CN216946667U - 一种提高污泥好氧发酵处理效率的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种提高污泥好氧发酵处理效率的系统，系统包括：预处理脱水单元设有污泥入口和深脱污泥出口，所述深脱污泥出口与所述高温好氧发酵单元连接；所述生物除臭单元与所述高温好氧发酵单元的排气口连接；高温好氧发酵单元后端设有发酵成品出口。通过在好氧发酵单元前面设置预处理脱水单元，能对输入的含水率不低于80％的污泥进行预脱水，得到能很好满足好氧发酵的含水率为60～70％的污泥，不仅不会因大量添加调理剂和返混料增加好氧发酵工艺的处理量，也避免了因处理量较大导致好氧发酵系统占地面积较大以及发酵时间较长的问题。本实用新型以相对简单的方式，有效提升了好氧发酵工艺的处理效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及污泥处理处置领域，尤其涉及一种提高污泥好氧发酵处理效率系统。
背景技术
污泥处理处置应包括处理与处置两个阶段。处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程；处置是指对处理后污泥进行消纳的过程。污泥处理主要包括：机械脱水、干化、厌氧发酵和好氧发酵；污泥处置包括：土地利用、焚烧及建材利用、填埋等方式。典型的污泥处理处置工艺路线有以下几种：(1)厌氧消化+土地利用；(2)好氧发酵+土地利用；(3)热干化/机械脱水+焚烧/协同焚烧。其中，好氧发酵作为目前污泥处理的主要处理工艺路线之一，也是处置方式采用土地利用常选用的处理工艺之一，好氧发酵是将污泥的C/N比和含水率、pH值调整到适宜范围，然后通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。代谢过程中产生热量，可使堆料层温度升高至55℃以上，可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽，并使水分蒸发，实现污泥稳定化、无害化、减量化。考虑到污泥来源于日常生活，回归自然一定程度上是其最好的归宿，又考虑好氧发酵加土地利用方式处理处置成本低，国家在政策方面在一定程度上鼓励采用该方式处置污泥，但由于这种工艺本身占地面积大、污泥减量不显著、调理剂需求量过大等问题，影响了该工艺的应用，近五年采用好氧发酵工艺的新建项目占地也由之前20％左右逐渐降至15％以下。
市政污水厂污泥常规脱水后污泥含水率是80％，不能直接进行好氧发酵，现有好氧发酵是将80％含水率的市政污泥，添加10％～40％的调理剂和60％～200％的返混料(即发酵成品)，与原泥充分混合后物料碳氮比达到25～30：1左右，含水率55％～60％左右，然后进行发酵，发酵周期20～30d，根据气候的不同，发酵周期略有不同；发酵结束后产物可直接进行土地利用或筛分又或者筛分后与其他物料掺混后进行土地利用，发酵过程伴有生物除臭对发酵过程产生的臭气进行收集，经生物滤池处理后达标排放。
现有好氧发酵中添加的调理剂有锯末、稻壳、花生壳、蘑菇渣等，调理剂含水率不建议超过30％，所以密度较小；返混料的含水率一般在40％左右，两者添加量直接提升了物料的处理量，影响了项目的处理能力。从中可以看出，现有好氧发酵工艺由于调理剂添加较多,调理剂需要具备稳定的来源，同时也增加项目的直接运行成本，返混料添加过多大幅度增加了项目的处理量，进一步增加了项目占地和项目的运行成本，同时也相对增加了处置污泥的规模，调理剂稳定性供应、项目的占地、处理过程的减量能力、项目的运行成本都是影响好氧发酵工艺能否得到应用的关键因素。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供了一种提高污泥好氧发酵处理效率的系统，能减小好氧发酵工艺的占地面积，提升处理效率，降低处理成本，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型实施方式提供一种提高污泥好氧发酵处理效率的系统，包括：
