普拉克環(huán)保系統(tǒng)(北京)有限公司 戴桂蕊 教授級(jí)高工,發(fā)言題目:普拉克市政污泥及有機(jī)垃圾厭氧處理技術(shù)及案例分享。
戴桂蕊:各位領(lǐng)導(dǎo),各位同行各位專(zhuān)家大家上午好。我來(lái)自普拉克公司,我們這次發(fā)言的主題是的關(guān)于市政污泥和有機(jī)垃圾的厭氧處理。
我的介紹分為三個(gè)部分,首先我簡(jiǎn)短的介紹一下我們普拉克公司。普拉克公司是瑞典最大的一個(gè)環(huán)保公司,我們成立于1956年,到今天為止已經(jīng)有60多年的歷史了。在70多個(gè)國(guó)家已經(jīng)執(zhí)行了四千多個(gè)合同。在93年,我們非常幸運(yùn)的獲得了高碑店項(xiàng)目,成立了代表處。98年,我們隨著業(yè)務(wù)的拓展,成立了普拉克的公司。98年到現(xiàn)在為止,我們已經(jīng)簽訂了100多個(gè)合同,涉及的領(lǐng)域包括咱們的市政污泥,包括餐廚垃圾多種有機(jī)質(zhì)協(xié)同厭氧,工業(yè)廢水,市政污水,還有供水,我們的服務(wù)形式比較多,包括EPC,工藝包設(shè)計(jì)以及核心設(shè)備供貨。在三年前,2014年8月份,就是剛剛我們北排田總提到,我們和北排建設(shè)公司、康碧公司簽訂了共同開(kāi)拓中國(guó)污泥處理處置市場(chǎng)的合作協(xié)議。同時(shí)簽訂了高碑店高級(jí)厭氧消化項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)服務(wù)合同。普拉克在這個(gè)項(xiàng)目中主要負(fù)責(zé)整體的工藝設(shè)計(jì),工藝包提供,系統(tǒng)集成,包括厭氧核心設(shè)備的供貨,包括我們的項(xiàng)目整體的調(diào)試和試運(yùn)行這些工作。有這么一個(gè)契機(jī)在先,2015年,北排在知道我們股東有出售意向之后,10月份,由北京國(guó)投北排水環(huán)境投資基金和我們?nèi)鸬渎蹇吮人畡?wù)集團(tuán)正式簽署收購(gòu)協(xié)議,現(xiàn)在普拉克由基金100%控股。此后經(jīng)過(guò)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),普拉克在資源配置、業(yè)務(wù)擴(kuò)展等方面獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,也得到了更多的發(fā)展空間。
這是我們普拉克中國(guó)目前的核心業(yè)務(wù),我們主要就是以市政污泥,餐廚垃圾等有機(jī)質(zhì)厭氧處理為主攻方向。此外還有多種有機(jī)質(zhì)厭氧消化沼氣工廠(chǎng)。另外在工業(yè)廢水和市政污水方面我們也有自己獨(dú)到的一些技術(shù)。這是普拉克中國(guó)的業(yè)績(jī)分布圖,一共是126個(gè),其中咱們的污泥項(xiàng)目11個(gè),有機(jī)垃圾,包括餐廚垃圾有19個(gè),工業(yè)廢水有59個(gè)。
下面跟大家介紹一下普拉克的市政污泥和有機(jī)垃圾厭氧處理技術(shù)。剛剛我們的本家,我們的同濟(jì)大學(xué)戴教授講了,從碳減排的來(lái)看,厭氧技術(shù)有一定的優(yōu)勢(shì),在碳減排的方向考量,我們厭氧產(chǎn)生的沼氣是作為能源化的一個(gè)回收,不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物,厭氧在碳減排的計(jì)算上也是一個(gè)比較有優(yōu)勢(shì)的工藝技術(shù)。
