[發(fā)明專利]一種有機(jī)質(zhì)廢棄物微氧水解酸化裝置

在審

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• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113526655A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李再興;武肖莎;馬駿;寧志芳;韓學(xué)濱;秦學(xué);于佳動;趙凱
• 申請（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué);河北昊源環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/34;C02F101/30;C02F103/20
• 代理公司: 石家莊開言知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 13127
• 代理人: 李志民

本發(fā)明涉及一種有機(jī)質(zhì)廢棄物微氧水解酸化裝置，包括筒體、攪拌提升一體化設(shè)備、進(jìn)料設(shè)備和曝氣系統(tǒng)。筒體上部設(shè)有出料口，下部設(shè)有排泥口，筒體的內(nèi)部設(shè)有兩個隔板，由兩個隔板將筒體內(nèi)分為微氧水解外室和微氧水解內(nèi)室，微氧水解外室的上部和下部與微氧水解內(nèi)室連通。攪拌提升一體化設(shè)備安裝于筒體的中心。進(jìn)料設(shè)備包括進(jìn)料管和進(jìn)料斗，進(jìn)料斗通過進(jìn)料管連接到微氧水解內(nèi)室。曝氣系統(tǒng)設(shè)置在筒體內(nèi)的底部，曝氣系統(tǒng)包括曝氣管和曝氣頭，曝氣頭安裝在曝氣管上。本發(fā)明通過攪拌提升一體化設(shè)備提高了傳質(zhì)效率，利用曝氣系統(tǒng)為水解酸化提供微氧環(huán)境，提高了微氧水解酸化效率，解決了有機(jī)質(zhì)廢棄物水解酸化過程中配水不均勻和水解效率低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，是涉及一種有機(jī)質(zhì)廢棄物微氧水解酸化裝置。

背景技術(shù)

我國有機(jī)質(zhì)廢棄物資源豐富，據(jù)統(tǒng)計，2019年城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物年產(chǎn)生量超過60億噸，其中畜禽養(yǎng)殖糞污產(chǎn)生量約38億噸，秸稈產(chǎn)生量超過10億噸，剩余污泥3900萬噸(按含水率80％計)。厭氧發(fā)酵可同時實(shí)現(xiàn)肥料化利用和能源化利用，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物秸稈、畜禽養(yǎng)殖糞污、剩余污泥、廚余有機(jī)垃圾等有機(jī)質(zhì)廢棄物的處理過程。厭氧發(fā)酵過程中參與反應(yīng)的微生物主要包括水解酸化菌和甲烷化菌，其中水解酸化菌參與的水解酸化過程是厭氧發(fā)酵的限速步驟。水解酸化是厭氧發(fā)酵的前兩個階段，用于將復(fù)雜的大分子和特殊的有機(jī)化合物降解為小分子有機(jī)質(zhì)和揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)等簡單可溶性化合物。水解酸化技術(shù)常作為各種有機(jī)質(zhì)廢棄物生化處理的預(yù)處理，進(jìn)而提高有機(jī)質(zhì)廢棄物的生化性能，降低后續(xù)生物處理的負(fù)荷，從而有效降低處理成本，提高處理效率。

通常認(rèn)為水解酸化是厭氧過程，但近年來關(guān)于微氧水解酸化的研究成為熱點(diǎn)。兼性水解和產(chǎn)酸細(xì)菌在微氧條件下代謝活性增強(qiáng)，微曝氣的另一優(yōu)勢是可以加速外酶的產(chǎn)生。溶解氧(DO)對于水解酸化是一項(xiàng)非常重要的控制指標(biāo)。在工程應(yīng)用中，通常認(rèn)為溶解氧濃度在0.5mg/L時為厭氧，在2mg/L時為好氧，介于0.5～2mg/L為微好氧。然而，傳統(tǒng)的水解酸化池在微氧水解酸化過程中存在配水不均勻，不具備氧氣供給條件，進(jìn)而導(dǎo)致水解效率較低。因此，迫切需要研發(fā)一種有機(jī)質(zhì)廢棄物微氧水解酸化裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)質(zhì)廢棄物微氧水解酸化裝置，以解決有機(jī)質(zhì)廢棄物水解酸化過程中存在的配水不均勻、氧氣無法供給和水解效率低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：有機(jī)質(zhì)廢棄物微氧水解酸化裝置，包括筒體、攪拌提升一體化設(shè)備、進(jìn)料設(shè)備和曝氣系統(tǒng)。筒體上部設(shè)有出料口，下部設(shè)有排泥口。筒體的內(nèi)部設(shè)有兩個隔板，由兩個隔板將筒體內(nèi)分為微氧水解外室和微氧水解內(nèi)室，微氧水解外室的上部和下部與微氧水解內(nèi)室連通。攪拌提升一體化設(shè)備安裝于筒體的中心。進(jìn)料設(shè)備包括進(jìn)料管和進(jìn)料斗，進(jìn)料斗通過進(jìn)料管連接到微氧水解內(nèi)室。曝氣系統(tǒng)設(shè)置在筒體內(nèi)的底部，曝氣系統(tǒng)包括曝氣管和曝氣頭，曝氣頭安裝在曝氣管上。

攪拌提升一體化設(shè)備包括電機(jī)、聯(lián)軸器、攪拌軸和葉片，電機(jī)通過支架安裝在筒體的頂部，電機(jī)通過聯(lián)軸器與攪拌軸連接，攪拌軸位于微氧水解內(nèi)室的中心，攪拌軸設(shè)有2-4組葉片。出料口的高度等同或低于進(jìn)料斗的安裝高度。裝置設(shè)有支座，支座安裝于裝置的底部，用于支撐和固定微氧水解酸化裝置。筒體為圓筒體結(jié)構(gòu)或矩形箱體結(jié)構(gòu)，筒體的高度與直徑的比值為1.3～1.7。

有機(jī)質(zhì)廢棄物包括有機(jī)固體廢物和有機(jī)廢水，有機(jī)固體廢物為畜禽養(yǎng)殖糞污、農(nóng)作物秸稈、剩余污泥和廚余有機(jī)垃圾，有機(jī)廢水包括淀粉廢水、味精廢水和發(fā)酵類制藥廢水。其它有機(jī)固體廢物和高濃度有機(jī)廢水也屬于本發(fā)明處理的范圍。

水解(酸化)處理方法是厭氧處理的前期階段，根據(jù)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長條件的不同，將厭氧處理控制在含有大量水解細(xì)菌、酸化菌的條件下，利用水解菌、酸化菌將水中不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)生化處理提供良好的水質(zhì)環(huán)境。