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厨余垃圾处理EMBT技术

2022-05-10 16:43
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EMBT(ecological mechanical biology treatment)即“生物水解+湿法厌氧消化”技术,该技术源于德国并根据我国厨余垃圾的特点进行了改进和创新,其原理是:将不同分类效果的厨余垃圾视为有机物和可燃物两部分,通过生物水解工艺,将垃圾的有机质水解酸化并挤压分离,分离成高浓度有机浆液和高热值可燃物两部分,有机浆液通过厌氧消化进行沼气利用,高热值可燃物可以直接通过焚烧发电等方式进行热能利用,而不需要再像其他类型厌氧消化一样还需要对大量高含水沼渣进行堆肥或干化等处理。

EMBT工艺原理图

1.分选技术

滚筒筛分是历史最为悠久的垃圾分选技术,其利用不同孔径的筛网对不同粒径的垃圾进行分离。就厨余垃圾而言,若筛分孔径采用120mm,则筛上物主要是塑料、织物等轻质杂物和少量大尺寸的惰性物;剩菜、剩饭、果皮、菜叶等有机组分位于筛下,筛分效率较好。

EMBT工艺原理图

针对袋装收集的厨余垃圾,在滚筒筛内设置多层级不同形式的破袋刀,袋装厨余垃圾随着滚筒筛的转动被抛到较高位置,再下落后碰到破袋刀,极易被挂破撕裂,破袋效果好。针对非袋装厨余垃圾无需设置破袋刀。在应用于厨余垃圾这类含水率较高的垃圾分选时,采用120mm孔径,可以有效避免筛孔孔径较小时的筛孔堵塞问题;针对滚筒筛应用时较为常见的筛孔被织物、丝带缠绕问题,在筛板外侧设置防缠绕装置。

破袋滚筒筛

2.生物水解技术

生物水解制浆系统,主要含生物水解反应器、挤压脱水机。在35℃左右适宜温度和微生物状态下,垃圾中的有机组分通过生物水解反应器的水力、机械和生物水解共同作用下,经过1.5-3天的停留时间,易降解有机质部分发生生物水解,大部分的有机物转化至浆液中,通过挤压脱水机的固液分离作用实现有机浆液和其他物料的高效分离。

生物水解反应器是一个卧式的、中间带缓慢搅拌装置的设备,采用厌氧消化后的沼液作为生物水解液,在生物水解反应器内部通过连续搅拌将微生物和厨余垃圾充分接触,厨余垃圾为微生物提供营养,在适宜温度下,沼液中酸化菌获得大量繁殖,酸化菌可以将厨余垃圾中的复杂有机物、碳水化合物、蛋白质、脂类等水解成简单溶解性有机物,简单溶解性有机物在酸化菌作用下进一步分解成脂肪酸、醇类、丙酸、丁酸、乙酸、乳酸等。在回流液的作用下,厨余垃圾中小颗粒无机物,被酸化菌分解成的小颗粒有机物以及酸类醇类等被溶入液相,通过固液分离从而实现有机物的制浆作用。

生物水解反应器

3.工艺优势分析

EMBT工艺技术处理厨余垃圾有以下四大特点:

1)预处理工艺简单、系统对物料的适应性强

预处理单元以具有专利技术的滚筒筛分为主,再通过磁选回收金属,全系统具有很强的物料适应能力。

2)厌氧消化技术成熟可靠、稳定

由于是对有机浆液进行厌氧消化,可以采用成熟的、更加可靠的厌氧消化工艺,更加可靠稳定,操作简单,降解率达到80%以上。

3)与其他工艺相比,全流程工艺简单,显著的二次污染控制优势和成本优势

无论干法消化还是高含固湿法厌氧工艺,都不可避免产生大量的沼渣问题。尤其是高含固湿法厌氧消化后,含水75~80%的沼渣处理需要进一步的处理设施,从污染控制全流程考虑,投资和运行成本必须考虑,还会产生大量的臭气需要处理。

EMBT工艺流程短,直接固相产物(包括筛上物和生物水解后的挤压固相)是平均含水率低、均低位热值2200~2400kcal/kg的可燃物,不需要进一步的处理就可直接送焚烧发电厂利用。从污染控制全流程考虑,投资和运营成本低。

4)资源化程度高、提升项目经济效益

筛分分选的有机物经生物水解后的垃圾低位热值从200kcal/kg提升至1200 kcal/kg以上,与高热值筛上物混合后的平均热值可达2200~2500kcal/kg,增加垃圾焚烧发电量,提升项目经济效益。同时有机质可厌氧产生沼气,沼气甲烷含量60-65%。最大化进行能源利用,全流程考虑效益高。


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