模态图像。

2008年,马里兰州最大的水电站WSSC Water(正式称为华盛顿郊区卫生委员会)探索了从其五个废水处理设施中提高其生物固体质量的方法。当地垃圾填埋场越来越多地拒绝接受处理过的污水污泥,称为B类生物固体。这些材料的应用有限,不能在公共场所用作肥料。WSSC Water的设施设计和建设部门经理Theon Grojean说:“多年来,处置变得越来越昂贵,并且受到监管。”

WSSC Water, with help from AECOM and other consultants, conducted an evaluation of a variety of potential methods to produce Class-A biosolids, which are safe for use as fertilizer or as composting material. After the review, WSSC Water decided to install one of the first thermal hydrolysis process (THP) units in the U.S. at its Piscataway treatment plant in Accokeek, Md. The commission also is adding an energy recovery system that uses biogas produced through the THP process to provide enough pipeline-grade natural gas to power the plant and potentially earn energy credits with Montgomery County, Md.

“It seems like [THP] is the technology that the industry is moving toward.”
- WSSC Water设施设计与建筑部的部门经理Theon Grojean

这项耗资2.71亿美元的项目结合了新的THP系统,WSSC Water所说的是首个冗余单位,以及Piscataway现有治疗列车的康复和能量恢复过程。WSSC水官员说,它将将常规处理厂转换为先进的设施,该设施将消耗更少的能源并减少浪费。此外,他们说,进步的设计建设项目交付方法使设计和建筑团队可以在锁定最终价格之前在需要时找到节省和即兴创作的方法。

“The Piscataway Bioenergy Project is about renewable energy, sustainability and reducing greenhouse gas emissions,” says Carla Reid, WSSC Water general manager and chief executive.

PC建设正在领导该项目的建设团队;Stantec是工程师。Piscataway网站上的拆除开始于2019年夏季。该设施在ENR Midatantic Press的时间内完成约60%,并有望在2024年秋季开始运营。新利18备用

工厂的热水解过程(THP)单元内的工人

工厂的热水解工艺(THP)单元中的工人,这是该国最早安装在废水工厂中的THP系统之一。
Pam McFarland的照片新利18备用

Reducing Mass

在英国良好建立的THP过程正在美国获得关注,作为厌氧消化的预处理过程。WSSC Water的Grojean说:“看来这是该行业正在迈进的技术。”“我们不是[在美国]第一个这样做的人,但我们是第一个。”Grojean指出,由于他们以前在THP的经验,该公用事业公司在与STANTEC和PC构造合作方面具有一定的舒适度。斯坦特克(Stantec)在英国斯坦特克(Stantec)和PC Construction参与了大约新利18备用网址20个THP项目,这也是该团队的一部分,该团队在2013年在美国华盛顿特区的DC Water的Blue Plains Advanced Wastewater Pressist设立了第一个Cambi THP THP。

在THP单元中,在极高的温度和压力下水解了已被脱水并压缩到固体蛋糕中的污水的固体。团队成员说,由于压力煮熟型单元内的材料分解为细胞水平,因此离开该单位的废物量减少了50%。该过程还释放了更多的甲烷,可以捕获并回收以为治疗厂供电。

在Accokeek的新能源回收设施中,来自其他四个WSSC水处理厂的固体与Piscataway植物的固体一起融合在一起,并通过THP反应堆移动。Grojean说,尽管有几家供应商在市场上拥有THP系统,但挪威公司Cambi的THP系统是迄今为止最广泛使用的。Piscataway的Cambi THP单位的容量为每天92吨干吨(DTPD),预计初始吞吐量约为54 dtpd。

Piscataway的一个值得注意的功能是其冗余剑比单元,WSSC水官员说,这是第一个类型的。他们补充说,设施所有者通常将心或一两个星期的烟囱系统用于检查和清洁是很常见的。他们经常购买第二个Cambi单元,以便在主机离线时可以继续固体处理。

Cambi冗余单元是一种新型号,在基本单元中增加了两个储罐,该单元具有四个反应堆和两个储罐。这使操作员能够一次卸下一个反应堆进行年度检查和维护,而无需关闭整个Cambi系统。WSSC水项目经理Stan Dabek表示,该公用事业的优势在于,它可以“以低得多的成本提供THP系统的连续运行”。

