CN210945287U - 一种污泥消化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种污泥消化系统，其包括消化池、设置于消化池内的填料机构以及分别与消化池连接的搅拌装置与用于加热消化池的加热装置；消化池的顶部设置有用于收集气体的收集装置，消化池的底部设置有用于排料的排料阀；搅拌装置包括搅拌泵、用于将物料输入至消化池的回料管以及用于将物料输入至搅拌泵的进料管；回料管的一端连接于搅拌泵，回料管的另一端连接于消化池的中上部；进料管包括与消化池连接的第一开口、与搅拌泵连接的第二开口以及用于输入外部物料至搅拌泵的第三开口，第一开口与第三开口均设置有控制阀。本实用新型的污泥消化系统，实现对污泥的分解转化处理以及对污泥有机质的沼气转化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种污泥消化系统。
背景技术
目前，大量污水处理厂投入运行，每天产生大量污泥，污泥处置问题迫在眉睫，污泥处理处置已成为行业面临的一个难题。污泥厌氧消化工艺是污泥处理应用的较广泛的一种工艺，厌氧消化工艺是指在密封的情况下，通过厌氧微生物的作用使污泥的有机物分解成沼气和低分子氧化物。它是最适合我国国情的一种方法，且污泥经厌氧消化后，可分解、易腐化的物质转化为能源(沼气)，硫化氢转化成硫化铁，大部分病原菌被杀死，污泥变得更稳定，易脱水；若在源头对重金属等加以控制，厌氧处理后的污泥，经处理加工后，可制成优良的土壤改良剂。同时实现了污泥的稳定化、无害化、减量化与资源化。对比以上处理方式具有巨大优势，但是污泥厌氧消化工艺存在着缺乏成熟的、可高效能转换的工艺、占地面积大、基建及运行管理成本高、能耗高、周期长等缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种污泥消化系统，实现对污泥的分解转化处理以及对污泥有机质的沼气转化。
为实现上述目的，本实用新型所提供的一种污泥消化系统，其包括消化池、设置于所述消化池内的填料机构以及分别与所述消化池连接的搅拌装置与用于加热所述消化池的加热装置；所述消化池的顶部设置有用于收集气体的收集装置，所述消化池的底部设置有用于排料的排料阀；所述搅拌装置包括搅拌泵、用于将物料输入至所述消化池的回料管以及用于将物料输入至所述搅拌泵的进料管；所述回料管的一端连接于所述搅拌泵，所述回料管的另一端连接于所述消化池的中上部；所述进料管包括与所述消化池连接的第一开口、与所述搅拌泵连接的第二开口以及用于输入外部物料至所述搅拌泵的第三开口，所述第一开口与所述第三开口均设置有控制阀。
上述污泥消化系统中，所述加热装置包括加热管道以及与所述加热管道相接的用于为所述加热管道提供循环热水的热水循环机构，所述加热管道设置于所述消化池内。
上述污泥消化系统中，所述热水循环机构包括储水罐、设置于所述储水罐内的加热装置、用于输送水流至所述加热管道的进水管以及用于输送水流至所述储水罐的回水管；所述进水管的一端与所述加热管道的一端连接，所述进水管的另一端与所述储水罐连接；所述回水管的一端与所述加热管道的另一端连接，所述回水管的另一端与所述储水罐连接；所述进水管设置有用于泵取水流的循环泵。
上述污泥消化系统中，所述加热管道呈S型设置于所述消化池内。
上述污泥消化系统中，所述填料机构包括支架以及设置于所述支架上的填料；所述支架设置于所述消化池的内壁上；所述填料通过绳索固定于所述支架上。
上述污泥消化系统中，所述消化池的侧面设置有用于观察所述消化池内部的观察窗。
上述污泥消化系统中，其还包括设置于所述消化池内的PH值传感器以及ORP传感器；所述PH值传感器与ORP传感器分别电信号连接有监测控制箱。
上述污泥消化系统中，其还包括用于控制所述加热装置工作的控制系统；所述储水罐与所述消化池内均设置有温度传感器，所述循环泵、储水罐与所述消化池的温度传感器以及所述加热装置均与所述控制系统电信号连接。
