CN114906998B - 一种污泥厌氧消化池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥厌氧消化池，所述污泥厌氧消化池包括消化池本体、机械搅拌组件和沼气搅拌组件；所述机械搅拌组件包括立轴机械搅拌器和搅拌桨叶，所述立轴机械搅拌器位于所述消化池本体内部以用于搅拌污泥；所述搅拌桨叶设于所述立轴机械搅拌器的侧壁上；所述沼气搅拌组件处在所述消化池本体内部并围绕所述机械搅拌组件布置。本发明通过在机械搅拌组件的周围设置沼气搅拌组件，避免了污泥沉积到消化池本体的死角薄弱区域处，解决此处污泥混合不均匀问题，极大地提升了厌氧消化池本体内污泥地搅拌效率，提高了污泥的厌氧消化速率。此外，以机械搅拌为主，沼气搅拌为辅，避免了搅拌系统过于复杂。

Description

一种污泥厌氧消化池

技术领域

本发明主要涉及环保技术领域，特别涉及一种污泥厌氧消化池。

背景技术

污泥是污水处理过程有机质能量的最终去除，污水处理过程能量的发掘利用必然要从污泥着手。厌氧消化技术具备减量化、无害化、稳定化和资源化四大优势，能够在降低污泥对环境污染的同时回收能源，厌氧消化技术已成为未来污泥处置技术发展的必然趋势之一。

目前，厌氧消化池主要还是以机械搅拌为主，但是机械搅拌往往会存在污泥混合不均匀问题，使得污泥厌氧消化速率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中机械搅拌时存在污泥混合不均匀使得厌氧消化速率低的缺陷，提供一种污泥厌氧消化池。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种污泥厌氧消化池，所述污泥厌氧消化池包括消化池本体、机械搅拌组件和沼气搅拌组件；所述机械搅拌组件包括立轴机械搅拌器和搅拌桨叶，所述立轴机械搅拌器位于所述消化池本体内部以用于搅拌污泥；所述搅拌桨叶设于所述立轴机械搅拌器的侧壁上；所述沼气搅拌组件处在所述消化池本体内部并围绕所述机械搅拌组件布置。

在上述技术方案中，在机械搅拌组件的周围设置沼气搅拌组件，避免了污泥沉积到消化池本体的死角薄弱区域处，解决此处污泥混合不均匀问题，极大地提升了厌氧消化池本体内污泥的搅拌效率，提高了污泥的厌氧消化速率。此外，以机械搅拌为主，沼气搅拌为辅，避免了搅拌系统过于复杂。

进一步地，所述搅拌桨叶沿着所述消化池本体的竖向方向多层设置；和 /或，

所述机械搅拌组件还包括导流挡板，所述导流挡板设于所述消化池本体侧壁处；和/或，

所述导流挡板垂直安装于所述消化池本体侧壁；和/或，

所述导流挡板沿所述消化池本体侧壁均匀分布，所述导流挡板与所述消化池本体侧壁之间具有一定夹角。

在上述技术方案中，每层桨叶作为搅拌中心，会形成污泥搅拌旋转层，设置多层搅拌桨叶，在整个消化池本体的竖向上，会形成多层污泥搅拌旋转层，从而实现对消化池本体内的污泥进行较为充分的混合；立轴机械式搅拌器桨叶直径有限，位于消化池本体内壁附近的污泥搅拌强度低，混合效果差，沿消化池本体内壁布置导流挡板，利用立轴机械搅拌器的旋流作用，在导流挡板处对污泥进行局部阻挡干扰，从而形成局部区域的污泥扰动，增强消化池池壁附近污泥混合效果。

进一步地，所述导流挡板的竖向高度自距所述消化池本体底部向上1/4- 1/3所述消化池本体高度起，至距所述消化池本体顶部1/4-1/3所述消化池本体高度处结束，所述导流挡板的长度为1/2-1/3所述消化池本体高度。

在上述技术方案中，采用上述布置形式，精确了导流挡板的有效作用范围，使其在实际使用中更加有效的发挥其作用。

进一步地，所述沼气搅拌组件包括沼气总管、沼气水平分配管、沼气分配支管、沼气竖向搅拌管，所述沼气竖向搅拌管包括沼气竖向传输管，所述沼气总管用于输送沼气至所述沼气水平分配管，再经所述沼气分配支管至所述沼气竖向传输管，所述沼气分配支管上安有沼气分配支管控制阀，用于调控所述沼气竖向传输管内的沼气量。

