题，平衡的问题。从环保的角度出发，无害化目标应该排在第一位；引入资本的话，投资人往往追求资源化（收益）。两者协调最好：资源化和无害化两个目标达成平衡。处理目标和最终出路（包括残渣和资源化产品的出路），以及可用场地，共同决定了技术路线的选择范围。最终出路应因地制宜、多种途径。一座城市不可能用一种方法处理掉污水。你可以填埋也可以焚烧等等。

资源化途径，一种是能源化的途径，生物柴油不在我们的考虑之内，主要是燃气、甲烷，做成生物质燃料。肥料化、饲料化就是碳氮磷。能源化是最好的方式。

无害化途径，比较多，但无害化只是一个脱离，还不是最终的处置行动。

生物质废物的处理与处置技术路线---可用技术

生物处理是效率最高、最经济的处理方式——节省能量、副产物少。

纯粹的物理化学处理方法往往不够经济，且二次污染物过多。

在选择生物质废物的处理方式的时候，应该尽可能把生物处理方式包括在内。

单纯的生物处理方式往往耗时过长、占地过大。

厌氧消化是各个国家，尤其是欧洲，是解决细胞物质方面最常用的，也是最有效的一种方法，它还能产生清洁的能源甲烷，如果有条件可以考虑，但是厌氧消化又有它的一些局限性。恰好现在的热水解又弥补了厌氧消化的一些缺陷，它的效率低，硫化氢浓度高，可以解决一些不好的地方，这两个组合起来是一个非常好的技术路线。下面这个技术就是热水解加上厌氧消化，加上水热改性，只要脱硫剂。但是这个技术有的时候不太适合我们的国情，往往在有些场合厌氧消化产生的沼气，即便是加了热水解，最后产气量增加以后，还不能满足热水解所需，还不能满足水热改性所需。

为了使他更广泛地应用在国内，对它进行了一些改进。其中一个改进，就是在污泥里加一点泥沙，因为经过水热改性以后，黏度非常低，泥沙可很轻松分离出来。可以脱砂，大大解决泥沙沉积对厌氧消化的麻烦，加了这样一个工艺，解决了浮渣问题。

还加了一个蒸汽压缩，用了两次闪蒸，这个系统里边一般是包括两个锅炉，水的单位里头有4个高压锅，先烧热一个，等完全反应之后也要放弃，汤不要出来，水不要出来，把它引到另外一个装完料的反应器里面去。等这个过程慢下来的时候，这个温度有130～140℃，一次产程就结束了，又把它泄漏到二次闪蒸器里头。用了海水淡化的一种办法，就是这个蒸气压，把它抽到负压大约85℃左右，现在是90℃，因为这个设备用了两年，还有一些疑虑。把这个压力出口提高到大气压以上，也就是110℃左右，又可以用到前面。经过这样的优化，蒸汽的消化量可减少22%。意味着有限的沼气可以处理更多的污泥。按照测算，如果污泥含固率为35%，这个沼气就可以解决。一般有5个点的富余。刚才说了沼气的厌氧消化是不稳定的。

下面是物料平衡图，把它叫做水热改性+厌氧消化工艺组合，其实这里面还有很多设备，尤其是压滤脱水机是一个非常重要的设备。这是按200吨的规模折算成80%的含水率计算的。尤其是泥饼的产量和有机质是有关系的，是45%。这样200吨污泥进来以后，能够剩下这么一些东西，大约是42吨泥饼，含水率大部分都在50%以下。另外还产生8000m³的沼气，烧掉了一半，剩下一半，有可能多有可能少，但是可保证工艺的原料。另外还有一个产品，就是大约180吨滤液，即尾水，这个如果在污水处理厂就好办一些，在这里需要一些成本来处理。因为我们是做垃圾渗液的处理有一些办法。我们解决了燃烧的问题，还需要一些水和电。

每处理一吨含水率为80%的污泥，成本根据规模而不同，变化的主要是人工和管理费用，大概是100元以下。实际的结果，不包括折旧费，直接成本是80～90块钱，甚至有时到70块钱。这个成本有三大部分构成，一个是电费，人工费，设计费，药剂费占得非常少。

水热改性技术特点与效果：大大提高了厌氧消化的效率，并显著增加沼气产率；水热反应过程没有相变，能耗低；通过闪蒸、蒸汽压缩和热交换回收大部分热能；通过对污泥改性显著改善脱水性能。

其他优点：最大限度消除了处理过程中的臭味，固体残渣绝无病原体，卫生安全；为后续厌氧处理提供更大的灵活性：可以先脱水获得高干泥饼，然后对滤液进行厌氧消化；也可以经除砂后直接进行有机质全量消化；水热后机械脱水无需使用药剂：无论是全量消化，还是水热后直接脱水，采用普通的压滤脱水都可以获得含水率~50%左右的泥饼；经过水热改性之后再厌氧消化，沼气中的硫化氢含量比不经过水热改性降低了一个数量级。高稳定、高干度泥饼为后续处置创造了非常好的条件，残渣出路可因地制宜，有多种出路可选。

（根据中国给水排水杂志2014年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会报告速记内容删减，未经报告人审核。）

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