[實用新型]厭氧消化污泥熱水解和超聲波聯(lián)合預處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220502524.7
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN202785921U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 劉長青;冉小珊;廖足良;畢學軍;程麗華;張峰
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/10
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 王書剛

技術領域

本實用新型涉及一種對厭氧消化污泥進行預處理的系統(tǒng)，屬于厭氧消化污泥預處理技術領域。

背景技術

對城市污水處理廠產(chǎn)生污泥的處理處置，目前主要的方法可以分為：好氧消化、厭氧消化、污泥干化、化學穩(wěn)定、堆肥、焚燒以及填埋等34種工藝技術。對比厭氧消化工藝，其它的污泥處理處置方法存在著污泥穩(wěn)定性差、工藝耗能高、污泥脫水性能差、對病源微生物的滅活作用弱等問題。通過對各種工藝的成熟性、技術優(yōu)越性和經(jīng)濟性的全面評估，發(fā)現(xiàn)無論從經(jīng)濟、資源回收和可持續(xù)發(fā)展的各個角度來看，厭氧消化都是一項優(yōu)勢技術。厭氧消化的優(yōu)點是有機質經(jīng)消化產(chǎn)生了能源，殘余物可作肥料。目前厭氧消化已應用于多個領域，如工業(yè)廢水處理、城市垃圾的處理及潛在能源的開發(fā)。

????厭氧消化是在無氧條件下有機物質被厭氧菌分解產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過程，污泥厭氧消化一般分為三個階段：水解階段、產(chǎn)酸階段、產(chǎn)甲烷階段，其中水解階段被認為是污泥厭氧消化的限速步驟，主要原因是污泥中大多數(shù)有機物存在于微生物細胞內，微生物細胞的細胞壁是一個穩(wěn)定的半剛性結構，起著保護細胞的作用。細胞壁屬于生物難降解惰性物質，細胞壁水解較為困難，導致污泥厭氧消化過程需要較長的時間。在實際運用中，傳統(tǒng)的污泥厭氧消化技術卻也存在著反應速度慢、污泥停留時間長、池體龐大、操作管理復雜、發(fā)酵周期長（20～30天）等問題。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有的傳統(tǒng)的污泥厭氧消化技術存在的反應速度慢、耗能高、處理周期過長、池體體積龐大、操作管理復雜、產(chǎn)氣中甲烷含量低等缺點，本實用新型提供一種過程簡單、能耗低、厭氧消化效率高的厭氧消化污泥熱水解和超聲波聯(lián)合預處理的系統(tǒng)。

本實用新型的厭氧消化污泥熱水解和超聲波聯(lián)合預處理系統(tǒng)，采用以下技術方案：

該系統(tǒng)，包括儲泥罐、污泥預熱裝置、熱水解反應罐、蒸汽發(fā)生裝置和超聲波反應器，儲泥罐和污泥預熱裝置之間以及污泥預熱裝置與熱水解反應罐之間均連接有污泥泵，熱水解反應罐與超聲波反應器之間連接有熱交換裝置和污泥泵，污泥預熱裝置與熱交換裝置之間設有回熱管，蒸汽發(fā)生裝置通過設有閥門的管道與熱水解反應罐連接。

上述系統(tǒng)對厭氧消化污泥預處理時，先利用熱水解反應罐進行熱水解，再通過超聲波反應器進行超聲波處理，利用熱水解和超聲波的組合方式對污泥的破解效果會明顯優(yōu)于超聲波或熱水解的單獨處理方法，經(jīng)過熱和超聲波聯(lián)合預處理，可以很好的改變污泥各項理化性質，減少了污泥體積，大幅增強了污泥的脫水性能，提高了消化污泥的緩沖能力，使污泥更為穩(wěn)定，臭味減少，并減少污泥水解時間，縮短厭氧消化周期，提高污泥產(chǎn)氣量，使厭氧消化效率得到很大提高。

本實用新型采用熱水解和超聲波對厭氧消化污泥聯(lián)合預處理，不但可以提高污泥的水解速率，而且可以短超聲破解的時間，降低預處理的能耗，可以使污泥更好的做到無害化、減量化、穩(wěn)定化，并達到資源化。

附圖說明

附圖是本實用新型的系統(tǒng)結構示意框圖。

其中：1、儲泥罐，2、污泥預熱裝置，3、熱水解反應罐，4、蒸汽發(fā)生裝置，5、閥門，?6、管道，7、熱交換裝置，8、超聲波反應器，9、污泥泵，10、污泥泵，11、回熱管，12、污泥泵。

具體實施方式

如附圖所示，本實用新型的厭氧消化污泥熱水解和超聲波聯(lián)合預處理系統(tǒng)包括儲泥罐1、污泥預熱裝置2、熱水解反應罐3、蒸汽發(fā)生裝置4和超聲波反應器8，儲泥罐1、污泥預熱裝置2、熱水解反應罐3和超聲波反應器8均為現(xiàn)有通用設備，蒸汽發(fā)生裝置4采用現(xiàn)有蒸汽鍋爐。熱水解反應罐3的罐體頂部設有泄壓閥，上部設有進料口，進料口處設進料閥，底部設有卸料斗，卸料斗的底部設有卸料閥。儲泥罐1和污泥預熱裝置2之間連接有污泥泵9，污泥預熱裝置2與熱水解反應罐3之間連接有污泥泵10，熱水解反應罐3與超聲波反應器8之間連接有熱交換裝置7和污泥泵12。熱交換裝置7采用現(xiàn)有通用熱交換設備。同時污泥預熱裝置2與熱交換裝置7之間設有回熱管11。蒸汽發(fā)生裝置4通過管道6與熱水解反應罐3連接，管道6上設有閥門5。

上述系統(tǒng)對厭氧消化污泥進行預處理的具體過程如下所述：

污泥在儲泥罐1中濃縮后通過污泥泵9泵入污泥預熱裝置2，同時通過回熱管11將熱交換裝置7中的蒸汽回用于污泥預熱裝置2中，利用熱交換裝置7中的蒸汽余熱與污泥進行混合，使污泥的溫度升高到50℃-60℃。