CN207313591U

CN207313591U - 能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置

Info

Publication number: CN207313591U
Application number: CN201820146656.8U
Authority: CN
Inventors: 沈旺; 李慧婷; 胡春萍; 杨蛟云; 熊欢欢
Original assignee: World (tianjin) Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Yisheng (Tianjin) Environmental Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2018-05-04
Anticipated expiration: 2028-01-29

Abstract

本实用新型提供了一种能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，包括依次用管线连通的储料罐、产酸消化器、产烷消化器和沉淀池；所述产酸消化器为CSTR；所述产烷消化器为UASB、ASBR、AF、PFR、IC、CSTR和EGSB中的一种；还包括预处理装置；所述预处理装置包括储料仓和固液分离粉碎装置；所述储料仓连通固液分离粉碎装置，固液分离粉碎装置连通储料罐。本实用新型所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，储料罐具有可自控的出水回流系统，可灵活调节进入产酸消化器物料的COD值，提高消化器抗冲击负荷能力。

Description

能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置

技术领域

本实用新型属于餐厨垃圾处理领域，尤其是涉及一种能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置。

背景技术

随着我国居民生活水平的提高，餐饮业的发展也逐渐扩大，随之而来的则是餐厨垃圾产量的持续上升。餐厨垃圾的高效处理也逐渐成为亟待解决的难题之一。目前，餐厨垃圾的主要处置方式有焚烧，卫生填埋，生态饲料，厌氧消化，好氧堆肥和蚯蚓堆肥等，通常存在着资源化利用效率低，经济效益不够理想的缺陷等，这其中，厌氧生物处理技术因其具有无害化、资源化等优势而被认为是最适宜的餐厨垃圾处理方案。餐厨垃圾的厌氧生物处理即为通过产酸菌及产甲烷菌等厌氧微生物的代谢过程将餐厨垃圾中的有机组分最终转化为沼气、肥料等可利用的资源的过程。然而，因餐厨垃圾的有机质含量较高，且产酸菌及产甲烷菌具有不同的生理特性等原因，单纯的单相厌氧过程往往会导致挥发性脂肪酸不能被及时代谢，进而导致反应器酸化甚至是运行失败。因此，在不同的厌氧反应器中营造适宜产酸菌或产甲烷菌生长的环境，进而分别高效进行产酸过程及产甲烷过程的两相厌氧消化工艺特别适于对高有机含量、高含固率的餐厨垃圾进行处理。

尽管餐厨垃圾的两相厌氧工艺具有较为明显的环境效益及经济效益，但目前两相厌氧工艺在具体工程应用中还存在有一些技术上的难题。出于对技术成熟性及运行难度的考虑，工程上产酸消化器一般会选用全混式厌氧反应器(CSTR)。但由于进入产酸相的餐厨垃圾含固率一般较高，因此需要提供足够的搅拌强度保持物料与产酸微生物的悬浮状态，从而保证二者间的均匀混合及快速的物质交换，以免出现沟流等问题影响后续处理效果。然而，高强度搅拌也必然会导致CSTR出水中夹带有大量污泥，加之餐厨垃圾中有机质含量每日变化极大，不仅会造成反应器生物量的流失，导致产酸相有机负荷过高，甚至可能对后续产烷消化器的运行产生较大冲击。而由于产甲烷菌的代谢速率较慢对环境变化极为敏感，一旦消化器失稳，可能需要几个月甚至更长时间才能恢复。不仅如此，CSTR中往往因会因局部搅拌不均匀而在消化器底周的管件下或角落里出现水力死区，这一点在处理高含固率的餐厨垃圾时则尤为明显。可见，如何保持产酸消化器中的污泥浓度、制定有效的监控调试策略维持产酸相的运行稳定性是餐厨垃圾的两相厌氧工艺需要突破的瓶颈之一。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，以克服现有餐厨垃圾两相厌氧技术中产酸相污泥流失、进料有机负荷差异巨大、局部沟流导致速度场分布不均匀、调控策略对系统失稳响应不及时等缺陷，通过可灵活控制地强化污泥回流，最终可达到保持产酸消化器污泥浓度、强化系统局部内循环、提高系统抗冲击负荷能力、提高餐厨垃圾厌氧处理效率的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，包括依次用管线连通的储料罐、产酸消化器、产烷消化器和沉淀池；

