市政污泥与餐厨垃圾分质分相高效协同厌氧消化技术(二等奖)

发布日期: 2022-11-29     
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更新时间 : 2022-11-29
       一、获奖项目:市政污泥与餐厨垃圾分质分相高效协同厌氧消化技术(二等奖)

       二、主要完成单位:清华大学深圳国际研究生院、深圳市利赛环保科技有限公司、四川深蓝环保科技有限公司

       三、主要完成人:李欢、邓舟、冯凯、苟锐、彭冲、刘锦伦、廖晓聪、胡益铭、范永信

       四、项目简介:

       本项目根据污泥与餐厨垃圾各自的性质和厌氧消化规律,提出市政污泥“水热分质”与餐厨垃圾“分相发酵”后协同消化的新思路。针对市政污泥,采用高温水热处理实现污泥颗粒的破解和固相有机质的溶出分解,经固液分离后的水热滤液用于产甲烷,其主要含有易降解的小分子有机酸,这就破除了污泥颗粒水解对厌氧消化速率的限制;同时污泥的机械脱水性能可以大幅改善,泥饼含水率降至50%并趋于无机化,便于后续处置或利用。针对餐厨垃圾,除杂除油后通过工艺调控进行异型乳酸发酵,使有机质液化并形成以乳酸、乙酸为主的发酵产物,再将其与水热滤液进行共消化,这就克服了餐厨垃圾单独消化面临的易过酸化导致系统失败的问题。在这一方案中,污泥腐殖酸等难降解物质经水热处理和固液分离后主要残留在固相,而液相腐殖酸的分子量和生化降解性能明显改善,这就克服了污泥腐殖酸对厌氧消化的抑制。

       五、项目创新点:

       1. 项目提出了污泥水热分质和餐厨垃圾发酵后再进行协同厌氧消化的新工艺。

       2. 项目系统揭示了高含固污泥的传递规律和水热处理过程中腐殖酸的转化规律。

       3. 本项目同时揭示了不同发酵过程的微生物群落结构和代谢过程。综合考虑产甲烷性能和调控成本,在市政污泥与餐厨垃圾分质分相高效协同厌氧消化中,餐厨垃圾适宜采用乳酸发酵,进料控制有机质浓度8~10%,固体停留时间4天,不需要调控PH。

       六、推广应用:

       本项目“市政污泥与餐厨垃圾分质分相高效协同厌氧消化”技术已首次用于深圳市生物质垃圾处理处置工程。该项目总投资2.5亿元,设计处理规模为餐厨垃圾200t/d,污泥300t/d。厌氧消化系统有机质转化率达到80%左右,系统整体有机质转化率达到65%左右,沼气产率达到650m3/tVS;每年能产出工业油脂3000余吨,并网电量(不含自用电)超过800万度,减排二氧化碳8万t。该工程已经成为深圳市最大的餐厨垃圾处理设施和主要的污泥处理设施,为深圳市生活垃圾分类工作和无废城市建设提供了有力支撑。
 

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深圳市城市生物质垃圾处置工程鸟瞰图