适用范围：

1）污水和工业废水处理产生的污泥；

2）生物废弃物（来自餐馆和家庭）处理；

3）粪便和秸秆处理及回收。

主要技术内容

（一）基本原理

热水解系统由浆化罐，热水解罐，和卸压汽爆闪蒸罐等三部分组成。第一部分是浆化罐，由污泥储罐泵入的污泥与后续罐中回用的蒸汽余热混合，达到约97摄氏度。第二部分是热水解反应罐，该部分是采用序批式处理，一般由4到6个罐组成，形成连续运行的效果，由蒸汽锅炉提供有压蒸汽，加热污泥到155-170摄氏度，并保持20-30分钟，热水解后的污泥通过瞬时卸压排放到卸压汽爆闪蒸罐。第三部分是卸压汽爆闪蒸罐，污泥在卸压后，温度降低到103到110摄氏度，污泥颗粒的粒径进一步降低，增加后续消化效率。通过THP热水解后，污泥的高级厌氧消化具备了必要的条件。康碧热水解工艺中反应罐的工作方式为序批式，每个批次的工作流程包括：污泥注入、蒸汽注入、保压蒸煮、压力释放、污泥排放，每个批次的工作周期约为80 – 90 分钟。康碧的热水解预处理工艺和后续高浓度高级消化工艺组成了康碧高级厌氧消化系统。热水解预处理后的污泥由于温度较高，需要通过热交换降温到中温消化（38到42摄氏度）或高温厌氧消化（55摄氏度）。由于污泥的流动性能大大提高，消化池的进料固体浓度可以提高到8-12%。

（二）技术优势

（1）投资优势：对于处理规模>20吨绝干固体/日的项目，单位投资成本为30万元至50万元/吨绝干固体，处理规模越低则单位投资成本越高。

（2）运行费用：热水解工艺系统的蒸汽消耗量小于0.95-1吨蒸汽/吨绝干固体（热水解工艺入口条件：温度20℃和16-18％含固率）。所耗蒸汽由锅炉使用自产的沼气产生，从而产生零沼气能源成本。

（3）运行稳定性：自1995年至今在22个国家的65个项目中进行大规模项目的全球应用，包括中国北京的5个大型污泥项目。

技术指标及使用条件

（一）技术指标

污泥注入：浓缩的浆液连续地通过进料泵，自浆液缓冲罐/斗泵送至浆化罐。

预加热：预加热通过注入来自闪蒸罐的循环蒸汽来实现。浆化罐为从闪蒸罐回收的热能提供缓冲空间。通过浆化罐循环泵，浆液在浆化罐内实现均质化。如污泥粘度过高，可在浆化罐注入稀释水。

热水解：经预热的浆液通过反应罐进料泵泵送进反应罐。蒸汽被注入反应罐内，对浆液加热至典型的水解温度约为165°C（相当于大约6巴左右蒸汽压力）。浆液在水解温度下停留30分钟。

闪蒸：在反应罐内完成水解反应后，浆液被压送（吹送/闪送）至闪蒸罐。闪蒸罐在接近大气压的工况下运行，快速泄压导致闪蒸和“蒸汽爆破”。闪蒸罐内的蒸汽被回收并引回至浆化罐用于浆液的预加热。

在水解过程和蒸汽爆破的过程中，细胞和细胞壁破裂并溶解，因此变得更易于消化。这导致更高的挥发性物质转化为沼气的可能性和污泥粘度的降低。蒸汽爆破的效果，比其他热水解工艺更能加强细胞降解效果。

一级冷却：水解后的浆液通过输送泵，自闪蒸罐被连续泵送至一级冷却。

稀释：自闪蒸罐的水解浆液可以加水稀释，在线稀释设置在一级冷却进料泵前。

工艺气：工艺气中包含引起臭气的物质（例如，硫醇，胺和硫化氢）。为了确保没有臭气泄露，热水解系统是完全封闭的。所有闪蒸罐蒸汽和工艺气体将被引回浆化罐。从这里，设置冷凝水收集和排放设备。然后将非凝结气体输送至消化池。

安全释放：通过设置安全阀防止所有压力容器发生压力过高的情况。安全阀出口连通大气。每条热水解处理线均将安装一套安全释放管道，以便为蒸汽提供充分的安全释放空间。

（二）条件要求

主要输入是脱水原污泥，蒸汽作为能源，水用于稀释。输出是热水解后污泥至消化，封闭管道系统中的工艺气体含有有气味的化合物，需要进一步处理或至消化，冷却后的温水。

（三）典型规模

针对规模在20吨绝干固体/日以上的项目, 多数项目规模在40吨绝干固体/日以上。

关键设备及运行管理

（一）主要设备

该技术主要设备包括浆化罐，热水解罐（反应罐），和卸压汽爆闪蒸罐，其中，反应罐根据处理量进行数量的增减。

（二）运行管理

该公司热水解工艺控制自动化程度极高，无人监控即可自动控制和运行整个系统，进一步节约了人工费用。

投资效益分析

（一）投资情况

对于处理规模>20吨绝干固体/日的项目，单位投资成本为30万元至50万元/吨绝干固体，处理规模越低则单位投资成本越高。

（二）运行费用

热水解工艺系统的蒸汽消耗量小于0.95-1吨蒸汽/吨绝干固体（热水解工艺入口条件：温度20℃和16-18％含固率）。所耗蒸汽由锅炉使用自产的沼气产生，从而产生零沼气能源成本。

（三）效益分析

1、经济效益分析

投资范围：对于处理规模>20吨绝干固体/日的项目，单位投资成本为30万元至50万元/吨绝干固体，处理规模越低则单位投资成本越高。

在混合污泥有机物含量VS％>60％的情况下，单位沼气产量> 300 Nm3/tDS。

在污泥有机物含量VS％> 60％的情况下，有机物降解率>50%。

每吨绝干固体的电力消耗约为12kWh / tDS。

康碧热水解工艺系统的蒸汽消耗量小于0.95-1吨蒸汽/吨绝干固体（热水解工艺入口条件：温度20℃和16-18％含固率）。所耗蒸汽由锅炉使用自产的沼气产生，从而产生零沼气能源成本。

每吨绝干固体的稀释水消耗量为4-5立方米水量。

可减少至少50％的消化池容积。

二氧化碳减排量大约为每吨绝干固体减少约1吨CO2e。

产生无病原菌的A级生物固体用于土地利用。

在废水中氮和难降解COD（腐殖质）的浓度相对较高。

2、环境效益分析

可减少至少50％的消化池容积。

二氧化碳减排量大约为每吨绝干固体减少约1吨CO2e。

产生无病原菌的A级生物固体用于土地利用。

在废水中氮和难降解COD（腐殖质）的浓度相对较高。

推广与应用示范情况

（一）推广情况

热水解除在公司网站及微信公众号进行宣传推广，同时还积极参加国内外召开的对接交流会议，并且在多次会议上就热水解高级厌氧消化进行交流介绍。例如：

1）2017年4月，作为技术提供支持单位组织并主要参与了挪威首相访华期间为北京小红门项目启动剪裁仪式；

2）2018年4月17，作为技术提供支持单位组织并主要参与挪威奥斯陆市长参观考察北京高安屯污泥处理处置中心项目；

3）2018年9月16-21日，作为技术提供支持单位就“槐房地下再生水厂项目”应获奖单位，即最终用户“北京排水集团”邀请，一同在日本东京参加IWA颁奖活动。