在上述技术方案中，沼气经沼气水平分配管传输至沼气竖向管，可以实现多方位的沼气循环搅拌，使得污泥混合更充分；在沼气水平分配管上安装控制阀，可以适时调整搅拌强度。

进一步地，所述沼气水平分配管的管径从靠近所述沼气总管端至远离所述沼气总管端逐渐变小。

在上述技术方案中，沼气水平管采用上述的结构形式，一方面能够适应沼气在沼气管中的实际流量，并节省管材；另一方面，沼气的流速随着管路的直径变小而增大，从而使得沼气扩散管整体的出气量均匀，维持整个沼气扩散搅拌系统的均匀稳定性。

进一步地，所述沼气竖向传输管围绕所述立轴机械搅拌器进行布置，所述沼气竖向传输管与所述立轴机械搅拌器间具有一定倾角。

在上述技术方案中，机械搅拌的缺陷区域在空间上呈现柱形分布，在立轴机械搅拌器的周围设置沼气竖向传输管，可以弥补该区域搅拌不均的缺陷，从而提高厌氧消化效率。

进一步地，所述沼气竖向传输管距离所述立轴机械搅拌器的距离为 1/8～3/8所述消化池本体长度。

在上述技术方案中，立轴机械搅拌器附近区域的搅拌强度大，立轴机械搅拌器与消化池本体间的中间区域为消化池内搅拌薄弱区，将沼气竖向传输管布置在此处，可以起到更好的搅拌作用。

进一步地，所述沼气竖向搅拌管还包括沼气竖向扩散管，所述沼气竖向扩散管上具有若干沼气扩散孔，所述沼气竖向扩散管与所述沼气竖向传输管相连通。

在上述技术方案中，沼气经沼气扩散孔流出，使得各处的沼气分布更均匀，沼气搅拌的效果更好，更进一步的提高厌氧效率。

进一步地，所述沼气竖向扩散管的长度与所述导流挡板的长度一致。

在上述技术方案中，沼气竖向扩散管的设置位置即为机械搅拌的薄弱区域，沼气竖向扩散管段的长度与导流挡板的长度一致，可充分填补机械搅拌的薄弱区域，针对性强，混合效果佳；另一方面又避免沼气扩散管段的过度设置所引起的管材浪费，经济节约，整体技术经济效益最佳。

进一步地，所述沼气扩散孔沿所述沼气竖向扩散管等间距布置；和/或，

所述沼气扩散孔在所述沼气扩散管同一竖向高度处沿管壁在多方向均匀布置。

在上述技术方案中，沼气竖向扩散管上沼气扩散孔呈现竖向多层布置，并在同一高度处沿管壁多方向布置，可实现沼气搅拌区域竖向和横向空间全方位搅拌，最大程度发挥沼气搅拌的功效作用，提高厌氧效率。

本发明的积极进步效果在于：通过在机械搅拌组件的周围设置沼气搅拌组件，避免污泥沉积到消化池本体的死角薄弱区域处，解决此处污泥混合不均匀问题，极大地提升了厌氧消化池本体内污泥的搅拌效率，提高了污泥的厌氧消化速率。此外，以机械搅拌为主，沼气搅拌为辅，避免了搅拌系统过于复杂。

附图说明

图1为本发明一实施例的污泥厌氧消化池的纵向结构示意图。

图2为本发明一实施例的污泥厌氧消化池的俯视结构示意图。

图3为本发明一实施例的污泥厌氧消化池的竖向剖面示意图。

图4为本发明一实施例的污泥厌氧消化池的沼气扩散管的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

本发明实施例提供了一种污泥厌氧消化池，污泥厌氧消化池包括消化池本体100、机械搅拌组件和沼气搅拌组件；消化池本体100一般是圆柱形或卵形，本实施例中消化池本体100为圆柱形；机械搅拌组件包括立轴机械搅拌器101和搅拌桨叶102，如图1所示，立轴机械搅拌器101垂直安装于消化池本体100内部中心轴处，并穿过消化池本体100的顶壁以用于搅拌污泥；搅拌桨叶102设于立轴机械搅拌器101的侧壁上；沼气搅拌组件处在消化池本体100内部并围绕机械搅拌组件布置。