接下來(lái)給大家介紹一下普拉克在市政污泥方面所采用的主攻路線(xiàn),高級(jí)厭氧消化技術(shù)。在污泥處理上厭氧本身采用CSTR全混合技術(shù)沒(méi)有太大的分歧,用什么水解呢?現(xiàn)在討論也是比較多的,熱水解最主流的一種,還有其他水解技術(shù)。在北京五個(gè)污泥項(xiàng)目中,北排經(jīng)過(guò)很慎重的考量對(duì)比之后,選擇了咱們熱水解技術(shù)作為高級(jí)厭氧消化的前端水解工藝。
對(duì)比之下,它主要的優(yōu)勢(shì)我們做了一個(gè)表格,進(jìn)行羅列。首先它大幅的降低了厭氧消化罐的容積,一般厭氧進(jìn)料含固率是3-6%,在北排項(xiàng)目中,達(dá)到8-12%。就是相同的污泥進(jìn)來(lái)的時(shí)候,罐體容積減少了一半,還有水力停留時(shí)間,高級(jí)厭氧消化也是做了大幅度的降低,現(xiàn)在處理量來(lái)算,北京五個(gè)項(xiàng)目中的厭氧消化罐最多的項(xiàng)目也只用了8個(gè),就能夠完成整個(gè)項(xiàng)目的處理任務(wù)。經(jīng)過(guò)熱水解之后,我們有機(jī)降解率得到提高,泥餅脫水性能也得到提高。還有衛(wèi)生學(xué)指標(biāo),泥餅病原菌殺滅是非常充分的。
接下來(lái),給大家介紹一下餐廚垃圾的主要工藝流程。實(shí)際上我們不是完全只提餐廚垃圾,這個(gè)也是剛才張司長(zhǎng)提到的,現(xiàn)在叫協(xié)同厭氧消化,在餐廚垃圾為主線(xiàn)的基礎(chǔ)上,我們?cè)诶锩婕尤胛勰啵尤爰S便,加入一些農(nóng)業(yè)的廢棄物,加入一些其他的生活上面的一些垃圾,主要是可消化的這些成份,我們都不排斥,希望放在一起處理。多種有機(jī)質(zhì)協(xié)同厭氧消化為什么好呢?就跟咱們?nèi)艘粯,?xì)菌也需要攝取多種營(yíng)養(yǎng),使碳氮平衡,使系統(tǒng)得到很好的運(yùn)行,獲得更高的沼氣產(chǎn)量,將高氮、高碳物料混合,使物料間良性的互補(bǔ),減少消化中的不良影響。
這是普拉克厭氧消化的示意圖,叫做ANAMET的技術(shù),在瑞典已經(jīng)建成至今運(yùn)行非常良好的一個(gè)餐廚垃圾和有機(jī)垃圾的處理廠(chǎng)——林雪平沼氣廠(chǎng),這個(gè)是我們國(guó)內(nèi)的同行去瑞典參觀(guān)必去的一個(gè)項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)運(yùn)行40年了。厭氧技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)在,普拉克已經(jīng)對(duì)它有很多的心得體會(huì)和具體的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。那么在這40年,尤其在中國(guó)這些個(gè)項(xiàng)目上,我們?cè)谧龅闹饕怯袃煞矫娴墓ぷ,第一個(gè)方面就是現(xiàn)在看到的大型化,我們的大型厭氧反應(yīng)器,它應(yīng)用在最新的北排污泥項(xiàng)目,還有一些成功的餐廚項(xiàng)目中,包括現(xiàn)在的多種有機(jī)垃圾項(xiàng)目上。