所述储料罐的出料口与产酸消化器的进料口连通；

所述产酸消化器的出料口与产烷消化器的进料口连通，产酸消化器上设有第一出气口、第一沼渣沼液排出口和第一外循环水力搅拌系统；

所述产烷消化器的出泥口与沉淀池的进泥口连通；产烷消化器上设有第二出气口、第二沼渣沼液排出口、第二出水口和第二外循环水力搅拌系统；

所述沉淀池上设有第一出水口和出泥口；第一出水口、第二出水口均与储料罐和产酸消化器之间的管线连通，第一出水口、第二出水口与储料罐和产酸消化器之间的管线连通处还留有出水口；沉淀池的出泥口与产酸消化器的进泥口连通以实现污泥回流。

进一步的，所述产酸消化器为CSTR(全混式厌氧反应器)；所述产烷消化器为UASB(上流式厌氧污泥床)、ASBR(厌氧序批式反应器)、AF(厌氧固定膜反应器)、PFR(厌氧推流式反应器)、IC(内循环厌氧反应器)、CSTR(全混式厌氧反应器)和EGSB(膨胀颗粒污泥床反应器)中的一种。

进一步的，所述产酸消化器的进料口和出料口均位于其本体的侧壁上端；第一出气口位于产酸消化器本体的顶部；第一沼渣沼液排出口位于产酸消化器本体的底部；所述产酸消化器的进泥口位于其本体的下端靠近底部的部位；所述产烷消化器的进料口位于其本体的下端靠近底部的位置，第二沼渣沼液排出口位于产烷消化器本体的底部；产烷消化器的出泥口和第二出水口分别位于其本体的中下部和上端；所述沉淀池进泥口位于其本体的中部，第一出水口位于其本体的上端，沉淀池的出泥口位于其本体的底部。

进一步的，各管线上均设有可自动控制的阀门；储料罐与产酸消化器之间的管线上设有进料泵；出泥口与进泥口之间的管线上设有污泥回流泵；第一出水口、第二出水口与储料罐和产酸消化器之间的管线所连通的管线上设有污水回流泵。

进一步的，所述产酸消化器和产烷消化器上均设有在线pH计、在线COD计和在线污泥浓度计。

进一步的，所述出泥口与进泥口之间的管线内污泥回流方向由沉淀池向产酸消化器；所述污泥回流率为40-60％。

进一步的，所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，还包括预处理装置；所述预处理装置包括储料仓和固液分离粉碎装置；所述储料仓连通固液分离粉碎装置，固液分离粉碎装置连通储料罐。

进一步的，所述第一外循环水力搅拌系统包括设置在产酸消化器单侧或双侧的产酸循环泵和至少一级的产酸循环管路，所述产酸循环泵与所述的产酸循环管路相连，产酸循环管路进入所述产酸消化器中，产酸循环管路上设有产酸循环阀门；所述第二外循环水力搅拌系统包括设在产烷消化器单侧或双侧的产甲烷循环泵与至少一级的产甲烷循环管路，所述的产甲烷循环泵与所述的产甲烷循环管路相连，所述的产甲烷循环管路进入所述的产烷消化器中，所述的产甲烷循环管路上设置有产甲烷循环阀门。

本实用新型的另一个目的在于，提出一种利用如上所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置的方法，以对餐厨垃圾进行处理。

一种利用如上所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置的方法，包括利用第一外循环水力搅拌系统和第二外循环水力搅拌系统分别对产酸消化器和产烷消化器内物料与污泥搅拌传质的步骤、将产烷消化器中比重较轻的絮状污泥浓缩后回流至产酸消化器内的步骤、将产烷消化器和沉淀池内的上清液部分回流至产酸消化器内的步骤、对产酸消化器中的pH、COD和污泥浓度进行监测并根据需要及时调整出水回流量、污泥回流量及排泥量的步骤。

