[發明專利]生物反應槽的加溫系統

無效

• 申請號: 201110042272.4
• 申請日: 2011-02-18
• 公開（公告）號: CN102190372A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 安部裕宣;林幸司;中山芳夫
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F11/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 夏斌;陳萍

技術領域

本發明涉及一種加溫系統，在進行生物處理的廢水處理或污泥處理中，為了使生物反應活化而對生物反應槽進行加溫。

背景技術

已知在進行下水污泥或排水的厭氧處理時，厭氧菌通常在35～36℃左右活性最高。因此，對污泥或排水進行處理的厭氧處理槽(消化槽)以保持在35～36℃左右的方式進行加溫。作為加溫方法，具有在消化槽內或消化槽的周圍配設加熱線而進行電加熱的方法。

此外，還存在如下技術：在厭氧處理中，通過作為厭氧菌的甲烷菌的厭氧發酵，分解污泥或排水中含有的有機物而產生消化氣體，消化氣體以甲烷氣體為主要成分，將產生的甲烷氣體回收并使其燃燒而用于厭氧處理槽的加溫。

但是，由于甲烷氣體的產生量取決于被處理物的有機物濃度和甲烷菌對有機物的分解率，所以回收的甲烷氣體的量不穩定。因此，在一般的下水污泥的消化槽中的甲烷發酵中，產生的消化氣體的僅7成左右被使用于消化槽的加溫。結果，在消化槽的甲烷發酵中，雖然具有能量消耗較少、能夠得到甲烷氣體能量的優點，但是以往難以將所得到的甲烷氣體有效應用為其他能量源。

發明內容

本發明要解決的技術問題為，鑒于上述情況而提供一種生物反應槽的加溫系統，能夠將在消化槽內產生的全部消化氣體有效應用于發電等，能夠推進節能。

為了解決上述技術問題，一個實施方式的生物反應槽的加溫系統為，具備生物反應槽和熱泵循環。生物反應槽通過消化菌對所投入的排水或有機污泥進行厭氧處理。熱泵循環具備第一熱交換器和第二熱交換器。第一熱交換器從生物反應槽所排出的消化污泥中回收熱。第二熱交換器通過由第一熱交換器回收的熱，將生物反應槽內的污泥加溫到規定溫度。

根據本發明的生物反應槽的加溫系統，生物反應槽的加熱能夠使用通過熱泵循環從消化污泥中回收的熱。因此，能夠將在生物反應槽(甲烷發酵槽)中產生的消化氣體(甲烷氣體)，有效應用為發電用發動機或后階段處理的污泥干燥或污泥焚燒等的能量。

附圖說明

圖1是實施例1的生物反應槽的加溫系統的結構圖。

圖2表示以往的消化槽加溫方法的實施例的能量收支。

圖3表示實施例1的生物反應槽的加溫系統的能量收支。

圖4是實施例2的生物反應槽的加溫系統的結構圖。

圖5是實施例3的生物反應槽的加溫系統的結構圖。

圖6是實施例4的生物反應槽的加溫系統的結構圖。

圖7是實施例5的生物反應槽的加溫系統的結構圖。

圖8是實施例6的生物反應槽的加溫系統的結構圖。

圖9是實施例7的生物反應槽的加溫系統的結構圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對實施方式的生物反應槽的加溫系統進行說明。

[實施例1]

如圖1所示，實施例1的生物反應槽的加溫系統具備作為生物反應槽的消化槽3、污泥貯藏槽5、脫水機7、干燥機9以及消化氣體鍋爐11。消化槽3取入下水等排水中的剩余污泥，執行厭氧微生物處理而進行消化。污泥貯藏槽5對在消化槽3中產生的消化污泥進行貯藏。脫水機7從污泥貯藏槽5所暫時貯藏的消化污泥中除去水分。干燥機9對被脫水后的脫水污泥進行干燥。消化氣體鍋爐11使在消化槽3中產生的消化氣體燃燒，產生用于在干燥機9中使脫水污泥干燥的蒸汽。

實施例1的生物反應槽的加溫系統，作為構成熱泵循環的熱循環系統，還具有膨脹閥13、第一熱交換器15、壓縮機17、第二熱交換器19、污泥循環泵21以及溫水泵23。膨脹閥13使循環的冷媒膨脹。第一熱交換器15具備使污泥貯藏槽5的消化污泥循環的盤管15b，從消化污泥中回收熱。壓縮機17將通過由第一熱交換器15回收的熱加溫后的冷媒進行壓縮。第二熱交換器19具備使溫水在其與消化槽3之間循環的盤管19a、19b，通過被壓縮了的冷媒對溫水進行加溫。污泥循環泵21使污泥在污泥貯藏槽5和第一熱交換器15之間循環。溫水泵23使溫水在消化槽3和第二熱交換器19之間循環。

接著，對實施例1的作用進行說明。

在消化槽3中，通過作為厭氧細菌的甲烷發酵菌的作用，所投入的剩余污泥被進行生物處理。如此，由于剩余污泥在消化槽3內被進行厭氧消化處理，因此剩余污泥中的有機物被分解，分離為消化氣體和消化污泥。在此，消化氣體以甲烷氣體為主要成分。并且，消化污泥是所投入的剩余污泥的固態物按照體積比被減量到一半左右之后的污泥。