大型化主要有什么好處呢?首先它節(jié)約了投資,節(jié)約了占地,目前執(zhí)行的項(xiàng)目里面,就是包括我們的北排每日處理1800多噸污泥的高安屯項(xiàng)目上,我們最多的罐體數(shù)量是8個(gè)。另外,我們厭氧罐配備的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用降低。講一個(gè)通用的點(diǎn),就是我們的厭氧罐變大,散熱面積減小,配套設(shè)備數(shù)量降低,使整個(gè)的運(yùn)行費(fèi)用都降下來(lái)。另外安全性更高,沼氣的管線(xiàn)接口,包括檢修的設(shè)備也會(huì)成比例的下降。這是普拉克在中國(guó)單罐在一萬(wàn)立方米的業(yè)績(jī)表,從01年開(kāi)始在哈爾濱馬利酵母項(xiàng)目使用12000單罐開(kāi)始,07年建造在國(guó)內(nèi)最大厭氧罐單罐三萬(wàn)立方,直徑40多米,北排項(xiàng)目中三個(gè)新建工程,全部都是使用的12000m3的大型厭氧罐,一共17座。
我們以剛才說(shuō)的30000m3的項(xiàng)目做一個(gè)例子,給大家演示一下。當(dāng)時(shí)這個(gè)30000m3罐只用了兩座,我們也是按比例做了一個(gè)簡(jiǎn)單的圖示。單罐40多米直徑,兩座罐就是大家看到的這個(gè)樣子,整個(gè)厭氧系統(tǒng)就是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單幾個(gè)進(jìn)出口。按照5000m3的罐容進(jìn)行了模擬,5000m3需要12個(gè)罐,整個(gè)的布置大至是這樣?梢钥闯觯笮晚(xiàng)目上,如果采用大型罐還是非常有意義的。我們剛才在中國(guó)說(shuō)的大型化從01到2017年已經(jīng)有16年的歷史了。
另外一個(gè)方向,就是做高溫中溫雙模式厭氧消化罐。不管是厭氧、好氧還是焚燒,我們不認(rèn)為哪個(gè)技術(shù)就絕對(duì)好,哪個(gè)就絕對(duì)不好。同樣在厭氧這一塊,也不認(rèn)為高溫、中溫誰(shuí)就一定好誰(shuí)就一定不好,只有誰(shuí)更適合!我們普拉克是為業(yè)主提供更適合的工藝路線(xiàn)。我們根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)和運(yùn)行的條件,那么主要是講物料的成份,物料來(lái)料溫度,以及其他一些工藝條件。合理選擇高溫還是中溫厭氧,在項(xiàng)目開(kāi)始的時(shí)候,會(huì)做這樣一個(gè)判斷和考量。在一定運(yùn)行條件下,物料來(lái)料溫度,來(lái)料品質(zhì)也好,在一個(gè)項(xiàng)目長(zhǎng)的全生命周期上來(lái)講會(huì)有一些調(diào)整和變化。采用我們的ANAMET厭氧系統(tǒng),在這個(gè)情況改善以后,切換為另外一個(gè)溫度的時(shí)候,可以在不更換核心設(shè)備情況下通過(guò)調(diào)試和馴化,切換成另外一個(gè)溫度運(yùn)行,給業(yè)主全生命周期另外一個(gè)選擇的可能,我們希望業(yè)主在整個(gè)項(xiàng)目,不管30年還是50年的運(yùn)營(yíng)中有多種靈活運(yùn)營(yíng)方式。普拉克不管是中溫還是高溫,不只是在國(guó)外還是國(guó)內(nèi),都有長(zhǎng)期的實(shí)際案例和豐富的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
這是高中溫厭氧的速率對(duì)比,剛才特別講沒(méi)有誰(shuí)好誰(shuí)不好。但是高溫有機(jī)物的降解速率更快,降解的速度優(yōu)于溫度低的情況。那么中溫通常需要更長(zhǎng)的降解時(shí)間,意味著需要更大的厭氧罐。
