CN214735265U - 一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，包括按照物料流动顺序依次设置的配料罐、低温水解罐、厌氧消化罐；所述配料罐包括污泥进口、餐厨垃圾进口、水进口、碱液进口和配料物料出口；所述污泥进口通过第一管道设置有污泥储罐；所述餐厨垃圾进口通过第二管道设置有餐厨垃圾储罐，所述水进口通过第三管道连通有水源；所述碱液进口通过第四管道连通有碱液储罐；所述低温水解罐包括低温水解物料进口和低温水解物料出口；所述低温水解物料进口与所述配料物料出口通过第五管道相连通等技术特征，本实用新型设备流程简单、工作效率高。

Description

一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统

技术领域

本实用新型属于污泥消化处理设备，具体涉及一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统。

背景技术

随着城镇化进程的不断加快，我国居民生活水平逐渐提高。随之而来的是生活污水的大幅增加，污泥作为污水处理过程中的副产物，产量逐年上升，据统计，2019年我国污泥年产量已超过6000万吨。同时，城市的快速发展带来了生活垃圾产量的增加，餐厨垃圾作为生活垃圾的主要成分，因其产量大、有机质含量高，有巨大的利用潜能，而逐渐被人们所关注。

厌氧消化技术可以降解有机物质，将废弃有机物转化为沼气，同时可以杀灭大量病原体，成本较低，稳定性好，是处理污泥及餐厨垃圾的有效手段。但是，目前污泥及餐厨垃圾均是采用单独处理的方式，处理过程中将污泥或餐厨垃圾进行调质后，依次进行加热处理、碱处理、水热处理、降温处理、中性pH处理，酸处理、再次中性pH处理，之后才进行厌氧消化反应，其流程较长，设备用量多、且占用面积大，工艺效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中对污泥及餐厨垃圾单独进行厌氧消化处理时，处理流程长导致的设备用量多、占用面积大，工作效率低下的缺陷，提供了一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，包括按照物料流动顺序依次设置的配料罐、低温水解罐和厌氧消化罐；

所述配料罐包括污泥进口、餐厨垃圾进口、水进口、碱液进口和配料物料出口；所述污泥进口通过第一管道设置有污泥储罐；所述餐厨垃圾进口通过第二管道设置有餐厨垃圾储罐，所述水进口通过第三管道连通有水源；所述碱液进口通过第四管道连通有碱液储罐；

所述低温水解罐包括低温水解物料进口和低温水解物料出口；所述低温水解物料进口与所述配料物料出口通过第五管道相连通；

所述厌氧消化罐包括厌氧消化物料进口管、厌氧消化物料出口管以及清料管；所述厌氧消化物料进口管与所述低温水解物料出口通过第六管道相连通；所述厌氧消化罐的顶部通过气体管道连通有沼气收集装置；

所述第六管道上设置有热交换器；

所述配料罐、低温水解罐和所述厌氧消化罐均包括搅拌器，所述低温水解罐和所述厌氧消化罐内均设置有电加热装置和温度传感器，所述电加热装置固定设置于相对应罐体的内壁上；所述配料罐和所述厌氧消化罐内均设置有pH传感器；

所述第三管道、第四管道、第五管道和第六管道上均设置有转料泵。

进一步的，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道以及厌氧消化物料出口管和清料管上均设置有阀门；

进一步的，所述第三管道、第四管道、第六管道、厌氧消化物料出口管以及气体管道上均设置有流量计。

进一步的，所述低温水解罐和所述厌氧消化罐的外壁上还设置有保温层。

进一步的，所述厌氧消化罐的顶部设置有压力表。

进一步的，所述厌氧消化罐的外侧设置有连通所述厌氧消化罐的下部和上部的连通管，所述连通管上设置有液位计。

进一步的，所述厌氧消化物料出口管的另一端还设置有脱水机。

进一步的，所述厌氧消化物料出口管设置于所述厌氧消化罐的中部，所述厌氧消化物料进口管的出口端设置于所述厌氧消化罐内、并延伸至所述厌氧消化罐的下部。

进一步的，所述搅拌器包括搅拌轴，设置于所述搅拌轴上的搅拌叶片，以及驱动所述搅拌轴转动的电机，所述电机的转动输出轴与所述搅拌轴固定连接。

进一步的，所述餐厨垃圾储罐和所述污泥储罐结构相同，均包括支撑座，设置于所述支撑座上的罐体、设置于所述罐体和所述支撑座之间的称重传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在配料罐上设置污泥进口、餐厨垃圾进口和碱液进口，从而将污泥和餐厨垃圾进行混合调质后再调pH为碱性进行碱处理，然后经低温水解罐进行低温水解及厌氧消化处理罐进行厌氧消化处理，即可完成对污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理，其相对于传统的工艺设备而言，节省了加热处理、中性pH处理、酸处理和再次酸处理等工艺步骤及相对应设备，极大的简化了厌氧消化处理的流程和设备，提高了工艺效率，此外，本实用新型将污泥与餐厨垃圾混合处理，并在厌氧消化处理前先行进行碱处理与低温水解处理，有利于提高甲烷的产气量；本实用新型在配料罐上设置碱液进口，从而使得配料与碱处理在同一罐体内进行，减少了整个工艺所用设备数量，提高了设备利用率；本实用新型通过设置与厌氧消化罐相连通的沼气收集装置，可以收集污泥和餐厨垃圾中厌氧消化过程中产生的沼气，有利于资源的回收利用。本实用新型通过在第六管道和厌氧消化出口管上设置阀门和流量计，从而可以实现厌氧消化过程中的定量进料和出料以及间歇式进料和出料，从而利于厌氧消化过程中的参数控制。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中厌氧消化罐另一角度的结构示意图；

