[發明專利]用超聲波低溫熱堿酶生化水解反應器來分解污泥的方法

在審

• 申請號: 202310317688.5
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116332455A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 袁國文
• 申請（專利權）人: 德威華泰科技股份有限公司
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F11/10;C02F11/15
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明污泥超聲波低溫熱堿酶生化水解反應器包括：反應釜、頂蓋、電動機、攪拌軸、葉輪片、進料泵、進藥泵、蒸汽發生器、出料泵、超聲波發生器和變幅桿，反應釜的底部為倒錐形，頂蓋裝在反應釜的上端，攪拌軸穿過頂蓋伸入反應釜內，攪拌軸的上端與電動機相連，攪拌軸的下端與葉輪片相連，進泥口和進藥口分別開在頂蓋上，進料泵通過第一控制閥與進泥口相連，進藥泵通過第二控制閥與進藥口相連，出料口開在反應釜的底部，出料泵通過第三控制閥與出料口相連，變幅桿穿過頂蓋插入到反應釜的液面中，變幅桿與超聲波發生器相連，蒸汽進口開在靠近反應釜底部的側壁上，蒸汽發生器通過第六控制閥與蒸汽進口相連，該方法包括：進料、加溫、加料和出料。

技術領域

本發明涉及市政污泥處理工藝領域，特別是涉及到一種用超聲波低溫熱堿酶生化水解反應器來分解污泥的方法。

背景技術

目前，對于污泥的水解關鍵技術在于污泥中EPS(胞外聚合物)和細胞膜的破壞技術。EPS和細胞膜的破壞技術主要有臭氧氧化技術、酸熱水解技術、堿熱水解技術和生物酶技術等。現在工業中使用低溫熱堿水解技術在污泥的水解工藝中最為常見。污泥經過水解后，其溶出的蛋白質可以作為農業中的飼料蛋白添加劑使用。

低溫熱解污泥水解技術是指在熱效應下通過將微生物細胞壁和細胞膜破壞，導致細胞破裂，而堿的加入可以促進剩余污泥絮體的解離膨脹，同時松散的剩余污泥狀態有助于熱量的傳遞，堿熱聯合水解能夠加快細胞破裂釋放胞內物質，促進剩余污泥水解，提高水解清液中蛋白質的濃度。

低溫熱解污泥水解技術的方法把剩余污泥經過堿熱聯合水解后，剩余污泥中蛋白質由固相轉移至液相，使得剩余污泥中蛋白質有效溶出，同時堿熱聯合水解后剩余污泥脫水性能也得到了大幅度提升。

低溫熱堿污泥水解技術是通過熱效應破壞剩余污泥絮體結構，并進一步破壞微生物的細胞結構，導致細胞內部的蛋白質、多糖等有機物被釋放；另外堿性物質的加入可以降低了微生物細胞的抗熱性，抑制了細胞的活性，同時堿性物質還會與細胞膜上的磷脂雙分子發生皂化反應導致微生物細胞的破壞，在堿性物質的化學、電離雙重作用下剩余污泥微生物細胞更易膨脹、溶解并導致釋放出更多的胞內有機物。

低溫熱堿污泥水解技術主要是通過在污泥水解反應器中加入熱蒸汽的方式實現50℃左右的污泥低溫熱反應。在通入熱蒸汽的同時向反應器中投加CaO等堿性添加劑等反應物質，從而實現污泥細胞壁的破壁和細胞內蛋白的析出。低溫熱堿污泥水解技術實現的污泥細胞中析出蛋白可以作為農業行業中的飼料添加劑使用。

目前低溫熱堿污泥水解技術在進行污泥水解時，對于污泥中的細胞壁的破壞能力較為一般。使用低溫熱堿污泥水解技術進行污泥中的細胞壁破壞后，從細胞中滲出的蛋白液和胞外聚合物等物質的濃度還處于較低水平，并且經該技術水解后的污泥的脫水能力已接近達到極限。

發明內容

本申請的發明目的是克服現有低溫熱解污泥水解技術的缺點，而提供了一種用超聲波低溫熱堿酶生化水解反應器來分解污泥的方法。

為了完成本申請的發明目的，本申請采用以下技術方案：

本發明的一種用超聲波低溫熱堿酶生化水解反應器來分解污泥的方法，超聲波低溫熱堿酶生化水解反應器包括：反應釜、頂蓋、電動機、攪拌軸、葉輪片、進料泵、進藥泵、蒸汽發生器、出料泵、超聲波發生器、變幅桿、PH計、溫度計、液位計和電控箱，反應釜的底部為倒錐形，頂蓋裝在反應釜的上端，攪拌軸穿過頂蓋伸入反應釜內，攪拌軸的上端與電動機相連，攪拌軸的下端與葉輪片相連，進泥口和進藥口分別開在頂蓋上，進料泵通過第一控制閥與進泥口相連，進藥泵通過第二控制閥與進藥口相連，出料口開在反應釜的底部，出料泵通過第三控制閥與出料口相連，二個變幅桿穿過頂蓋插入到反應釜的液面中，變幅桿與超聲波發生器相連，蒸汽進口開在靠近反應釜底部的側壁上，蒸汽發生器通過第六控制閥與蒸汽進口相連，在蒸汽發生器上還開有進水口，進水管通過第五控制閥與進水口相連，PH計、溫度計和液位計分別裝在反應釜的側壁上，并且它們分別與電控箱相連，電控箱還分別與超聲波發生器、蒸汽發生器、進料泵、進藥泵和出料泵相連；