通过在消化池本体100内同步设置机械搅拌组件和沼气搅拌组件，使两者优势互补；以机械搅拌为主，从系统设计和设备配置上较简易，避免全部依赖沼气搅拌带来的搅拌系统过于复杂，运行不便的问题；同时，作为机械搅拌的增强补充，采用沼气循环进行局部沼气搅拌，可用来填补机械搅拌的搅拌死角和搅拌薄弱区域；机械搅拌和沼气扩散有机集合，可起到充分混合消化池内污泥的目的，提高厌氧消化过程的效率，提高厌氧消化池沼气产气速率、产气量和产气质量。

作为一种较佳地实施方式，搅拌桨叶102沿着消化池本体100的竖向方向多层设置，搅拌桨叶102分层数宜按3～4层考虑；如图1所示，本实施例中的搅拌桨叶102为3层，并沿着消化池本体100竖向方向均匀布置，以形成多层污泥搅拌旋转层，对厌氧消化池内污泥进行较为的充分混合；和/或，

机械搅拌组件还包括导流挡板103，导流挡板103设于消化池本体100 侧壁处；和/或，

导流挡板103垂直安装于消化池本体100侧壁；和/或，

导流挡板103沿消化池本体100侧壁均匀分布，导流挡板103与消化池本体100侧壁之间具有一定夹角，夹角60°-120°为宜；

由于立轴机械式搅拌器桨叶102直径有限，对位于消化池本体100内壁附近的污泥搅拌强度低，混合效果差，沿消化池本体100内壁布置导流挡板 103，利用立轴机械搅拌器101的旋流作用，在导流挡板103处对污泥进行局部阻挡干扰，从而形成局部区域的污泥扰动，增强消化池池壁附近污泥混合效果。

作为一种较佳地实施方式，导流挡板103为长方形，其竖向布置位置、长度和宽度根据立轴机械搅拌器101搅拌效果和流体模拟结果进行取值；导流挡板103的竖向高度自距消化池本体100底部向上1/4-1/3消化池本体100 高度起，至距消化池本体100顶部1/4-1/3消化池本体100高度处结束，导流挡板103的长度为1/2-1/3消化池本体100高度，本实施例中，导流挡板 103的宽度取值范围宜为1.0m；这样可在圆柱形消化池本体100顶部和底部形成有效地污泥循环流。与消化池本体100顶部和底部相比，消化池本体100 中间区域远离立轴机械搅拌器101的消化池本体100内壁处，污泥循环动力差，此部分污泥是强化混合的重点区域，通过规定立轴机械式搅拌器的导流挡板103的竖向布置位置和长度及宽度参数，可进一步指导导流挡板103的配置，从而在实际使用中更加有效的发挥其作用。

作为一种较佳地实施方式，沼气搅拌组件包括沼气总管200、沼气水平分配管201、沼气分配支管204、沼气竖向搅拌管，沼气竖向搅拌管包括沼气竖向传输管206，沼气总管200用于输送沼气至沼气水平分配管201，再经沼气分配支管204至沼气竖向传输管206，沼气分配支管204上安有沼气支管控制阀205，用于调控沼气竖向传输管206内的沼气量。

如图2-3所示，沼气水平分配管201呈环形布置，且沼气竖向搅拌管也围绕立轴机械搅拌器101环形布置，沼气经沼气水平分配管201传输至沼气竖向传输管206，可以实现多方位的沼气循环搅拌，使得污泥混合更充分；在沼气水平分配管201上安装控制阀，可以适时调整搅拌强度；沼气水平分配管的下方安装有沼气管支座208，沼气水平分配管与沼气分配支管之间可通过沼气分配次干管203连通，沼气分配次干管203上安有沼气分配次干管调节阀202，沼气经沼气分配支管204流入沼气竖向传输管206。

作为一种较佳地实施方式，沼气水平分配管201的管径从靠近沼气总管 200端至远离沼气总管200端逐渐变小，大小管段之间可通过减缩管连接。

沼气水平管采用上述的结构形式，一方面能够适应沼气在沼气管中的实际流量，并节省管材；另一方面，沼气的流速随着管路的直径变小而增大，从而使得沼气扩散管整体的出气量均匀，维持整个沼气扩散搅拌系统的均匀稳定性。

作为一种较佳地实施方式，沼气竖向传输管206围绕立轴机械搅拌器 101进行布置，沼气竖向传输管206与立轴机械搅拌器101间具有一定倾角，角度宜控制在15°-45°；污泥厌氧消化池成柱形布置时，机械搅拌的缺陷区域在空间上亦呈现柱形分布，沼气竖向传输管206的设置可以填补机械搅拌的缺陷，起到强化搅拌的目的，从而提高厌氧消化的效率。沼气竖向搅拌管围绕立轴机械搅拌器101环形布置，可充分填补机械搅拌的薄弱环节。