這個(gè)圖中的黑色實(shí)線(xiàn)是沼氣的產(chǎn)率,黑色的虛線(xiàn)是甲烷的產(chǎn)率,如果不考慮時(shí)間因素,最終的降解率是差不多的,但是高溫曲線(xiàn)陡,反應(yīng)速度比較有優(yōu)勢(shì)。這是普拉克中國(guó)的中溫業(yè)績(jī)厭氧列表,我們有16年的經(jīng)驗(yàn)了,在北排污泥項(xiàng)目中用的就是中溫厭氧,比常規(guī)的中溫厭氧溫度高一些。這是普拉克中國(guó)高溫厭氧的業(yè)績(jī),這個(gè)就有剛才張司長(zhǎng)提到的重慶項(xiàng)目,09年一直到現(xiàn)在有8年的歷程了,一直是用高溫系統(tǒng),運(yùn)行的非常好,這個(gè)項(xiàng)目就是從一開(kāi)始的堅(jiān)持,就是業(yè)主也是把后面的幾期都交給我們來(lái)做。
剛才講為什么說(shuō)我們系統(tǒng)能夠這樣的穩(wěn)定和適合這樣不同的溫度呢?其實(shí)有兩個(gè)核心。
第一個(gè)核心用兩個(gè)字來(lái)說(shuō)就是“攪拌”。普拉克的厭氧系統(tǒng),我們基本上就是包括罐體,包括我們的一些配套的服務(wù)、技術(shù)都已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化了,但是這個(gè)長(zhǎng)軸攪拌器Stamo堅(jiān)持從瑞典進(jìn)口,每一次的工程都會(huì)單獨(dú)做定制和水力模型,大家可以看到左邊是一個(gè)偏小型罐體安裝現(xiàn)場(chǎng)圖。右邊是做的三維流態(tài)模擬圖。
我們的第二個(gè)核心就是換熱。換熱采用帶專(zhuān)利的回流腔的管腔換熱器。它為什么好?就是高含固的物料容易堵塞換熱器,這個(gè)換熱器首回流腔,首先在轉(zhuǎn)彎這個(gè)部分,它是回流腔不是彎頭,不容易堵,堵了之后也只需三步,第一打開(kāi)換熱器端口檢修端,第二清理里面的堵物,第三步合上就可以了,它得到了我們國(guó)內(nèi)外很多業(yè)主的認(rèn)可。
剛才講了我們的技術(shù)、理念、核心設(shè)備,結(jié)合這些看一下我們的案例分享。首先我們要分享的就是北京市城區(qū)的這幾個(gè)污泥處理項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目一共是五座污泥處理中心,達(dá)到6128噸。第一個(gè)是我們的小紅門(mén)污水處理廠(chǎng)污泥改造工程,這個(gè)蠻挑戰(zhàn)我們的,因?yàn)槭歉脑祉?xiàng)目,原來(lái)的卵形消化池不是我們普拉克公司的,而且這消化池比較高,雖然它的單罐也是12000m3,和我們柱形池一樣的容積,設(shè)計(jì)采用沼氣攪拌,這個(gè)項(xiàng)目的改造也使我們?cè)诼研纬胤矫娴玫搅颂岣,小紅門(mén)每天處理污泥的量是900噸。這張照片是去年全線(xiàn)調(diào)試的一個(gè)情況,在今年我們開(kāi)始處理外來(lái)污泥,這是增加的一項(xiàng)功能。這是熱水解的污泥料倉(cāng)、消化池和水解。小紅門(mén)有機(jī)含量達(dá)到60%以上,所以產(chǎn)氣率最高達(dá)到380Nm3/TDS。
接下來(lái)介紹一下高碑店污泥高級(jí)厭氧消化工程。這是它的全廠(chǎng)平面圖,第一個(gè)是污泥濃縮,剩余污泥首先得到濃縮,然后進(jìn)行污泥預(yù)脫水,再接著進(jìn)入熱水解系統(tǒng)和后續(xù)進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng),也就是高級(jí)厭氧消化系統(tǒng)。厭氧消化系統(tǒng)有8個(gè)罐,分為兩組,每組4個(gè)罐,原來(lái)這個(gè)廠(chǎng)有16座,拆除了一半,但處理量還比以前更多了!厭氧消化后的消化液進(jìn)入板框脫水,達(dá)到40%以上的含固,所以污泥外排減量比較大。脫水后排出的污水則進(jìn)入?yún)捬醢毖趸到y(tǒng)進(jìn)行處理。這是沼氣系統(tǒng),高碑店的沼氣除熱水解自用外,是做發(fā)電的。
