公布日：2023.03.17
申請(qǐng)日：2022.12.19
分類號(hào)：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/143(2019.01)I;B01D53/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括高壓壓濾脫水裝置、低溫干化裝置及好氧發(fā)酵單元，高壓壓濾脫水裝置具有待處理污泥進(jìn)口和脫水污泥出口，高壓壓濾脫水裝置用于對(duì)待處理污泥進(jìn)行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；低溫干化裝置與脫水污泥出口連通，低溫干化裝置用于對(duì)脫水污泥進(jìn)行低溫干化，得到含水率為45～50％的干化污泥；好氧發(fā)酵單元與低溫干化裝置的出口連通，好氧發(fā)酵單元用于對(duì)干化污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵，得到含水率40％以下的發(fā)酵污泥。本發(fā)明有效解決了利用好氧發(fā)酵工藝處理污泥時(shí)存在的發(fā)酵周期長(zhǎng)、占地面積大、輔料成本高來(lái)源不穩(wěn)定、冬季因低溫導(dǎo)致處置能力嚴(yán)重不足、成本高且處理效果不穩(wěn)定等問(wèn)題。
權(quán)利要求書
1.一種污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，包括：高壓壓濾脫水裝置(10)，具有待處理污泥進(jìn)口和脫水污泥出口，所述高壓壓濾脫水裝置(10)用于對(duì)待處理污泥進(jìn)行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；低溫干化裝置(20)，與所述脫水污泥出口連通，所述低溫干化裝置(20)用于對(duì)所述脫水污泥進(jìn)行低溫干化，得到含水率為45～50％的干化污泥；好氧發(fā)酵單元(30)，與所述低溫干化裝置(20)的出口連通，所述好氧發(fā)酵單元(30)用于對(duì)所述干化污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵，得到含水率40％以下的發(fā)酵污泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，還包括：集氣單元，分別于所述高壓壓濾脫水裝置(10)、所述低溫干化裝置(20)和所述好氧發(fā)酵單元(30)相連，用于收集所述高壓壓濾過(guò)程、所述低溫干化過(guò)程和所述好氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)出的氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，還包括：除臭單元(40)，與所述集氣單元連通，用于對(duì)所述集氣單元所集氣體進(jìn)行除臭處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述除臭單元(40)為生物除臭單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，還包括：混料單元(50)，與所述待處理污泥進(jìn)口相連；調(diào)理藥劑供應(yīng)單元(60)，與所述混料單元(50)連通，用于向所述混料單元(50)中提供調(diào)理藥劑聚合硫酸鐵；第一污泥輸送單元(70)，與所述混料單元(50)連通，用于向所述混料單元(50)中輸送所述待處理污泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓壓濾脫水裝置(10)之內(nèi)設(shè)置有順次連通的兩級(jí)高壓壓濾段。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫干化裝置(20)為低溫帶式干化裝置，其進(jìn)料處配置有切條機(jī)，用于對(duì)所述脫水污泥進(jìn)行切條處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述好氧發(fā)酵單元(30)包括：槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)，與所述低溫干化裝置(20)的出口連通；好氧菌劑投加單元，與所述槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)的頂部相連，用于向其中投加好氧菌劑；曝氣單元，設(shè)置在所述槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)底部，用于向其中進(jìn)行間歇性曝氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，還包括：第二污泥輸送單元(80)，與所述槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)的出口相連，用于將所述發(fā)酵污泥外送。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述混料單元(50)中配置有攪拌裝置。