优选的，出水回流量、污泥回流量及排泥量按以下标准和方法调整：

当产酸消化器污泥浓度低于8g/L时，提高产烷相向产酸相的污泥回流比例；

当产酸消化器污泥浓度高于10g/L时，开启第一沼渣沼液排出口管线上的阀门，使产酸消化器内的污泥浓度将至8g/L；

当产烷相污泥浓度高于20g/L时，第二沼渣沼液排出口管线上的阀门，使产烷消化器内的污泥浓度将至18g/L；

当产酸相出料口处COD高于30000mg/L或产烷相出料口处COD高于2000mg/L时，加大出水回流比例；

当产酸相出水pH值低于3.5或者产烷相出水pH值低于6.8时，同时增加出水及污泥的回流比例。

相对于现有技术，本实用新型所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置具有以下优势：

(1)储料罐具有可自控的出水回流系统，可灵活调节进入产酸消化器物料的COD值，提高消化器抗冲击负荷能力，尤其适于对类似餐厨垃圾这类COD含量及成分变化较大的有机废物进行处理。

(2)污泥回流结构具有多方面作用。首先，可补充产酸相所流失的活性污泥，保持产酸相稳定的污泥浓度，并可根据进水有机负荷变化情况灵活控制消化器内的污泥浓度以保证微生物的代谢稳定性；其次，污泥回流管设于反应器底部，回流时可同时起到对消化液进行循环搅拌的作用，可有效避免消化器底部产生死区，是水力外循环搅拌系统的有效补充；再次，污泥经过产烷消化器及沉淀池后回流，可有效增加厌氧污泥在体系内的停留时间，强化有机物去除效果；最后，将产烷消化器内比重较轻的絮状污泥回流至产酸反应器中还可降低出水中絮状污泥的含量，保证出水达标。

(3)选择将居于产烷消化器污泥床上部的比重较轻、以产酸菌为主的絮状污泥优先通过沉淀池进行回流，这样一方面在补充产酸消化器污泥浓度的同时，最大限度保留了产烷相中产甲烷菌的活性；另一方面，由于回流管置于产烷消化器中间位置，降低了对底部以产甲烷菌为主的污泥床的水力扰动，有利于颗粒污泥的形成。

(4)本实用新型所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置与现有常规餐厨垃圾两相厌氧工艺相比具有能耗低、控制简单灵活、抗冲击负荷能力强等优势，可显著提高餐厨垃圾处理效率。

所述利用上述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置的方法与能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置相对于现有技术的优势基本相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置中产酸消化器的简单结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置中产烷消化器的简单结构示意图。

附图标记说明：

1-储料罐；2-产酸消化器；3-产烷消化器；4-沉淀池；5-第一外循环水力搅拌系统；6-第二外循环水力搅拌系统；7-进料泵；8-污泥回流泵；9-污水回流泵；10-在线pH计；11-在线COD计；12-在线污泥浓度计；13-储料仓；14-固液分离粉碎装置；51-产酸循环泵；52-产酸循环管路；61-产甲烷循环泵；62-产甲烷循环管路；15-第一阀门；16-第二阀门；17-第三阀门；18-第四阀门；19-第五阀门；20-第六阀门；21-第七阀门；22-第八阀门；23-第九阀门；24-第十阀门；25-沼气净化提纯单元；26-有机堆肥处理装置；27-后续污水处理单元；28-计算机；29-第十一阀门；30-可编程控制柜。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-3所示，能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，包括依次用管线连通的储料罐1、产酸消化器2、产烷消化器3和沉淀池4；

所述储料罐1的出料口与产酸消化器2的进料口连通；

所述产酸消化器2的出料口与产烷消化器3的进料口连通，产酸消化器2上设有第一出气口、第一沼渣沼液排出口和第一外循环水力搅拌系统5；第一出气口与现有沼气净化提纯单元25连通；第一沼渣沼液排出口与现有有机堆肥处理装置26连通；

