宜兴市环太湖城乡有机废弃物 宜兴市城市污水资源概念厂模式案例

宜兴市环太湖城乡有机废弃物

　宜兴市城市污水资源概念厂模式案例

　　一、案例概述

　　（一）案例名称：“宜兴城市污水资源概念厂城乡有机废弃物资源化利用项目”

　　（二）案例覆盖范围及特点：项目采用“高效干式厌氧消化+热电联产+好氧堆肥”为核心的能源高效回收与资源深度转化集成技术，能够处理宜兴市100 t/d（含水率 80%）的城乡有机废弃物，其中市政污泥25t/d、协同有机质75t/d（蓝藻藻泥、畜禽粪便、秸秆、餐厨垃圾等）。总投资约1亿元，建设周期18个月。

　　（三）利用城乡有机废弃物类型及产品：蓝藻藻泥、市政污泥、秸秆、畜禽粪便、餐厨、尾菜、园林垃圾等。

　　二、工艺技术

　　（一）主要技术原理：

　　城乡有机废弃物中复杂有机物，通过厌氧反应，分别经“水解、酸化、产酸、产甲烷”四个阶段加以降解，产生甲烷等物质，可以去除有机废弃物中30%～50%的有机物并使之稳定化，可回收甲烷等能源，是有机废弃物减量化、资源化、稳定化的常用手段之一。

　　（二）技术来源及优势：

　　干式发酵工艺是一种新型厌氧消化处理工艺，项目采用“DANAS 高效干式厌氧消化技术”，在引进、吸收国外先进技术的基础上，结合国内城乡有机废弃物的特点，由中持水务股份有限公司自主研发、生产制作的一套适合中国国情的工艺技术与成套装备。

　　表1 厌氧发酵工艺对比表（见附件文件）

　　“DANAS高效干式厌氧消化技术”是由卧式反应器和具有推流作用的长轴搅拌装置组成，搅拌轴与物料流向平行，有效解决了传质和传热难的问题。与传统湿发酵相比，该技术具有高适应性、高效、运行稳定、操作便捷等优点。适用于固态多组分复杂物料，预处理要求简单容积负荷高；系统能量需求低；容积产气率高；硫化氢含量低，沼气品质高；沼液产量少，营养成分高，便于施用；系统标准化、模块化，占地面积小。

　　（三）エ艺流程图：

　　本工艺主要由以下几个单元组成：进料单元、厌氧发酵单元、沼渣沼液处理单元、净化/储气单元、热电联产单元。详见图1。

　　该技术主要工艺流程如下：有机废弃物经混料仓暂存、混匀后，送入DANAS有机固体废物干式厌氧反应器进行厌氧发酵。发酵产出的气体净化后由沼气热电联产发电机用于系统加热及全厂用电，剩余的沼气可用于进一步精制外供天然气或发电上网、区域供热。沼液经处理后可用于农作物灌溉或回用，沼渣中有机质经进一步稳定后，可经好氧发酵堆肥处理后作为营养土、土壤改良基质。

　　图1 “宜兴概念厂有机质资源化利用项目”工艺流程图（见附件文件）

　　（四）核心技术效果及关键参数：

　　1、高适应性：可以处理各类有机固体废弃物——原料适应性广、预处理要求低，可以应用于含固率20-35%的各类有机废弃物的处理。

　　2、高稳定性：突破了异质性高含固基质的传质传热问题，探明了氨氮和VFA的积累对厌氧发酵过程的影响；

　　3、高效率：应器进料TS可达到15%-25%，VS降解率大于50%，且污水排放量小，产气率高，容积产气率可达2-6m3/（m3·d），停留时间20-30d。单台反应容积可达3100m3（国内同类技术产品中单个容积最大）。

　　综合效益：

　　1、实现环太湖城乡有机废弃物的绿色低碳处理处置——城乡有机废弃物资源化利用后，可提取沼气发电，沼渣处理为营养土后用于土壤改良或园林绿化还田亦降低了CO2的排放量，年减排CO2 超过3.6万吨，为碳中和事业添砖加瓦；

　　2、突破太湖蓝藻无害化处置的瓶颈——目前，环太湖地区蓝藻的处理处置主要采取粗放处理处置方式，存在二次污染等问题。本项目突破了藻泥资源化、无害化处置的瓶颈。且综合成本较常见蓝藻处置成本更低。蓝藻由于其产生的藻毒素具备的生物毒性备受关注，经本项目工艺处置后，在出料沼渣、沼液中均未检测出藻毒素。

　　3、实现蓝藻资源化利用——据测算及小试、中试等试验验证，本项目蓝藻产气量约为635 m³/tvs，其中甲烷含量在75%左右。产生沼气如全部用来发电可实现年发电量13000MWh，对电力、发电余热等进行能源综合利用，沼气亦可经提纯后作为工业、居民用气或车用燃气；年产营养土12200吨还田利用，在农业、花卉种植及园林景观上进行应用与展示，降低了蓝藻的综合处置成本同时可实现一定收益。

　　三、适用范围

　　本项目适用性广，预处理要求低，针对城市、农村生活垃圾、污泥、畜禽粪便、秸秆等有机固体废物的性质差异，选择适宜的预处理的工艺路线和厌氧工艺参数。可综合解决区域内有机废弃物污染问题。

　　四、建设运营

　　（一）投资和运行成本核算

　　单位投资成本：80-120万元/吨·天(与处理规模量相关);

　　单位直接运行成本：100元/t（水费、药剂费、辅料费用等可变成本65元/t；维修费10元/t、人工费20元/t、管理费5元/t）。

　　同时，该工程生产的生物天然气及副产品营养土可销售产生利润；最大程度上回收利用了固体废物中的营养物质及能源，符合循环经济理念。

　　（二）运营和管理要求

　　本项目配有基于厌氧系统关键参数的智能控制系统，可靠性高、运行稳定、操作简单。

　　本项目由政府引导建立基于全域覆盖与区域统筹相结合的收储运模式，实现第三方专业化、社会化、市场化的集中处理处置，探索良性可持续生态循环体系，形成特色的治理标准和治理模式，不断提升环太湖区域内环境承载力。

　　项目现场（见附件文件）

　　干式发酵设备（见附件文件）

　　宜兴市环太湖城乡有机废弃物处理利用示范区建设联席会议办公室              

　　2021年12月13日