11.一種污泥好氧發(fā)酵方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)進(jìn)行污泥好氧發(fā)酵，所述方法包括以下步驟：采用高壓壓濾脫水裝置(10)對(duì)待處理污泥進(jìn)行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；將所述脫水污泥在低溫干化裝置(20)中進(jìn)行低溫干化處理，得到含水率為45～50％的干化污泥；在好氧發(fā)酵單元(30)中對(duì)所述干化污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵處理，得到含水率40％以下的發(fā)酵污泥。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的污泥好氧發(fā)酵方法，其特征在于，所述低溫干化處理的步驟包括：采用進(jìn)料處切條機(jī)將所述脫水污泥切條后送入低溫帶式干化裝置；使切條后的所述脫水污泥在干燥空氣的吹掃下進(jìn)行所述低溫干化；優(yōu)選地，所述低溫干化的送風(fēng)溫度為65～80℃；優(yōu)選地，所述低溫干化裝置(20)的出料為柱狀顆粒形態(tài)的所述干化污泥，更優(yōu)選所述柱狀顆粒的直徑為5～8mm，長(zhǎng)度為5～10mm。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的污泥好氧發(fā)酵方法，其特征在于，所述好氧發(fā)酵的步驟包括：將所述干化污泥堆砌于槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)中，不添加輔料的條件下，僅向其中投加好氧菌劑，然后通過(guò)曝氣單元向所述槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)中間歇性曝氣，以使所述干化污泥進(jìn)行所述好氧發(fā)酵；優(yōu)選地，所述干化污泥的堆砌高度為1.5～1.7m；優(yōu)選地，所述好氧菌劑的投加量為0.5～1.5‰；優(yōu)選地，控制所述曝氣單元的曝氣量為0.05～0.10m3/(min·m3)，且在間歇性曝氣的過(guò)程中，曝氣時(shí)長(zhǎng)與停氣時(shí)長(zhǎng)的比例為1:(3～4)，所述好氧發(fā)酵的發(fā)酵周期為10～12天。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的污泥好氧發(fā)酵方法，其特征在于，所述高壓壓濾脫水裝置(10)之內(nèi)設(shè)置有順次連通的兩級(jí)高壓壓濾段，且所述高壓壓濾的過(guò)程中，上游一級(jí)高壓壓濾段的脫水壓力為5～8Mpa，下游一級(jí)高壓壓濾段的脫水壓力為20～25Mpa，且所述高壓壓濾脫水裝置(10)的出料泥餅厚度控制在5～10mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的污泥好氧發(fā)酵方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：將所述高壓壓濾過(guò)程、所述低溫干化處理過(guò)程及所述好氧發(fā)酵處理中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集；將收集得到的氣體進(jìn)行除臭處理；優(yōu)選地，所述除臭處理采用生物除臭的方式。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的污泥好氧發(fā)酵方法，其特征在于，所述高壓壓濾步驟之前，所述方法還包括以下步驟：將所述待處理污泥與聚合硫酸鐵在混料單元(50)中混料后，由第一污泥輸送單元(70)輸送至所述高壓壓濾脫水裝置(10)中；優(yōu)選地，所述聚合硫酸鐵的加入量為所述待處理污泥重量的5～10％。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中利用好氧發(fā)酵工藝處理污泥時(shí)存在的發(fā)酵周期長(zhǎng)、占地面積大、輔料成本高來(lái)源不穩(wěn)定、冬季因低溫導(dǎo)致處置能力嚴(yán)重不足、成本高且處理效果不穩(wěn)定等問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其包括：高壓壓濾脫水裝置，具有待處理污泥進(jìn)口和脫水污泥出口，高壓壓濾脫水裝置用于對(duì)待處理污泥進(jìn)行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；低溫干化裝置，與脫水污泥出口連通，低溫干化裝置用于對(duì)脫水污泥進(jìn)行低溫干化，得到含水率為45～50％的干化污泥；好氧發(fā)酵單元，與低溫干化裝置的出口連通，好氧發(fā)酵單元用于對(duì)干化污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵，得到含水率40％以下的發(fā)酵污泥。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括：集氣單元，分別與高壓壓濾脫水裝置、低溫干化裝置和好氧發(fā)酵單元相連，用于收集高壓壓濾過(guò)程、低溫干化過(guò)程和好氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)出的氣體。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括：除臭單元，與集氣單元連通，用于對(duì)集氣單元所集氣體進(jìn)行除臭處理。
