CN206666348U - 用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统，包括热水解反应装置及厌氧消化反应装置。通过热水解反应促使污泥中的细胞破裂，以利于其中有机物的充分分解；所述厌氧消化反应装置包括厌氧消化反应釜、承接餐厨垃圾及污泥的进料斗、连接进料斗与厌氧消化反应釜的螺旋进料管道及与螺旋进料管道配合设置的进料推杆。该反应系统更好地实现污泥与餐厨垃圾协同处理，能够有效提高有机物去除率及产气量，还能避免外界空气对厌氧消化反应的影响。

Description

用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统

技术领域

本实用新型属于污泥处理技术领域，具体地，涉及一种用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统。

背景技术

市政污泥的处理是城市环境保护的重要课题，利用厌氧菌群对污泥中有机物进行分解是其中较为重要的技术手段，该过程亦能实现产沼目的。但普通市政污泥有机物含量偏低，产气量少，运营成本大；而餐厨垃圾则富含有机物，处理不当极易滋生蚊蝇及病菌，带来较大环境卫生隐患。

除此，目前进行厌氧消化反应的污泥大都未经过预处理，污泥中的有机物主要存在于各类细胞中，厌氧消化水解进程受阻碍，进而导致厌氧消化反应有机物去除率低，产气量少；另一方面，现阶段污泥厌氧消化反应装置多采用一过度储料斗，将污泥加入储料斗后，在过度储料斗上方盖上盖子，再打开其下方的阀门，让过度储料斗中的污泥落入下方的反应釜，进料过程难以避免空气进入，影响反应进程。

鉴于此，有必要提供一种新的用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统，能够提高污泥中有机物去除率及厌氧消化反应的产气量，还能避免外界空气对厌氧消化反应的影响，实现更好地污泥与餐厨垃圾协同处理效果。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统，包括热水解反应装置及厌氧消化反应装置；

所述热水解反应装置包括热水解反应釜、用以对热水解反应釜进行加热的加热组件、监测并调节热水解反应釜内气体压力的气压组件以及检测并调节热水解反应釜内污泥的pH值的pH组件，所述热水解反应釜还设有第一进料口、第一出料口及连接至第一出料口的出料管路，所述出料管路上设有隔膜真空泵及压力表；

所述厌氧消化反应装置包括厌氧消化反应釜及设置于厌氧消化反应釜顶部的进料组件，所述厌氧消化反应釜还设有排气口、第二进料口及第二出料口，所述进料组件包括位于第二进料口上方的进料斗、连接进料斗与第二进料口的螺旋进料管道及与螺旋进料管道配合设置的进料推杆，所述进料斗用以承接餐厨垃圾及输运自所述第一出料口的污泥。

作为本实用新型的进一步改进，所述pH组件包括用以盛放酸溶液的第一容器及用以盛放碱溶液的第二容器，所述第一容器及第二容器连通至所述热水解反应釜，且所述第一容器及第二容器与热水解反应釜之间设液泵，所述pH组件还包括连接设置于所述第一出料口处的pH测量器，所述pH测量器与第一出料口之间设有预冷管路。

作为本实用新型的进一步改进，所述气压组件包括氮气源，所述氮气源通过进气管路连接至热水解反应釜的上端，所述进气管路上设有进气阀；所述气压组件还包括设置于热水解反应釜上端的泄压管路，所述泄压管路上设有泄压阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述热水解反应装置还包括设置于热水解反应釜内的搅拌叶及连接至所述搅拌叶并驱动所述搅拌叶旋转的第一搅拌电机，所述第一搅拌电机固设于所述热水解反应釜的正上方且所述第一搅拌电机连接设置有冷却水路。

作为本实用新型的进一步改进，所述热水解反应釜的外表面至少部分包覆设置有保温层。

作为本实用新型的进一步改进，所述厌氧消化反应装置还包括设置于厌氧消化反应釜旁侧的第二搅拌电机。

作为本实用新型的进一步改进，所述厌氧消化反应釜远离第二搅拌电机的一侧还设有透明视窗。

作为本实用新型的进一步改进，所述厌氧消化反应装置还包括连接至所述排气口的排气管路，所述排气管路上还设置有气体流量计。

作为本实用新型的进一步改进，所述厌氧消化反应釜上还开设有注水口。

本实用新型的有益效果：采用本实用新型用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统，能够更好地实现污泥与餐厨垃圾的协同处理，有效改善环境质量。其中，所述热水解反应装置促使污泥中细胞破碎，有机物溶出，有利于有机物后续经由厌氧消化反应充分分解，有效提高有机物去除率及产气量。

所述厌氧消化反应装置通过螺旋进料管道及相配合的进料推杆将进料斗中的污泥及餐厨垃圾输送至厌氧消化反应釜内，提高进料速率，并有效减少外界空气进入厌氧消化反应釜，消除外界氧气对厌氧消化反应进程的影响，保证厌氧消化反应的持续稳定进行。

