浅谈厌氧消化对污泥处理处置经济性的影响.pdf

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1、Dr.Jiansan Zhang/张建三，Chief Scientist WPS,Passavant-Geiger GmbH/德国帕萨旺-盖格有限公司2023年02月25日浅谈厌氧消化对污泥处理处置经济性的影响浅谈厌氧消化对污泥处理处置经济性的影响Page 2污水处理的目的：按照排放要求，将污水中的污染物改变性质，分解、转化、分离、排出(降解溶解物、分离固态物、排离气体化合物)污泥处理的目的：要求：减量化、稳定化、无害化、资源化减量化、稳定化、无害化、资源化通过污泥处理改变污泥性质以满足处置要求，同时尽量优化处理费用并降低处置成本污水处理及污泥处理的目的污水处理及污泥处理的目的实质需求：“达标

2、达标”。将大部分污染物转化为污泥(和气体)从污水中分离出去。实质需求：“减量、消害减量、消害”。尽量多地将水从污泥中分离出去，并消除/减少其对环境可能造 成的危害。个人认为，实践工作中，“消除危害消除危害”比“减量减量”更重要。Page 3R&D Overview-Annual Conference 2017厌氧污泥消化的作用厌氧污泥消化的作用 污泥性质稳定稳定化厌氧消化的基本作用：通过有机干固体降解干固体降解，减少干固体总量 产生沼气，可作为高质量能源利用 通过有机物降解释放的大量自由易分离水份，可用简单低成本工艺分离厌氧消化的辅助有利作用：有机物降解会释放出降解产物，分离回流后作为污染物增

3、加污水处理负荷 降低了污泥干固体的单位热值含量厌氧消化的不利作用：Page 4100%=80gSS/(P*d)65%=52gSS/(P*d)35%=28gSS/(P*d)55%=27,5gSS/(P*d)100%=50gSS/(P*d)45%=22,5gSS/(P*d)沼气+污泥水生污泥消化污泥VSSMSSVSSMSS厌氧污泥消化的作用厌氧污泥消化的作用（欧洲典型数据，传统对比中常用模式）MSS=无机无机悬浮悬浮物物VSS=有机有机悬浮悬浮物物厌氧消化国内同事的顾虑国内同事的顾虑：国内多数市政污泥的固体含有机物比例往往偏低，且明显低于欧美的常规数值，厌氧消化还有经济效益吗？Page 5R&D

4、Overview-Annual Conference 2017厌氧污泥消化的作用厌氧污泥消化的作用（传统观察模式）仅考虑污泥中悬浮固体成分的变化，未将污泥作为整体元素观察，忽视了重要因素“水水“有机物降解与污泥总体减量的相互作用不明确 而有机物降解对后续处理工序成本影响的分析是需要在污泥作为整体的基础上进行评估的前面传统观察方式的问题：将污泥作为整体元素进行观察及对比(换一个视角更容易理解?)直观量化有机物降解量以及含水量消减对后续工艺处理成本的影响解决办法：Page 6污泥处理工艺分离去除水份的能耗代价污泥处理工艺分离去除水份的能耗代价 工工 艺艺 步步 骤骤分离分离1m3污泥水份所需能耗污

5、泥水份所需能耗 kWh/m3待分离污泥水份待分离污泥水份 重 力 浓 缩 10-3 至 10-2 机 械 脱 水 100 至 101（需同时考虑药剂成本）热 干 化、焚 烧 103Page 7厌氧污泥消化的作用厌氧污泥消化的作用换一个视角理解污泥问题：研究污泥处理过程的经济性必须“连泥带水”一起看！Page 8H2O 水SinSorg污泥的组成成分污泥的组成成分(基于总体量化观察视角)Sin=无机干固体Sorg=有机干固体Page 9 SinSorg厌氧消化、重力浓缩初始浓缩污泥/消化浓缩后剩余物污泥脱水后剩余物污泥热干化后剩余物污泥焚烧后剩余物灰渣灰渣常规无厌氧消化污泥处理基于厌氧消化的污泥

6、处理污泥厌氧消化在污泥处理中的作用污泥厌氧消化在污泥处理中的作用(整体量化对比，非严谨数值，仅作概念解释用)（为简化，以常规污泥焚烧时蒸发能耗达平衡为例）SinSorg灰渣灰渣 剩余能量剩余能量需需补充能量补充能量剩余能量剩余能量剩余能量剩余能量灰渣灰渣H2O 水SinSorgSinSorg沼气沼气Page 10污泥消化的经济成本与效益污泥消化的经济成本与效益：建设投资(折旧折旧，设备更新)常规运行(能耗能耗、人工人工、药剂、维护维护)沼气利用产生的效益(热电联产、生物燃气制备)污泥上清液回流处理费用增量值(N,P,COD)污泥消化对后续处理处置经济效益的有利影响污泥消化对后续处理处置经济效益