一種高固含率污泥的中溫厭氧消化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種高固含率污泥的中溫厭氧消化處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 污泥是指污水處理過程中產(chǎn)生的半固態(tài)或固態(tài)物質(zhì)。目前，在中國，污水處理的 一般工藝流程為：厭氧處理一脫氮一好氧處理。好氧處理的時(shí)候，NH/被氧化為NO3，含有 N03的液體返送至脫氮槽，將NO3還原為N2。污泥一部分返送至厭氧處理槽，其余部分進(jìn)行 濃縮。在濃縮工段，添加高分子絮凝劑后用壓帶機(jī)進(jìn)行脫水，得到濃縮污泥。污水處理量 100, 000噸/天的污水處理廠的濃縮污泥排放量為60-80噸/天（污水量的0. 06-0. 08 % )。 運(yùn)種濃縮污泥（含水約80% )在全國和成都市的年排放量分別為3000萬噸和55萬噸。
[0003] 濃縮污泥的處理方式包括填埋、焚燒、好氧消化、厭氧消化等，目前通常采用填埋、 焚燒的方式處理。但是，由于濃縮污泥仍含有80%左右的水分，用于焚燒耗能大，如焚燒溫 度未達(dá)到80(TCW上時(shí)，易產(chǎn)生二嗯英的二次污染物；此外，由于濃縮污泥用于填埋會引發(fā) 滲濾液污染地下水系統(tǒng)，濃縮污泥的填埋受到限制。
[0004] 厭氧消化是一種實(shí)現(xiàn)污泥減量化、無害化的有效手段，產(chǎn)生的沼氣可W用于鍋爐 燒蒸汽或發(fā)電，無二次污染物產(chǎn)生。然而，目前的厭氧消化技術(shù)處理污泥的固含率一般低于 10%。如，吳靜等在《環(huán)境科學(xué)》2014年9月（第35卷第9期）上發(fā)表的文獻(xiàn)"熱水解-高 溫厭氧消化工藝處理高含固率剩余污泥的中試研究"中公開了一種處理固含率為8~9% 的高固含率污泥的厭氧消化方法，其厭氧裝置僅包括發(fā)酵罐（反應(yīng)器），其有機(jī)物降解率為 42%。由于現(xiàn)有方法處理的污泥的固含率低，導(dǎo)致待處理污泥的體積非常大，進(jìn)而使得處理 成本非常高，提高待處理污泥的固含率，降低待處理的體積，減少投資，降低成本已成為一 種趨勢。 陽〇化]然而，若提高處理污泥的濃度，即提高污泥的固含量，采用目前的方法則難W有效 厭氧消化。目前未見采用厭氧發(fā)酵的方式處理固含量大于15%的污泥的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種高固含率污泥的厭氧消化處理方法，W有效處理高固 含量的濃縮污泥。
[0007] 本發(fā)明高固含率污泥的厭氧消化處理方法，步驟如下：
[0008] (1)待處理污泥的預(yù)處理：取固含率為15~20%的污泥，置于溫度不低于95°C的 條件下處理lOmin;
[0009] (2)厭氧消化：采用如下發(fā)酵裝置厭氧消化步驟（1)處理后的待處理污泥：所述發(fā) 酵裝置包括反應(yīng)器、微通氣裝置，所述微通氣裝置與反應(yīng)器進(jìn)氣口連通，所述反應(yīng)器內(nèi)部設(shè) 有攬拌獎(jiǎng)；
[0010] 其中，反應(yīng)器內(nèi)的溫度為30~45°C。 W11] 優(yōu)選地，步驟（1)中，所述污泥的固含率為15. 9~18. 0% ;
[0012] 優(yōu)選地，步驟（1)中，所述溫度為95~120°C。
[0013] 優(yōu)選地，步驟（2)中，按每天取料、投料的方式運(yùn)行，添加污泥的量為50g/L/d，取 出污泥的體積與加入污泥的體積相同。
[0014] g/L/d:是指每天每一升工作體積加入污泥的克數(shù)，如，若添加污泥的量50g/L/d， 反應(yīng)器中的工作體積為2.化，則每天加入的污泥的量為120g。
[0015] 工作體積：是指反應(yīng)器中的污泥總體積。
