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廢水厭氧CSTR及專利技術攪拌器技術應用解析
(時間:2015-7-8 17:15:17)

  一、講解部分   
  首先介紹CSTR。CSTR是一種反應器形式,是連續攪拌反應器。我們知道現在市面的厭氧反應器,主要處理兩類物質:廢水、固廢。廢水我們都知道厭氧反應器有UASB、IC、EGSB等很多各種花式變樣的反應器類型。但是這些反應器在用于固廢處理的過程中,都遇到了固含量太高,沒辦法實現分離的問題。因此在對于厭氧消化系統中,反而是最原始的80年代最早期,早于UASB的全混式攪拌反應器,CSTR更適用于固體廢棄物處理,實現了介質的充分接觸反應。污泥啊,廢渣等都是在反應器內充分反應后,出液直接通過固液分離系統分離就可以了。   
  固態厭氧消化具有什么特點呢,為什么需要用固態厭氧消化,這個我們就需要和他同類的處理技術相比較了。 

  所有的處理技術都是以以下兩點為出發點的:1.是否能實現有效的減量:濕物質總體積的減量,也就是含水量;干物質含量的減量;2.是否能實現能耗平衡,就是自持處理,這塊涉及了初建投資和后期收益。之前的污泥污泥干化、污泥脫水技術都是在于減少污泥總體積,而目前有很多分解技術,也都是利用熱、化學、熱+化學、電等手段去減少固廢(污泥、廢渣等)的干物質量,而這些很熱的分解技術,都是以盡量降低初建投資占地,投資成本,實現更好的減量為目的進行處理的。這樣的技術成本相對較高,后期收益較低。而我們的厭氧消化技術則具有:1資源化利用高效,提供可直接利用的高品位沼氣;2與好氧處理相比,不需要通風動力,運行成本低;3產物可再利用,用于土壤調理劑;4弱化蛋白質之間的作用力,引起污泥絮解體,提高污泥降解率及脫水性能。 

  這就是一個常規的厭氧消化系統,帶沼氣凈化及CHP熱電聯產。  
  固廢及污泥的厭氧消化有2類,主要是根據不同的溫度范圍劃分的——高溫厭氧和中溫厭氧。我們通常所說35-37度的就是中溫厭氧。在國內普遍采用的也都是中溫厭氧消化系統較多,我們白龍港的污水廠,那出了名的8個蛋就是。我們這里主要要介紹的是高溫厭氧CSTR反應器。高溫厭氧消化具有以下優點:  

  我們主推的也是高溫厭氧反應器,采用全混式系統。常規CSTR反應器的混合系統有3種方式:中心攪拌式,側裝攪拌式和沼氣攪拌。我在這里和大家分享一下我們的專利攪拌器。

 

