厭氧消化技術

厭氧消化技術在世界各地廣泛套用，大部分處理城市生活有機垃圾的廠處理量在2500t/a以上。而在我國尚無採用這樣的大型處理廠，可能是因為厭氧消化技術的投資成本比好氧堆肥要高，一般多1.2-1.5倍。但考慮到有機垃圾厭氧消化處理的良好經濟效益（生物氣用來發電或供熱以及優質衛生的肥料），每噸垃圾的處理費用與傳統的好氧堆肥相當（JMa-ta-Alvarez et al，1999）。並且厭氧消化具有良好的環境效益：與好氧堆肥相比占地少，大大減少了溫室氣體(CO2、CH4）、臭氣的排放等。從生命周期觀點看，厭氧消化比其他的處理方式更經濟。因此，在我國厭氧消化技術是一項具有很有前景的有機垃圾處理技術。

基本介紹

• 中文名：厭氧消化技術
• 用途：處理城市生活有機垃圾
• 技術特色：很有前景的有機垃圾處理技術
• 性質：技術

厭氧消化技術：濕式連續多級發酵系統

多級工藝原理：按照消化過程規律，有機垃圾分別在不同的反應器內進行酸化水解、產甲烷。首先將垃圾通過固液分離機分為固體和液體，液體部分直接進人產甲烷階段反應器進行消化1－2d；固體部分進人水解池，2－4d以後垃圾再經過分離，再使液體進入產甲烷階段反應器。經過消化，大約60%-70%的有機物質轉化為生物氣。

BTA工藝－丹麥Helsingor BTA/carlbro處理廠

丹麥HelsipgorBTA/carlbro處理廠即採用此項工藝，本廠建於1993年，處理分類收集的生活垃圾，處理量20,000t/a。分類收集的垃圾先送到垃圾倉，再經過破袋、破碎、打漿、巴斯德消毒。這樣，垃圾分為液體、固體部分：液體進入消化罐；而固體進入水解池，在水解池中固體分解為有機酸，池內的液體再送入消化罐。

Helsingor垃圾處理廠每年產生大約300萬m3生物氣，用於熱電聯產。垃圾處理廠配有換熱器，可以用厭氧過程中產生的沼氣來在預處理階段加熱垃圾。

TBW Biocomp工藝－德國Thronhofen處理廠

Thronhofen垃圾處理廠從1996年開始運營，處理能力13,000t/a，處理分類收集的有機垃圾和農業中的液態垃圾。

Biocmp工藝是堆肥、發酵的結合。垃圾先經過滾動篩，分離出粗垃圾去堆肥，細垃圾去消化罐。再用手選來去除無機物，用磁選去除廢鐵。細的有機物質經過破碎機破碎後，加水稀釋，使固含率為10%。接著混合物送到貯存池，中溫（35℃）反應池（採用槳板攪拌。停留時間14d）。從一級消化池底部取出的活性污泥送入二級上向流高溫（55℃）消化池，水力停留時間14d。經過高溫消化後，大約60%的有機物質轉化為生物氣。

厭氧消化技術：乾式單級發酵系統

Biocel工藝－荷蘭Ielystad處理廠

Biocel工藝是中溫乾式序批式有機垃圾厭氧消化技術，處於發展階段。荷蘭lelystad處理廠，處理量50000t/a，反應器內垃圾固含率30%- 40%，消化溫度35- 40℃，固體停留時間最少10d。

Dranco工藝－比利時Brecht處理廠

Dranco (Dry Anaerobic Composting）工藝是比利時有機垃圾系統公司（Organic Waste Systems）開發的，是一項成熟工藝。工藝的主要單元是單級高溫反應器，負荷l0kgCOD/ (m3d)，溫度50- 5890，停留時間為20d(15- 30d)，生物氣產量100- 200m3/t垃圾，發電量170-350kwh/t垃圾。進料的固體濃度在15%-40%範圍內。有機垃圾系統公司已開發出Dranco - Sep工藝，可在固含率5%- 20%範圍內操作。

歐洲現在至少有4座Dranco工藝大型垃圾處理廠，處理能力為11，000t/a到35,000t/a。在比利時北部Brecht的處理廠採用的就是本工藝，處理能力12，000t/a。有機垃圾先經過手工分選、切碎，篩分以去除大顆粒，用磁選分離金屬物質，加水混和，接著送入808m3的消化器中。消化器的新鮮物料投配率為5%。消化液經過好氧塘處理之後，排放到當地污水處理廠。消化後的垃圾利用脫水機脫水至固含率55%，而經過好氧穩定兩周，即可得到衛生、穩定化的肥料。

瑞士Kompogas工藝

本工藝是乾式、高溫厭氧消化技術，由瑞士Kom-pogasAG公司開發，處於發展階段。目前，在瑞士、日本等國家建立大約18個垃圾處理廠，其中年處理量10,000t/a以上的有12個。

有機垃圾首先經過預處理達到以下要求：固含率（DS)30%-45%，揮發性固體含量(VS)55%-75%（ofDS)。粒徑40mm，pH4.5-7，凱氏氮(4g/kg，C/N)18。然後進入水平的厭氧反應器進行高溫消化。消化後的產物含水率高，首先進行脫水，壓縮餅送到堆肥階段進行好氧穩定化，脫出的水用於加濕進料或作為液態肥料。產生的生物氣效益：10，000噸有機垃圾可產生118萬Nm3KOMP-GAS氣體，其中蘊含的總能量為684萬kwh，相當於71萬升柴油，可供車輛行駛1000萬km。

法國Valorga工藝

本工藝是由法國SteinmuellerValorgaSarl公司開發，採用垂直的圓柱形消化器，是一項成熟工藝。反應器內垃圾固含率25%-35%，停留時間14-28d，產氣量80-180Nm3/t。消化後的固體穩定化需要進行14d的好氧堆肥。

目前已建成的處理廠有：法國Amiens處理廠（處理能力：85，000t/a）；德國Engelskirchen處理廠（處理能力：35，000t/a)、Freiberg處理廠（處理能力：36，000t/a）；比利時Mons處理廠（處理能力：58，700t/a)；瑞士Geneva處理廠（處理能力：10，000t/a)；西班牙CadiZ處理廠（處理能力：210，000t/a)等。

厭氧消化技術：其他新工藝

目前美國、德國等國家正在積極地進行城市生活有機垃圾的厭氧消化技術研究，其內容主要包括以下工藝： ●序批式厭氧堆肥工藝（SEBAC，orLeach-BedProcess）（美國） ●乾式厭氧消化+好氧堆肥（美國） ●半乾式厭氧消化+好氧堆肥（義大利） ●滲瀝液床兩相厭氧消化（英國） ●兩相厭氧消化（德國） ●有機垃圾處理工藝（Biowaste Process）（丹麥） ●乾式厭氧消化+好氧堆肥（美國） ●厭氧固體消化器（APS-Digester）（美國） 　可以預見將來厭氧消化技術會取得飛躍的發展，在工程中的套用也會越來越廣泛。