宜興市城市污水資源概念廠模式案例

　　一、案例概述

　　（一）案例名稱：“宜興城市污水資源概念廠城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物資源化利用項(xiàng)目”

　?。ǘ┌咐采w范圍及特點(diǎn)：項(xiàng)目采用“高效干式厭氧消化+熱電聯(lián)產(chǎn)+好氧堆肥”為核心的能源高效回收與資源深度轉(zhuǎn)化集成技術(shù)，能夠處理宜興市100 t/d（含水率 80%）的城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物，其中市政污泥25t/d、協(xié)同有機(jī)質(zhì)75t/d（藍(lán)藻藻泥、畜禽糞便、秸稈、餐廚垃圾等）?？偼顿Y約1億元，建設(shè)周期18個(gè)月。

　　（三）利用城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物類型及產(chǎn)品：藍(lán)藻藻泥、市政污泥、秸稈、畜禽糞便、餐廚、尾菜、園林垃圾等。

　　二、工藝技術(shù)

　?。ㄒ唬┲饕夹g(shù)原理：

　　城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物中復(fù)雜有機(jī)物，通過(guò)厭氧反應(yīng)，分別經(jīng)“水解、酸化、產(chǎn)酸、產(chǎn)甲烷”四個(gè)階段加以降解，產(chǎn)生甲烷等物質(zhì)，可以去除有機(jī)廢棄物中30%～50%的有機(jī)物并使之穩(wěn)定化，可回收甲烷等能源，是有機(jī)廢棄物減量化、資源化、穩(wěn)定化的常用手段之一。

　　（二）技術(shù)來(lái)源及優(yōu)勢(shì)：

　　干式發(fā)酵工藝是一種新型厭氧消化處理工藝，項(xiàng)目采用“DANAS 高效干式厭氧消化技術(shù)”，在引進(jìn)、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物的特點(diǎn)，我司自主研發(fā)、生產(chǎn)制作的一套適合中國(guó)國(guó)情的工藝技術(shù)與成套裝備。

　　“DANAS高效干式厭氧消化技術(shù)”是由臥式反應(yīng)器和具有推流作用的長(zhǎng)軸攪拌裝置組成，攪拌軸與物料流向平行，有效解決了傳質(zhì)和傳熱難的問(wèn)題。與傳統(tǒng)濕發(fā)酵相比，該技術(shù)具有高適應(yīng)性、高效、運(yùn)行穩(wěn)定、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)。適用于固態(tài)多組分復(fù)雜物料，預(yù)處理要求簡(jiǎn)單容積負(fù)荷高；系統(tǒng)能量需求低；容積產(chǎn)氣率高；硫化氫含量低，沼氣品質(zhì)高；沼液產(chǎn)量少，營(yíng)養(yǎng)成分高，便于施用；系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，占地面積小。

　　（三）エ藝流程圖：

　　本工藝主要由以下幾個(gè)單元組成：進(jìn)料單元、厭氧發(fā)酵單元、沼渣沼液處理單元、凈化/儲(chǔ)氣單元、熱電聯(lián)產(chǎn)單元。

　　該技術(shù)主要工藝流程如下：有機(jī)廢棄物經(jīng)混料倉(cāng)暫存、混勻后，送入DANAS有機(jī)固體廢物干式厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵。發(fā)酵產(chǎn)出的氣體凈化后由沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)用于系統(tǒng)加熱及全廠用電，剩余的沼氣可用于進(jìn)一步精制外供天然氣或發(fā)電上網(wǎng)、區(qū)域供熱。沼液經(jīng)處理后可用于農(nóng)作物灌溉或回用，沼渣中有機(jī)質(zhì)經(jīng)進(jìn)一步穩(wěn)定后，可經(jīng)好氧發(fā)酵堆肥處理后作為營(yíng)養(yǎng)土、土壤改良基質(zhì)。

　　（四）核心技術(shù)效果及關(guān)鍵參數(shù)：

　　1、高適應(yīng)性：可以處理各類有機(jī)固體廢棄物——原料適應(yīng)性廣、預(yù)處理要求低，可以應(yīng)用于含固率20-35%的各類有機(jī)廢棄物的處理。

　　2、高穩(wěn)定性：突破了異質(zhì)性高含固基質(zhì)的傳質(zhì)傳熱問(wèn)題，探明了氨氮和VFA的積累對(duì)厭氧發(fā)酵過(guò)程的影響；