所述产烷消化器3的出泥口与沉淀池4的进泥口连通；产烷消化器3上设有第二出气口、第二沼渣沼液排出口、第二出水口和第二外循环水力搅拌系统6；第二出气口与现有沼气净化提纯单元25连通；第二沼渣沼液排出口与现有有机堆肥处理装置26连通；第二出水口与现有后续污水处理单元27和储液罐1、产酸消化器2之间的管线连通；

所述沉淀池4上设有第一出水口和出泥口；第一出水口、第二出水口均与储料罐1和产酸消化器2之间的管线连通，以实现出水部分回流；第一出水口、第二出水口与储料罐1和产酸消化器2之间的管线连通处还留有出水口，备用出水口与现有后续污水处理单元27连通；沉淀池4的出泥口与产酸消化器2的进泥口连通以实现污泥回流。第一出水口和第二出水口流出的均为上清液。

所述产酸消化器2为CSTR；所述产烷消化器3为UASB。

所述产酸消化器2的进料口和出料口均位于其本体的侧壁上端；第一出气口位于产酸消化器2本体的顶部；第一沼渣沼液排出口位于产酸消化器2本体的底部；所述产酸消化器2的进泥口位于其本体的下端靠近底部的部位；所述产烷消化器3的进料口位于其本体的下端靠近底部的位置，第二沼渣沼液排出口位于产烷消化器3本体的底部；产烷消化器3的出泥口和第二出水口分别位于其本体的中下部和上端；所述沉淀池4进泥口位于其本体的中部，第一出水口均位于沉淀池4本体的上端，沉淀池4的出泥口位于其本体的底部。

各管线上均设有可自动控制的阀门，具体来说：储料罐1的出料口与产酸消化器2的进料口的连通管线上设有第一阀门15，产酸消化器2的出料口与产烷消化器3的进料口的连通管线上设有第二阀门16，第二出水口与现有后续污水处理单元27之间的管线上设有第三阀门17，第二出水口与现有后续污水处理单元27之间的管线上设有第四阀门18，第一进水口、第二进水口与储液罐1和产酸消化器2之间管线的连接管线上设有第五阀门19，产烷消化器2的出泥口与沉淀池4的进泥口之间的管线上设有第六阀门20，沉淀池4出泥口与产酸消化器3进泥口之间的管线上设有第七阀门21，第一出气口与现有沼气净化提纯单元25之间的管线上设有第八阀门22，第二出气口与现有沼气净化提纯单元25之间的管线上设有第九阀门23，第一沼渣沼液排出口与现有有机堆肥处理装置26之间的连接管线上设有第十阀门24，第二沼渣沼液排出口与现有有机堆肥处理装置26之间的连接管线上设有第十一阀门29；储料罐1与产酸消化器2之间的管线上设有进料泵7；出泥口与进泥口之间的管线上设有污泥回流泵8；第一出水口、第二出水口与储料罐1和产酸消化器2之间的管线所连通的管线上设有污水回流泵9。

所述产酸消化器2和产烷消化器3上均设有在线pH计10、在线COD计11和在线污泥浓度计12。

所述出泥口与进泥口之间的管线内污泥回流方向由沉淀池4向产酸消化器2；所述污泥回流率为50％。

所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，还包括预处理装置；所述预处理装置包括储料仓13和固液分离粉碎装置14；所述储料仓13连通固液分离粉碎装置14，固液分离粉碎装置14连通储料罐1。

所述第一外循环水力搅拌系统5包括设置在产酸消化器2单侧或双侧的产酸循环泵51和至少一级的产酸循环管路52，所述产酸循环泵51与所述的产酸循环管路52相连，产酸循环管路52进入所述产酸消化器2中，产酸循环管路52上设有产酸循环阀门。以双侧产酸循环泵51和三级产酸循环管路52为例，产酸消化器2左右两侧均设有产酸循环泵51，产酸循环泵51通过管线与产酸消化器2的底部、中间和上端三个位置均连通，且各个管线上均设有阀门，使用时可根据产酸消化器2内底部、中间和上端不同位置的搅拌需求和强度，选择开启单侧或双侧的产酸循环泵51和产酸循环管路52，在单侧或双侧选择单独开启不同的阀门或选择某几个阀门从单一的点位或某几个点单位进水，对产酸消化器2内处在底部、中间或上端的不同物料和/或污泥进行搅拌。

