[實用新型]污泥熱水解和厭氧消化集成處理工藝系統

有效

• 申請號: 201721824624.0
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN207987003U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京達源環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F11/06;C02F11/10;C02F11/12;B01J31/38;B01J31/36;B01J31/28
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• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種污泥熱水解和厭氧消化集成處理工藝系統，該工藝系統由進泥池、污泥管、進泥泵、污泥濃縮機、漿化罐、攪拌葉片、攪拌軸、溫度傳感器、攪拌電機、壓力傳感器、熱水解反應罐、裝填有鎳基催化劑的熱水解催化管、蒸汽發生器、泄壓罐、蒸汽儲罐、高級氧化反應罐、臭氧管、裝填有鈦基催化劑的臭氧催化管、臭氧發生器、消化罐、板框壓濾機、出泥池、甲烷氣體連接管和甲烷氣體儲罐組成。本實用新型的有益效果是，將該污泥熱水解和厭氧消化集成處理工藝系統應用于污泥的處理具有能耗低、殺滅病菌能力強、污泥脫水性能好、干污泥產生量少、沼氣中甲烷氣體含量高、硫化氫含量低等優點。

技術領域

本實用新型屬于污泥處理技術領域，特別涉及污泥熱水解和厭氧消化集成處理工藝系統。

背景技術

污泥是污水處理過程中的副產物，具有含水率高、顆粒較細、比重較輕等特點，其中含有大量有機質、氮磷、病原微生物、寄生蟲卵及病毒、重金屬離子等物質。污泥中有機物易腐爛并產生惡臭，容易孽生蚊蠅；氮、磷等營養物質在雨水的沖刷下會流入地表或者地下水體，造成水體污染；未處理或處理不達標的污泥用作農肥或填埋時，病原菌及寄生蟲等進入土壤，并直接或間接的與人或動物接觸，危害人體和牲畜健康；重金屬離子和難降解的有毒有害物質容易滲濾出來或揮發，造成水體、土壤和空氣的二次污染。

污泥處理處置的目標是實現污泥的減量化、無害化、穩定化和資源化。城市污泥含水率普遍較高，一般在95％以上，導致污泥體積很大，不利于存儲和運輸等，因此減量化十分重要，通過濃縮、脫水等方式可以降低污泥含水率，有效減少污泥體積，便于運輸和消化，降低污泥處理處置的費用；污泥中含有大量有害物質，通過處理，降解污泥中的有機物，去除重金屬，抑制或者殺死病原菌等，最終處置后污泥性質穩定、衛生安全，不再進一步分解，從而避免產生二次污染；污泥中含有豐富的氮、磷等植物所需的肥分、土壤改良劑及微量元素等，同時污泥中的有機物質，是潛在的可再生能源物質，通過厭氧消化可以轉化為清潔能源——沼氣。因此，若能將污泥進行妥善處理并合理利用，將會達到變廢為寶、綜合利用、保護環境的目的。

污泥的大部分有機物以固體形式存在，主要集中在微生物細胞內，由于微生物細胞壁(膜)的天然屏障作用，水解酶對有機物的水解速率很低，因此水解是污泥厭氧生化降解的控制步驟。水解速率緩慢致使厭氧消化水力停留時間很長，反應器體積太大。近百年來，污泥厭氧消化技術不斷成熟，工藝流程逐步完善，然而，污泥水解速率低的性質從根本上束縛了厭氧消化潛力的進一步挖掘。因此，要提高污泥厭氧消化效率，必須提高復雜有機物的水解速率。為解決這個問題，人們開始研究能夠有效破碎污泥絮體和細胞結構的物理化學預處理技術，通過這些預處理技術提高復雜有機物的水解速率，改善污泥的性質，進而提高后續厭氧消化效率和沼氣產量,實現污泥的減量化和資源化，因此越來越受到世界各國的重視。目前研究較多的污泥預處理技術有熱水解預處理、機械破碎預處理、堿處理、超聲波預處理、臭氧預處理、酶處理、微波預處理等。在二十世紀八十年代以前，熱水解主要用于改善污泥的脫水性能；八十年代起，熱水解用于提高污泥的厭氧消化性能；九十年代后，熱水解用于獲取反硝化所需的碳源和基于隱性生長的污泥減量。隨著熱水解技術的不斷成熟和發展，現在熱水解已經發展成一種高效的污泥預處理技術。

熱水解是將待處理的污泥置于密閉容器罐中，在一定的溫度和壓力環境下使污泥中的部分細胞體受熱膨脹而破裂，破壞微生物的細胞壁(膜)，將胞內蛋白質和膠質等有機物釋放出來，促進有機物的溶解和水解：脂肪水解成甘油和脂肪酸；碳水化合物水解成小分子的多糖，甚至單糖；蛋白質水解成多肽、二肽、氨基酸，氨基酸進一步水解成低分子有機酸、氨及二氧化碳。污泥經過熱水解預處理之后，污泥中的微生物絮體解體，微生物細胞破碎，細胞中的內含物釋放并進一步水解，使得污泥厭氧消化的有機物去除率提高，甲烷產量增加，污泥的脫水性能改善。