這是高碑店現(xiàn)場(chǎng)上一周的照片,產(chǎn)沼氣400Nm3/TDS,最高達(dá)到450Nm3/TDS甚至更多。這個(gè)項(xiàng)目為什么有這么高的產(chǎn)氣率,我們做了一個(gè)簡(jiǎn)要的分析,首先就是高碑店項(xiàng)目它有機(jī)質(zhì)含量非常高,已經(jīng)達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平,達(dá)到了70%,另外就是我們把所有的攪拌器全部做了更換,換為我們最新型的STAMO攪拌器,這個(gè)攪拌效果非常好,使整個(gè)厭氧反應(yīng)更加的充分,實(shí)際上我們的產(chǎn)氣能力甚至高于預(yù)期。
此外,現(xiàn)場(chǎng)普拉克的服務(wù)人員,得到了用戶(hù)的一致好評(píng)。
這是第三個(gè)項(xiàng)目,槐房再生水污泥處理工程,處理能力是1220t/d,只比高碑店少一點(diǎn),這個(gè)項(xiàng)目就只用了五座厭氧罐,一組,呈梅花型,現(xiàn)在都建成了,馬上這一周進(jìn)入?yún)捬跽{(diào)試階段。這個(gè)圖片中的人是我可愛(ài)的同事。
這是第四個(gè)項(xiàng)目,清河第二再生水廠(chǎng)污泥處理工程,是四個(gè)罐,也已經(jīng)全部建成了。
第五個(gè)項(xiàng)目是高安屯污泥處理中心,是這幾個(gè)項(xiàng)目中最大的一個(gè)。罐體已經(jīng)制作完成,總?cè)莘e8×12000厭氧消化罐,污泥大部分來(lái)自廠(chǎng)外,處理能力是1836噸每天。
接下來(lái),給大家分享一下重慶餐廚垃圾項(xiàng)目。重慶餐廚垃圾項(xiàng)目,是我們最早的一個(gè)餐廚垃圾項(xiàng)目。我們采用的就是高溫厭氧,餐廚垃圾處理需要提油,提油之后,通常它的物料溫度很高了,這時(shí)做高溫厭氧非常合適,不需要把高含固的物料進(jìn)行降溫,再進(jìn)入?yún)捬,我們基本上提油完之后可以直接進(jìn)。除了剛才張悅司長(zhǎng)提到的我們做了協(xié)同之后,我們的甲烷含量得到了提高,我們的硫化氫得到大幅度的降低,另外2014年當(dāng)時(shí)是做了一個(gè)拿兩個(gè)罐體進(jìn)行了對(duì)比,不是把每個(gè)罐都進(jìn)污泥,而是一個(gè)罐進(jìn),一個(gè)罐不進(jìn),這樣我們才知道它的區(qū)別。我們可以看到這個(gè)結(jié)果,進(jìn)了污泥它的沼氣產(chǎn)量也提高了25%,從600到760,F(xiàn)場(chǎng)的硫化氫情況,也可以給大家透露一下,硫化氫低于100PPM,這是非常讓人驚喜的一個(gè)數(shù)據(jù)。
另外還有我們的長(zhǎng)沙餐廚垃圾項(xiàng)目,我們這個(gè)項(xiàng)目的特點(diǎn)就是不光是做了厭氧,還做了后面的沼液處理,因?yàn)椴蛷N垃圾的沼液一直以來(lái)是比較讓人頭疼的一個(gè)東西。
整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)水的COD是10萬(wàn)到14萬(wàn),這個(gè)零挺多的,但是確實(shí)這么高。當(dāng)進(jìn)入我們的系統(tǒng)之后,我們處理出水是在500以下。這個(gè)項(xiàng)目資源化和水處理效果非常穩(wěn)定,所以被評(píng)為湖南省兩型示范推廣案例。跟重慶項(xiàng)目一樣,因?yàn)榈谝黄谧龅暮,也是業(yè)主對(duì)我們很認(rèn)可,所以剛剛我們也獲得了項(xiàng)目二期合同,也是剛剛簽訂的。