[0016] 優(yōu)選地，步驟（2)中，所述發(fā)酵裝置還包括氣體循環(huán)系統(tǒng)，所述氣體循環(huán)系統(tǒng)包括 吸收槽、氣體循環(huán)累、流量控制器，所述反應(yīng)器出氣口連接吸收槽進(jìn)氣口，所述吸收槽出氣 口a連接氣體循環(huán)累進(jìn)氣口，所述氣體循環(huán)累出氣口經(jīng)流量控制器后連接反應(yīng)器進(jìn)氣口， 所述微通氣裝置與反應(yīng)器進(jìn)氣口連通，所述反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有攬拌獎(jiǎng)，所述吸收槽另有出氣 Pb。
[0017] 其中，所述吸收槽中添加有水或堿性溶液；優(yōu)選地，所述水或堿性溶液的加入量為 反應(yīng)器的工作體積的1/2 ;和/或所述水或堿性溶液每周更換一次。優(yōu)選地，所述堿性溶液 是氨氧化鋼、氨氧化巧溶液。
[0018] 優(yōu)選地，步驟（2)中，所述發(fā)酵裝置中，吸收槽的出氣口b依次連接冷卻裝置、干燥 裝置、流量計(jì)，所述流量計(jì)與微通氣裝置連接邏輯控制器。
[0019] 所述微通氣裝置向反應(yīng)器內(nèi)通入的空氣的量不低于流量計(jì)檢測的氣體產(chǎn)生量的 1% ;優(yōu)選地，微通氣裝置向反應(yīng)器內(nèi)通入的空氣的量為流量計(jì)檢測的氣體產(chǎn)生量的3% ;
[0020] 和/或，所述流量控制器控制氣體循環(huán)量為流量計(jì)檢測的氣體產(chǎn)生量的5-10倍。
[0021] 優(yōu)選地，步驟（2)中，所述發(fā)酵裝置中，所述吸收槽與氣體循環(huán)累之間連接有除水 裝置，所述氣體循環(huán)累與回路并聯(lián)于氣體循環(huán)系統(tǒng)中，所述回路上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥；優(yōu)選地， 所述發(fā)酵裝置中，所述除水裝置由容器、塞子、進(jìn)氣口、出氣口構(gòu)成，所述容器頂部開口，所 述開口由塞子密封，所述進(jìn)氣口和出氣口穿過塞子進(jìn)入容器，所述進(jìn)氣口位置低于出氣口 位置。
[0022] 和/或，所述發(fā)酵裝置中，所述反應(yīng)器進(jìn)氣口有一個(gè)進(jìn)氣端和兩個(gè)出氣端，所述 進(jìn)氣端與兩個(gè)出氣端由轉(zhuǎn)換接頭連接，出氣端a置于反應(yīng)器底部，出氣端b置于反應(yīng)器頂 部。
[0023] 優(yōu)選地，步驟似中，攬拌獎(jiǎng)的轉(zhuǎn)速為14化pm。使用的攬拌獎(jiǎng)為滿輪攬拌獎(jiǎng)或者其 他常規(guī)的攬拌獎(jiǎng)。
[0024] 優(yōu)選地，步驟似中，所述反應(yīng)器內(nèi)的溫度為37~45°C。
[0025] 優(yōu)選地，步驟似中，所述反應(yīng)器內(nèi)的抑為8.0W下；優(yōu)選地，所述反應(yīng)器內(nèi)的抑 為 6. 5 ~7. 5。 陽0%] 本發(fā)明方法可W有效分解高固含率高達(dá)15~20%的高固含率污泥，分解率高，產(chǎn) 甲燒率高，而且發(fā)酵時(shí)間短，大大提高污泥的處理效率，并大幅度降低了處理成本，工業(yè)應(yīng) 用前景良好。
[0027] 在中國，污水處理大多采用A20工藝，其工藝流程如下圖2中的虛線框內(nèi)所示。處 理量為100, 000噸/d污水處理廠的污泥產(chǎn)生量為60-80噸/山即污泥產(chǎn)生量為處理污水量 的0. 06-0. 08%。本發(fā)明申請是對未經(jīng)預(yù)處理的濃縮污泥進(jìn)行微通氣-氣體循環(huán)式高溫甲 燒發(fā)酵處理。采用本發(fā)明方法處理污泥，還有如下優(yōu)勢：
