[發(fā)明專利]污泥兩相回流加熱強(qiáng)化厭氧消化工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210072602.9
• 申請(qǐng)日: 2012-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN102603140A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)媛媛;陳漢龍;馮雷雨;戴曉虎;周琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/04
• 分類號(hào): C02F11/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污泥資源化處理領(lǐng)域，涉及一種污泥兩相回流加熱強(qiáng)化厭氧消化工藝。

背景技術(shù)

我國(guó)興建了大量污水處理廠，截至2009年，全國(guó)已建有城鎮(zhèn)污水處理廠1792座，處理能力達(dá)9904萬(wàn)m³/d，平均運(yùn)行負(fù)荷率為81.27％。在這些污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行對(duì)城市污染負(fù)荷的削減起到了重要作用的同時(shí)，污水處理過程中副產(chǎn)物城市污泥量也日益增加。目前，全國(guó)年產(chǎn)濕污泥已近3000萬(wàn)噸(含水率80％)，污泥處理處置的中心已從簡(jiǎn)單的填埋轉(zhuǎn)向以資源化為主的土地利用。而在污泥進(jìn)行土地利用前需要對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化處理，回收污泥中含有的大量的生物質(zhì)能，厭氧發(fā)酵是污泥穩(wěn)定化的重要措施之一，不僅過程所需能量較低，還可回收污泥中生物質(zhì)能，是一種非常有應(yīng)用前景的污泥資源化技術(shù)。

傳統(tǒng)的二相厭氧消化研究，從微生物生長(zhǎng)特點(diǎn)、生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)等方面從事了大量的研究，在基礎(chǔ)研究的角度上，證明了二相工藝的優(yōu)越性。但其采用的處理構(gòu)筑物仍然為傳統(tǒng)完全混合式的消化池，其主要缺點(diǎn)是停留時(shí)間較長(zhǎng)，且有機(jī)物的降解效率有限(尤其是對(duì)低有機(jī)質(zhì)的污泥)，產(chǎn)氣量不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)我國(guó)污泥厭氧消化產(chǎn)氣量少、產(chǎn)氣不穩(wěn)定，難于應(yīng)用厭氧穩(wěn)定工藝對(duì)其進(jìn)行處理的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種污泥兩相回流加熱強(qiáng)化厭氧消化工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種污泥兩相回流加熱強(qiáng)化厭氧消化工藝，該工藝包括以下步驟：

將濃縮污泥和脫水污泥配成混合污泥，取上述混合污泥作為進(jìn)料進(jìn)行水解酸化反應(yīng)，同時(shí)回流污泥經(jīng)加熱預(yù)處理后，再循環(huán)進(jìn)行水解酸化反應(yīng)，同時(shí)從水解酸化反應(yīng)階段出料污泥進(jìn)行產(chǎn)甲烷反應(yīng)，收集沼氣。

所述的水解酸化反應(yīng)的停留時(shí)間為2～4d。

所述的水解酸化反應(yīng)控制溫度為35±1℃或55±1℃，轉(zhuǎn)速30～300rpm。

所述的回流污泥的回流比為5～20％。

所述的混合污泥含水率為88～98％。

所述的進(jìn)料或出料是指每日進(jìn)料量＝每日出料量＝水解酸化污泥總量/水解酸化反應(yīng)的停留時(shí)間＝產(chǎn)甲烷污泥總量/產(chǎn)甲烷的反應(yīng)時(shí)間。

所述的產(chǎn)甲烷反應(yīng)的停留時(shí)間為10～15d。

所述的產(chǎn)甲烷反應(yīng)控制溫度為35±1℃或55±1℃，轉(zhuǎn)速為30～300rpm，pH為6.6～7.8。

所述的加熱預(yù)處理的加熱溫度為100～120℃，加熱時(shí)間為10～60min。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明方法將兩相厭氧消化、加熱強(qiáng)化破壁、回流等技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了物理化學(xué)強(qiáng)化處理技術(shù)和微生物處理技術(shù)結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)了有機(jī)底物的高效利用、水解產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的分離，使兩相內(nèi)的細(xì)菌都能發(fā)揮最大的活性，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明方法通過污泥回流強(qiáng)化裝置在系統(tǒng)中的有機(jī)設(shè)置，可以保證產(chǎn)甲烷發(fā)酵段在高有機(jī)物濃度下的穩(wěn)定運(yùn)行，具有很高的有機(jī)負(fù)荷和有機(jī)物去除率，沼氣產(chǎn)量和產(chǎn)率高，提高了整個(gè)系統(tǒng)的處理效率。

3、本發(fā)明方法不僅處理效率高，而且結(jié)構(gòu)緊湊、相互配合運(yùn)作，運(yùn)行穩(wěn)定，適合在大中小污水處理廠中推廣應(yīng)用。

4、本發(fā)明方法應(yīng)用此工藝達(dá)到高效破壁、溶解微生物胞內(nèi)外有機(jī)物、殺死污泥中的病原菌等目的。本發(fā)明將兩相厭氧消化、加熱破壁、回流等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了固相物質(zhì)的高溶解性，為產(chǎn)酸菌提供豐富底物，進(jìn)而增加污泥生產(chǎn)沼氣的產(chǎn)量。達(dá)到無(wú)害化、減量化、資源化的目的。

5、本發(fā)明方法在厭氧發(fā)酵工藝過程中通過回流并加熱強(qiáng)化處理為厭氧發(fā)酵提供充足底物，增加產(chǎn)氣量，縮短污泥厭氧發(fā)酵時(shí)間，從而推動(dòng)污泥厭氧發(fā)酵技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明的污泥兩相回流加熱強(qiáng)化厭氧消化工藝的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，圖1表示本發(fā)明的污泥兩相回流加熱強(qiáng)化厭氧消化工藝的流程圖。