附图说明

图1为本实用新型反应系统的热水解反应装置的结构示意图；

图2为本实用新型反应系统的厌氧消化反应装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本实用新型进行详细描述。但该实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

本实用新型提供了一种用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统，包括热水解反应装置100及厌氧消化反应装置200。

如图1所示为热水解反应装置100的结构示意图。所述热水解反应装置100包括热水解反应釜110、用以对热水解反应釜110进行加热的加热组件（未图示）、监测并调节热水解反应釜110内气体压力的气压组件以及检测并调节热水解反应釜110内污泥的pH值的pH组件。所述热水解反应釜10开设有第一进料口111及位于热水解反应釜110底部的第一出料口112。

所述气压组件包括氮气源121，所述氮气源121通过进气管路122连接至反应釜110的上端，所述进气管路122上设有进气阀123；所述气压组件还包括设置于热水解反应釜110上端的泄压管路124，所述泄压管路124上设有泄压阀125。热水解反应釜110进料完成后，打开进气阀123，通过进气管路122将N₂补充进热水解反应釜110内直至其中的压强P达到工艺需求；热水解反应釜110加热及反应过程中，当其中压强P超出时，控制打开泄压阀125，及时降低热水解反应釜110中的压力。所述气压组件还包括设置于热水解反应釜110上端的安全阀126，当热水解反应釜110中压力过高时，安全阀126自动开启泄压，避免意外事故。

所述pH组件包括用以盛放酸溶液的第一容器131及用以盛放碱溶液的第二容器132。所述第一容器131及第二容器132连通至所述热水解反应釜110，且所述第一容器131及第二容器132与热水解反应釜110之间设有液泵133。具体地，所述第一容器131与第二容器132即可通过同一进液口113控制进液，亦可通过相互独立的管路连通热水解反应釜110。所述第一容器131与热水解反应釜110之间设有第一截止阀134；第二容器132与热水解反应釜110之间设有第二截止阀135。所述pH组件还包括连接设置于所述第一出料口112处的pH测量器136，所述pH测量器136与第一出料口112之间设有预冷管路137。

热水解反应釜110加热或热水解反应过程中需要检测热水解反应釜110内的污泥pH值时，打开第一出料口112，污泥进入预冷管路137，并在冷却后通过所述pH测量器136对其进行检测，能够实现热水解反应釜110内的污泥的全程pH测量。

所述热水解反应装置100还包括设置于热水解反应釜110内的搅拌叶141及连接至所述搅拌叶141并驱动所述搅拌叶141旋转的第一搅拌电机142，所述第一搅拌电机142固设于所述热水解反应釜110的正上方且所述第一搅拌电机142连接设置有冷却水路143。所述第一搅拌电机142的输出端自热水解反应釜110的顶部垂直延伸进热水解反应釜110内部；所述搅拌叶141设置为水平分布的涡轮式搅拌叶；所述冷却水路143能够降低第一搅拌电机142运转时的温度，避免第一搅拌电机142高温受损。

所述热水解反应釜110的外表面至少部分包覆设置有保温层15。具体地，所述保温层15包覆热水解反应釜110的下半部分，减少反应过程中的热量损失，并能防止意外触碰而对现场人员造成的伤害。

所述热水解反应装置100还包括连接至第一出料口112的出料管路16，所述出料管路16上设有隔膜真空泵161及压力表162。所述隔膜真空泵161还连接设置有清洗管路163，所述热水解反应釜110出料完毕后，通过清洗管路163对隔膜真空泵161进行冲洗。

参看图2，所述厌氧消化反应装置200包括厌氧消化反应釜210及设置于厌氧消化反应釜210顶部的进料组件。所述厌氧消化反应釜210设有第二进料口211、第二出料口212及排气口213；所述进料组件包括位于第二进料口211上方的进料斗221、连接进料斗221与第二进料口211的螺旋进料管道222、与螺旋进料管道222配合设置的进料推杆223及驱使进料推杆223的驱动电机224。所述进料斗221用以承接餐厨垃圾及输运自所述第一出料口112及出料管路16末端的污泥。所述螺旋进料管道222及进料推杆223能够保证污泥及餐厨垃圾的顺利进料，并避免外界空气混入厌氧消化反应釜210。所述第二出料口212还配设有出料推杆214。

所述厌氧消化反应装置200还包括设置于厌氧消化反应釜210旁侧的第二搅拌电机23及用以支撑所述厌氧消化反应釜210的底座24，所述第二搅拌电机23的输出端与横向探伸进厌氧消化反应釜210内的搅拌部件（未图示）相连接。所述厌氧消化反应釜210远离第二搅拌电机23的一侧还设有透明视窗215，通过透明视窗215能够观察厌氧消化反应釜210中反应物的颜色、浮渣、污泥流动性等，并可根据现场经验随时判断厌氧消化进程的质量。

