申請日2015.09.06
公開(公告)日2015.11.11
IPC分類號C02F11/04
摘要
本發(fā)明屬于脫水污泥資源化與生物能源開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，具體涉及一種處理脫水污泥的厭氧干發(fā)酵產(chǎn)沼氣裝置。該裝置包括發(fā)酵罐體(1)、滲濾液回收和菌液噴淋系統(tǒng)、三級螺旋進料系統(tǒng)(6)以及負壓出料系統(tǒng)。采用三級螺旋進料方式投入脫水污泥，另一端采用負壓出料系統(tǒng)將發(fā)酵完的殘渣排出，完成換料，降低了進出料難度，同時將滲濾液回收、菌液噴淋和攪拌與干發(fā)酵技術(shù)配合，能使脫水污泥和菌種充分接觸，傳熱傳質(zhì)均勻，提高了產(chǎn)氣率，并極大地減少了用水量需求，幾乎沒有污水排出，資源化利用率高。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，其特征在于：
該裝置包括發(fā)酵罐體(1)、滲濾液回收和菌液噴淋系統(tǒng)、三級螺 旋進料系統(tǒng)(6)以及負壓出料系統(tǒng);
其中，發(fā)酵罐體(1)內(nèi)部沿軸向設(shè)置攪拌器(7)，攪拌器(7) 的一端由攪拌器支架(25)支撐，另一端與發(fā)酵罐體(1)外部的第一 電機(20)連接;發(fā)酵罐體(1)內(nèi)設(shè)置熱水循環(huán)管(18);發(fā)酵罐體 (1)頂部設(shè)置超聲液位計(22)、壓力安全閥(4)和出氣口(5);發(fā) 酵罐體(1)側(cè)面設(shè)置溫度計(21)和取樣器(23);
滲濾液回收和菌液噴淋系統(tǒng)包括滲濾板(8)、滲濾液收集管(13)、 第一管道泵(14)、菌種馴化罐(15)、第二管道泵(16)、噴淋管(2) 和噴淋頭(3)，其中，滲濾板(8)設(shè)置于發(fā)酵罐體(1)內(nèi)攪拌器(7) 下方，滲濾板(8)上設(shè)置均勻分布的滲濾孔，滲濾液收集管(13)設(shè) 置在滲濾板(8)的下方、與第一電機(20)相對應的一側(cè);滲濾液收 集管(13)通過管道依次與第一管道泵(14)、菌種馴化罐(15)、第 二管道泵(16)以及噴淋管(2)連接;噴淋管(2)設(shè)置于發(fā)酵罐體 (1)內(nèi)攪拌器(7)上方;噴淋管(2)上均勻分布設(shè)置多個噴淋頭(3); 菌種馴化罐(15)內(nèi)含降解絮凝劑的菌種、甲烷菌;
發(fā)酵罐體(1)外部的第一電機(20)一側(cè)設(shè)置三級螺旋進料系統(tǒng) (6)，三級螺旋進料系統(tǒng)(6)的進料管(24)插入發(fā)酵罐體(1)內(nèi) 部的脫水污泥的液面下;
負壓出料系統(tǒng)包括出料管(9)、負壓罐(10)、調(diào)壓裝置(11)和 控制裝置(12)，其中，出料管(9)設(shè)置在滲濾板(8)上方、與第一 電機(20)相對的一側(cè)，通過管道與多個并聯(lián)的負壓罐(10)相連并 進一步連接到調(diào)壓裝置(11)和控制裝置(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，其特征在于：
所述降解絮凝劑的菌種為藤黃微球菌、宛氏擬青霉、硫酸鹽還原 菌、腐生菌、假單胞菌、白腐真菌、里拉微球菌、少動鞘氨醇單胞菌、 鮑氏不動桿菌、玫瑰色微球菌、變異微球菌、類志賀鄰單胞菌中的一 種或多種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，其特征在于：
發(fā)酵罐體(1)外表面覆蓋有外保溫材料(19)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，其特征在于：
所述發(fā)酵罐體(1)由支架(17)支撐在地面上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，其特征在于：
