环保新质生产力 | 半地下式干湿双进料厌氧发酵系统

　　生态环境保护实用装备
 

　　2024-Z-13
 

　　半地下式干湿双进料厌氧发酵系统
 

　　申报单位
 

　　兰州新融环境能源工程技术有限公司
 

　　推荐单位
 

　　甘肃环境保护产业协会
 

　　适用范围
 

　　半地下式干湿双进料厌氧发酵技术处理对象为有机废弃物，典型的如市政污泥、畜禽粪便、农林废弃物等，适用于污水处理、畜禽养殖、农业种植及食品加工等行业。在应用环境方面，要求温度保持相对稳定，兰州新融研究的该项技术能提供北方地区冬季维持38℃恒温的低温稳定运行的技术保障。其应用规模需依据具体情形而定，可涵盖从小型至大型的各种规模，根据处理需求随时增容扩产。
 

　　工艺路线
 

　　本系统采用半地下式一体化不锈钢厌氧发酵罐、全封闭式干湿双进料、38℃自动控温系统、远程智能控制系统及“热电联产”“余热回收”工艺，解决了传统沼气工艺无法处理固态有机废弃物和北方地区冬季低温运行的问题，实现了全年不间断持续、稳定处理有机废弃物的功能。通过自主研发装配式构件，6个月即可投产运营；实行“一厂一策”策略，可根据废弃物分布灵活建设，扩容不影响运行。本技术采用“污泥、农林废弃物等有机物湿式联合厌氧消化+沼气发电”的综合处理工艺；前端收集各类有机废弃物进入全封闭式干湿双进料系统混合成浆料，通过发酵罐进行处理，在无氧环境中，微生物分解有机物，产生沼气、沼液和沼渣。发酵后的沼液、沼渣外售作为土壤改良剂利用，沼气通过脱水、脱硫处理后，发电并网、提纯天然气及管网供应。
 

　　装备性能参数及执行标准
 

　　1.执行标准
 

　　运营期产生的沼液满足《农用沼液》(GB/T40750-2021)中浓缩沼液肥料标准直接外售，针对部分固液分离进行配比沼液肥料，执行《农用沼液》(GB/T40750-2021)中浓缩沼液肥料标准；沼渣产生量较小，满足《沼肥》(NY/T2596-2014)中沼渣肥标准要求，不在厂区暂存，直接外售；处理有机污泥时，产生的沼液沼渣满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)或《农用污泥污染物控制标准》(GB 4284-2018)后外售用于园林绿化及土地改良剂等。
 

　　臭气经处理后需符合《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)表2燃气锅炉大气污染物排放限值。
 

　　2.装备性能参数
 

图源：中国环保产业协会公众号，如侵权请联系删除
 

　　装备特点
 

　　半地下式干湿双进料厌氧发酵系统主要技术参数：进料物有机质含量≥20%，混合物料含固率3%——30%，容积产气率0.6——2.0 m3，滞留期15——30 d，运行温度：20——45℃。
 

　　半地下式干湿双进料厌氧发酵系统主要装备特点：
 

　　1.一站多能：①处理功能多样，各种类型有机废弃物均可处理；②站点功能多元，即处理站、肥料站、能源站；
 

　　2.北方地区冬季低温稳定运行技术保障；
 

　　3.处理后端产品气、肥全面绿色消纳；
 

　　4.可根据处理需求随时增容扩产；
 

　　5.不锈钢材质罐体保障30年以上的运营寿命；
 

　　6.“城乡互补”的持续经营模式与体系。
 

　　应用效果
 

　　(1)污染治理/修复/环境监测等的效果
 

　　在污染治理方面，该技术能有效削减有机物含量，化学需氧量(COD)去除率可达55%——65%，生化需氧量(BOD)去除率约48%——60%。同时，对氮、磷也有一定去除作用，总氮(TN)去除率为25%——35%，总磷(TP)去除率18%——25%，有助于减轻水体富营养化风险；
 

　　从修复角度看，对于受污染的土壤或水体，通过分解有机污染物，改善生态环境质量。其产生的沼气可作为清洁能源，减少对传统能源的依赖，降低温室气体排放；
 

　　在环境监测效果上，能实时监测发酵过程中的各项参数，如温度、酸碱度、气体成分等，确保发酵稳定运行。
 

　　(2)二次污染控制情况
 

　　臭气排放方面，通过封闭设计和有效的除臭措施，臭气浓度通常<1500(无量纲)，硫化氢浓度<0.05 mg/m3，氨气浓度<1.2 mg/m3；沼液、沼渣外售作为土壤改良剂利用，沼气通过脱水、脱硫处理后，发电并网、提纯天然气及管网供应，不产生二次污染。
 

