科 技 動 態(tài)
第 六 期
青島水務集團有限公司科技中心
Cambi工藝???span>
坎比工藝(Cambi)的核心是污泥(市政和工業(yè)污泥)及有機廢物在其他處理前(如厭氧消化、焚燒等)的高壓蒸汽預處理過程??脖裙に嚭诵牡脑硎窃诟邷亍⒏邏簵l件下解體污泥中的膠體,破碎微生物細胞和水解大分子物質(zhì),從而提高污泥的可生物降解性和脫水性能。
坎比工藝原理
坎比工藝是污泥經(jīng)高壓蒸汽預處理,溶解污泥中的膠體物質(zhì),破碎細胞物質(zhì),水解大分子物質(zhì),使污泥性質(zhì)發(fā)生相應的變化。
坎比工藝流程
為了降低能耗,提高處理效率,坎比工藝由預熱均質(zhì)反應器、熱水解反應器和泄壓閃蒸反應器共同完成。經(jīng)坎比工藝處理量后,可以提高污泥的可生物降解性,減少污泥厭氧消化的處理量和消化反應器的建造、運營成本。
預熱均質(zhì)罐(可蒸汽直接加熱,壓力2-3bar,溫度約100℃):污泥熱水解先經(jīng)一個預熱攪拌罐,它的主要作用就是降低污泥的粘度和對污泥進行預熱。DS可達13-17%,而含水率只有87%-83%,污泥基本處于不流化狀態(tài),所以需要將污泥均質(zhì)(看文獻一般是由一個泵形成循環(huán)來均質(zhì)),使污泥達漿化狀態(tài),同時在后續(xù)處理中的蒸汽在這個罐子中對污泥進行預熱。在這個預熱攪拌罐中的反應時間為1.5h后的污泥狀態(tài)為:溫度達97-100℃左右,污泥成微粒均勻分布。
熱水解反應罐(與化工常用的反應釜很類似,但可以蒸汽直接加熱,且蒸汽(11bar左右)從底部進入):它的作用是進行水熱反應。條件為:約6bar,165-170℃,停留時間約半個小時,然后減壓,將壓力減少到3bar左右,將污泥輸送到閃蒸罐。經(jīng)這個罐子后的污泥DS達12%-13%。
泄壓閃蒸罐(1-3bar):作用為1、由于壓力下降導致細胞破碎;2、部分熱水在閃蒸罐中成為蒸汽,然后循環(huán)利用,從而可以節(jié)能。閃蒸罐的作用是提供部分熱水迅速汽化和氣液分離的空間。壓力:一般為1.5-2bar,溫度:約100℃,停留時間1.5h。
污泥首先經(jīng)過離心脫水機或壓濾機進行脫水到含固率到14%-18%,用泵輸送到預熱均質(zhì)罐中進行混勻預熱,預熱后的污泥約為100℃。然后污泥輸送到主反應罐中,用熱蒸汽對反應罐中的污泥進行加熱加壓,達到溫度為160-180℃左右,壓力約為6-10bar時反應約30min,經(jīng)熱水解反應能夠溶解污泥中的膠體物質(zhì)降低粘度,并且將復雜的有機物水解為易于生物降解的簡單有機化合物。最后一步為泄壓閃蒸,利用反應罐中的壓力和閃蒸罐中的壓力差,將污泥輸送到閃蒸罐中閃蒸,將閃蒸罐中產(chǎn)生的蒸氣回送到攪拌罐中與新污泥混勻加熱,實現(xiàn)熱回收降低能耗。經(jīng)坎比工藝處理后的污泥經(jīng)熱交換后進入消化反應器中進行厭氧消化。
坎比工藝優(yōu)點
實現(xiàn)污泥的無害化、穩(wěn)定化和減量化(脫水后的泥餅占傳統(tǒng)厭氧消化的40%-50%);
提高污泥的脫水性能(脫水后可達30%-40% DS),厭氧消化性能(50%-65%的有機物質(zhì)可轉(zhuǎn)化成生物沼氣);
減少所需消化罐的容積(<傳統(tǒng)消化罐容積的1/2),從而降低厭氧消化的建造、運營成本;
增加沼氣產(chǎn)量,且沼氣質(zhì)量高(產(chǎn)生的沼氣65%-68%的CH4,少H2S),不但能解決自身的能量需求,且獲得質(zhì)量較高的剩余能源物質(zhì);
獲得無臭味、無病原菌、含固率高的最終產(chǎn)品;
符合低碳經(jīng)濟的要求;
坎比工藝設計簡潔、布局緊湊,能有效利用現(xiàn)有的污泥處理設備,并能增強其處理能力、節(jié)省污泥處理的投資,所以既可用于新建污泥處理廠,更適于現(xiàn)存污泥處理工藝的改造。
工程實例
坎比工藝已在挪威,丹麥,英國,比利時,波蘭,愛爾蘭,芬蘭,德國,澳大利亞和日本等國家得到實際應用。
英國 威爾士 挪威 利勒哈瑪爾
Cardiff 和 Afan 兩個THP污泥處理中心 The THP Digestion plant
規(guī)模:25000噸DS/年 規(guī)模:3600噸DS/年
澳大利亞 布里斯班 愛爾蘭 都柏林
Oxley Creek WWTP Ringsend Sewage Treatment Work
THP污泥處理廠反應器 THP污泥處理廠反應器
規(guī)模:12,900噸DS/年 規(guī)模:36,000噸DS/年
英國 英國
Aberdeen Whitlingham
規(guī)模:16,500噸DS/年 規(guī)模:20,000噸DS/年