多個取樣器(23)設(shè)置在發(fā)酵罐體(1)內(nèi)不同高度上。
6.如權(quán)利要求1或2所述的處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，其特征在于：
所述噴淋管(2)呈多支均勻排列。
7.如權(quán)利要求1或2所述的處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，其特征在于：
所述進料管(24)和出料管(9)上設(shè)置開關(guān)閥。
8.如權(quán)利要求1或2所述的處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，其特征在于：
每根噴淋管(2)與第二管道泵(16)連接的一端設(shè)有開關(guān)閥。
說明書
一種處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于脫水污泥資源化與生物能源開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及 一種處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，具體涉及一種處理脫水污泥的厭氧 干發(fā)酵產(chǎn)沼氣裝置。
背景技術(shù)
脫水污泥是污水處理廠污泥經(jīng)絮凝處理后的污泥，含水量約為 80%，可作為可利用的生物質(zhì)資源。我國污水處理行業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)生 大量脫水污泥，但是，脫水污泥親水性差、流動性差、極易腐敗、處 置難度高。
目前，厭氧發(fā)酵是脫水污泥資源化利用的有效辦法，但脫水污泥 的厭氧發(fā)酵普遍采用污泥濕法，這種發(fā)酵方式原料濃度低、需水量大， 在發(fā)酵完成后，發(fā)酵殘留液處理困難，如果處理不當，容易造成二次 污染。對于發(fā)酵后的出料方式，現(xiàn)在普遍采用自重力出料方式或螺旋 出料方式，出料困難、容易造成堵塞，使生產(chǎn)不能連續(xù)正常運行。
國外干發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)成熟，例如德國車庫型工藝、法國Valorga工 藝、比利時Dranco工藝、瑞典Kompogas臥桶式攪拌工藝等，已經(jīng)投 入生產(chǎn)使用，用于規(guī)�；託馍a(chǎn)。我國在21世紀初開始了大型干發(fā) 酵反應器研究，目前還處于初步應用階段，我國現(xiàn)在的干發(fā)酵技術(shù)包 括覆膜槽生物反應器、地下敞口式覆膜發(fā)酵池、柔性頂膜車庫式干發(fā) 酵技術(shù)等。干發(fā)酵技術(shù)具有底物濃度高、產(chǎn)氣率高、節(jié)約水量等優(yōu)點， 但是也存在傳熱傳質(zhì)不均勻、接種物與底物混合不均勻以及發(fā)酵環(huán)境 難以控制等問題。
閆志英等人(公開號：CN201670835U)在2010年提出了一種車 庫式厭氧干發(fā)酵裝置，在氣缸的推拉下實現(xiàn)了上下旋轉(zhuǎn)式關(guān)閉和開啟， 方便進出料;通過消化滲濾液循環(huán)回流和菌種投加，使傳熱傳質(zhì)效率 增高。董長青等人(公開號：CN102533523B)在2011年提出了一種 集裝箱式的干發(fā)酵系統(tǒng)，利用固定在發(fā)酵間天花板上可伸縮的不銹鋼 罩配合帶有車輪的可移動干發(fā)酵裝置，方便進出料，實現(xiàn)了低能耗運 行。雷云輝等人(公開號：CN102517201B)在2012年提出了一種干 發(fā)酵裝置，采用上推流結(jié)合螺旋輸送的方式完成換料，降低了進出料 難度。