公布日：2023.03.17
申请日：2022.12.19
分类号：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/143(2019.01)I;B01D53/00(2006.01)I
摘要
本发明提供了一种污泥好氧发酵系统及方法。该系统包括高压压滤脱水装置、低温干化装置及好氧发酵单元，高压压滤脱水装置具有待处理污泥进口和脱水污泥出口，高压压滤脱水装置用于对待处理污泥进行高压压滤，得到含水率60～70％的脱水污泥；低温干化装置与脱水污泥出口连通，低温干化装置用于对脱水污泥进行低温干化，得到含水率为45～50％的干化污泥；好氧发酵单元与低温干化装置的出口连通，好氧发酵单元用于对干化污泥进行好氧发酵，得到含水率40％以下的发酵污泥。本发明有效解决了利用好氧发酵工艺处理污泥时存在的发酵周期长、占地面积大、辅料成本高来源不稳定、冬季因低温导致处置能力严重不足、成本高且处理效果不稳定等问题。
权利要求书
1.一种污泥好氧发酵系统，其特征在于，包括：高压压滤脱水装置(10)，具有待处理污泥进口和脱水污泥出口，所述高压压滤脱水装置(10)用于对待处理污泥进行高压压滤，得到含水率60～70％的脱水污泥；低温干化装置(20)，与所述脱水污泥出口连通，所述低温干化装置(20)用于对所述脱水污泥进行低温干化，得到含水率为45～50％的干化污泥；好氧发酵单元(30)，与所述低温干化装置(20)的出口连通，所述好氧发酵单元(30)用于对所述干化污泥进行好氧发酵，得到含水率40％以下的发酵污泥。
2.根据权利要求1所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，还包括：集气单元，分别于所述高压压滤脱水装置(10)、所述低温干化装置(20)和所述好氧发酵单元(30)相连，用于收集所述高压压滤过程、所述低温干化过程和所述好氧发酵过程中产出的气体。
3.根据权利要求2所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，还包括：除臭单元(40)，与所述集气单元连通，用于对所述集气单元所集气体进行除臭处理。
4.根据权利要求3所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，所述除臭单元(40)为生物除臭单元。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，还包括：混料单元(50)，与所述待处理污泥进口相连；调理药剂供应单元(60)，与所述混料单元(50)连通，用于向所述混料单元(50)中提供调理药剂聚合硫酸铁；第一污泥输送单元(70)，与所述混料单元(50)连通，用于向所述混料单元(50)中输送所述待处理污泥。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，所述高压压滤脱水装置(10)之内设置有顺次连通的两级高压压滤段。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，所述低温干化装置(20)为低温带式干化装置，其进料处配置有切条机，用于对所述脱水污泥进行切条处理。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，所述好氧发酵单元(30)包括：槽式好氧发酵仓，与所述低温干化装置(20)的出口连通；好氧菌剂投加单元，与所述槽式好氧发酵仓的顶部相连，用于向其中投加好氧菌剂；曝气单元，设置在所述槽式好氧发酵仓底部，用于向其中进行间歇性曝气。
9.根据权利要求8所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，还包括：第二污泥输送单元(80)，与所述槽式好氧发酵仓的出口相连，用于将所述发酵污泥外送。
10.根据权利要求5所述的污泥好氧发酵系统，其特征在于，所述混料单元(50)中配置有搅拌装置。
11.一种污泥好氧发酵方法，其特征在于，采用权利要求1至10中任一项所述的系统进行污泥好氧发酵，所述方法包括以下步骤：采用高压压滤脱水装置(10)对待处理污泥进行高压压滤，得到含水率60～70％的脱水污泥；将所述脱水污泥在低温干化装置(20)中进行低温干化处理，得到含水率为45～50％的干化污泥；在好氧发酵单元(30)中对所述干化污泥进行好氧发酵处理，得到含水率40％以下的发酵污泥。
12.根据权利要求11所述的污泥好氧发酵方法，其特征在于，所述低温干化处理的步骤包括：采用进料处切条机将所述脱水污泥切条后送入低温带式干化装置；使切条后的所述脱水污泥在干燥空气的吹扫下进行所述低温干化；优选地，所述低温干化的送风温度为65～80℃；优选地，所述低温干化装置(20)的出料为柱状颗粒形态的所述干化污泥，更优选所述柱状颗粒的直径为5～8mm，长度为5～10mm。
13.根据权利要求12所述的污泥好氧发酵方法，其特征在于，所述好氧发酵的步骤包括：将所述干化污泥堆砌于槽式好氧发酵仓中，不添加辅料的条件下，仅向其中投加好氧菌剂，然后通过曝气单元向所述槽式好氧发酵仓中间歇性曝气，以使所述干化污泥进行所述好氧发酵；优选地，所述干化污泥的堆砌高度为1.5～1.7m；优选地，所述好氧菌剂的投加量为0.5～1.5‰；优选地，控制所述曝气单元的曝气量为0.05～0.10m3/(min·m3)，且在间歇性曝气的过程中，曝气时长与停气时长的比例为1:(3～4)，所述好氧发酵的发酵周期为10～12天。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的污泥好氧发酵方法，其特征在于，所述高压压滤脱水装置(10)之内设置有顺次连通的两级高压压滤段，且所述高压压滤的过程中，上游一级高压压滤段的脱水压力为5～8Mpa，下游一级高压压滤段的脱水压力为20～25Mpa，且所述高压压滤脱水装置(10)的出料泥饼厚度控制在5～10mm。