预处理脱水单元、高温好氧发酵单元和生物除臭单元；其中，
所述预处理脱水单元设有污泥入口和深脱污泥出口，所述深脱污泥出口与所述高温好氧发酵单元连接；
所述生物除臭单元与所述高温好氧发酵单元的排气口连接；
所述高温好氧发酵单元后端设有发酵成品出口。
与现有技术相比，本实用新型所提供的提高污泥好氧发酵处理效率的系统，其有益效果包括：
通过在好氧发酵单元前面设置预处理脱水单元，能对输入的含水率不低于80％的污泥进行预脱水，得到能很好满足好氧发酵的含水率为60～70％的污泥，不仅不会因大量添加调理剂和返混料增加好氧发酵工艺的处理量，也避免了因处理量较大导致好氧发酵系统占地面积较大以及发酵时间较长的问题。本实用新型以相对简单的方式，有效提升了好氧发酵工艺的处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的提高污泥好氧发酵处理效率的系统的构成示意图；
图2为本实用新型实施例提供的提高污泥好氧发酵处理效率的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型的具体内容，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本实用新型的限制。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。
术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
术语“由……组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
术语“质量份”是表示多个组分之间的质量比例关系，例如：如果描述了X组分为x质量份、Y组分为y质量份，那么表示X组分与Y组分的质量比为x:y；1质量份可表示任意的质量，例如：1质量份可以表示为1kg也可表示3.1415926kg等。所有组分的质量份之和并不一定是100份，可以大于100份、小于100份或等于100份。除另有说明外，本文中所述的份、比例和百分比均按质量计。
除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
当浓度、温度、压力、尺寸或者其它参数以数值范围形式表示时，该数值范围应被理解为具体公开了该数值范围内任何上限值、下限值、优选值的配对所形成的所有范围，而不论该范围是否被明确记载；例如，如果记载了数值范围“2～8”时，那么该数值范围应被解释为包括“2～7”、“2～6”、“5～7”、“3～4和6～7”、“3～5和7”、“2和5～7”等范围。除另有说明外，本文中记载的数值范围既包括其端值也包括在该数值范围内的所有整数和分数。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明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文的限制。
下面对本实用新型所提供的提高污泥好氧发酵处理效率的系统进行详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本实用新型实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本实用新型实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种提高污泥好氧发酵处理效率的系统，包括：
预处理脱水单元1、高温好氧发酵单元2和生物除臭单元3；其中，
所述预处理脱水单元设有污泥入口和深脱污泥出口，所述深脱污泥出口与所述高温好氧发酵单元连接；
所述生物除臭单元与所述高温好氧发酵单元的排气口连接；
所述高温好氧发酵单元后端设有发酵成品出口。
上述系统中，所述预处理脱水单元采用机械深度脱水设备；优选的，所述机械深度脱水设备采用立式塑态污泥高压脱水设备、卧式塑态污泥高压脱水设备、板式塑态污泥高压脱水设备中的任一种。