作为一种较佳地实施方式，沼气竖向传输管206距离立轴机械搅拌器 101的距离为1/8～3/8消化池本体100直径。立轴机械搅拌器101附近区域的搅拌强度大，立轴机械搅拌器101与消化池本体100间的中间区域为消化池内搅拌薄弱区，将沼气竖向传输管206布置在此处，可以起到更好的搅拌作用。

作为一种较佳地实施方式，沼气竖向搅拌管还包括沼气竖向扩散管207，如图2-3所示，沼气扩散管以立管形式布置在污泥厌氧消化池内，并以立轴机械搅拌器101成中心环形对称布置。

沼气竖向扩散管207上具有若干沼气扩散孔209，沼气竖向扩散管207 与沼气竖向传输管206相下方连通。

作为一种较佳地实施方式，沼气竖向扩散管207的长度与导流挡板103 的长度一致。沼气竖向扩散管207的设置位置即为机械搅拌的薄弱区域，沼气竖向扩散管207段的长度与导流挡板103的长度一致，可充分填补机械搅拌的薄弱区域，针对性强，混合效果佳；另一方面又避免沼气扩散管段的过度设置所引起的管材浪费，经济节约，整体技术经济效益最佳。

作为一种较佳地实施方式，沼气扩散孔209沿沼气竖向扩散管207等间距布置；和/或，

如图4所示，沼气扩散孔209在沼气扩散管同一竖向高度处沿管壁在多方向均匀布置，以便于从多方位进行沼气出气搅拌，沼气扩散孔209布置角度宜为30°-90°，可实现沼气搅拌区域竖向和横向空间全方位搅拌，最大程度发挥沼气搅拌的功效作用，提高厌氧效率。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种污泥厌氧消化池，其特征在于，所述污泥厌氧消化池包括消化池本体、机械搅拌组件和沼气搅拌组件；

所述机械搅拌组件包括立轴机械搅拌器和搅拌桨叶，所述立轴机械搅拌器位于所述消化池本体内部以用于搅拌污泥；所述搅拌桨叶设于所述立轴机械搅拌器的侧壁上；

所述沼气搅拌组件处在所述消化池本体内部并围绕所述机械搅拌组件布置；

所述搅拌桨叶沿着所述消化池本体的竖向方向多层设置；

所述机械搅拌组件还包括导流挡板，所述导流挡板设于所述消化池本体侧壁处；

所述导流挡板垂直安装于所述消化池本体侧壁；

所述导流挡板沿所述消化池本体侧壁均匀分布，所述导流挡板与所述消化池本体侧壁之间具有一定夹角；

所述沼气搅拌组件包括沼气总管、沼气水平分配管、沼气分配支管、沼气竖向搅拌管，所述沼气竖向搅拌管包括沼气竖向传输管，所述沼气总管用于输送沼气至所述沼气水平分配管，再经所述沼气分配支管至所述沼气竖向传输管，所述沼气分配支管上安有沼气分配支管控制阀，用于调控所述沼气竖向传输管内的沼气量；

所述沼气竖向传输管围绕所述立轴机械搅拌器进行布置，所述沼气竖向传输管与所述立轴机械搅拌器间具有一定倾角；

所述沼气竖向搅拌管还包括沼气竖向扩散管，所述沼气竖向扩散管上具有若干沼气扩散孔，所述沼气竖向扩散管与所述沼气竖向传输管相连通；

所述沼气竖向扩散管的长度与所述导流挡板的长度一致；

所述沼气扩散孔沿所述沼气竖向扩散管等间距布置；

所述沼气扩散孔在所述沼气竖向扩散管同一竖向高度处沿管壁在多方向均匀布置。

2.如权利要求1所述的污泥厌氧消化池，其特征在于，所述导流挡板的竖向高度自距所述消化池本体底部向上1/4-1/3所述消化池本体高度起，至距所述消化池本体的顶部1/4-1/3所述消化池本体高度处结束，所述导流挡板的长度为1/2-1/3所述消化池本体高度。

3.如权利要求1所述的污泥厌氧消化池，其特征在于，所述沼气水平分配管的管径从靠近所述沼气总管端至远离所述沼气总管端逐渐变小。

4.如权利要求1所述的污泥厌氧消化池，其特征在于，所述沼气竖向传输管距离所述立轴机械搅拌器的距离为1/8-3/8所述消化池本体长度。

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