本實(shí)用新型涉及城鎮(zhèn)污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于城鎮(zhèn)污泥高固態(tài)厭氧發(fā)酵處理裝置。

背景技術(shù)：

城鎮(zhèn)污泥是一種被廢棄的資源，污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)與微生物，有較大的再利用價(jià)值。對污泥進(jìn)行減量化和資源化，不僅能夠減少對環(huán)境的污染，而且還能變廢為寶，創(chuàng)造社會價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前，針對污泥處置呈現(xiàn)多元化的技術(shù)發(fā)展趨勢，主要有填埋、生物瀝浸堆肥、焚燒、土地利用和厭氧消化等。其中厭氧消化技術(shù)越來越受到關(guān)注。厭氧消化技術(shù)能在污泥減量化的基礎(chǔ)上，獲得可再生的生物質(zhì)能源甲烷，實(shí)現(xiàn)碳源的回收利用。另外，發(fā)酵后的熟污泥可根據(jù)其成分特點(diǎn)用于農(nóng)業(yè)、燃料等行業(yè)。

厭氧消化技術(shù)作為一種有效的生物處理技術(shù)，同時也是一種典型的污泥資源化技術(shù)，但是污泥厭氧消化處理在我國污水處理廠的應(yīng)用還不是很普遍，這其中有很多政策和管理的問題，也有很多技術(shù)難題需要解決。而這些技術(shù)問題的解決正是促進(jìn)污泥高效處置的有效保障，同時也是實(shí)現(xiàn)太湖流域污染控制的重要措施。

常規(guī)的污泥消化含固量在3-5％之間，呈液態(tài)發(fā)酵模式，這樣往往造成發(fā)酵裝備體積大，造價(jià)成本高和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，同時發(fā)酵殘留物中沼液多，后續(xù)處理成本大；而且在液態(tài)發(fā)酵中單位發(fā)酵體積中的有機(jī)質(zhì)含量低，降低了反應(yīng)強(qiáng)度，使得沼氣產(chǎn)量偏低。

采用高固態(tài)發(fā)酵具有明顯的優(yōu)勢，包括固體含量較高，反應(yīng)體系中物料可以達(dá)到10-20％，沼液量少；反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度高，單位容積處理量多，可以大幅提升消化池內(nèi)有機(jī)物的含量，提高反應(yīng)強(qiáng)度和容積產(chǎn)氣率；反應(yīng)體系更穩(wěn) 定，底物降解速率大；可大大減小反應(yīng)器的體積，節(jié)省固定資產(chǎn)投資。

由于高固態(tài)消化可以直接利用污水處理廠排放的脫水污泥，尤其適于集中式污泥消化處理，而且設(shè)施體積小、單位容積產(chǎn)氣率較高，消化后廢液量少，同時可減少大量水分加熱、保溫的能耗。尤其重要的是高固態(tài)厭氧消化雖然提高了污泥的反應(yīng)強(qiáng)度，但是污泥消化過程中氨氮、揮發(fā)性脂肪酸等中間產(chǎn)物濃度的提高并未影響污泥的產(chǎn)甲烷能力，厭氧消化過程仍能穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供一種本實(shí)用新型的目的在于，提供了一種可實(shí)現(xiàn)物料充分混合，克服高固態(tài)發(fā)酵過程中傳質(zhì)傳熱受阻、代謝產(chǎn)物反饋抑制和污泥利用率低等問題用于城鎮(zhèn)污泥高固態(tài)發(fā)酵處理裝置。

為解決以上問題，本實(shí)用新型的解決方案是一種用于城鎮(zhèn)污泥高固態(tài)厭氧發(fā)酵處理裝置，包括進(jìn)料裝置，發(fā)酵裝置、污泥脫水裝置，所述進(jìn)料裝置包含進(jìn)料攪拌裝置和螺旋輸送裝置，所述螺旋輸送裝置為三級螺旋輸送結(jié)構(gòu)，所述發(fā)酵裝置包含攪拌電機(jī)與攪拌槳，所述攪拌電機(jī)位于發(fā)酵裝置外部，所述攪拌槳與攪拌電機(jī)連通，位于發(fā)酵裝置內(nèi)部，所述污泥脫水裝置位于反應(yīng)流程末端，包含板框壓濾裝置和濾液收集裝置，所述發(fā)酵裝置后側(cè)底部設(shè)置有出料口，所述板框壓濾裝置通過管道與出料口連通，所述管道中設(shè)置有隔膜泵，所述發(fā)酵裝置上部位置設(shè)置有沼氣收集口，所述沼氣收集口連通有沼氣水封裝置用來收集沼氣，所述發(fā)酵裝置的上部位置還設(shè)置有濾液回流口，所述濾液回流口與濾液收集裝置連通，用來回收濾液收集裝置收集的濾液。

