申请日2016.09.07
公开(公告)日2017.05.10
IPC分类号C02F11/00; C02F11/10; C02F11/04
摘要
本实用新型涉及环保设备技术领域，具体涉及一种利用城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置，它包括污泥泵、热解反应器、闪蒸罐、加压泵、厌氧消化反应器、温度传感器、压力传感器、湿度传感器、氧浓度传感器、甲烷浓度传感器、沼气收集器、空气净化器，它通过热解、闪蒸破胞壁和厌氧发酵，将城市污水处理厂剩余污泥中的大分子、难降解有机物转化为可燃的富氢燃料甲烷，即实现了固体废弃物的资源化，又将城市污水处理厂剩余污泥中对环境存在潜在威胁的有机污染物转化为了能源，该装置结构简单，运行稳定可靠，系统密封性好，安全性高。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置，其特征在于：包括：热解反应器(1)、闪蒸罐(2)、厌氧消化反应器(3)、沼气收集器(4)、空气净化器(5)、桨式搅拌器(11)、蒸汽入口(12)、蒸汽加热套(13)、污泥泵(14)、冷水出口(15)、温度传感器(16)、湿度传感器(17)、氧浓度传感器(18)、热解污泥管(20)、压力传感器(21)、加压泵(22)、保温层(31)、三相分离器(32)、污泥回流泵(33)、回流污泥管(34)、污泥反应床(35)、出泥口(36)、甲烷浓度传感器(37)、排气管(40)、放空管(51);所述的热解反应器(1)外部包覆有蒸汽加热套;所述的厌氧消化反应器外表面包覆有保温层(3);所述的热解污泥管(20)上设有所述的闪蒸罐(2)和所述的加压泵(22);所述的厌氧消化反应器(3)中下部设有三相分离器(32)，所述的厌氧消化反应器(3)下部设有污泥反应床(35)。
2.根据权利要求1所述的一种利用城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置，其特征是：所述的热解反应器中心轴向固定安装有桨式搅拌器，所述的热解反应器内壁面安装有温度传感器、湿度传感器和氧浓度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种利用城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置，其特征是：所述的厌氧消化反应器顶部内壁面安装有温度传感器、湿度传感器和甲烷浓度传感器，所述的厌氧消化反应器设有污泥回流泵和出泥口，所述的厌氧消化反应器顶部中心位置设有排气管。
说明书
一种城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置
技术领域
本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种废弃物资源化利用装置，具体涉及一种利用城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置。
背景技术
城市生活污水处理厂剩余污泥是目前典型的固体废弃物，这些污泥中含有大量的有机物、动植物(微生物)的残体、纤维质、重金属等，若不能妥善处理，势必会对生态环境造成严重危害。另一方面，随着经济的持续发展，化石能源的深度开采和利用，又使的全球面临能源危机和碳排放的威胁，开发新能源、制备富氢燃料是解决能源危机，缓解碳排放量的一个有效途径，而利用城市生活污水处理厂剩余污泥制备甲烷，不仅能够减少固体废弃物的排放，还能提供一种富氢能源的制备装置。
城市生活污水处理厂剩余污泥主要有未脱除或难脱除的水、微生物残体、泥沙、植物纤维、油类物质等富含有机物的物质，这些物质富含C、H、N等元素，剩余污泥的在合适的温度和压力条件下，在厌氧菌和兼性菌作用下经水解和发酵过程将复杂、不溶性的大分子有机物转化为可溶性小分子有机单体，随后，这些溶解性的有机物在微生物作用下继续发酵，生成氢气、甲酸、重碳酸盐、丙酮酸盐、乙醇及各类挥发性低级脂肪酸，接下来，在产氢产乙酸细菌的作用下简单有机物转化为乙酸和氢气，重碳酸盐转化为乙酸，最后，在产甲烷菌的作用下，乙酸、氢气、二氧化碳转化为甲烷。
目前固体废弃物的处理和处置以无害化、减量化、资源化为根本的治理思路，典型的城市生活污水剩余污泥的处置方法主要有资源化(比如制备建材、路基材料等)，能源化(比如产油、产气、焚烧发电、提取蛋白质)，土地利用(比如堆肥、土壤改良等)，填埋等。这这些处理方法中，能源化利用具有积极的发展前景。
实用新型内容
本实用新型就是为了削减城市剩余污泥产生量，减少固废污染，缓解能源危机而提供一种利用城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
本实用新型由污泥泵、热解反应器、闪蒸罐、加压泵、厌氧消化反应器、温度传感器、压力传感器、湿度传感器、氧浓度传感器、甲烷浓度传感器、沼气收集器、空气净化器组成。
进一步的，所述的热解反应器外部包覆有蒸汽加热套，中心轴向固定安装有桨式搅拌器，所述的蒸汽加热套设有蒸汽入口和冷水出口，所述的热解反应器内壁面安装有所述的温度传感器、湿度传感器和氧浓度传感器。
进一步的，所述的厌氧消化反应器内壁面安装有温度传感器、湿度传感器和甲烷浓度传感器，中下部设有三相分离器，下部设有污泥反应床，外表面包覆有保温层，并设有污泥回流泵和出泥口，顶部中心位置设有排气管，所述的排气管与沼气收集器相连通。所述的厌氧消化反应器与所述的热解反应器通过热解污泥管相连通，所述的热解污泥管上设有加压泵，
进一步的，所述的闪蒸罐中安装有所述的压力传感器和温度传感器，通过使用所述的闪蒸罐向污泥管道中释放高温蒸汽，使城市污水处理厂剩余污泥中的细胞壁(高分子有机物)快速转化为易水解的小分子有机物，为后续产甲烷环节的稳定高效运行提供保证。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型是一种利用城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置，与现有技术相比，本实用新型通过在通过热解、闪蒸破胞壁和厌氧发酵，将城市污水处理厂剩余污泥中的大分子、难降解有机物转化为可燃的富氢燃料甲烷，即实现了固体废弃物的资源化，又将城市污水处理厂剩余污泥中对环境存在潜在威胁的有机污染物转化为了能源，该装置结构简单，运行稳定可靠，系统密封性好，安全性高。