[0028] (1)厭氧消化液可作為液肥施用。
[0029] (2)向厭氧消化液中添加輔料可進(jìn)行堆肥化。
[0030] 做厭氧消化液可返送至污水處理工藝中的厭氧消化槽（A20中的第一個(gè)A)，厭氧 消化液的量為處理污水量的0. 06-0. 08%W下。
[0031] (4)厭氧消化液中含有大量的NH/，該消化液經(jīng)生化硝化后，可返送至污水處理工 藝中的脫氮槽（A20中的第二個(gè)A)。 陽0巧 妨由于厭氧消化液中的畑/含量高，NH/經(jīng)化學(xué)或物理方法去除后，厭氧消化液 可返送至污水處理工藝中的脫氮槽（A20中的第二個(gè)A)或好氧處理槽（A20中的0)。關(guān)于 除NH/的方法，既可采用化CIO(次氯酸鋼）等化學(xué)方法，也可采用氨吹脫、蒸汽吹脫等物理 方法。
[0033] 顯然，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離 本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，還可W做出其它多種形式的修改、替換或變更。
[0034]W下通過實(shí)施例形式的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說 明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于W下的實(shí)例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容 所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)意圖；
[0036] 圖中：1-反應(yīng)器、2-吸收槽、3-除水裝置、4-氣體循環(huán)累、5-調(diào)節(jié)閥、6-回路、7-流 量控制器、8-微通氣裝置、9-冷卻裝置、10-干燥裝置、11-流量計(jì)、12-攬拌獎(jiǎng)、13-出氣端 a、14-出氣端b、15-出氣口a、16-出氣口b、17-邏輯控制器。 圖2污水處理工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 實(shí)施例1高固含率污泥的厭氧消化處理方法
[0038] 1、原料
[0039]濃縮污泥，含水量為82. 0%(固含率為18. 0%w/w)，有機(jī)物含量為10. 6%(按濕 重計(jì)），來自于四川省雙流縣航空港污水處理廠。
[0040] 吸收槽內(nèi)為水。
[0041] 2、處理方法
[0042] 待處理污泥預(yù)處理：取濃縮污泥，95°C加熱lOmin;
[00創(chuàng)厭氧消化：
[0044] 發(fā)酵裝置如圖1所示，包括反應(yīng)器（1)、氣體循環(huán)系統(tǒng)、微通氣裝置（8)，所述氣體 循環(huán)系統(tǒng)包括吸收槽（2)、氣體循環(huán)累（4)、流量控制計(jì)（7)，所述反應(yīng)器（1)進(jìn)氣口有一個(gè) 進(jìn)氣端和兩個(gè)出氣端，所述進(jìn)氣端與兩個(gè)出氣端由轉(zhuǎn)換接頭連接，出氣端a(13)置于反應(yīng) 器底部，出氣端b(14)置于反應(yīng)器頂部，所述反應(yīng)器（1)出氣口置于反應(yīng)器（1)頂部與吸 收槽（2)底部的進(jìn)氣口連接，所述吸收槽頂部的出氣口a(15)連接除水裝置（3)進(jìn)氣口，所 述除水裝置（3)由Ξ角瓶、塞子、進(jìn)氣口、出氣口構(gòu)成，所述容器頂部開口，所述開口由塞子 密封，所述進(jìn)氣口和出氣口穿過塞子進(jìn)入容器，所述進(jìn)氣口位置低于出氣口位置，所述除水 裝置（3)出氣口連接氣體循環(huán)累（4)進(jìn)氣口，所述氣體循環(huán)累（4)出