申请日2016.08.31
公开(公告)日2017.04.26
IPC分类号C02F11/04; C02F11/12
摘要
本实用新型涉及一种用于城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置。包括进料装置，发酵装置、污泥脱水装置，所述进料装置包含进料搅拌装置和螺旋输送装置，所述螺旋输送装置为三级螺旋输送结构，所述发酵装置包含搅拌电机与搅拌桨，所述污泥脱水装置位于反应流程末端，包含板框压滤装置和滤液收集装置，所述发酵装置上部位置设置有沼气收集口，连通有沼气水封装置用来收集沼气。本实用新型整个处理过程各设备互不影响，自动化程度较高，运行效果较好，是一种针对城镇污泥高固发酵处理良好工艺，实现物料充分混合，克服高固态发酵过程中传质传热受阻、代谢产物反馈抑制和污泥利用率低等问题。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置，包括进料装置(1)，发酵装置(2)、污泥脱水装置(3)，其特征在于：所述进料装置(1)包含进料搅拌装置(4)和螺旋输送装置(5)，所述螺旋输送装置(5)为三级螺旋输送结构，所述发酵装置(2)包含搅拌电机(6)与搅拌桨(7)，所述搅拌电机(6)位于发酵装置(2)外部，所述搅拌桨(7)与搅拌电机(6)连通，位于发酵装置(2)内部，所述污泥脱水装置(3)位于反应流程末端，包含板框压滤装置(8)和滤液收集装置(9)，所述发酵装置(2)后侧底部设置有出料口(10)，所述板框压滤装置(8)通过管道(11)与出料口(10)连通，所述管道(11)中设置有隔膜泵(12)，所述发酵装置(2)上部位置设置有沼气收集口(13)，所述沼气收集口(13)连通有沼气水封装置(14)用来收集沼气，所述发酵装置(2)的上部位置还设置有滤液回流口(15)，所述滤液回流口(15)与滤液收集装置(9)连通，用来回收滤液收集装置(9)收集的滤液。
2.根据权利要求1所述的城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置，其特征在于：所述螺旋输送装置(5)和发酵装置(2)的连接处采用机械密封。
3.根据权利要求1所述的城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置，其特征在于：所述发酵装置(2)还设置有温度计(16)。
4.根据权利要求1所述的城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置，其特征在于：所述发酵装置(2)还设置有液位计(17)。
5.根据权利要求1所述的城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置，其特征在于：所述发酵装置(2)的前、中、后部位设置有观察孔(18)。
6.根据权利要求1所述的城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置，其特征在于：所述发酵装置(2)的前、中、后部位设置有取样口(19)。
7.根据权利要求1所述的城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置，其特征在于：所述发酵装置(2)为卧式发酵，进料从一端，出料从另一端，搅拌桨(7)主轴为横式，搅拌桨(7)垂直于轴。
说明书
一种用于城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置
技术领域
本实用新型涉及城镇污泥处理技术领域，尤其涉及一种用于城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置。
背景技术
