大连夏家河污泥 厌氧消化 制天然气项目数据解读

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1、大连夏家河污泥厌氧消化制天然气项目数据解读一、资料来源大连东泰夏家河污泥处理厂在2010年9月上海水业热点论坛上被评为十大推荐案例榜单中的首位中国水网的介绍十大污泥推荐案例中厌氧消化的应用2010-10-13中说:根据对大连市中心城区现有污水处理厂实际产泥量的调查和对拟建污水处理厂产泥量的估算预测现有规模下的污水处理厂产泥量为330t/d含水率80至2010年待规划建设的污水处理厂建成投产后大连市污泥产生量将达到595t/d。该项目采用BOT的建设方式通过政府公开招标确定由大连东泰产业废弃物处理有限公司中标。项目规划占地面积4.11公顷一期征地2.47公顷建设规模为日处理市政污泥600

2、吨项目总投资约15000万元运行费用为130-150元/吨含水率80每日水耗为:中水约400吨、自来水70吨每日电耗为15000-18000千瓦时。对该项目设计参数做出完整介绍的仅见陈海等《大连市夏家河污泥处理厂工艺设计与运行经验介绍》一文载《中国给水排水》2010年12期以下简称陈文。有关实际运行的数据则主要来自两篇报道:《这里的污泥源源不断地变成燃气》载辽宁日报2009.12.22和李枝宏《夏家河子污泥处理厂每天消化污泥达600吨》载大连日报2010.05.27。二、设计条件下的基本参数1、沼气产量根据陈文本项目年产生664.3万立方米沼气日产沼气量27600立方米沼气自用量30。

3、如果将年总气量6643000除以日产气量27600得到年设计生产日数仅241天这似乎是不可能的此值应是可对外供气的沼气量即年运行日数如果以365天计算则产气量含自用部分应为365×2760010074000立方米/年。关于沼气量还有另外一种说法中国水网的评选资料表格显示沼气产量32000立方米/日甲烷含量≥60。根据笔者的分析见后此值较难采信。本文以27600立方米/日沼气量作为设计基准。2、吨污泥处理投资根据陈文本项目日处理含固率20的污泥600吨干基污泥量120吨/日投资14913万元则以含固率20湿泥计的单位处理投资为14913/600/36525万元/日·吨。3、厌氧消化装置及

4、其池容产气率根据陈文本项目采用了直径16m、高度15m、有效高度11.2m、有效容积2230立方米的消化罐12个则总有效容积为22301226760立方米。以设计值27600立方米沼气计算池容产气率为27600/267601.03m3/m3。如果产气量32000立方米沼气属实则池容产气率可高达1.2m3/m3。4、关于天然气产量的不同版本关于天然气产量有三个不同的说法。一个是中国水网评选2010年十大推荐污泥处置项目时的对外公布数据16500立方米/日一个是辽宁日报刊登的新闻通稿11000立方米此外是陈文现日产天然气10000立方米的说法。陈文采用了沼气热值5200kcal/m3可知此

5、沼气的含甲烷量约55根据甲烷燃烧热890.31kJ/mol折算假设制取天然气的甲烷收率为9516500立方米的天然气需要16500/55/9531579立方米的沼气。显然即使不考虑自用沼气设计值27600的沼气量也不足以有16500立方米的天然气产出。以陈文所公布的实际数据10000立方米天然气产量而言所需沼气量应在19000立方米左右10000/55/9519135立方米。5、由消化器的耗热量反推天然气的设计产量本项目采用中温消化温度为35±1度。消化的加热量决定了可供制取天然气的沼气可用量。根据陈文本项目的入消化器固体浓度为10停留时间22天。根据给出的消化器尺寸采用大连地区的气候

6、数据假设罐顶、罐底、罐底的传热系数分别为0.7、0.7和0.52kcal/m2.h.K可以得到本项目消化罐的加热量冬季最大1723000kcal/h夏季最小900000kcal/h年平均1280000kcal/h。考虑沼气锅炉的热效率90管路热损失3则加热所需的沼气平均需用量约为6614m3/d这样额定设计产气量下所能提供给天然气制取系统的沼气量为20976m3/d产天然气量大约10920立方米/日即大约76的沼气用于制取天然气24用于消化器加热。这一数据比陈文所提到的自用气量30略为乐观因此1000011000立方米/日左右的天然气产量可能是设计值。6、污泥的有机质含量以设计有效池容

7、26760立方米、日处理120干吨污泥固体、入消化罐含固率10考虑设计停留时间为22.3天与陈文所报道的数据22天相符。中温35度消化时间为22天有机质降解率可能在40-50之间。取降解率50沼气的甲烷含量55单位有机质降解的甲烷产率为0.42m3/kg.VSSr见WastewaterEngineeringTreatmentandReuseMetcalfEddy4theditionMcGraw-Hill则120tds/d污泥固体中的可挥发性有机