15.根据权利要求11至13中任一项所述的污泥好氧发酵方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将所述高压压滤过程、所述低温干化处理过程及所述好氧发酵处理中产生的气体进行收集；将收集得到的气体进行除臭处理；优选地，所述除臭处理采用生物除臭的方式。
16.根据权利要求11至13中任一项所述的污泥好氧发酵方法，其特征在于，所述高压压滤步骤之前，所述方法还包括以下步骤：将所述待处理污泥与聚合硫酸铁在混料单元(50)中混料后，由第一污泥输送单元(70)输送至所述高压压滤脱水装置(10)中；优选地，所述聚合硫酸铁的加入量为所述待处理污泥重量的5～10％。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种污泥好氧发酵系统及方法，以解决现有技术中利用好氧发酵工艺处理污泥时存在的发酵周期长、占地面积大、辅料成本高来源不稳定、冬季因低温导致处置能力严重不足、成本高且处理效果不稳定等问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种污泥好氧发酵系统，其包括：高压压滤脱水装置，具有待处理污泥进口和脱水污泥出口，高压压滤脱水装置用于对待处理污泥进行高压压滤，得到含水率60～70％的脱水污泥；低温干化装置，与脱水污泥出口连通，低温干化装置用于对脱水污泥进行低温干化，得到含水率为45～50％的干化污泥；好氧发酵单元，与低温干化装置的出口连通，好氧发酵单元用于对干化污泥进行好氧发酵，得到含水率40％以下的发酵污泥。
进一步地，上述系统还包括：集气单元，分别与高压压滤脱水装置、低温干化装置和好氧发酵单元相连，用于收集高压压滤过程、低温干化过程和好氧发酵过程中产出的气体。
进一步地，上述系统还包括：除臭单元，与集气单元连通，用于对集气单元所集气体进行除臭处理。
进一步地，除臭单元为生物除臭单元。
进一步地，上述系统还包括：混料单元，与待处理污泥进口相连；调理药剂供应单元，与混料单元连通，用于向混料单元中提供调理药剂聚合硫酸铁；第一污泥输送单元，与混料单元连通，用于向混料单元中输送待处理污泥。
进一步地，高压压滤脱水装置之内设置有顺次连通的两级高压压滤段。
进一步地，低温干化装置为低温带式干化装置，其进料处配置有切条机，用于对脱水污泥进行切条处理。
进一步地，好氧发酵单元包括：槽式好氧发酵仓，与低温干化装置的出口连通；好氧菌剂投加单元，与槽式好氧发酵仓的顶部相连，用于向其中投加好氧菌剂；曝气单元，设置在槽式好氧发酵仓底部，用于向其中进行间歇性曝气。
进一步地，上述系统还包括：第二污泥输送单元，与槽式好氧发酵仓的出口相连，用于将发酵污泥外送。
进一步地，混料单元中配置有搅拌装置。
根据本发明的另一方面，还提供了一种污泥好氧发酵方法，其采用上述系统进行污泥好氧发酵，该方法包括以下步骤：采用高压压滤脱水装置对待处理污泥进行高压压滤，得到含水率60～70％的脱水污泥；将脱水污泥在低温干化装置中进行低温干化处理，得到含水率为45～50％的干化污泥；在好氧发酵单元中对干化污泥进行好氧发酵处理，得到含水率40％以下的发酵污泥。
进一步地，低温干化处理的步骤包括：采用进料处切条机将脱水污泥切条后送入低温带式干化装置；使切条后的脱水污泥在干燥空气的吹扫下进行低温干化；优选地，低温干化的送风温度为65～80℃；优选地，低温干化装置的出料为柱状颗粒形态的干化污泥，更优选柱状颗粒的直径为5～8mm，长度为5～10mm。
进一步地，好氧发酵的步骤包括：将干化污泥堆砌于槽式好氧发酵仓中，不添加辅料的条件下，仅向其中投加好氧菌剂，然后通过曝气单元向槽式好氧发酵仓中间歇性曝气，以使干化污泥进行好氧发酵；优选地，干化污泥的堆砌高度为1.5～1.7m；优选地，好氧菌剂的投加量为0.5～1.5‰；优选地，控制曝气单元的曝气量为0.05～0.10m3/(min·m3)，且在间歇性曝气的过程中，曝气时长与停气时长的比例为1:(3～4)，好氧发酵的发酵周期为10～12天。
进一步地，高压压滤脱水装置之内设置有顺次连通的两级高压压滤段，且高压压滤的过程中，上游一级高压压滤段的脱水压力为5～8Mpa，下游一级高压压滤段的脱水压力为20～25Mpa，且高压压滤脱水装置的出料泥饼厚度控制在5～10mm。
进一步地，上述方法还包括以下步骤：将高压压滤过程、低温干化处理过程及好氧发酵处理中产生的气体进行收集；将收集得到的气体进行除臭处理；优选地，除臭处理采用生物除臭的方式。
进一步地，高压压滤步骤之前，上述方法还包括以下步骤：将待处理污泥与聚合硫酸铁在混料单元中混料后，由第一污泥输送单元输送至高压压滤脱水装置中；优选地，聚合硫酸铁的加入量为待处理污泥重量的5～10％。
本发明提供了一种污泥好氧发酵系统，在实际应用过程中，通过高压压滤脱水装置预先将待处理污泥脱水至含水率60～70％。其次，通过低温干化装置将脱水污泥进一步进行低温干化，形成含水率为45～50％的干化污泥，最后将其送入好氧发酵单元进行好氧发酵处理。
利用本发明提供的系统进行污泥好氧发酵处理，有效解决了现有技术中利用好氧发酵工艺处理污泥时存在的发酵周期长、占地面积大、辅料成本高来源不稳定、冬季因低温导致处置能力严重不足、成本高且处理效果不稳定等问题。
（发明人：张强;刘丽君;高信刚;王治国;李红博）