上述污泥消化系统中，所述气体收集装置包括设置于所述消化池顶部的集气罩以及通过管道与所述集气罩连接的收集器；所述管道设置有控制阀以及压力表。
上述污泥消化系统中，其还包括用于承载所述消化池、搅拌装置以及加热装置的移动底座。
上述技术方案所提供的一种污泥消化系统，与现有技术相比，其有益效果包括：当市政污泥加水调节到含水率达到要求时，关闭进料管中第一开口的控制阀与排料阀，打开第三开口的控制阀，污泥通过第三开口经搅拌泵搅拌传输至回料管，经回料管输送进入到消化池中，进料完毕后，打开第一开口的控制阀，关闭第三开口的控制阀，底部的物料经进料管的第一开口输送至第二开口中，通过搅拌泵的搅拌传输至回料管并输送至消化池顶部，通过将微生物填料设置于填料机构中，使得污泥在消化池内与厌氧微生物充分接触，在厌氧生物的水解作用下污泥的细胞壁和毛细管结构被破坏，细胞内的水和有机质被释放出来，在水解酶的作用下发生水解酸化作用，污泥经水解酸化后转化成小分子有机酸，在产甲烷菌的作用下进一步转化为沼气，沼气体通过收集装置进行收集，并通过设置加热装置保证消化池内的温度，提高厌氧微生物的分解速率；中温厌氧发酵后的污泥通过排料阀排出，通过泥水分离后即可进行再利用处置，并且系统运行过程中可通过排料阀提取物料进行化验分析；而经厌氧消化后的污泥由于有机质及易腐化物质的消耗以无机质为主，使得泥水分离时的难度低，压出泥饼含水率低，可对接的后续处置方向范围广阔，大大减少后期的处理应用限制。
附图说明
图1是本实用新型的污泥消化系统的结构示意图；
图2是本实用新型填料机构的结构示意图；
图3是本实用新型加热管道的结构示意图。
其中，1－消化池，2－填料机构，21－支架，22－填料，3－搅拌装置，31－搅拌泵，32－回料管，33－进料管，4－加热装置，41－加热管道，42－储水罐，43－加热机构，44－进水管，45－回水管，46－循环泵，5－收集装置，51－集气罩，52－收集器，53－压力表，6－排料阀，7－控制阀，8－观察窗，9－PH值传感器，10－ORP传感器，11－监测控制箱，12－控制系统，13－温度传感器，14－移动底座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
请参阅附图1，本实用新型所提供的一种污泥消化系统，其包括消化池1、设置于消化池1内的填料机构2以及分别与消化池1连接的搅拌装置3与用于加热消化池1的加热装置4；消化池1的顶部设置有用于收集气体的收集装置5，消化池1的底部设置有用于排料的排料阀6；搅拌装置3包括搅拌泵31、用于将物料输入至消化池1的回料管32以及用于将物料输入至搅拌泵31的进料管33；回料管32的一端连接于搅拌泵31，回料管32的另一端连接于消化池1的中上部；进料管33包括与消化池1连接的第一开口、与搅拌泵31连接的第二开口以及用于输入外部物料至搅拌泵31的第三开口，第一开口与第三开口均设置有控制阀7。
基于上述技术特征，当市政污泥加水调节到含水率达到要求时，关闭进料管33中第一开口的控制阀7与排料阀6，打开第三开口的控制阀7，污泥通过第三开口经搅拌泵31搅拌传输至回料管32，经回料管32输送进入到消化池1中，进料完毕后，打开第一开口的控制阀7，关闭第三开口的控制阀7，底部的物料经进料管33的第一开口输送至第二开口中，通过搅拌泵31的搅拌传输至回料管32并输送至消化池1顶部，通过将微生物填料设置于填料机构2中，使得污泥在消化池1内与厌氧微生物充分接触，在厌氧生物的水解作用下污泥的细胞壁和毛细管结构被破坏，细胞内的水和有机质被释放出来，在水解酶的作用下发生水解酸化作用，污泥经水解酸化后转化成小分子有机酸，在产甲烷菌的作用下进一步转化为沼气，沼气体通过收集装置5进行收集，并通过设置加热装置4保证消化池1内的温度，提高厌氧微生物的分解速率；中温厌氧发酵后的污泥通过排料阀6排出，通过泥水分离后即可进行再利用处置，并且系统运行过程中可通过排料阀6提取物料进行化验分析；而经厌氧消化后的污泥由于有机质及易腐化物质的消耗以无机质为主，使得泥水分离时的难度低，压出泥饼含水率低，可对接的后续处置方向范围广阔，大大减少后期的处理应用限制。