作為改進(jìn)，所述螺旋輸送裝置和發(fā)酵裝置的連接處采用機(jī)械密封。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置還設(shè)置有溫度計(jì)。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置還設(shè)置有液位計(jì)。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置的前、中、后部位設(shè)置有觀察孔。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置的前、中、后部位設(shè)置有取樣口。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置為臥式發(fā)酵，進(jìn)料從一端，出料從另一端，攪拌 槳主軸為橫式，攪拌槳垂直于軸。

從以上描述可以看出，本實(shí)用新型在進(jìn)料裝置中設(shè)置進(jìn)料攪拌系統(tǒng)，攪拌后的物料經(jīng)過三級螺旋輸送至發(fā)酵中，發(fā)酵罐中有溫度和液位控制，同時設(shè)置有高效低耗攪拌裝置，能夠使物料攪拌均勻，通過進(jìn)料攪拌系統(tǒng)和三級螺旋輸送以及發(fā)酵裝置中設(shè)置的高效低耗攪拌系統(tǒng)，克服了高固態(tài)發(fā)酵本身傳質(zhì)傳熱比較難，代謝產(chǎn)物容易在局部聚集，不利于進(jìn)一步反應(yīng)的問題。

高固厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可以經(jīng)過水封罐后進(jìn)行收集利用或者直接排空。經(jīng)過一段時間的發(fā)酵，物料從發(fā)酵罐另一側(cè)底部出料，經(jīng)過隔膜泵的作用進(jìn)入到板框壓濾設(shè)備，經(jīng)過板框壓濾設(shè)備壓濾后濾餅直接可用于生物土壤改良劑，濾液經(jīng)過濾液收集池收集以后通過自動化控制返回至高固厭氧發(fā)酵裝置中，以維持發(fā)酵罐中的物料平衡。整個處理過程各設(shè)備互不影響，自動化程度較高，運(yùn)行效果較好，是一種針對城鎮(zhèn)污泥高固發(fā)酵處理良好工藝。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型發(fā)酵裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：1、進(jìn)料裝置，2、發(fā)酵裝置，3、污泥脫水裝置，4、進(jìn)料攪拌裝置，5、螺旋輸送裝置，6、攪拌電機(jī)，7、攪拌槳，8、板框壓濾裝置，9、濾液收集裝置，10、出料口，11、管道，12、隔膜泵，13、沼氣收集口，14、沼氣水封裝置，15、濾液回流口，16、溫度計(jì)，17、液位計(jì)，18、觀察孔，19、取樣口。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的第一個具體實(shí)施例，但不對本實(shí)用新型的權(quán)利要求做任何限定。

如圖1所示，一種用于城鎮(zhèn)污泥高固態(tài)厭氧發(fā)酵處理裝置，包括進(jìn)料裝置1，發(fā)酵裝置2、污泥脫水裝置3，所述進(jìn)料裝置1包含進(jìn)料攪拌裝置4和螺旋 輸送裝置5，所述螺旋輸送裝置5為三級螺旋輸送結(jié)構(gòu)，所述發(fā)酵裝置2包含攪拌電機(jī)6與攪拌槳7，所述攪拌電機(jī)6位于發(fā)酵裝置2外部，所述攪拌槳7與攪拌電機(jī)6連通，位于發(fā)酵裝置2內(nèi)部，所述污泥脫水裝置3位于反應(yīng)流程末端，包含板框壓濾裝置8和濾液收集裝置9，所述發(fā)酵裝置2后側(cè)底部設(shè)置有出料口10，所述板框壓濾裝置8通過管道11與出料口10連通，所述管道11中設(shè)置有隔膜泵12，所述發(fā)酵裝置2上部位置設(shè)置有沼氣收集口13，所述沼氣收集口13連通有沼氣水封裝置14用來收集沼氣，所述發(fā)酵裝置2的上部位置還設(shè)置有濾液回流口15，所述濾液回流口15與濾液收集裝置9連通，用來回收濾液收集裝置9收集的濾液。

