厭氧發(fā)酵的工程應(yīng)用實(shí)例

1、厭氧發(fā)酵的工程應(yīng)用實(shí)例,1.瑞士考穆坡蓋斯(kompogas) 越來越多的關(guān)心生態(tài)平衡的機(jī)構(gòu)選擇了分類處理垃圾的方法，因?yàn)樵谑姓腥种灰陨系某煞质怯袡C(jī)物和可以循環(huán)利用的物質(zhì)，分類收集的有機(jī)廢物，特別是濕的和易降解的部分，以生態(tài)和經(jīng)濟(jì)方面合理的方式循環(huán)利用。有機(jī)物中的能量用來產(chǎn)生熱能和電力。 kompogas處理廠（詳見表5-3-9），每天接受有機(jī)廢物，所有設(shè)備均能可靠的完成處理和循環(huán)過程。 圖2-3-30給出了這種處理廠的原理示意圖，廢物分解過程中產(chǎn)生的沼氣轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏蜔崮?，除了滿足處理廠運(yùn)行需要之外，還有相當(dāng)部分的剩余可以輸出。沼氣作為一種替代或混合能源，可以提純至天然氣標(biāo)準(zhǔn)用來驅(qū)動

2、機(jī)動車輛或發(fā)電。由于設(shè)備運(yùn)行可靠，所以可以獲得高產(chǎn)氣率。在這方面已經(jīng)積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)，利用新的核心模塊降低了這類處理廠的造價。,工藝特點(diǎn): （1）有機(jī)廢物的處理符合生態(tài)學(xué)原則； （2）利用廢物中的能量，產(chǎn)生可觀的能源； （3）符合現(xiàn)有的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)； （4）采用5560高溫厭氧發(fā)酵，臥式發(fā)酵罐可安裝在工廠的地下室； （5）可獲得高品質(zhì)的腐殖質(zhì)，不損失其中養(yǎng)分，可以配合堆肥廠使用； （6）無異味散發(fā)，填埋量最?。?（7）占用空間小，減少二氧化碳的排放。 工藝流程 圖2-3-31kompogas處理廠的工藝流程圖。整個工藝分供料準(zhǔn)備、發(fā)酵、堆肥、廢水處理、沼氣利用和空氣處理六大部分。,工藝流程說明:

3、 1供料準(zhǔn)備 1.1機(jī)動車閘門；1.2接收區(qū)(平臺/槽)；1.3供料系統(tǒng)；1.4螺旋粉碎機(jī)；1.5分離不能處理物質(zhì)；1.6減小體積；1.7磁力分選機(jī) 2發(fā)酵 2.1中間存貯；2.2帶泵的供料罐；2.3換熱器；2.4發(fā)酵裝置；2.5出料口；2.6帶供料罐的脫水機(jī)；2.7脫水貯存罐；2.8濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 3堆肥和堆肥結(jié)束 3.1最后堆肥生產(chǎn)線；3.2供料系統(tǒng)；3.3筒形篩；3.4重力分離系統(tǒng) 4廢水處理 4.1密封的貯存裝置；4.2生物污水處理 5沼氣利用 5.1沼氣處理；5.2膜式貯存罐；5.3聯(lián)合發(fā)電機(jī)組；5.4應(yīng)急沼氣燃燒器；5.5熱能分配裝置；5.6配電裝置； 5.7沼氣處理；5.8充氣站

4、6排放空氣處理 6.1輸氣裝置；6.2生物過濾器；6.3空氣加濕器,2.芬蘭斯堪斯卡（skanska）公司的有機(jī)物厭氧發(fā)酵工藝 skanska公司將城市污水處理中的污泥消化技術(shù)拓展到處理城市生活垃圾，取得了很好的效果，已在芬蘭和德國等地建立了示范工廠，最近幾年進(jìn)入中國上海等地推廣此技術(shù)。 工藝特點(diǎn)： skanska公司的工藝基本與kompogas公司的工藝相同，其主要區(qū)別是： （1）其備料罐是專利技術(shù)，在備料罐中實(shí)現(xiàn)水選，將輕質(zhì)物料用刮渣機(jī)刮出來；砂石、玻璃等從備料罐下部用水反沖排除，備料罐還能調(diào)節(jié)干固有機(jī)物進(jìn)料的含量和溫度。 （2）采用立式發(fā)酵罐（又稱生物反應(yīng)器），罐體室外露天安裝，下錐體和

