上海齊耀動力技術有限公司 劉宇 王星 李冰

0 引言

甜菊糖是從甜葉菊中精提的新型天然甜味劑，它具有高甜度、低熱能的特點，其甜度是蔗糖的200～350倍，熱值僅為蔗糖的1/300，被譽為“21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ墓δ苄蕴鹞秳?，是蔗糖最?yōu)異的替代品。

然而，甜葉菊葉含菊糖6%～12%，提取甜菊糖后將會有大量的植物性廢渣產生，是否對廢渣進行有效的處理直接關系到甜菊糖企業(yè)是否能夠正常生產。采用大規(guī)模厭氧技術，實現(xiàn)了對廢渣厭氧處理，并產生沼氣，然后結合熱電聯(lián)產技術，利用厭氧產生的沼氣來發(fā)電，發(fā)電后的余熱用于厭氧反應器的加熱和厭氧后廢渣的烘干，烘干后的廢渣可作為有機肥的基肥原料，這樣實現(xiàn)了廢渣的綜合利用。本文以江西贛縣日處理325噸廢渣項目為案例進行介紹。

1 解決方案

1.1 原料厭氧產氣適應性的分析

甜菊渣取自生產車間，其外觀略顯棕褐色，有輕微的植物芳香味，長度0.5-1cm，直徑約2-3mm。原料的理化分析結果如表1所示。

為進一步驗證工藝設計參數(shù)，采用20L圓柱形PVC反應器以及500ml血清瓶分別進行實驗，實驗采用靜置、人工搖晃攪拌的方式運行。為保證厭氧菌對溫度的需求，采用外加熱的方式對反應器進行加熱，反應器內溫度約為35～40℃。血清瓶實驗在38攝氏度恒溫室內進行。

表1 甜菊渣理化性質 （%）

通過以上實驗，得出甜葉菊的容積產氣率、停留期、進料濃度等有關工藝設計參數(shù)，為整個工藝系統(tǒng)設計提供數(shù)據(jù)支持。

1.2 系統(tǒng)方案設計

整個系統(tǒng)工藝設計數(shù)據(jù)如下：

＊ 每天進料：325t/d，TS=20%；

＊每天出料：沼渣97.66t/d，TS=40%；

＊每天排出污水：1169t/a；

＊產氣能力：604.67Nm3/h（一期工程）；

＊儲氣容積：2×2000m3（濕式氣柜）；

＊ 消化罐容積：4×2000m3；

＊發(fā)電裝機容量：1×1063kW。

方案原理如圖1所示。

根據(jù)方案要求，整個工藝需要配套儲渣大棚、調漿池、厭氧罐、沼液池、壓濾機烘干房以及發(fā)電車間等。整個處理場平面布置如圖2所示。

2 項目實施

在經過充分的可行性論證后，該項目于2009年開工建設，經過一年多的艱苦施工，于2010年9月完成全部土建工程和設備安裝工程。厭氧系統(tǒng)于10月中旬開始進料調試，10月底就有沼氣產出，目前甲烷濃度已經達到55%的穩(wěn)定水平。由于發(fā)電的接入系統(tǒng)還沒有完成，所以沒有進行發(fā)電機的并網運行調試，鑒于我們在以往其他沼氣項目的經驗，我們對此充滿信心。

3 展望

本項目的成功實施，既解決了上游企業(yè)產生的廢渣所帶來的環(huán)境污染，又為下游制肥企業(yè)提供了優(yōu)質的有機肥肥源，成功打通了從廢物到能源和肥料的產業(yè)鏈，實現(xiàn)了廢物的綜合利用。

同時，本項目以非糧植物為原料制取沼氣，結合熱電聯(lián)產發(fā)電工藝技術，成功突破了目前大規(guī)模厭氧工程采用糞便為原料的局限，實現(xiàn)了采用植物性原料獲取能源的技術路線，對于我國這樣一個植物資源大國來說，具有廣闊的應用前景。