所述第二外循环水力搅拌系统6包括设在产烷消化器3单侧或双侧的产甲烷循环泵61与至少一级的产甲烷循环管路62，所述的产甲烷循环泵61与所述的产甲烷循环管路62相连，所述的产甲烷循环管路62进入所述的产烷消化器3中，所述的产甲烷循环管路62上设置有产甲烷循环阀门。以双侧产甲烷循环泵61和四级产甲烷循环管路62为例，产烷消化器3左右两侧均设有产甲烷循环泵61，产甲烷循环泵61通过管线与产烷消化器3的底部、中间、中间偏下和上端三个位置均连通，且各个管线上均设有阀门，使用时可根据产烷消化器3内底部、中间、中间偏下和上端不同位置的搅拌需求和强度，选择开启单侧或双侧的产甲烷循环泵61和产甲烷循环管路62，在单侧或双侧选择单独开启不同的阀门或选择某几个阀门从单一的点位或某几个点位进水，对产烷消化器3内处在底部、中间、中间偏下或上端的不同物料和/或污泥进行搅拌。

使用时，所有阀门、所有泵体、在线pH计10、在线COD计11和在线污泥浓度计12在使用时均与现有的可编程控制柜30中的三菱FX2N型可编程控制器连接并进行信号控制，最终输入到与控制柜相连的计算机28，计算机28再将反馈指令通过控制器控制污泥回流泵8及第七阀门21、污水回流泵9及第五阀门19，达到对污泥回流量、污水回流量及搅拌强度进行控制的目的。

利用上述能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置的方法，包括利用第一外循环水力搅拌系统5和第二外循环水力搅拌系统6分别对产酸消化器2和产烷消化器3内物料与污泥搅拌传质的步骤、将产烷消化器3中比重较轻的絮状污泥浓缩后回流至产酸消化器2内的步骤、将产烷消化器3和沉淀池4内的上清液部分回流至产酸消化器2内的步骤、对产酸消化器2中的pH、COD和污泥浓度进行监测并根据需要及时调整出水回流量、污泥回流量及排泥量的步骤。

出水回流量、污泥回流量及排泥量按以下标准和方法调整：

当产酸消化器2污泥浓度低于8g/L时，提高产烷相向产酸相的污泥回流比例；

当产酸消化器2污泥浓度高于10g/L时，开启第一沼渣沼液排出口管线上的阀门，使产酸消化器2内的污泥浓度将至8g/L；

当产烷相污泥浓度高于20g/L时，第二沼渣沼液排出口管线上的阀门，使产烷消化器3内的污泥浓度将至18g/L；

实施例1

所述储料罐1有效容积500m³，所述产酸消化器2有效容积2500m³，所述产烷消化器3容积1500m³。所述储料罐1设有出料口，经产烷消化器3出水稀释过的餐厨垃圾物料通过进料泵5及第一阀门15进入所述产酸消化器2。所述产酸消化器2的出水通过第二阀门16进入产烷消化器3。所述产烷消化器3所产生的沼气与产酸消化器2所产生的沼气分别通过各自出气口的第九阀门23、第八阀门22并汇合后进入后续沼气净化提纯单元25。所述产酸消化器2所产生的沼渣沼液与产烷消化器3所产生的沼渣沼液的排量分别通过第十阀门24、第十一阀门29控制，上述沼渣沼液汇合后进入后续污泥堆肥处理单元。沉淀池4的进泥管通过第六阀门20与产烷消化器3的排泥管相连。所述沉淀池4中的污泥经沉淀浓缩后，通过设有污泥回流泵8和第七阀门21的污泥回流管回流至产酸消化器2，所述沉淀池4的上清液排量通过第四阀门18控制，通过上清液排放管与产烷消化器3出水汇合后，一部分进入后续污水处理单元27，一部分通过设有污水回流泵9及第五阀门19的污水回流管与储料罐2中原物料均匀混合后进入所述产酸消化器2。