加热装置4包括加热管道41以及与加热管道41相接的用于为加热管道41提供循环热水的热水循环机构，加热管道41设置于消化池1内；通过热水循环机构提供循环热水至加热管道41中，加热管道41通过热水的热量实现对消化池1的加热效果。
热水循环机构包括储水罐42、设置于储水罐42内的加热机构43、用于输送水流至加热管道41的进水管44以及用于输送水流至储水罐42的回水管45；进水管44的一端与加热管道41的一端连接，进水管44的另一端与储水罐42连接；回水管45的一端与加热管道41的另一端连接，回水管45的另一端与储水罐42连接；进水管44设置有用于泵取水流的循环泵46；通过循环泵46将储水罐42内的热水经进水管44输送至加热管道41，在加热管道41实现加热后流经回水管45回流至储水罐42中实现热水循环，并通过设置加热机构43，当储水罐42内的水温较低时，可实现对储水罐42内的水进行加热。
参阅附图3，加热管道41呈S型设置于消化池1内，通过设置呈S型的加热管道41布置，增加了加热管道41与消化池1内的接触面积，增加了加热效率。
参阅附图2，填料机构2包括支架21以及设置于支架21上的填料22；支架21设置于消化池1的内壁上；填料22通过绳索固定于支架21上；通过将微生物天条设置与支架21上，并将支架21设置于消化池1内壁上，使得污泥能够与支架21上的微生物进行相关的反应。
消化池1的侧面设置有用于观察消化池1内部的观察窗8；处理过程中可通过观察窗8观察消化池1内的污泥处理变化。
其还包括设置于消化池1内的PH值传感器9以及ORP传感器10；PH值传感器9与ORP传感器10分别电信号连接有监测控制箱11；经过开启检测控制箱，监控消化池1内物料的PH以及ORP数值，当PH明显下降时，需向消化池1内补充碱度，防止酸化；其中ORP数值可以反映系统产酸产气的进程。
其还包括用于控制加热机构43工作的控制系统12；储水罐42与消化池1内均设置有温度传感器13，储水罐42与消化池1的温度传感器13、循环泵46以及加热机构43均与控制系统12电信号连接，通过控制系统12设置储水罐42中的水温上限值与下限值，并开启储水罐42与消化池1内的温度传感器13、当消化池1内的温度传感器13测得水温值低于下限值时，控制系统12控制加热机构43进行工作加热储水罐42，当储水罐42中的水温高于上限值时自动关闭加热机构43。并通过设置控制系统12中的工作温度控制循环泵46启停，当消化池1的温度传感器13测得温度低于设置的工作温度时，开启循环泵46对消化池1进行加热。
气体收集装置5包括设置于消化池1顶部的集气罩51以及通过管道与集气罩51连接的收集器52；管道设置有控制阀7以及压力表53。气体通过集气罩51进入管道，管道上的压力表53显示压力达到一定数值后，开启管道的控制阀7，气体进入收集气内。
其还包括用于承载消化池1、搅拌装置3以及加热装置4的移动底座14，通过移动底座14提高系统的可动性。
本实施例中的控制阀7可以为球阀，且回料管32中设置有喷射器，用于提高污泥进入消化池1的效率。
综上，本实用新型的实施例可根据项目的不同规模，将大型的单体的装置改成多个小型的系统组成，装置内设有内循环加热装置4、搅拌装置3和生物填料，有效地解决了现有厌氧反应装置可能出现的各种弱点；可直接与污水处理厂的系统衔接，操作简单方便，若在污水处理厂中实施，只需在脱水前插入本污泥消化系统，消化后的污泥再进行脱水处理，不仅能提高脱水效率，降低脱水成本，而且此时的污泥已经不是传统意义上的“污泥”了，再获取了大量的可再生能源后，还是一种资源，可根据其成分来进行后置处理了；且实现了减量化即资源化，沼气转化率更高，减量更为明显；而污泥处置过程中产生的废水均已处理，达到排放标准；污泥无臭无味、无有机污染物，可对接的后续处置方向范围广阔，大大减少应用限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，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。