城镇污泥是一种被废弃的资源，污泥中含有大量的有机质与微生物，有较大的再利用价值。对污泥进行减量化和资源化，不仅能够减少对环境的污染，而且还能变废为宝，创造社会价值和经济价值。目前，针对污泥处置呈现多元化的技术发展趋势，主要有填埋、生物沥浸堆肥、焚烧、土地利用和厌氧消化等。其中厌氧消化技术越来越受到关注。厌氧消化技术能在污泥减量化的基础上，获得可再生的生物质能源甲烷，实现碳源的回收利用。另外，发酵后的熟污泥可根据其成分特点用于农业、燃料等行业。
厌氧消化技术作为一种有效的生物处理技术，同时也是一种典型的污泥资源化技术，但是污泥厌氧消化处理在我国污水处理厂的应用还不是很普遍，这其中有很多政策和管理的问题，也有很多技术难题需要解决。而这些技术问题的解决正是促进污泥高效处置的有效保障，同时也是实现太湖流域污染控制的重要措施。
常规的污泥消化含固量在3-5%之间，呈液态发酵模式，这样往往造成发酵装备体积大，造价成本高和运行维护费用高，同时发酵残留物中沼液多，后续处理成本大;而且在液态发酵中单位发酵体积中的有机质含量低，降低了反应强度，使得沼气产量偏低。
采用高固态发酵具有明显的优势，包括固体含量较高，反应体系中物料可以达到10-20%，沼液量少;反应器内微生物浓度高，单位容积处理量多，可以大幅提升消化池内有机物的含量，提高反应强度和容积产气率;反应体系更稳 定，底物降解速率大;可大大减小反应器的体积，节省固定资产投资。
由于高固态消化可以直接利用污水处理厂排放的脱水污泥，尤其适于集中式污泥消化处理，而且设施体积小、单位容积产气率较高，消化后废液量少，同时可减少大量水分加热、保温的能耗。尤其重要的是高固态厌氧消化虽然提高了污泥的反应强度，但是污泥消化过程中氨氮、挥发性脂肪酸等中间产物浓度的提高并未影响污泥的产甲烷能力，厌氧消化过程仍能稳定高效的运行。
发明内容
对现有技术中的问题，本实用新型提供一种本实用新型的目的在于，提供了一种可实现物料充分混合，克服高固态发酵过程中传质传热受阻、代谢产物反馈抑制和污泥利用率低等问题用于城镇污泥高固态发酵处理装置。
为解决以上问题，本实用新型的解决方案是一种用于城镇污泥高固态厌氧发酵处理装置，包括进料装置，发酵装置、污泥脱水装置，所述进料装置包含进料搅拌装置和螺旋输送装置，所述螺旋输送装置为三级螺旋输送结构，所述发酵装置包含搅拌电机与搅拌桨，所述搅拌电机位于发酵装置外部，所述搅拌桨与搅拌电机连通，位于发酵装置内部，所述污泥脱水装置位于反应流程末端，包含板框压滤装置和滤液收集装置，所述发酵装置后侧底部设置有出料口，所述板框压滤装置通过管道与出料口连通，所述管道中设置有隔膜泵，所述发酵装置上部位置设置有沼气收集口，所述沼气收集口连通有沼气水封装置用来收集沼气，所述发酵装置的上部位置还设置有滤液回流口，所述滤液回流口与滤液收集装置连通，用来回收滤液收集装置收集的滤液。
作为改进，所述螺旋输送装置和发酵装置的连接处采用机械密封。
作为改进，所述发酵装置还设置有温度计。
作为改进，所述发酵装置还设置有液位计。
作为改进，所述发酵装置的前、中、后部位设置有观察孔。
作为改进，所述发酵装置的前、中、后部位设置有取样口。
作为改进，所述发酵装置为卧式发酵，进料从一端，出料从另一端，搅拌 桨主轴为横式，搅拌桨垂直于轴。
从以上描述可以看出，本实用新型在进料装置中设置进料搅拌系统，搅拌后的物料经过三级螺旋输送至发酵中，发酵罐中有温度和液位控制，同时设置有高效低耗搅拌装置，能够使物料搅拌均匀，通过进料搅拌系统和三级螺旋输送以及发酵装置中设置的高效低耗搅拌系统，克服了高固态发酵本身传质传热比较难，代谢产物容易在局部聚集，不利于进一步反应的问题。
高固厌氧发酵产生的沼气可以经过水封罐后进行收集利用或者直接排空。经过一段时间的发酵，物料从发酵罐另一侧底部出料，经过隔膜泵的作用进入到板框压滤设备，经过板框压滤设备压滤后滤饼直接可用于生物土壤改良剂，滤液经过滤液收集池收集以后通过自动化控制返回至高固厌氧发酵装置中，以维持发酵罐中的物料平衡。整个处理过程各设备互不影响，自动化程度较高，运行效果较好，是一种针对城镇污泥高固发酵处理良好工艺。