　　3、高效率：應(yīng)器進(jìn)料TS可達(dá)到15%-25%，VS降解率大于50%，且污水排放量小，產(chǎn)氣率高，容積產(chǎn)氣率可達(dá)2-6m3/（m3·d），停留時(shí)間20-30d。單臺(tái)反應(yīng)容積可達(dá)3100m3（國(guó)內(nèi)同類技術(shù)產(chǎn)品中單個(gè)容積最大）。

　　綜合效益：

　　1、實(shí)現(xiàn)環(huán)太湖城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物的綠色低碳處理處置——城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物資源化利用后，可提取沼氣發(fā)電，沼渣處理為營(yíng)養(yǎng)土后用于土壤改良或園林綠化還田亦降低了CO2的排放量，年減排CO2 超過(guò)3.6萬(wàn)噸，為碳中和事業(yè)添磚加瓦；

　　2、突破太湖藍(lán)藻無(wú)害化處置的瓶頸——目前，環(huán)太湖地區(qū)藍(lán)藻的處理處置主要采取粗放處理處置方式，存在二次污染等問(wèn)題。本項(xiàng)目突破了藻泥資源化、無(wú)害化處置的瓶頸。且綜合成本較常見(jiàn)藍(lán)藻處置成本更低。藍(lán)藻由于其產(chǎn)生的藻毒素具備的生物毒性備受關(guān)注，經(jīng)本項(xiàng)目工藝處置后，在出料沼渣、沼液中均未檢測(cè)出藻毒素。

　　3、實(shí)現(xiàn)藍(lán)藻資源化利用——據(jù)測(cè)算及小試、中試等試驗(yàn)驗(yàn)證，本項(xiàng)目藍(lán)藻產(chǎn)氣量約為635 m3/tvs，其中甲烷含量在75%左右。產(chǎn)生沼氣如全部用來(lái)發(fā)電可實(shí)現(xiàn)年發(fā)電量13000MWh，對(duì)電力、發(fā)電余熱等進(jìn)行能源綜合利用，沼氣亦可經(jīng)提純后作為工業(yè)、居民用氣或車用燃?xì)?；年產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)土12200噸還田利用，在農(nóng)業(yè)、花卉種植及園林景觀上進(jìn)行應(yīng)用與展示，降低了藍(lán)藻的綜合處置成本同時(shí)可實(shí)現(xiàn)一定收益。

　　三、適用范圍

　　本項(xiàng)目適用性廣，預(yù)處理要求低，針對(duì)城市、農(nóng)村生活垃圾、污泥、畜禽糞便、秸稈等有機(jī)固體廢物的性質(zhì)差異，選擇適宜的預(yù)處理的工藝路線和厭氧工藝參數(shù)。可綜合解決區(qū)域內(nèi)有機(jī)廢棄物污染問(wèn)題。

　　四、建設(shè)運(yùn)營(yíng)

　?。ㄒ唬┩顿Y和運(yùn)行成本核算

　　單位投資成本：80-120萬(wàn)元/噸·天(與處理規(guī)模量相關(guān));

　　單位直接運(yùn)行成本：100元/t（水費(fèi)、藥劑費(fèi)、輔料費(fèi)用等可變成本65元/t；維修費(fèi)10元/t、人工費(fèi)20元/t、管理費(fèi)5元/t）。

　　同時(shí)，該工程生產(chǎn)的生物天然氣及副產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)土可銷售產(chǎn)生利潤(rùn)；最大程度上回收利用了固體廢物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及能源，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。

　　（二）運(yùn)營(yíng)和管理要求

　　本項(xiàng)目配有基于厭氧系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的智能控制系統(tǒng)，可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單。

　　本項(xiàng)目由政府引導(dǎo)建立基于全域覆蓋與區(qū)域統(tǒng)籌相結(jié)合的收儲(chǔ)運(yùn)模式，實(shí)現(xiàn)第三方專業(yè)化、社會(huì)化、市場(chǎng)化的集中處理處置，探索良性可持續(xù)生態(tài)循環(huán)體系，形成特色的治理標(biāo)準(zhǔn)和治理模式，不斷提升環(huán)太湖區(qū)域內(nèi)環(huán)境承載力。