上述系统中，所述预处理脱水单元还设有调理药剂加入口。
上述系统还包括：物料混合单元4，该物料混合单元分别设有调理物料添加口、返混料添加口、深脱污泥入口和混合污泥出口，所述深脱污泥入口与所述预处理脱水单元的深脱污泥出口连接；所述混合污泥出口与所述高温好氧发酵单元的入口连接；所述返混料添加口与所述高温好氧发酵单元的发酵成品出口连接。
参见图2，本实用新型实施例还提供一种提高污泥好氧发酵处理效率的方法，采用上述的系统，包括：
将含水率不低于80％的污泥送入所述系统的预处理脱水单元进行预脱水，得到含水率为60～70％的深脱污泥；
将预脱水后得到的含水率为60～70％的深脱污泥直接输送至所述系统的高温好氧发酵单元，进行高温好氧发酵，好氧发酵得到的发酵成品进行土地利用。
上述方法中，对含水率不低于80％的污泥采用机械深度脱水方式进行预脱水。
上述方法还包括：
在进行预脱水中，向中加入调理剂和环保药剂；
所述调理剂的加入量为所述预处理脱水单元内污泥总重量的8～15％；
所述环保药剂的加入量为所述预处理脱水单元内污泥总重量的1～2％。
上述方法还包括：
将预脱水后得到的含水率为60～70％的深脱污泥先输送入所述系统的物料混合单元，与加入的调理料混合均匀后，再输送至所述系统的高温好氧发酵单元进行高温好氧发酵；
上述方法中，所述调理料包括下述中的任一种：返混料、辅料、返混料和辅料、返混料和调理剂。
若单独加入返混料，则返混料的加入量为所述预处理脱水单元内污泥总重量的1～50％；
若单独加入辅料，则辅料的加入量为所述预处理脱水单元内污泥总重量的1～50％；
若共同加入返混料和辅料，则返混料的加入量为所述预处理脱水单元内污泥总重量的1～50％；辅料的加入量为所述预处理脱水单元内污泥总重量的1～5％；
若共同加入返混料和调理剂，则返混料的加入量为所述预处理脱水单元内污泥总重量的1～50％；调理剂的加入量为所述预处理脱水单元内污泥总重量的1～5％。
上述方法中，环保药剂采用复合镁铝药剂，药剂成分为Mg；Na(K)；Al；S；Cl；N；H；C；O，改性剂的组成成分为60重量份的氯化镁、40重量份的硫酸镁、30重量份的硫酸铝、20重量份的氯化铵/葡萄糖酸钠、10份重量的氧化镁、5重量份的焦硫酸钠，改性剂不限于以上单一药剂组分和配方；也可以使用中国专利申请202010778945.1，一种复合污泥深度脱水药剂及其制备方法和使用方法中公开的复合污泥深度脱水药剂作为环保药剂。
调理剂采用有机固体废弃物，有机固体废弃物采用锯末、稻壳、蘑菇渣、花生壳、腐熟料中的任一种或几种的混合物。
综上可见，本实用新型实施例的系统，通过在好氧发酵单元前面设置预处理脱水单元，能对输入的含水率不低于80％的污泥进行预脱水，得到能很好满足好氧发酵的含水率为60～70％的污泥，不仅不会因大量添加调理剂和返混料增加，增加好氧发酵工艺的处理量，也避免了因处理量较大导致好氧发酵系统占地面积较大的问题。本实用新型以相对简单的方式，有效提升了好氧发酵工艺的处理效率。
为了更加清晰地展现出本实用新型所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本实用新型实施例所提供的提高污泥好氧发酵处理效率的系统进行详细描述。
实施例
如图1所示，本实用新型实施例提供的提高污泥好氧发酵处理效率的系统，通过在好氧发酵单元之前设置预处理脱水单元，能对含水率80％左右的污泥进行预脱水处理，使得到的含水率降至60～70％的污泥，能更好的进行高温氧化发酵处理。
上述系统的预处理脱水单元采用机械深度脱水设备，如污泥机械压滤设备，压滤设备不限于立式、卧式、板式等塑态污泥高压脱水设备，可采用连续式高压带机。
上述系统进行污泥好氧发酵的方法为：将含水率80％左右的污泥通过预处理脱水单元的机械脱水的方式降至60～70％(泥质不同，要求的出泥含水率不同，一般脱水后污泥含水率为65％左右)，由于在一定条件下深度脱水环节可替代物料混合，可实现不加返混料或调理剂，直接对预处理脱水后的污泥进行好氧发酵，发酵成品进行土地利用。也可以，对深度脱水后的污泥再进行少量返混料和调理剂的添加，混合均匀后的污泥再进行好氧发酵。