　　(3)固废资源利用情况
 

　　减量化率达75%以上，无害化率近乎100%，资源化率近乎100%，固废产沼率约为200m3/t，产生的沼气可用于发电并网及管网供应，实现能源的回收利用。沼液、沼渣富含营养成分，可作为优质肥料，减少化学肥料的使用，促进农业发展。
 

　　(4)综合效果
 

　　有效减少污染与温室气体排放，改善生态，降低处理成本。通过厌氧发酵产生的沼气可用于发电并网、提纯天然气及管网供应，沼渣沼液用作肥料，应用于土壤修复改良、园林绿化、盐碱地治理等，具有一定的经济价值，降低运营成本。有效处理各类有机废弃物，可减少环境污染，降低温室气体排放。
 

　　典型应用案例
 

　　(1)典型案例：
 

　　凉州区城乡有机废弃物资源化处理中心-黄羊站、凉州区城乡有机废弃物资源化处理中心韩佐站、凉州区城乡有机废弃物资源化处理中心东区站、凉州区城乡有机废弃物资源化处理中心羊下坝站、凉州区城乡有机废弃物资源化处理中心大柳站、靖远县畜禽粪污资源化利用整县推进项目—北湾粪污处理中心、靖远县畜禽粪污资源化利用整县推进项目—乌兰粪污处理中心、古浪县畜禽粪污资源化利用整县推进项目-西区畜禽粪污处理中心、古浪县畜禽粪污资源化利用整县推进项目——东区畜禽粪污处理中心、永登县畜禽粪污资源化利用整县推进项目-龙泉寺镇处理中心、永登县畜禽粪污资源化利用整县推进项目-通远镇处理中心、永靖县黄河流域农业面源污染治理项目——南片区畜禽粪污处理中心、永靖县黄河流域农业面源污染治理项目-北片区畜禽粪污处理中心、安定区黄河流域农业面源污染治理—农业有机废弃物资源化利用处理中心
 

　　(2)工艺流程
 

　　典型案例采用半地下式一体化不锈钢厌氧发酵罐、全封闭式干湿双进料、38℃自动控温系统、远程智能控制系统及“热电联产”“余热回收”工艺，解决了传统沼气工艺无法处理固态有机废弃物和北方地区冬季低温运行的问题，实现了全年不间断持续、稳定处理有机废弃物的功能。通过自主研发装配式构件，6个月即可投产运营；实行“一厂一策”策略，可根据废弃物分布灵活建设，扩容不影响运营。本技术采用“污泥、农林废弃物等有机物湿式联合厌氧消化+沼气发电”的综合处理工艺；前端收集各类有机废弃物进入全封闭式干湿双进料系统混合成浆料，通过发酵罐进行处理，在无氧环境中，微生物分解有机物，产生沼气、沼液和沼渣。发酵后的沼液、沼渣外售作为土壤改良剂利用，沼气通过脱水、脱硫处理后，发电并网、提纯天然气及管网供应。
 

　　凉州区城乡有机废弃物资源化处理中心现由黄羊、韩佐、大柳清源、羊下坝五个处理站构成，总厌氧罐容22000 m3，按照“城乡互补”模式辐射19个乡镇，就近接收、开展处理业务，各类有机废弃物(畜禽粪污、尾菜、秸秆、餐厨垃圾、市政污泥、厕改废水等)处理能力达34.5万t/年，总投资约9100万元。并通过“以废换肥”等助农惠农模式，实现后端产品的消纳。以“一站多能”的模式建设有机废弃物厌氧处理站，实现对站点周边30公里范围内农业废弃物有效收集处理的同时，一揽子解决区域食品加工厂食品角料等农村易腐垃圾等有机垃圾的资源化综合处理。处理后形成沼液肥和沼气。
 

　　(3)应用效果
 

　　污染治理与修复效果显著，能高效降解有机物，有效降低COD和BOD含量，减少有机污染。并将废弃物转化为沼气，实现能源回收，减少温室气体排放，有助于生态修复。环境监测方面，通过实时监测关键参数如温度、pH值、进料出料量等，能及时调整运行策略，确保处理效果达标。运行稳定性较高。半地下式结构有助于维持稳定温度，减少外界干扰。干湿双进料增强了对不同原料的适应性。合理操作管理能保持微生物群落稳定，减少故障。
 

　　申报单位联系信息
 

　　单位名称：兰州新融环境能源工程技术有限公司
 

　　单位地址：甘肃省兰州市城关区平凉路533号3层301
 

　　联系人：安睿
 

　　原标题：环保新质生产力|半地下式干湿双进料厌氧发酵系统