所述产酸消化器2和产烷消化器3分别设有在线pH计19、在线COD计20及在线污泥浓度计21，均与可编程控制柜22进行信号控制与连接，最终输入到与控制柜相连的计算机23。所述计算机23再将反馈指令通过控制器控制污泥回流泵7及第七阀门21、污水回流泵6及第五阀门19，达到对污泥回流量、污水回流量及搅拌强度进行控制的目的。

在消化器启动阶段，分别向产酸消化器2和产烷消化器3内接种8g/L和18g/L的厌氧絮状污泥。启动进料泵7，开启进料阀门(第一阀门15)，将经过稀释的餐厨垃圾从储料罐1引入产酸消化器2。启动产酸消化器2的第一外循环水力搅拌循环系统5，进行物料与接种污泥的搅拌传质。污泥物料混合液随后自流进入产烷消化器3，启动产烷消化器3的第二外循环水力搅拌系统6，控制产烷消化器3内污泥浓度在18g/L；开启产烷消化器3与沉淀池4间的自控阀门(第六阀门20)，产烷消化器3中部比重较轻的絮状污泥进入沉淀池4，在沉淀池4进行污泥浓缩后，由污泥回流泵8回流至产酸消化器2，污泥回流比为50％。与产烷消化器出水汇合后，启动污水回流泵9，开启第五阀门19，将产烷消化器3的出水与沉淀池4的上清液构成的混合出水部分回流，与储料罐1中引出的餐厨垃圾物料汇合后进入产酸消化器2。逐渐降低回流液与餐厨垃圾物料的比例，提高产酸消化器2中的有机负荷，对产酸消化器2及产烷消化器3中的污泥进行驯化。当在线产酸消化器2pH计数值稳定在3.4以上，产烷消化器3pH计数值稳定在6.6以上时，确认启动期结束，进入稳定运行阶段。

在消化器稳定运行阶段，借助消化器内在线监测设备所输出的数据，自控系统可自行判断及系统运行情况，调整出水回流量、污泥回流量及排泥量。当产酸消化器2污泥浓度低于8g/L时，增大污泥回流泵7的流量，提高产烷相向产酸相的污泥回流比例；当产酸消化器2污泥浓度高于10g/L时，开启第十阀门24使产酸消化器2内的污泥浓度降至8g/L；当产烷相污泥浓度高于20g/L时，开启第十一阀门29使产烷消化器3内的污泥浓度将至18g/L。当产酸相出料口处COD高于30000mg/L或产烷相出料口处COD高于2000mg/L时，增大污水回流泵9的流量，以提高出水回流比例。当产酸相出水pH值低于3.5或者产烷相出水pH值低于6.8时，同时增加出水及污泥的回流比例。

工程应用效果表明，本实用新型的技术能在保持产酸相中高固物料与污泥均匀混合搅拌的同时，可有效维持产酸相的污泥浓度，并能根据实际需要分别灵活控制出水及污泥的回流比例，显著提高了两相厌氧系统对餐厨垃圾的处理效率。经统计，进料时餐厨垃圾的COD变化极大，含量高达50000-100000mg/L，产酸发酵后COD降至30000mg/L以下，其中挥发性脂肪酸含量稳定在28000mg/L左右(以COD计)，酸化率达到95％以上。产烷消化器出水COD仅为1600mg/L左右，日产沼气量可达6000m³/d，并保持了稳定的沼气产率。该餐厨垃圾处理工程从2017年10月投入使用以来，一直运行正常，未出现过沼气产率有较大波动的情况。并且，运行中因根据实际需要采取了在线监控、灵活切换的控制策略，与可行性研究阶段的400kwh/d能耗预测相比，本系统的耗电量仅为250kwh/d，节电率达到了37％。验证了本专利技术在实际工程中的适用性及经济性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，其特征在于：包括依次用管线连通的储料罐(1)、产酸消化器(2)、产烷消化器(3)和沉淀池(4)；