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种污泥消化系统，其特征在于，其包括消化池、设置于所述消化池内的填料机构以及分别与所述消化池连接的搅拌装置与用于加热所述消化池的加热装置；所述消化池的顶部设置有用于收集气体的收集装置，所述消化池的底部设置有用于排料的排料阀；
所述搅拌装置包括搅拌泵、用于将物料输入至所述消化池的回料管以及用于将物料输入至所述搅拌泵的进料管；所述回料管的一端连接于所述搅拌泵，所述回料管的另一端连接于所述消化池的中上部；所述进料管包括与所述消化池连接的第一开口、与所述搅拌泵连接的第二开口以及用于输入外部物料至所述搅拌泵的第三开口，所述第一开口与所述第三开口均设置有控制阀。
2.如权利要求1所述的污泥消化系统，其特征在于，所述加热装置包括加热管道以及与所述加热管道相接的用于为所述加热管道提供循环热水的热水循环机构，所述加热管道设置于所述消化池内。
3.如权利要求2所述的污泥消化系统，其特征在于，所述热水循环机构包括储水罐、设置于所述储水罐内的加热机构、用于输送水流至所述加热管道的进水管以及用于输送水流至所述储水罐的回水管；所述进水管的一端与所述加热管道的一端连接，所述进水管的另一端与所述储水罐连接；所述回水管的一端与所述加热管道的另一端连接，所述回水管的另一端与所述储水罐连接；所述进水管设置有用于泵取水流的循环泵。
4.如权利要求2所述的污泥消化系统，其特征在于，所述加热管道呈S型设置于所述消化池内。
5.如权利要求1所述的污泥消化系统，其特征在于，所述填料机构包括支架以及设置于所述支架上的填料；所述支架设置于所述消化池的内壁上；所述填料通过绳索固定于所述支架上。
6.如权利要求1所述的污泥消化系统，其特征在于，所述消化池的侧面设置有用于观察所述消化池内部的观察窗。
7.如权利要求1所述的污泥消化系统，其特征在于，其还包括设置于所述消化池内的PH值传感器以及ORP传感器；所述PH值传感器与ORP传感器分别电信号连接有监测控制箱。
8.如权利要求3所述的污泥消化系统，其特征在于，其还包括用于控制所述加热机构工作的控制系统；所述循环泵、储水罐与所述消化池内均设置有温度传感器，所述储水罐与所述消化池的温度传感器以及所述加热机构均与所述控制系统电信号连接。
9.如权利要求1所述的污泥消化系统，其特征在于，所述气体收集装置包括设置于所述消化池顶部的集气罩以及通过管道与所述集气罩连接的收集器；所述管道设置有控制阀以及压力表。
10.如权利要求1－9任一项所述的污泥消化系统，其特征在于，其还包括用于承载所述消化池、搅拌装置以及加热装置的移动底座。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 510665 Guangzhou, Guangdong, Tianhe District Province Road West, No. 318 Patentee after: Institute of chemical engineering, Guangdong Academy of Sciences Address before: 510000 No. 318, chepo West Road, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong Patentee before: GUANGDONG RESEARCH INSTITITUTE OF PETROCHEMICAL AND FINE CHEMICAL ENGINEERING |