【第一现场】GE Monsal高级厌氧消化技术如何应用？

今年4月份，“水十条”正式发布，明确推进污泥处理处置。污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置，禁止处理处置不达标的污泥进入耕地。好的技术是实现目标的硬件支撑，“2015（第七届）水业热点论坛上，GE水处理及工艺过程处理大项目开发总监范晓鹏为大家讲解了GE Monsal高级厌氧消化技术的优势及应用现状。

GE水处理及工艺过程处理大项目开发总监范晓鹏

以下内容根据现场发言整理，未经发言人审阅：

范晓鹏：大家好，今天我们介绍一下GE Monsal高级厌氧消化技术。这是隶属于GE水处理集团的，今天我的介绍可能会涉及到GE公司和GE水处理集团的介绍，后面是GE Monsal高级厌氧消化技术等一些介绍。

通用电气是一家全球化的科技服务和金融公司，致力于解决世界上最棘手的问题。它旗下可能有航空、医疗等业务版块，水处理集团是隶属于发电集团下面的。这个公司是1892年由托马斯.爱迪生设立的。目前我们在全球有各大办事处，在北京和上海都有办公室。

同时，我们在无锡有一个工厂，这个工厂主要是进行化学药剂和各种水处理设备生产，包括反渗透膜，EDI，包括各种机器的生产。

GE Monsal高级厌氧消化技术详解

GE Monsal是GE的一个厌氧消化的技术，它主要涉及的产品有消化罐的搅拌、换热及冷却设备，还有预处理设备以及清淤设备。主要涉及到三个指标应用：1.市政污泥高级厌氧消化系统；2.餐厨垃圾高级厌氧消化系统；3.新技术，即厌氧MER技术。

这里可以介绍一下GE高级厌氧消化技术的几个关键的性能参数，左边这一行是传统的消化参数，右边是GE的高级厌氧消化系统的主要关键参数。

你可以看到，第一行消化罐的停留时间，我们可以节省大概30%-50%。它的工艺流程从单级的工艺，可以变成多级的工艺。后面渗水的耐受能力可以比传统的多2-3倍，它的有机负荷是传统的2倍。最后是产气率，产气率可以比平时要多25%-30%。

这里面涉及到以下几种技术：

1.生物水解技术。

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骤。你可以看到这里写42、55，其实就是在前面有一个多极的加温，在42度以上进行的水解。55其实是说在55度下面，做了一个水解的步骤。所以目前你可以看到，我们有4种不同的产品，分别是在42度、55度，包括70度来进行水解。其实温度越高，后面消化罐的容积会越小。

2.混合换热技术。

它主要涉及三个不同的产品，区别主要是大部分的消化罐里面都是有搅拌器的，Monsal技术采用空气搅拌和泵的搅拌方式，这样避免在消化罐内一些设备的故障难以维修的问题。第一个叫AirMix，它是经过一系列的混合点进行注入。在罐子里面可能会有20多个空气注入点，分别在不同的点以不同的时间注入空气，以达到搅拌的效果。这样做的主要好处是可以使有效容积大于90%，同时适合高污泥的浓度，并且具备低能耗的优势，池内没有转动的设备，同时也是无噪音的功能，这是AirMix其中的一个搅拌技术。

后面一个是叫Jet Mixing，Jet Mixing其实是通过循环泵的方式，在罐体内进行循环，通过循环的方式搅拌污泥。

最后一个是SGM技术，这个技术和AirMix其实是很相似的。主要的不同点在于AirMix是搅拌空气，而SGM是把消化罐内沼气抽出，通过一系列的混合点注入进行搅拌。

这里是AirMix和SGM的对比参数，你可以看到其中的一些不同。

同时，我们也有换热技术。这个换热技术在全球已经有187个应用案例，使用大约15年，能够产出超过10%的干泥，负荷是从两千千瓦到三千千瓦不等。可以把温度控制在正负1摄氏度以内。

迈向能源中性- 传统厌氧消化升级改造

后面我介绍一些案例，我们不需要额外的能源就可以对传统的厌氧消化进行升级改造。

这里说到了一个挑战，就是传统厌氧消化设备的能源需求大，运行维护成本高，而且需要更高的污泥产量、产气率，向工艺过程要能源或者是要原有的消化系统提高产能。通过我们前面的这些技术，能够提高消化设备的处理能力，提高沼气的产生率，增强消化系统的稳定性。它通过的途径，就是我前面提到的水解工艺，在相同的停留时间内，可以提高25%的产气率。

这里是做了一个案例的介绍，这是一个服务于30万人口的污水处理厂，所需要的消化容积大概是1.7万立方米，一年产生1.2万TDS，通过Monsal55水解技术，可以额外增加2.8万TDS每年，同时维持原来相同的消化容积。同时，混合泥饼进料，运行负荷是在4.7公斤。

这里也说到一个案例，通过沼气产量增加了300%，GE同时也有一个GE沼气发电机，产生的沼气进入这个发电机组进行发电，同时，还可以向另外4千个家提供电力。

迈向能源中性- 共消化

后面提到的是共消化的案例。传统厌氧设备能源需求高，需要对消化设备优化。这里采用的是MonsalAAD的升级改造，提高消化负荷，增大有效容积以接受餐厨垃圾。同样，它的污泥负荷可以做到4.5公斤，主要是通过接受餐厨垃圾提高能源的产出。

这是我们做的优化。下面这个图是2007年以前的布置图，他当时采用的是传统的中温消化，6个2700立方米的消化罐，对22265吨干泥进行消化，基本上是有21097干泥。

这是优化后的平面示意图。通过优化以后，红颜色的部分可以额外的进行餐厨垃圾的设施，最后可以有5.57兆瓦的再生能源，同时整个厂的能源是有盈余的，有1.8兆瓦可以上网，每年减少4万吨污泥的残排量。

对于客户的价值就是有机垃圾可以回收，同时通过厌氧减量化，延长填埋厂的寿命，做的方式主要是55%的有机成分回收，约两万吨的餐厨垃圾可以产生1兆瓦的发电。

GE餐厨垃圾解决方案

这里介绍一下GE餐厨垃圾回收应用，现在在英国已经有6座案例应用了，总处理能力25万吨/年，有商业垃圾和家庭餐厨垃圾，也涉及到了一系列的技术。

1.高的分离及预处理技术。

2.彻底消毒。

3.强健的设计。

4.全自动化运行控制。

后面有一张流程图，可以给大家看一下。

这是整体的示意图，最前面是餐厨垃圾的分离。然后这里是一个80（音）的消毒，这里就是搅拌技术，在这里是厌氧的SGM消化罐，然后再接下来是生物气的储存，最后是一个缓冲罐，后面还有一个，就是最后一步的消化的储存罐。这个装置是气味的控制系统，最后这两个是GE的发电机组。

我这边的介绍结束了，谢谢大家！

编辑：成苗苗