减少双old

该项目的组件将与2024年秋季在线时减少双酚质体并节省能量的目标合作。
Image courtesy of WSSC Water
*单击图像以获取更多详细信息

“一个独立的循环”

Robert Wierzbicki, PC Construction project director, says the plant “is kind of a self-contained loop” in which water and energy are captured and recycled.
污泥从THP单元转移到两个50英尺高,78英尺的厌氧消化剂之一,每个消化器的容量为150万加仑。使用常规的洗涤器技术清理了多余的沼气,而不是被烧毁。然后可以将纯化的天然气回收回工厂,以便为发动机供电或以可再生天然气出售给该县。

THP过程的副产品比其他治疗方法通常观察到的氨水更高。Wierzbicki说,升高的氨浓度可能会破坏切萨皮克湾下允许的养分平衡。

To reduce ammonia in the filtrate, the team added a biological sidestream process for denitrification using bacteria grown on plastic carriers. The filtrate then goes back into the Piscataway main wastewater treatment system for further processing.

panel

该项目团队为两个50英尺高,78英尺的厌氧消化剂之一放置了一个面板,每个消化器的容量为150万加仑。
Image courtesy of PC Construction

Exhaust from the engines within the treatment facility is run through a boiler, which creates the steam and hot water needed to run the Cambi THP unit. The team also decided to have the five power distribution centers for the project prefabricated and assembled off site while the foundations were poured on site. That shaved months off the construction timeline, according to WSSC Water.

同时,许多脱水设备的复杂性和尺寸决定了团队决定在建立污泥储罐,聚合物罐和脱水设备的决定之前,在建造建筑物的墙壁和天花板之前竖起了污泥储罐和脱水设备。

建筑物竖立后,安装了一架具有2吨卸下和更换泵的泵和滚筒的起重机,用于脱水。支撑起重机的光束被滑过地板,然后从建筑物内部悬挂在位置。

对于消化者,建筑团队在现场使用了50英尺高的混凝土面板,一旦竖起了板后,就使用后张紧来加强混凝土。工人用混凝土填充了每个储罐中17个面板之间的部分,以使他们保持在一起。然后,他们用Shotcrete遮盖了面板。

不锈钢管道

不锈钢管将脱水的蛋糕从皮带滤清器压制设备中脱水到蛋糕储物箱,将蛋糕固定到THP单元能够处理。
Photo courtesy PC Construction

运输方式

Wierzbicki指出,该项目团队正在使用一种渐进设计建造的交付方法,在中大西洋地区的水和废水设施中仍然有些罕见,尽管总体而言,设计建造变得越来越普遍。

设计构建使集成的设计和施工团队能够根据需要修改计划,并在设定最终价格之前保持直到60%的完成为止。Wierzbicki说,这避免了延误和变更命令。

Joe Uglevich, vice president and a regional business lead for Stantec’s water division, adds that having all of the contractors, major subcontractors and engineering firms working as an integrated team “from Day 1, where they are thinking about how they are going to build it, instead of getting too far down the road” with a design only at 10%, allows for more flexibility and lower costs.

Wierzbicki指出,渐进的设计构建过程使团队能够领先与Covid-19相关的供应链问题。

“您在整个设计过程和定价过程中建立信任。透明
—Robert Wierzbicki, Project Director, PC Construction

该项目分为两个组成部分:早期工作包的4000万美元合同,其余工作合同为2亿美元。大约在WSSC Water计划进行第二份合同的时候,Covid-19的猛烈袭击将第二份合同裁定拖延了大约一个月。

但是,由于该团队已经合作了几个月,因此许多要素(例如工作范围,合同条款和定价范围)已经被原则上了。

作为一个结果lt, Wierzbicki says the team reached out to vendors, suppliers and subcontractors and got them signed up—with the caveat that the work was contingent on the team’s receiving the final award from WSSC Water. That enabled them to avoid delays because they didn’t have to wait for a formal notice to proceed, which would have set the timeline back, he says. “I think you build a trust throughout the design process and pricing process … [which] allowed us to be as open and transparent” with the owner when challenges did arise, Wierzbicki says.

WSSC Water的Dabek强调了该项目正在挑战委员会的员工学习新的做事方式。

他指出:“生物能源项目带来的新技术将需要大量有关新工艺​​以及如何操作更复杂设备的培训。”