5、排渣口在地下室，實(shí)現(xiàn)潔凈生產(chǎn)。 （3）采用中溫35-37發(fā)酵工藝，參入發(fā)酵的菌種比較皮實(shí)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。,工藝流程： 圖2-3-32是skanska公司的發(fā)酵工藝流程圖。破碎后的可腐有機(jī)物被送入備料罐，在重力作用下，輕質(zhì)物料被浮渣刮渣機(jī)刮走，惰性固體廢物如玻璃、磚瓦、石頭、不帶磁性金屬的廢電池等沉積到備料罐底部，經(jīng)過反沖洗后排出。同時，為適應(yīng)厭氧發(fā)酵的需要，備料罐還能調(diào)節(jié)干固有機(jī)物進(jìn)料的含量和溫度。在備料罐中經(jīng)過充分混合后的物料通過管道輸送到生物反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度維持在35c，并按要求進(jìn)行攪拌，1520天完成厭氧發(fā)酵過程。發(fā)酵后的物料被送到消毒罐，加熱到70c，維持時間不少于30分鐘，然后經(jīng)壓

6、榨機(jī)脫水，形成固體腐殖質(zhì)。這種腐殖質(zhì)可直接用于改良土壤，也可作為復(fù)合肥和生物菌肥（如固氮菌、解磷菌和解鉀菌肥）等的原料。產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化后直接用作燃料或發(fā)電。 圖2-3-33是生物反應(yīng)器和沼氣罐的外觀圖，圖2-3-34是生物反應(yīng)器的下錐體部分。 表5-3-14給出了用skanska公司的工藝流程，處理1000kg干固體的能量平衡。,3.南陽酒精廠厭氧接觸工藝 （1）概況 南陽酒精總廠（現(xiàn)為天冠集團(tuán)），采用薯類作原料，年產(chǎn)酒精10萬噸。該廠年排出酒精廢糟液80多萬噸，廢氣7萬m3，廢渣3萬多噸。該廠是國內(nèi)最早采用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的酒精廠，開始采用消化池發(fā)酵，1987年投資建造兩個5000m3的發(fā)

7、酵罐，一個10000m3的儲氣罐，以及其他配套工程，日處理糟液由原來的400500m3提高到1500m3，日產(chǎn)沼氣由10000m3提高到40000m3。配合南陽市煤氣、沼氣混合工程，在市區(qū)南北各建2萬m3和3萬m3的儲氣柜，鋪設(shè)沼氣輸送管道55km，新建調(diào)壓站7座，與煤氣混合，可解決10萬戶，40萬人的生活用氣，其規(guī)模之大，居亞洲之首。 （2）處理工藝 南陽酒精總廠的廢糟液處理整個工藝流程見圖2-3-35。酒精廠排放1300-1500t/d酒糟廢液。這一排放廢液經(jīng)過固液分離，分離出的ddg作為飼料出售。經(jīng)過固液分離后的廢液量為1000-1100t/d，進(jìn)入?yún)捬跸?。值得說明的是在兩種情況下，

8、厭氧處理的糟液量是有變化的，一是如果飼料銷售價格低或銷售不出去時；二是當(dāng)城市需要更多的沼氣時，均將不進(jìn)行固液分離而全部進(jìn)入?yún)捬跸匾远喈a(chǎn)沼氣。所以這是厭氧接觸工藝的一個優(yōu)點(diǎn)，也是本系統(tǒng)的一個優(yōu)點(diǎn)。因在產(chǎn)生沼氣和飼料銷售兩個渠道可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，增加了系統(tǒng)的靈活性。,（3）工廠效益 南陽酒精廠年轉(zhuǎn)化為沼氣的cod總量達(dá)到33,000噸以上。由于市區(qū)40%的居民用上了沼氣，可少向大氣排放二氧化硫、氮氧化物、煙塵2,400噸以上；減少燃煤廢渣6,000噸以上。南陽酒精廠沼氣工程的建成，沼氣主要用于居民生活和工業(yè)原料，因此帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 經(jīng)濟(jì)效益：年產(chǎn)沼氣1200多萬m3，年

9、增收600多萬元（0.5元/m3）。 社會效益：解決了南陽市區(qū)2萬多戶，10萬人的燒氣問題，甩掉了煤爐子，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤20,000多噸。同時每天供應(yīng)南陽市石油化工廠6,0008,000m3沼氣做工業(yè)原料，生產(chǎn)二氯甲烷、三氯甲烷等，使該廠年增銷售收入2,400萬元，利稅280萬元。發(fā)酵池的消化液可做有機(jī)肥料灌溉農(nóng)田35萬畝，年節(jié)約化肥6,000多噸，節(jié)水80多萬噸。根據(jù)國家環(huán)?？偩譁y定，每年利用80萬m3消化液，肥效相當(dāng)于氮、磷、鉀復(fù)合肥6,900噸，可使農(nóng)田增產(chǎn)23成，獲效益200萬元以上。 環(huán)保效益：年處理廢液80多萬噸，酒精廢糟液經(jīng)發(fā)酵后，cod、bod含量分別降低84%和90%，ph值由4.2上升到7.27.3，懸浮物由20,000mg/l降低到700mg/l。每年轉(zhuǎn)化的cod總量在33,000噸以上。每年2萬多戶居民用沼氣代替煤球，減少排放二氧化硫等廢氣500多噸，減少廢渣10,000多噸。,圖2-3-30考穆坡蓋斯(kompogas)工廠的