【第一現場】GE Monsal高級厭氧消化技術如何應用？

今年4月份，“水十條”正式發布，明確推進污泥處理處置。污水處理設施產生的污泥應進行穩定化、無害化和資源化處理處置，禁止處理處置不達標的污泥進入耕地。好的技術是實現目標的硬件支撐，“2015（第七屆）水業熱點論壇上，GE水處理及工藝過程處理大項目開發總監范曉鵬為大家講解了GE Monsal高級厭氧消化技術的優勢及應用現狀。

GE水處理及工藝過程處理大項目開發總監范曉鵬

以下內容根據現場發言整理，未經發言人審閱：

范曉鵬：大家好，今天我們介紹一下GE Monsal高級厭氧消化技術。這是隸屬于GE水處理集團的，今天我的介紹可能會涉及到GE公司和GE水處理集團的介紹，后面是GE Monsal高級厭氧消化技術等一些介紹。

通用電氣是一家全球化的科技服務和金融公司，致力于解決世界上最棘手的問題。它旗下可能有航空、醫療等業務版塊，水處理集團是隸屬于發電集團下面的。這個公司是1892年由托馬斯.愛迪生設立的。目前我們在全球有各大辦事處，在北京和上海都有辦公室。

同時，我們在無錫有一個工廠，這個工廠主要是進行化學藥劑和各種水處理設備生產，包括反滲透膜，EDI，包括各種機器的生產。

GE Monsal高級厭氧消化技術詳解

GE Monsal是GE的一個厭氧消化的技術，它主要涉及的產品有消化罐的攪拌、換熱及冷卻設備，還有預處理設備以及清淤設備。主要涉及到三個指標應用：1.市政污泥高級厭氧消化系統；2.餐廚垃圾高級厭氧消化系統；3.新技術，即厭氧MER技術。

這里可以介紹一下GE高級厭氧消化技術的幾個關鍵的性能參數，左邊這一行是傳統的消化參數，右邊是GE的高級厭氧消化系統的主要關鍵參數。

你可以看到，第一行消化罐的停留時間，我們可以節省大概30%-50%。它的工藝流程從單級的工藝，可以變成多級的工藝。后面滲水的耐受能力可以比傳統的多2-3倍，它的有機負荷是傳統的2倍。最后是產氣率，產氣率可以比平時要多25%-30%。

這里面涉及到以下幾種技術：

1.生物水解技術。

下面是Monsal42及55，主要是在液氧消化罐之前加了生物水解的步驟。你可以看到這里寫42、55，其實就是在前面有一個多極的加溫，在42度以上進行的水解。55其實是說在55度下面，做了一個水解的步驟。所以目前你可以看到，我們有4種不同的產品，分別是在42度、55度，包括70度來進行水解。其實溫度越高，后面消化罐的容積會越小。

2.混合換熱技術。

它主要涉及三個不同的產品，區別主要是大部分的消化罐里面都是有攪拌器的，Monsal技術采用空氣攪拌和泵的攪拌方式，這樣避免在消化罐內一些設備的故障難以維修的問題。第一個叫AirMix，它是經過一系列的混合點進行注入。在罐子里面可能會有20多個空氣注入點，分別在不同的點以不同的時間注入空氣，以達到攪拌的效果。這樣做的主要好處是可以使有效容積大于90%，同時適合高污泥的濃度，并且具備低能耗的優勢，池內沒有轉動的設備，同時也是無噪音的功能，這是AirMix其中的一個攪拌技術。

后面一個是叫Jet Mixing，Jet Mixing其實是通過循環泵的方式，在罐體內進行循環，通過循環的方式攪拌污泥。

最后一個是SGM技術，這個技術和AirMix其實是很相似的。主要的不同點在于AirMix是攪拌空氣，而SGM是把消化罐內沼氣抽出，通過一系列的混合點注入進行攪拌。

這里是AirMix和SGM的對比參數，你可以看到其中的一些不同。

同時，我們也有換熱技術。這個換熱技術在全球已經有187個應用案例，使用大約15年，能夠產出超過10%的干泥，負荷是從兩千千瓦到三千千瓦不等。可以把溫度控制在正負1攝氏度以內。

邁向能源中性- 傳統厭氧消化升級改造

后面我介紹一些案例，我們不需要額外的能源就可以對傳統的厭氧消化進行升級改造。

這里說到了一個挑戰，就是傳統厭氧消化設備的能源需求大，運行維護成本高，而且需要更高的污泥產量、產氣率，向工藝過程要能源或者是要原有的消化系統提高產能。通過我們前面的這些技術，能夠提高消化設備的處理能力，提高沼氣的產生率，增強消化系統的穩定性。它通過的途徑，就是我前面提到的水解工藝，在相同的停留時間內，可以提高25%的產氣率。

這里是做了一個案例的介紹，這是一個服務于30萬人口的污水處理廠，所需要的消化容積大概是1.7萬立方米，一年產生1.2萬TDS，通過Monsal55水解技術，可以額外增加2.8萬TDS每年，同時維持原來相同的消化容積。同時，混合泥餅進料，運行負荷是在4.7公斤。

這里也說到一個案例，通過沼氣產量增加了300%，GE同時也有一個GE沼氣發電機，產生的沼氣進入這個發電機組進行發電，同時，還可以向另外4千個家提供電力。

邁向能源中性- 共消化

后面提到的是共消化的案例。傳統厭氧設備能源需求高，需要對消化設備優化。這里采用的是MonsalAAD的升級改造，提高消化負荷，增大有效容積以接受餐廚垃圾。同樣，它的污泥負荷可以做到4.5公斤，主要是通過接受餐廚垃圾提高能源的產出。

這是我們做的優化。下面這個圖是2007年以前的布置圖，他當時采用的是傳統的中溫消化，6個2700立方米的消化罐，對22265噸干泥進行消化，基本上是有21097干泥。

這是優化后的平面示意圖。通過優化以后，紅顏色的部分可以額外的進行餐廚垃圾的設施，最后可以有5.57兆瓦的再生能源，同時整個廠的能源是有盈余的，有1.8兆瓦可以上網，每年減少4萬噸污泥的殘排量。

對于客戶的價值就是有機垃圾可以回收，同時通過厭氧減量化，延長填埋廠的壽命，做的方式主要是55%的有機成分回收，約兩萬噸的餐廚垃圾可以產生1兆瓦的發電。

GE餐廚垃圾解決方案

這里介紹一下GE餐廚垃圾回收應用，現在在英國已經有6座案例應用了，總處理能力25萬噸/年，有商業垃圾和家庭餐廚垃圾，也涉及到了一系列的技術。

1.高的分離及預處理技術。

2.徹底消毒。

3.強健的設計。

4.全自動化運行控制。

后面有一張流程圖，可以給大家看一下。

這是整體的示意圖，最前面是餐廚垃圾的分離。然后這里是一個80（音）的消毒，這里就是攪拌技術，在這里是厭氧的SGM消化罐，然后再接下來是生物氣的儲存，最后是一個緩沖罐，后面還有一個，就是最后一步的消化的儲存罐。這個裝置是氣味的控制系統，最后這兩個是GE的發電機組。

我這邊的介紹結束了，謝謝大家！

編輯：成苗苗