成果簡介

國內(nèi)外有微波強(qiáng)化預(yù)處理促進(jìn)低有機(jī)質(zhì)污泥厭氧資源化、城市低有機(jī)質(zhì)污泥的好氧堆肥研究、溫和熱處理對低有機(jī)質(zhì)污泥厭氧消化性能的影響等相關(guān)城市污泥厭氧化資源化技術(shù)，但針對我國污泥有機(jī)質(zhì)低、含砂量高、區(qū)域差異大的特點(diǎn)的合適的污泥資源化處理處置技術(shù)卻鮮少，本技術(shù)方案突破了傳統(tǒng)厭氧消化要求進(jìn)料含固率為5%的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)了將進(jìn)料含固率提升至10%~20%實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定厭氧消化的可行性與調(diào)控措施，并在國際上較早報道了脫水污泥直接實(shí)現(xiàn)厭氧消化的連續(xù)流試驗結(jié)果，并提出了高含固體系下污泥與餐廚等城市有機(jī)質(zhì)廢棄物的協(xié)同厭氧消化調(diào)控技術(shù)，創(chuàng)造性的提出了適用于我國典型低有機(jī)質(zhì)污泥高含固厭氧消化的技術(shù)路線。

市場背景

我國具有世界上最大的有機(jī)質(zhì)廢棄物產(chǎn)生量：城鎮(zhèn)污泥年產(chǎn)量已經(jīng)超過4000萬噸（以含水率80%脫水污泥計，以下同），以有機(jī)垃圾、餐廚廢棄物為代表的城市有機(jī)質(zhì)廢棄物產(chǎn)量超過1億噸/年。但我國對有機(jī)質(zhì)廢棄物的穩(wěn)定化處理與資源化處置顯著落后于發(fā)達(dá)國家，目前我國主要處理處置措施仍為填埋和焚燒，對城市環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染威脅。隨著歐洲等發(fā)達(dá)國家可再生能源戰(zhàn)略的實(shí)施、國際能源危機(jī)的進(jìn)一步加深、我國對大氣環(huán)境及水環(huán)境質(zhì)量要求的進(jìn)一步提高，城鎮(zhèn)有機(jī)廢棄物的高效生物燃?xì)饣夹g(shù)，尤其可以滿足大型城市集中式處理處置與能源資源綜合利用需要的有機(jī)廢棄物干法厭氧生物制氣技術(shù)，可以把有機(jī)質(zhì)廢棄物高效轉(zhuǎn)化為生物燃?xì)猓a(chǎn)清潔能源，實(shí)現(xiàn)廢棄物的減量化和高值循環(huán)利用，已經(jīng)成為目前國際上有機(jī)垃圾、城市污泥等富含有機(jī)質(zhì)廢棄物處理和資源化利用的重點(diǎn)發(fā)展方向，各國紛紛在該領(lǐng)域投入大量研究，搶占城市有機(jī)質(zhì)廢棄物資源化與能源化產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的制高點(diǎn)。由于我國污泥泥質(zhì)的特殊性，其有機(jī)質(zhì)含量遠(yuǎn)低于國外、含砂量高、生物反應(yīng)池負(fù)荷低等，國外傳統(tǒng)成熟的污泥厭氧消化處理技術(shù)在我國無法得到穩(wěn)定應(yīng)用，造成國內(nèi)大量污泥處理處置設(shè)施的故障閑置，城市污泥及有機(jī)質(zhì)處理處置技術(shù)存在著重大的瓶頸性問題。

技術(shù)亮點(diǎn)/難點(diǎn)

該項研究工作突破了傳統(tǒng)厭氧消化要求進(jìn)料含固率為5%的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)了將進(jìn)料含固率提升至10%~20%實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定厭氧消化的可行性與調(diào)控措施，提出了適用于我國典型低有機(jī)質(zhì)污泥高含固厭氧消化的技術(shù)路線，解決了我國城市不同廢棄物在高含固的條件下實(shí)現(xiàn)協(xié)同厭氧消化問題，增加消化設(shè)施的工程效益，提高反應(yīng)效率的問題，為我國城市有機(jī)質(zhì)的協(xié)同消化提供了機(jī)理與技術(shù)研究的支撐，突破了國外技術(shù)壟斷。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步針對我國污泥低熱值的泥質(zhì)特點(diǎn)，開發(fā)了適用于生污泥與消化污泥的熱解/焚燒耦合技術(shù)，并形成核心裝備，解決了污泥及工業(yè)固廢高效熱化學(xué)處理的技術(shù)難道與成套裝備。

技術(shù)優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)消化技術(shù)，解決了我國有機(jī)質(zhì)廢棄物處理設(shè)施普遍存在的厭氧消化產(chǎn)氣率低、降解率低的問題，實(shí)現(xiàn)了高進(jìn)料含固率下的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，提高了單位體積產(chǎn)氣率，從而提高了單位體積產(chǎn)能，在原有工藝基礎(chǔ)上提供了更高的生物質(zhì)能源利用率，從而實(shí)現(xiàn)市政污泥、餐廚、禽畜糞便、有機(jī)垃圾等廢棄物中營養(yǎng)物質(zhì)與能源的協(xié)調(diào)調(diào)配與高值利用。

項目成熟度

項目已經(jīng)進(jìn)入示范運(yùn)行階段，在長沙（基于熱水解預(yù)處理的高含固污泥厭氧消化工程，500噸/天）、鎮(zhèn)江（污泥熱水解+污泥/餐廚高含固協(xié)同厭氧消化工程，260噸/天）、麗水（市政與工業(yè)污泥熱解/焚燒耦合無害化處理，100噸/天）等地建立了示范工程，取得了良好的運(yùn)行效果。

通過本技術(shù)的應(yīng)用實(shí)行，市政污泥及城市有機(jī)質(zhì)高級協(xié)同厭氧消化制氣技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化有助于解決我國有機(jī)質(zhì)廢棄物處理設(shè)施普遍存在的厭氧消化產(chǎn)氣率低、降解率低的問題，在原有工藝基礎(chǔ)上提供更高的生物質(zhì)能源利用率。既可以解決城鎮(zhèn)污泥及其他城市有機(jī)質(zhì)的處理處置問題，又實(shí)現(xiàn)資源的充分利用和能量流的最大化循環(huán)，突破了我國在生物質(zhì)能這一重大國際熱點(diǎn)新能源領(lǐng)域的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)競爭力，具有重要的社會和創(chuàng)新效益。

轉(zhuǎn)化方式

技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)（包括培訓(xùn)、檢測等）、產(chǎn)學(xué)研合作