所述厌氧消化反应装置200还包括连接至所述排气口213的排气管路25，所述排气管路25上还设置有气体流量计26。所述气体流量计26用以实时检测厌氧消化反应釜210的气体产出速率，并可累计整个反应过程的沼气产气量。自排气管路25排出的气体中含有甲烷60~70%、二氧化碳20~30%及少量硫化氢等气体。

所述厌氧消化反应釜210还开设有用以向厌氧消化反应釜210内部加水的注水口216。若经过进料斗221进入厌氧消化反应釜210的污泥及餐厨垃圾的含固量均较高，可以藉由注水口216加水调节反应物的含固量，以利于厌氧消化反应的进行。

现场操作过程中，首先检测获取第一出料口112排出的经过热水解反应的污泥的含固量Q1及待处理的餐厨垃圾的含固量Q2；再将经过热水解反应的污泥及餐厨垃圾输运至进料斗221，并经由螺旋进料管道222进入厌氧消化反应釜210内，控制厌氧消化反应釜210中的混合物含固量Q为5～25%。在本实施例中，厌氧消化反应的周期为24小时。

进一步地，当待处理的污泥及餐厨垃圾的含固量均较高时，打开注水口216补充相应的水分，并使得加水后的厌氧消化反应釜210中的混合物含固量Q＇为5～25%。

综上所述，采用本实用新型用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统，能够更好地实现污泥与餐厨垃圾的协同处理，有效改善环境质量。其中，所述热水解反应装置100促使污泥中细胞破碎，有机物溶出，有利于有机物后续经由厌氧消化反应充分分解，有效提高有机物去除率及产气量，其具体反应控制工艺此处不再赘述。

所述厌氧消化反应装置200通过螺旋进料管道222及相配合的进料推杆223将进料斗中的污泥及餐厨垃圾输送至厌氧消化反应釜210内，提高进料速率，并有效减少外界空气进入厌氧消化反应釜210，消除外界氧气对厌氧消化反应进程的影响，保证厌氧消化反应的持续稳定进行。自所述第二出料口212排出的反应物脱水性能亦得到进一步提高，便于板框压缩除水及后续填埋、干化、焚烧处理。

除此，所述厌氧消化反应装置200还便于观察厌氧消化反应釜210中反应物的颜色、浮渣、污泥流动性等，以判断反应进程，有利于现场控制；并能够实时检测产气速率，计得产气量。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于处理污泥与餐厨垃圾的反应系统，其特征在于：所述反应系统包括热水解反应装置及厌氧消化反应装置；

所述热水解反应装置包括热水解反应釜、用以对热水解反应釜进行加热的加热组件、监测并调节热水解反应釜内气体压力的气压组件以及检测并调节热水解反应釜内污泥的pH值的pH组件，所述热水解反应釜还设有第一进料口、第一出料口及连接至第一出料口的出料管路，所述出料管路上设有隔膜真空泵及压力表；

所述厌氧消化反应装置包括厌氧消化反应釜及设置于厌氧消化反应釜顶部的进料组件，所述厌氧消化反应釜还设有排气口、第二进料口及第二出料口，所述进料组件包括位于第二进料口上方的进料斗、连接进料斗与第二进料口的螺旋进料管道及与螺旋进料管道配合设置的进料推杆，所述进料斗用以承接餐厨垃圾及输运自所述第一出料口的污泥。

2.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述pH组件包括用以盛放酸溶液的第一容器及用以盛放碱溶液的第二容器，所述第一容器及第二容器连通至所述热水解反应釜，且所述第一容器及第二容器与热水解反应釜之间设液泵，所述pH组件还包括连接设置于所述第一出料口处的pH测量器，所述pH测量器与第一出料口之间设有预冷管路。

3.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述气压组件包括氮气源，所述氮气源通过进气管路连接至热水解反应釜的上端，所述进气管路上设有进气阀；所述气压组件还包括设置于热水解反应釜上端的泄压管路，所述泄压管路上设有泄压阀。

4.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述热水解反应装置还包括设置于热水解反应釜内的搅拌叶及连接至所述搅拌叶并驱动所述搅拌叶旋转的第一搅拌电机，所述第一搅拌电机固设于所述热水解反应釜的正上方且所述第一搅拌电机连接设置有冷却水路。

5.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述热水解反应釜的外表面至少部分包覆设置有保温层。

6.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述厌氧消化反应装置还包括设置于厌氧消化反应釜旁侧的第二搅拌电机。

7.根据权利要求6所述的反应系统，其特征在于：所述厌氧消化反应釜远离第二搅拌电机的一侧还设有透明视窗。

8.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述厌氧消化反应装置还包括连接至所述排气口的排气管路，所述排气管路上还设置有气体流量计。

9.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于：所述厌氧消化反应釜上还开设有注水口。