所述储料罐(1)的出料口与产酸消化器(2)的进料口连通；

所述产酸消化器(2)的出料口与产烷消化器(3)的进料口连通，产酸消化器(2)上设有第一出气口、第一沼渣沼液排出口和第一外循环水力搅拌系统(5)；

所述产烷消化器(3)的出泥口与沉淀池(4)的进泥口连通；产烷消化器(3)上设有第二出气口、第二沼渣沼液排出口、第二出水口和第二外循环水力搅拌系统(6)；

所述沉淀池(4)上设有第一出水口和出泥口；第一出水口、第二出水口均与储料罐(1)和产酸消化器(2)之间的管线连通，第一出水口、第二出水口与储料罐(1)和产酸消化器(2)之间的管线连通处还留有出水口；沉淀池(4)的出泥口与产酸消化器(2)的进泥口连通以实现污泥回流。

2.根据权利要求1所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，其特征在于：所述产酸消化器(2)为CSTR；所述产烷消化器(3)为UASB、ASBR、AF、PFR、IC、CSTR和EGSB中的一种。

3.根据权利要求1所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，其特征在于：所述产酸消化器(2)的进料口和出料口均位于其本体的侧壁上端；第一出气口位于产酸消化器(2)本体的顶部；第一沼渣沼液排出口位于产酸消化器(2)本体的底部；所述产酸消化器(2)的进泥口位于其本体的下端靠近底部部位；所述产烷消化器(3)的进料口位于其本体的下端靠近底部的位置，第二沼渣沼液排出口位于产烷消化器(3)本体的底部；产烷消化器(3)的出泥口和第二出水口分别位于其本体的中下部和上端；所述沉淀池(4)进泥口位于其本体的中部，第一出水口位于沉淀池(4)本体的上部，沉淀池(4)的出泥口位于其本体的底部。

4.根据权利要求1所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，其特征在于：各管线上均设有可自动控制的阀门；储料罐(1)与产酸消化器(2)之间的管线上设有进料泵(7)；出泥口与进泥口之间的管线上设有污泥回流泵(8)；第一出水口、第二出水口与储料罐(1)和产酸消化器(2)之间的管线所连通的管线上设有污水回流泵(9)。

5.根据权利要求4所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，其特征在于：所述产酸消化器(2)和产烷消化器(3)上均设有在线pH计(10)、在线COD计(11)和在线污泥浓度计(12)。

6.根据权利要求1所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，其特征在于：所述出泥口与进泥口之间的管线内污泥回流方向由沉淀池(4)向产酸消化器(2)；所述污泥回流率为40-60％。

7.根据权利要求1所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，其特征在于：还包括预处理装置；所述预处理装置包括储料仓(13)和固液分离粉碎装置(14)；所述储料仓(13)连通固液分离粉碎装置(14)，固液分离粉碎装置(14)连通储料罐(1)。

8.根据权利要求1所述的能耗低且抗冲击能力强的餐厨垃圾两相厌氧处理装置，其特征在于：所述第一外循环水力搅拌系统(5)包括设置在产酸消化器(2)单侧或双侧的产酸循环泵(51)和至少一级的产酸循环管路(52)，所述产酸循环泵(51)与所述的产酸循环管路(52)相连，产酸循环管路(52)进入所述产酸消化器(2)中，产酸循环管路(52)上设有产酸循环阀门；所述第二外循环水力搅拌系统(6)包括设在产烷消化器(3)单侧或双侧的产甲烷循环泵(61)与至少一级的产甲烷循环管路(62)，所述的产甲烷循环泵(61)与所述的产甲烷循环管路(62)相连，所述的产甲烷循环管路(62)进入所述的产烷消化器(3)中，所述的产甲烷循环管路(62)上设置有产甲烷循环阀门。