我再給大家分享一個(gè)案例,這就是我們?nèi)鞒?span>EPC餐廚垃圾處理系統(tǒng),是蘇州工業(yè)園區(qū)餐廚垃圾項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目中處理的有餐廚垃圾,有過(guò)期食品,有污泥,有垃圾壓濾液,甚至根據(jù)業(yè)主的需要還會(huì)加其他的一些有機(jī)質(zhì),所以也是體現(xiàn)了我們張悅司長(zhǎng)提到的跨界,我們的多種有機(jī)質(zhì)的協(xié)同。這個(gè)項(xiàng)目建成之后,將是一個(gè)園林式的餐廚垃圾處理廠(chǎng),這是對(duì)建成之后的一個(gè)預(yù)期,一個(gè)期待,也是要非常感謝我們的業(yè)主,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,給我們提了非常非常多的好建議,大家可以看到它真的是挺漂亮的一個(gè)工廠(chǎng)。
這個(gè)也是我們普拉克的理念,就是跟業(yè)主在執(zhí)行項(xiàng)目中,是綁成一條繩,是一條戰(zhàn)線(xiàn)上的戰(zhàn)友,在過(guò)程中更多的關(guān)注怎么樣把項(xiàng)目建的更好,大家是充分合作的態(tài)度。
剛才講了我們普拉克有非常悠久的歷史,有非常成功的工作經(jīng)驗(yàn),有非常棒的核心設(shè)備,我們?cè)趪?guó)內(nèi)的業(yè)務(wù)也開(kāi)展的不錯(cuò)。實(shí)際上我們普拉克所有的這一切,其實(shí)是基于務(wù)實(shí)、創(chuàng)新、環(huán)保、進(jìn)取的團(tuán)隊(duì),能夠用好專(zhuān)業(yè)技術(shù),基于項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不斷進(jìn)步,從而研究出最適合客戶(hù)的整體解決方案,我們認(rèn)為成事是在人的。這是我們團(tuán)隊(duì)在蘇州活動(dòng)的一個(gè)圖片,這是我們?cè)诒本┗顒?dòng)的一個(gè)圖片。
用一句話(huà)來(lái)講,我們是一群靠譜的人,用靠譜的技術(shù),靠譜的設(shè)備來(lái)做靠譜的項(xiàng)目。謝謝大家!
這上面有很靠譜的傅強(qiáng)商務(wù)經(jīng)理的電話(huà),希望靠譜的客戶(hù)跟我們聯(lián)系,感興趣的話(huà)可以留一下聯(lián)系方式。
主持人(杭世珺 總工 ):謝謝戴桂蕊。普拉克在歐洲來(lái)說(shuō),他的厭氧消化非常有名氣,而且做的業(yè)績(jī)非常多,這十多年來(lái)他又做了中國(guó)的很多的一些厭氧的中溫高溫的厭氧消化工程,應(yīng)該說(shuō)運(yùn)行方面還有設(shè)備功能方面都是很有經(jīng)驗(yàn)的。最早做的重慶的餐廚垃圾的時(shí)候,大家對(duì)他是有一點(diǎn)點(diǎn)擔(dān)心。比較大,這個(gè)餐廚的規(guī)模比較大,而且國(guó)家比較早的,又加了50-80噸的污泥,經(jīng)過(guò)他們精心調(diào)試,中間有很多的坎坷,到現(xiàn)在是非常穩(wěn)定的運(yùn)行,而且產(chǎn)氣量也不錯(cuò),他們是取得很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)報(bào)告就到這里了。