  這不是一個常規的側裝攪拌機,它是結合了機械攪拌與沼氣攪拌于一體的全混混合攪拌器。常規的攪拌機,大家也都很清楚,電機在罐體外側,聯動下部或側壁內部一個攪拌槳葉實現攪拌聯動,這樣的攪拌器具有一個是軸封密封問題,需要防止腐蝕,另一個是攪拌機固定在側壁或頂部,特別是頂部產生了龐大的扭矩和自身重量。越大的CSTR中心攪拌機越大。這些給罐體的設計、加工成本都帶來很多問題。   
  獨特的Digest-MIX裝置,在反應器內部沒有任何裝置。它非常獨特,所有的裝置都在反應器的外側,2片閥門切斷,這個裝置可以直接拿下來。同時這套攪拌系統內部還具有加熱功能,所以配套Digest-MIX裝置的反應器,根本不需要內部的加熱盤管,可以在外部直接實現換熱功能外部接口非常簡單,換熱效果很不錯。   
  配上這樣的攪拌器,CSTR裝置不需要考慮定期清空檢修維護,沒有這個步驟了。罐體內部物料不需要再去動,所以不會影響到菌種的生存環境。罐體內部物料不需要再去動,所以不會影響到菌種的生存環境。這套裝置在反應器外部有自身獨立的基礎固定,與罐體沒有搭接,不需要考慮結構,需要的條件非常簡易,安裝方便。我們對比過一套CSTR反應器,容積3200m³,物料含固率7%配套2套5.5kw的Digest-Mix裝置即可,總裝機11kw,而同樣的側裝攪拌器要30kw。   
  這種攪拌換熱裝置可以實現反應器內部的破殼作用,避免常規CSTR反應器內部產生浮渣層影響運行,同時也不會產生泡沫。DIGESTMIX®的運行能耗和頂裝槳葉攪拌機相當(≤2.75W/m3.h),這是目前全混發酵罐較為經濟的攪拌形式。同時,攪拌和加熱設備實現了一體化,投資更低的同時,加熱效率增加了15%以上,避免了普通CSTR設備局部溫度不穩定所導致的運行效率下降情況的發生。它的換熱效果也非常卓著,可以實現反應器內部不管反應器多大,都可以現實充分換熱。我們在全球已經有30個工程案例,國內有一個案例正在設計實施。我們比較推崇常規的高溫厭氧消化,因為高溫厭氧消化可以實現產能自持,得到更多的收益,但也不反對與熱水解同時采用,雖然熱水解為了實現較少量的更進一步處理,而消耗了過多的能耗。   
  二、討論部分   
  閆險峰:請問目前cstr能做多大容積?(水,固)   
  Ali:我們做的都是普適性的,5000m³的較多,但是有工程案例在1萬方以上的。   
  大曉:進料濃度多大?   
  Ali:高溫厭氧消化可以從5%做到20%,看介質。   
  薛俊仁:有木薯酒精的案例嗎?含固率5-10,cod6-10萬。   
  Ali:我們之前的案例主要是垃圾、農業、工業廢渣的處理,木薯酒精的之前做過方案,沒有問題。   
  林松峰:中溫厭氧,若只通過一個小的混合調節罐加熱,厭氧消化罐不加熱,可行不?   
  Ali:理論上可以,考量在您的循環量也就是動力能耗及破殼作用怎么消除上,但是工程上這種做法基本沒有,最多是中心攪拌,再加您這個循環加熱。   
  郭Ava:你這套攪拌器原理是什么   
  Ali:沼氣和沼液的兩相循環   
  郭Ava:輸出軸離桶壁很遠   
  Ali:可以實現罐體內部所有物料最少1小時內全循環一遍   
  郭Ava:那是內置了一個混流管道嗎?需要外泵提升嗎?   
  Ali:動力很強大,不需要外部泵提供。   
  代寧輝: 市政污泥消化的項目有案例嗎?   
  Ali:市政污泥,有案例的.   
  地衛環保/王煥方:請問何總,操作過低溫厭氧嗎?   
  Ali:高溫厭氧消化我們全球有30個工程案例。低溫不穩定,我們一般不傾向做。   
  地衛環保/王煥方:冬季怎么辦呢?不愿意加熱啊   
  Ali:厭氧系統產能是有回報的,COD參數足夠可以實現自持。主要是鍋爐投資的問題   
  薛俊仁:馬鈴薯淀粉廢水適合用這個嗎?   
  地衛環保/王煥方:北方,紅薯、馬鈴薯淀粉廢水怎么處理?   
  薛俊仁:蛋白提取加生化,馬鈴薯淀粉廢水用好氧用不成,泡沫太多。   
  Ali:廢水用厭氧反應器UASB\IC都可以的,用UASB比較穩定。   
  地衛環保/王煥方:進水30000,出水3000,請指點   
  Ali:我們有案例,馬鈴薯的,沒有問題,看污泥形態控制了。   
  薛俊仁:我一直做厭氧ic其實uasb應該更實用些   
  Ali:感謝大家捧場,后續有需要我們高溫厭氧消化裝置,攪拌換熱裝置及其他技術的,都可以聯系我們,另外也可以組成合作模式,我們配套。   



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