在图中：1、配料罐，2、低温水解罐，3、厌氧消化罐，4、污泥进口，5、餐厨垃圾进口，6、水进口，7、碱液进口，8、配料物料出口；9、第一管道，10、污泥储罐；11、第二管道，12、餐厨垃圾储罐，13、第三管道，14、第四管道，15、碱液储罐，16、低温水解物料进口，17、低温水解物料出口；18、第五管道，19、厌氧消化物料进口管，20、厌氧消化物料出口管，21、清料管；22、第六管道；23、气体管道，24、搅拌器，25、沼气收集装置，26、热交换器，27、电加热装置，28、温度传感器，29、pH传感器，30、转料泵，31、阀门，32、流量计，33、保温层，34、压力表，35、连通管，36、液位计，37、脱水机，38、搅拌轴，39、搅拌叶片，40、电机，41、支撑座，42、罐体、43、称重传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

以下结合附图对本实用新型进行进一步详细的叙述。

如图1~2所示的本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，包括按照物料流动顺序依次设置的配料罐1、低温水解罐2和厌氧消化罐3；

所述配料罐1包括污泥进口4、餐厨垃圾进口5、水进口6、碱液进口7和配料物料出口8；所述污泥进口4通过第一管道9设置有污泥储罐10；所述餐厨垃圾进口5通过第二管道11设置有餐厨垃圾储罐12，所述水进口6通过第三管道13连通有水源；所述碱液进口7通过第四管道14连通有碱液储罐15；

所述低温水解罐2包括低温水解物料进口16和低温水解物料出口17；所述低温水解物料进口16与所述配料物料出口8通过第五管道18相连通；

所述厌氧消化罐3包括厌氧消化物料进口管19、厌氧消化物料出口管20以及清料管21；所述厌氧消化物料进口管19与所述低温水解物料出口17通过第六管道22相连通；所述厌氧消化罐3的顶部通过气体管道23连通有沼气收集装置25；

所述第六管道22上设置有热交换器26；

所述配料罐1、低温水解罐2和所述厌氧消化罐3均包括搅拌器24，所述低温水解罐2和所述厌氧消化罐3内均设置有电加热装置27和温度传感器28，所述电加热装置27固定设置于相对应罐体42的内壁上；所述配料罐1和所述厌氧消化罐3内均设置有pH传感器29；

所述第三管道13、第四管道14、第五管道18和第六管道22上均设置有转料泵30。所述第一管道9和第二管道11竖直设置，方便了污泥和餐厨垃圾的下料。本实用新型通过在配料罐1上设置污泥进口4、餐厨垃圾进口5和碱液进口，从而将污泥和餐厨垃圾进行混合调质后再调pH为碱性进行碱处理，然后再经低温水解罐2进行低温水解及厌氧消化处理罐进行厌氧消化处理，即可完成对污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理，其相对于传统的工艺设备而言，节省了加热处理、中性pH处理、酸处理和再次酸处理等工艺步骤及相对应设备，极大的简化了厌氧消化处理的流程和设备，提高了工艺效率；此外，本实用新型设备可以将污泥与餐厨垃圾混合处理，并在厌氧消化处理前先行进行碱处理与低温水解处理，有利于提高甲烷的产气量；本实用新型在配料罐1上设置碱液进口7，从而使得配料与碱处理在同一罐体内进行，减少了整个工艺所用设备数量，提高了设备利用率；本实用新型通过设置与厌氧消化罐3相连通的沼气收集装置25，可以收集污泥和餐厨垃圾中厌氧消化过程中产生的沼气，有利于资源的回收利用。本实用新型通过在第六管道和厌氧消化出口管上设置阀门31和流量计32，从而可以实现厌氧消化过程中的定量进料和出料以及间歇式进料和出料，从而利于厌氧消化过程中的参数控制。

进一步的，所述沼气收集装置25采用沼气收集袋。

进一步的，所述污泥储罐10和所述餐厨垃圾储罐12设置于所述配料罐1的上方。

进一步的，所述电加热装置27采用电加热丝或电加热管。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述第一管道9、第二管道11、第三管道13、第四管道14、第五管道18、第六管道22以及厌氧消化物料出口管20和清料管21上均设置有阀门31。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述第三管道13、第四管道14、第六管道22、厌氧消化物料出口管20以及气体管道23上均设置有流量计32。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述低温水解罐2和所述厌氧消化罐3的外壁上还设置有保温层33，所述保温层33采用硅酸铝保温层33，所述保温层33的厚度为5cm。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述厌氧消化罐3的顶部设置有压力表34。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述厌氧消化罐3的外侧设置有连通所述厌氧消化罐3的下部和上部的连通管35，所述连通管35上设置有液位计36。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述厌氧消化物料出口管20的另一端还通过管道设置有脱水机37。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述厌氧消化物料出口管20设置于所述厌氧消化罐3的中部，所述厌氧消化物料进口管19的出口端设置于所述厌氧消化罐3内、并延伸至所述厌氧消化罐3的下部。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述搅拌器24包括搅拌轴38，设置于所述搅拌轴38上的搅拌叶片39，以及驱动所述搅拌轴38转动的电机40，所述电机40的转动输出轴与所述搅拌轴38固定连接。