作為改進(jìn)，所述螺旋輸送裝置5和發(fā)酵裝置2的連接處采用機(jī)械密封。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置2還包括溫度計(jì)16。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置2還包括液位計(jì)17。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置2的前、中、后部位設(shè)置有觀察孔18。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置2的前、中、后部位設(shè)置有取樣口19。

作為改進(jìn)，所述發(fā)酵裝置2為臥式發(fā)酵，進(jìn)料從一端，出料從另一端，攪拌槳7主軸為橫式，攪拌槳7垂直于軸。

較佳實(shí)施例如下，

進(jìn)料裝置1(物料混合裝置)為鋼結(jié)構(gòu)，尺寸為D×W＝1m×2m，在底部設(shè)置有一級螺旋輸送裝置，輸送量為1t/h，經(jīng)過一級螺旋輸送裝置后進(jìn)入二級螺旋輸送，隨后進(jìn)入三級螺旋輸送后進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)部。

高固態(tài)厭氧發(fā)酵裝置2為鋼結(jié)構(gòu)，尺寸為D×W＝2.5m×9m，在1m、4.5m、8m出設(shè)置有取樣口19，1.25m處設(shè)有溫度計(jì)16和液位計(jì)17。經(jīng)過三級螺旋輸送裝置5的物料從發(fā)酵裝置2側(cè)面進(jìn)入，沼氣從頂部沼氣收集口13收集，另 一端底部設(shè)置有出料口10，連接隔膜泵12，壓濾液從頂端濾液回流口17回流至發(fā)酵裝置2內(nèi)部。

板框壓濾裝置8外框?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)，外形尺寸為3m×1.4m×1.3m，過濾面積20㎡，板框尺寸為0.87m×0.87m，濾室容積為307L，物料從發(fā)酵裝置2出來經(jīng)隔膜泵12進(jìn)入濾板后進(jìn)行壓濾，濾液自流入后端濾液收集裝置9，濾餅破碎后可作為土壤改良劑。

濾液收集裝置9為鋼結(jié)構(gòu)，尺寸為2m×2m×2m，濾液從上部進(jìn)入，池底部設(shè)置有連接浮球控制的潛水泵，當(dāng)達(dá)到一定高度時，潛水泵自動開啟，將濾液泵入發(fā)酵裝置2中。

綜上所述，本實(shí)用新型在進(jìn)料裝置中設(shè)置進(jìn)料攪拌系統(tǒng)，攪拌后的物料經(jīng)過三級螺旋輸送至發(fā)酵中，發(fā)酵罐中有溫度和液位控制，同時設(shè)置有高效低耗攪拌裝置，能夠使物料攪拌均勻，通過進(jìn)料攪拌系統(tǒng)和三級螺旋輸送以及發(fā)酵裝置中設(shè)置的高效低耗攪拌系統(tǒng)，克服了高固態(tài)發(fā)酵本身傳質(zhì)傳熱比較難，代謝產(chǎn)物容易在局部聚集，不利于進(jìn)一步反應(yīng)的問題。

高固厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可以經(jīng)過水封罐后進(jìn)行收集利用或者直接排空。經(jīng)過一段時間的發(fā)酵，物料從發(fā)酵罐另一側(cè)底部出料，經(jīng)過隔膜泵的作用進(jìn)入到板框壓濾設(shè)備，經(jīng)過板框壓濾設(shè)備壓濾后濾餅直接可用于生物土壤改良劑，濾液經(jīng)過濾液收集池收集以后通過自動化控制返回至高固厭氧發(fā)酵裝置中，以維持發(fā)酵罐中的物料平衡。整個處理過程各設(shè)備互不影響，自動化程度較高，運(yùn)行效果較好，是一種針對城鎮(zhèn)污泥高固發(fā)酵處理良好工藝。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但是關(guān)于本實(shí)用新型包括較佳實(shí)施例的具體描述，僅用于說明本實(shí)用新型而并非受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可以對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果，但都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。