進(jìn)一步地，除臭單元為生物除臭單元。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括：混料單元，與待處理污泥進(jìn)口相連；調(diào)理藥劑供應(yīng)單元，與混料單元連通，用于向混料單元中提供調(diào)理藥劑聚合硫酸鐵；第一污泥輸送單元，與混料單元連通，用于向混料單元中輸送待處理污泥。
進(jìn)一步地，高壓壓濾脫水裝置之內(nèi)設(shè)置有順次連通的兩級(jí)高壓壓濾段。
進(jìn)一步地，低溫干化裝置為低溫帶式干化裝置，其進(jìn)料處配置有切條機(jī)，用于對(duì)脫水污泥進(jìn)行切條處理。
進(jìn)一步地，好氧發(fā)酵單元包括：槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)，與低溫干化裝置的出口連通；好氧菌劑投加單元，與槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)的頂部相連，用于向其中投加好氧菌劑；曝氣單元，設(shè)置在槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)底部，用于向其中進(jìn)行間歇性曝氣。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括：第二污泥輸送單元，與槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)的出口相連，用于將發(fā)酵污泥外送。
進(jìn)一步地，混料單元中配置有攪拌裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種污泥好氧發(fā)酵方法，其采用上述系統(tǒng)進(jìn)行污泥好氧發(fā)酵，該方法包括以下步驟：采用高壓壓濾脫水裝置對(duì)待處理污泥進(jìn)行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；將脫水污泥在低溫干化裝置中進(jìn)行低溫干化處理，得到含水率為45～50％的干化污泥；在好氧發(fā)酵單元中對(duì)干化污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵處理，得到含水率40％以下的發(fā)酵污泥。
進(jìn)一步地，低溫干化處理的步驟包括：采用進(jìn)料處切條機(jī)將脫水污泥切條后送入低溫帶式干化裝置；使切條后的脫水污泥在干燥空氣的吹掃下進(jìn)行低溫干化；優(yōu)選地，低溫干化的送風(fēng)溫度為65～80℃；優(yōu)選地，低溫干化裝置的出料為柱狀顆粒形態(tài)的干化污泥，更優(yōu)選柱狀顆粒的直徑為5～8mm，長(zhǎng)度為5～10mm。
進(jìn)一步地，好氧發(fā)酵的步驟包括：將干化污泥堆砌于槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)中，不添加輔料的條件下，僅向其中投加好氧菌劑，然后通過(guò)曝氣單元向槽式好氧發(fā)酵倉(cāng)中間歇性曝氣，以使干化污泥進(jìn)行好氧發(fā)酵；優(yōu)選地，干化污泥的堆砌高度為1.5～1.7m；優(yōu)選地，好氧菌劑的投加量為0.5～1.5‰；優(yōu)選地，控制曝氣單元的曝氣量為0.05～0.10m3/(min·m3)，且在間歇性曝氣的過(guò)程中，曝氣時(shí)長(zhǎng)與停氣時(shí)長(zhǎng)的比例為1:(3～4)，好氧發(fā)酵的發(fā)酵周期為10～12天。
進(jìn)一步地，高壓壓濾脫水裝置之內(nèi)設(shè)置有順次連通的兩級(jí)高壓壓濾段，且高壓壓濾的過(guò)程中，上游一級(jí)高壓壓濾段的脫水壓力為5～8Mpa，下游一級(jí)高壓壓濾段的脫水壓力為20～25Mpa，且高壓壓濾脫水裝置的出料泥餅厚度控制在5～10mm。
進(jìn)一步地，上述方法還包括以下步驟：將高壓壓濾過(guò)程、低溫干化處理過(guò)程及好氧發(fā)酵處理中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集；將收集得到的氣體進(jìn)行除臭處理；優(yōu)選地，除臭處理采用生物除臭的方式。
進(jìn)一步地，高壓壓濾步驟之前，上述方法還包括以下步驟：將待處理污泥與聚合硫酸鐵在混料單元中混料后，由第一污泥輸送單元輸送至高壓壓濾脫水裝置中；優(yōu)選地，聚合硫酸鐵的加入量為待處理污泥重量的5～10％。
本發(fā)明提供了一種污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)高壓壓濾脫水裝置預(yù)先將待處理污泥脫水至含水率60～70％。其次，通過(guò)低溫干化裝置將脫水污泥進(jìn)一步進(jìn)行低溫干化，形成含水率為45～50％的干化污泥，最后將其送入好氧發(fā)酵單元進(jìn)行好氧發(fā)酵處理。
利用本發(fā)明提供的系統(tǒng)進(jìn)行污泥好氧發(fā)酵處理，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中利用好氧發(fā)酵工藝處理污泥時(shí)存在的發(fā)酵周期長(zhǎng)、占地面積大、輔料成本高來(lái)源不穩(wěn)定、冬季因低溫導(dǎo)致處置能力嚴(yán)重不足、成本高且處理效果不穩(wěn)定等問(wèn)題。
（發(fā)明人：張強(qiáng);劉麗君;高信剛;王治國(guó);李紅博）