作为本实用新型一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统的一个实施例，所述餐厨垃圾储罐12和所述污泥储罐10结构相同，均包括支撑座41，设置于所述支撑座41上的罐体42、设置于所述罐体42和所述支撑座41之间的称重传感器43。本实用新型称重传感器43的设置实现了污泥和餐厨垃圾的称重。

采用本实用新型进行污泥和餐厨垃圾混合厌氧消化的方法，包括以下步骤：

步骤1、将污泥、餐厨垃圾和自来水按照一定比例引入配料罐1中搅拌、混合稀释至料液的含固率为6%-8%后，加入碱性溶液调pH至10-11；

步骤2、将pH为10-11的料液于低温水解罐2中加热至70℃-90℃，于70℃-90℃、且搅拌条件下，低温水热处理30min-60min；

步骤3、将低温水热处理后的料液采用热交换器26降温后，于55±1℃在厌氧消化罐3中进行厌氧消化，物料在厌氧消化罐3进行水力停留15天，每天进料1次，出料1次，每次的进料量和出料量均为厌氧消化罐3内总料量的6-7%。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，包括按照物料流动顺序依次设置的配料罐（1）、低温水解罐（2）和厌氧消化罐（3）；

所述配料罐（1）包括污泥进口（4）、餐厨垃圾进口（5）、水进口（6）、碱液进口（7）和配料物料出口（8）；所述污泥进口（4）通过第一管道（9）设置有污泥储罐（10）；所述餐厨垃圾进口（5）通过第二管道（11）设置有餐厨垃圾储罐（12），所述水进口（6）通过第三管道（13）连通有水源；所述碱液进口（7）通过第四管道（14）连通有碱液储罐（15）；

所述低温水解罐（2）包括低温水解物料进口（16）和低温水解物料出口（17）；所述低温水解物料进口（16）与所述配料物料出口（8）通过第五管道（18）相连通；

所述厌氧消化罐（3）包括厌氧消化物料进口管（19）、厌氧消化物料出口管（20）以及清料管（21）；所述厌氧消化物料进口管（19）与所述低温水解物料出口（17）通过第六管道（22）相连通；所述厌氧消化罐（3）的顶部通过气体管道（23）连通有沼气收集装置（25）；

所述第六管道（22）上设置有热交换器（26）；

所述配料罐（1）、低温水解罐（2）和所述厌氧消化罐（3）均包括搅拌器（24），所述低温水解罐（2）和所述厌氧消化罐（3）内均设置有电加热装置（27）和温度传感器（28），所述电加热装置（27）固定设置于相对应罐体（42）的内壁上；所述配料罐（1）和所述厌氧消化罐（3）内均设置有pH传感器（29）；

所述第三管道（13）、第四管道（14）、第五管道（18）和第六管道（22）上均设置有转料泵（30）。

2.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述第一管道（9）、第二管道（11）、第三管道（13）、第四管道（14）、第五管道（18）、第六管道（22）以及厌氧消化物料出口管（20）和清料管（21）上均设置有阀门（31）。

3.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述第三管道（13）、第四管道（14）、第六管道（22）、厌氧消化物料出口管（20）以及气体管道（23）上均设置有流量计（32）。

4.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述低温水解罐（2）和所述厌氧消化罐（3）的外壁上还设置有保温层（33）。

5.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述厌氧消化罐（3）的顶部设置有压力表（34）。

6.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述厌氧消化罐（3）的外侧设置有连通所述厌氧消化罐（3）的下部和上部的连通管（35），所述连通管（35）上设置有液位计（36）。

7.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述厌氧消化物料出口管（20）的另一端还设置有脱水机（37）。

8.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述厌氧消化物料出口管（20）设置于所述厌氧消化罐（3）的中部，所述厌氧消化物料进口管（19）的出口端设置于所述厌氧消化罐（3）内、并延伸至所述厌氧消化罐（3）的下部。

9.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述搅拌器（24）包括搅拌轴（38），设置于所述搅拌轴（38）上的搅拌叶片（39），以及驱动所述搅拌轴（38）转动的电机（40），所述电机（40）的转动输出轴与所述搅拌轴（38）固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种污泥和餐厨垃圾的混合厌氧消化处理系统，其特征在于，所述餐厨垃圾储罐（12）和所述污泥储罐（10）结构相同，均包括支撑座（41），设置于所述支撑座（41）上的罐体（42）、设置于所述罐体（42）和所述支撑座（41）之间的称重传感器（43）。

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