DANAS有機廢棄物干式厭氧發酵技術及裝備
發布日期:2019-12-16 瀏覽次數:395
技術依托單位:北京中持綠色能源環境技術有限公司
技術發展階段:推廣應用
適用范圍:
①原料種類:畜禽糞便、農作物秸稈、城鎮生活垃圾、餐廚垃圾、市政污泥等有機固體廢棄物,進料的有機質含量≥50%;
②混合物料含固率:15-35%;
③原料粒徑:≯1~2cm;
④混合物料含雜率:≯10%。
⑤處理規模:有機廢棄物物料量≥50t/d(含水率80%)。
主要技術指標和參數:
一、工藝路線及參數
工藝路線:本工藝主要工藝流程如下:有機廢棄物經混料倉暫存、混勻后,送入臥式干式厭氧反應器進行厭氧發酵過程。反應器中物料經長軸推流式攪拌器,實現推進、勻化、傳質、傳熱等功能。發酵產出氣體進入頂部氣柜暫存后凈化、利用;發酵殘渣由柱塞泵進入固液分離系統,其中沼液經處理后可用于農作物灌溉,沼渣可繼續加工為有機肥料,也可經脫水后作為營養土基質。沼氣凈化脫硫后沼氣發電或者沼氣提純精制生物天然氣使用。
主要工藝、技術參數:
物料進料含固率:15-35%;
進料有機物降解率:50-75%;
容積負荷:4-5kg·VS/(m3·d);
容積產氣率:2-6m3/m3;
容雜率:≯10%;
厭氧發酵罐停留時間:15-30d;
運行溫度:中溫或高溫。
二、主要技術指標
主體設備壽命:30年
直接運行費用:91元/t物料(其中電費45元/t物料;人工費25元/t物料;藥劑費20元/t物料;水費1元/t物料)
三、技術特點
進料有機物降解率:50-75%;
沼渣好氧腐熟后制備有機肥,產品滿足《有機肥料》(NY525-2012)中的相關要求;
沼氣提純凈化后發電或者精制生物天然氣,采用沼氣發電時能量回收率達到83%-85%;
沼氣精制生物天然氣,滿足《車用壓縮天然氣》(GB18047-2000)和《城鎮燃氣技術規范》(GB50494-2009)中的相關要求;
臭氣經處理后符合《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)。
四、技術推廣應用情況
通過先進的DANAS有機廢棄物干式厭氧發酵技術,可將有機廢棄物轉化加工為高品質功能肥料,并回收生物質能,建立良性城鄉物質循環,重構城鄉區域環境、農業和能源要素。自2017年該技術研發成功,形成系類產品DA-3100、DA-1600,DA-3100順利應用于山東省泰安市肥城市畜禽污染物治理與綜合利用項目后,DA-1600在河南省商丘市睢縣(“睢”念“suī”)順利得到了應用。
1. 山東省泰安市肥城市畜禽污染物治理與綜合利用項目,項目設計規模為每天處理150噸/天糞便、秸稈、果蔬垃圾等農業廢棄物,日產天然氣5000m3,年產有機肥10000噸的豬糞、秸稈等有機廢棄物干式厭氧發酵工程。
2. 河南省商丘市睢縣第三污水處理廠有機質處理中心項目,項目總設計規模為100t/d(含水率80%)的市政污泥和畜禽糞便,一期設計規模為50t/d(含水率80%),采用干式厭氧發酵技術。
五、實際應用案例
案例名稱:山東省泰安市肥城市畜禽污染物治理與綜合利用項目
業主單位:肥城中持十方生物能源有限公司
工程地址:山東省泰安市肥城市桃園鎮東里一村以南、安桃路以北
工程規模:每天處理150噸/天糞便、秸稈、果蔬垃圾等農業廢棄物
項目投運時間:2018年01月至今
驗收情況:已驗收
工藝流程:
玉米秸稈收集運輸到廠后,經過二次粉碎,進入秸稈料倉;
果蔬垃圾收集運輸到廠內,經過破碎后進入果蔬垃圾料倉;
畜禽糞便收集運送到廠后,進入糞便料倉,秸稈與果蔬垃圾破碎后的物料輸送至糞便料倉進行三種物料的混合,之后通過螺旋輸送入DANAS干式厭氧反應器。物料在反應器中調配含水率,通過沼液回流調至含水率80%。發酵產生的沼氣送入沼氣儲柜,一部分由沼氣鍋爐燃燒轉化為熱能,給DANAS干式厭氧系統提供熱源;另一部提純后制成生物天然氣銷售。厭氧后的消化液經過固液分離機,沼渣進行好氧發酵,加工成生物有機肥。沼液部分回流至干式厭氧反應器,用于調配反應器中物料的含水率,回流沼液量不能滿足含水率要求時,可增補系統外污水或其他回用水;多余部分沼液通過板框脫水機進一步深度脫水后通過UASB反應器處理,之后排入沼液儲池儲存,供種植時做液肥使用。
主要工藝運行和控制參數:
進厭氧發酵罐物料總量:150t/d
進厭氧消化系統含水率:80%
可降解有機物量:13t/d
厭氧消化系統有機物降解率:60%
厭氧發酵罐停留時間:26天
厭氧發酵罐反應溫度:高溫運行,厭氧反應溫度控制在49℃范圍內,溫度波動控制在正負0.5℃
厭氧消化系統容積負荷:設計容積負荷為4.6kgVS/m3.d
產沼氣量:10000m3/d
甲烷含量:55-60%
天然氣產量:5000Nm3/d
有機肥產量:30t/d
除臭:滿足《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)廠界標準值中的二級新擴改建項目標準
關鍵設備及設備參數:
高干厭氧反應器采用臥式長方體鋼架結構,底部為半圓槽型。設置2座厭氧反應器,每一座反應器設置1臺攪拌器,攪拌器采用一體式長軸攪拌器,攪拌軸與物料流向平行。充分厭氧后的消化液經出料螺旋壓入柱塞泵進料箱,由柱塞泵泵送至脫水系統。反應器長度35米,寬度10米,高度10米,總容積 3100方,材質為全鋼結構。是目前國內自主研發產品中單個容積最大的。
污染防治效果和達標情況:
年處理畜禽糞污5.5萬噸,通過干式厭氧發酵技術,絕干重減量25-35%,經后續深度脫水及滾筒好氧發酵及有機肥深加工, 總量減量70%-75%。含水率由80%降至30%以下,每年產生有機肥7300噸,滿足《有機肥料》(NY 525-2012)中有機肥料產品標準。
二次污染治理情況
臭氣經處理后符合《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)廠界標準值中的二級標準。噪聲符合《工業企業廠界環境噪聲排放標準》(GB12348-2008),噪聲排放的三級標準。水、渣:沒有外排,實現零排放。
投資費用:總投資8540.5萬,其中設備投資5400萬
直接運行費用:91元/t 物料(其中電費 45 元/t 物料;人 工費 25 元/t 物料;藥劑費 20 元/t 物料;水費 1 元/t 物料)
能源、資源節約和綜合利用情況:
前本工程每天可產生12000m3沼氣,其中8%左右的沼氣用于鍋爐,產生的熱水供廠區采暖和反應本身物料加熱;余下的沼氣凈化提純精制生物天然氣,年產生物天然氣183萬Nm3/年,產氣氣滿足《車用壓縮天然氣》(GB18047-2000)和《城鎮燃氣技術規范》(GB 50494-2009)的標準要求。