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固废安全处理处置与资源化

该项研究工作突破了传统厌氧消化要求进料含固率为5%的技术要求,实现了将进料含固率提升至10%~20%实现连续稳定厌氧消化的可行性与调控措施,提出了适用于我国典型低有机质污泥高含固厌氧消化的技术路线,解决了我国城市不同废弃物在高含固的条件下实现协同厌氧消化问题,增加消化设施的工程效益,提高反应效率的问题,为我国城市有机质的协同消化提供了机理与技术研究的支撑,突破了国外技术垄断。

#节能环保
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成果简介

国内外有微波强化预处理促进低有机质污泥厌氧资源化、城市低有机质污泥的好氧堆肥研究、温和热处理对低有机质污泥厌氧消化性能的影响等相关城市污泥厌氧化资源化技术,但针对我国污泥有机质低、含砂量高、区域差异大的特点的合适的污泥资源化处理处置技术却鲜少,本技术方案突破了传统厌氧消化要求进料含固率为5%的技术要求,实现了将进料含固率提升至10%~20%实现连续稳定厌氧消化的可行性与调控措施,并在国际上较早报道了脱水污泥直接实现厌氧消化的连续流试验结果,并提出了高含固体系下污泥与餐厨等城市有机质废弃物的协同厌氧消化调控技术,创造性的提出了适用于我国典型低有机质污泥高含固厌氧消化的技术路线。

市场背景

我国具有世界上最大的有机质废弃物产生量:城镇污泥年产量已经超过4000万吨(以含水率80%脱水污泥计,以下同),以有机垃圾、餐厨废弃物为代表的城市有机质废弃物产量超过1亿吨/年。但我国对有机质废弃物的稳定化处理与资源化处置显著落后于发达国家,目前我国主要处理处置措施仍为填埋和焚烧,对城市环境造成严重的二次污染威胁。随着欧洲等发达国家可再生能源战略的实施、国际能源危机的进一步加深、我国对大气环境及水环境质量要求的进一步提高,城镇有机废弃物的高效生物燃气化技术,尤其可以满足大型城市集中式处理处置与能源资源综合利用需要的有机废弃物干法厌氧生物制气技术,可以把有机质废弃物高效转化为生物燃气,生产清洁能源,实现废弃物的减量化和高值循环利用,已经成为目前国际上有机垃圾、城市污泥等富含有机质废弃物处理和资源化利用的重点发展方向,各国纷纷在该领域投入大量研究,抢占城市有机质废弃物资源化与能源化产业化技术的制高点。由于我国污泥泥质的特殊性,其有机质含量远低于国外、含砂量高、生物反应池负荷低等,国外传统成熟的污泥厌氧消化处理技术在我国无法得到稳定应用,造成国内大量污泥处理处置设施的故障闲置,城市污泥及有机质处理处置技术存在着重大的瓶颈性问题。

技术亮点/难点

该项研究工作突破了传统厌氧消化要求进料含固率为5%的技术要求,实现了将进料含固率提升至10%~20%实现连续稳定厌氧消化的可行性与调控措施,提出了适用于我国典型低有机质污泥高含固厌氧消化的技术路线,解决了我国城市不同废弃物在高含固的条件下实现协同厌氧消化问题,增加消化设施的工程效益,提高反应效率的问题,为我国城市有机质的协同消化提供了机理与技术研究的支撑,突破了国外技术垄断。在此基础上,进一步针对我国污泥低热值的泥质特点,开发了适用于生污泥与消化污泥的热解/焚烧耦合技术,并形成核心装备,解决了污泥及工业固废高效热化学处理的技术难道与成套装备。

技术优势

相较于传统消化技术,解决了我国有机质废弃物处理设施普遍存在的厌氧消化产气率低、降解率低的问题,实现了高进料含固率下的持续稳定运行,提高了单位体积产气率,从而提高了单位体积产能,在原有工艺基础上提供了更高的生物质能源利用率,从而实现市政污泥、餐厨、禽畜粪便、有机垃圾等废弃物中营养物质与能源的协调调配与高值利用。

项目成熟度

项目已经进入示范运行阶段,在长沙(基于热水解预处理的高含固污泥厌氧消化工程,500吨/天)、镇江(污泥热水解+污泥/餐厨高含固协同厌氧消化工程,260吨/天)、丽水(市政与工业污泥热解/焚烧耦合无害化处理,100吨/天)等地建立了示范工程,取得了良好的运行效果。

通过本技术的应用实行,市政污泥及城市有机质高级协同厌氧消化制气技术的研发及产业化有助于解决我国有机质废弃物处理设施普遍存在的厌氧消化产气率低、降解率低的问题,在原有工艺基础上提供更高的生物质能源利用率。既可以解决城镇污泥及其他城市有机质的处理处置问题,又实现资源的充分利用和能量流的最大化循环,突破了我国在生物质能这一重大国际热点新能源领域的技术与产业竞争力,具有重要的社会和创新效益。

转化方式

技术咨询、技术服务(包括培训、检测等)、产学研合作

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