近日,位于北京南四環外的涼水河畔,北京城市排水集團有限責任公司(以下簡稱北京排水)所屬的小紅門污水處理廠熱水解系統迎來了第一波污泥,也正式對外宣告北京排水、康碧、普拉克三強聯手的首個污泥熱水解+消化技術正式投入運行。
據康碧公司介紹,熱水解預處理是采用高溫(155-170攝氏度)高壓蒸汽對污泥進行蒸煮和瞬時卸壓汽爆閃蒸的工藝,使污泥中的細胞破壁,胞外聚合物水解,以提高污泥的流動性。整套熱水解高級消化系統經過預脫水、儲泥、熱水解、高級消化、沼氣能源利用、沼渣土地利用,實現了資源的良性循環。
與傳統厭氧消化工藝相比,因為有了康碧的熱水解工藝進行污泥預處理,高級厭氧消化工藝更具優勢。不僅消化罐的體積減半以上、提高消化產率,而且可以提高能效和封閉消毒,完全殺滅病原菌。在最終產物上,沼氣量能夠增加50%以上,并產出高品質生物固體肥料。因此,按照生命周期評估污泥處理路線,熱水解+高級厭氧消化位居低碳前列。
在國際范圍內應用與實踐中,美國的案例較為典型。在通過近10年的調查研究論證基礎上,美國華盛頓特區水務項目最終決定采用康碧熱水解方式。相比需要8個蛋罐174000立方米的傳統設計,康碧設計的熱水解消化系統僅需要4個柱罐,只相當于傳統體積的1/3,投資成本節約35%,運行費也比現有石灰穩定節約2千萬美元/年。項目自2014年運行以來,產生了驚人的經濟效益與社會效益。生物固體總量減少50%,年產生清潔電力13兆瓦,同時每年減少57000噸溫室氣體排放。此外,華盛頓水務還有計劃將污泥最終變為土壤肥料,目標將每年700萬美元的處置成本變為300萬美元的正收益。
作為污泥處置技術的風向標,根據北京制定的城區污泥處理三年計劃,要規劃建成五座污泥處理廠,包括高碑店、小紅門、清河第二、槐房以及北京高安屯污泥處理中心工程,總處理量達到1200噸干固體。從新增的污泥處置項目來看,基本確定了熱水解預處理、高級厭氧消化、高干度脫水(40%以上)、土地利用、能量平衡的技術路線。