但是，這些裝置不適合于脫水污泥原料，不同程度地存在進出 料難、傳熱傳質(zhì)效果差等問題，因此，提供一種處理脫水污泥的干發(fā) 酵裝置，以實現(xiàn)脫水污泥的資源化、減量化和無害化利用，同時增加 產(chǎn)氣效率和產(chǎn)氣量，提高裝置的實用性，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解 決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，采用三 級螺旋進料方式和負壓出料的方式方便進出料，利用滲濾液回收、馴 化菌液噴淋和攪拌的方式，提高傳熱傳質(zhì)效率和產(chǎn)氣效率，實現(xiàn)了脫 水污泥的資源化、減量化和無害化利用，提高了裝置的實用性。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種處理脫水污泥的干發(fā)酵裝置，該裝置包括發(fā)酵罐體1、滲濾 液回收和菌液噴淋系統(tǒng)、三級螺旋進料系統(tǒng)6以及負壓出料系統(tǒng);
其中，發(fā)酵罐體1內(nèi)部沿軸向設(shè)置攪拌器7，攪拌器7的一端由攪 拌器支架25支撐，另一端與發(fā)酵罐體1外部的第一電機20連接;發(fā) 酵罐體1內(nèi)設(shè)置熱水循環(huán)管18;發(fā)酵罐體1頂部設(shè)置超聲液位計22、 壓力安全閥4和出氣口5;發(fā)酵罐體1側(cè)面設(shè)置溫度計21和取樣器23;
滲濾液回收和菌液噴淋系統(tǒng)包括滲濾板8、滲濾液收集管13、第 一管道泵14、菌種馴化罐15、第二管道泵16、噴淋管2和噴淋頭3， 其中，滲濾板8設(shè)置于發(fā)酵罐體1內(nèi)攪拌器7下方，滲濾板8上設(shè)置 均勻分布的滲濾孔，滲濾液收集管13設(shè)置在滲濾板8的下方、與第一 電機20相對應的一側(cè);滲濾液收集管13通過管道依次與第一管道泵 14、菌種馴化罐15、第二管道泵16以及噴淋管2連接;噴淋管2設(shè)置 于發(fā)酵罐體1內(nèi)攪拌器7上方;噴淋管2上均勻分布設(shè)置多個噴淋頭3; 菌種馴化罐15內(nèi)含降解絮凝劑的菌種、甲烷菌;
發(fā)酵罐體1外部的第一電機20一側(cè)設(shè)置三級螺旋進料系統(tǒng)6，三 級螺旋進料系統(tǒng)6的進料管24插入發(fā)酵罐體1內(nèi)部的脫水污泥的液面 下;
負壓出料系統(tǒng)包括出料管9、負壓罐10、調(diào)壓裝置11和控制裝置 12，其中，出料管9設(shè)置在滲濾板8上方、與第一電機20相對的一側(cè)， 通過管道與多個并聯(lián)的負壓罐10相連并進一步連接到調(diào)壓裝置11和 控制裝置12。
所述降解絮凝劑的菌種為藤黃微球菌、宛氏擬青霉、硫酸鹽還原 菌、腐生菌、假單胞菌、白腐真菌、里拉微球菌、少動鞘氨醇單胞菌、 鮑氏不動桿菌、玫瑰色微球菌、變異微球菌、類志賀鄰單胞菌中的一 種或多種。
發(fā)酵罐體1外表面覆蓋有外保溫材料19。
所述發(fā)酵罐體1由支架17支撐在地面上。
多個取樣器23設(shè)置在發(fā)酵罐體1內(nèi)不同高度上。
所述噴淋管2呈多支均勻排列。
所述進料管24和出料管9上設(shè)置開關(guān)閥。
每根噴淋管2與第二管道泵16連接的一端設(shè)有開關(guān)閥。
本發(fā)明的有益效果在于：
采用三級螺旋進料方式投入脫水污泥，另一端采用負壓出料系統(tǒng) 將發(fā)酵完的殘渣排出，完成換料，降低了進出料難度;負壓出料可實 現(xiàn)快速出料，將連接負壓出料系統(tǒng)的出料管設(shè)置在滲濾板上方，可保 證滲濾板的滲透效率和滲濾液的回收量。同時將滲濾液回收、菌液噴 淋和攪拌與干發(fā)酵技術(shù)配合，能使脫水污泥和菌種充分接觸，傳熱傳 質(zhì)均勻，提高了產(chǎn)氣率，并極大地減少了用水量需求，幾乎沒有污水 排出，資源化利用率高。
另外，設(shè)置熱水循環(huán)管，并外表面覆蓋保溫材料，可維持發(fā)酵溫 度穩(wěn)定，獲得最佳的發(fā)酵效果。