减量堆肥工艺对传统工艺中调理剂添加位置、品种、比例进行了优化选择，同时辅助部分环保药剂对污泥性状进行调理的同时实现骨架支撑作用，利于机械方式对污泥进行进一步脱水，上堆发酵物料可实现减少40％以上。
综上可见，本实用新型实施例的系统至少具有以下有益效果：
(1)减少了调理剂和返混料的添加量，发酵效率提高；
由于预处理脱水单元能对含水率较高(80％左右)的污泥((含水率80％的污泥为塑态污泥指)进行预脱水处理，得到适宜好氧发酵含水率的污泥(60～70％)，可以不用大量添加返混料和调理剂进行混合通过物理吸附来调节污泥的含水率，减少了后续好氧发酵的处理量，也避免了发酵环节需要通过微生物代谢产生热量的蒸发和鼓风曝气带走多余水分，效率相对较低的问题。本实用新型对待处理污泥先进行调理再通过机械压榨方式强制性脱水明显水分去除效率提升，尤其在外部环境温度较低的冬季，好氧发酵过程中脱水效率更低，强制性脱水能显著提高好氧发酵效率。本实用新型的系统相比现有20天以上好氧发酵的发酵周期缩短三分之一以上的时间，约在13～15天，主要是因为通过预处理对含水率80％以上污泥进行强制机械脱水实现了大大缩短发酵周期。
下表给出了污泥含水率与其它物料添加量的物料衡算相关数据表
100t/d，含水率80％计
100t/d，含水率85％计
(2)减少了调理剂和返混料的添加量，处理能力大幅提升，发酵产物处置量大幅减少；
在预处理脱水单元预处理脱水过程中加入调节剂，相比现有好氧发酵工艺改变了需要添加的调理剂的投加位置和投加方式，在预处理脱水过程中起到骨架支撑的作用，配合复合镁铝盐等液体药剂的使用，不仅降低了原本调理剂的添加，也有效的脱出了湿污泥中的水分，经初步论证和计算，以含水率降至65％计(由于后续发酵工艺的限制，不建议将污泥的含水率脱的过低)，脱水量为原泥的25％～40％，脱水后可不加或少量添加调理剂，返混料可控制在脱水后污泥量的20％～30％，所以上堆发酵的污泥大幅降低，保守计算能处理能力能提升50％～80％，发酵产物处置量减少40％以上。
(3)减少了调理剂和返混料的添加量，占地面积减小，项目建设、发酵、处置成本大幅降低；
经预处理脱水的污泥量减少，发酵环节、最终处置成本和除臭规模自然降低，同时伴随发酵效率提升后，项目的占地面积也大幅减少，相应的项目的建设成本和综合运行成本都更加经济。
(4)减少了人工操作、改善了操作环境；
污泥由塑态脱水后变为固态，机械脱水一定程度上替代了部分返混料，减少了返混料过程物料输送及混合的环节，减少了人工操作，也一定程度上改善了环境，同时塑态污泥比固态污泥粘稠度更高，经过机械脱水再加之少量物料混合将污泥最大程度的打散，降低了污泥局部厌氧的风险。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种提高污泥好氧发酵处理效率的系统，其特征在于，包括：
预处理脱水单元、高温好氧发酵单元和生物除臭单元；其中，
所述预处理脱水单元设有污泥入口和深脱污泥出口，所述深脱污泥出口与所述高温好氧发酵单元连接；
所述生物除臭单元与所述高温好氧发酵单元的排气口连接；
所述高温好氧发酵单元后端设有发酵成品出口。
2.根据权利要求1所述的提高污泥好氧发酵处理效率的系统，其特征在于，所述预处理脱水单元采用机械深度脱水设备。
3.根据权利要求2所述的提高污泥好氧发酵处理效率的系统，其特征在于，所述机械深度脱水设备采用立式塑态污泥高压脱水设备、卧式塑态污泥高压脱水设备、板式塑态污泥高压脱水设备中的任一种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的提高污泥好氧发酵处理效率的系统，其特征在于，所述预处理脱水单元还设有调理药剂加入口。
5.根据权利要求1至3任一项所述的提高污泥好氧发酵处理效率的系统，其特征在于，还包括：物料混合单元，该物料混合单元分别设有调理物料添加口、返混料添加口、深脱污泥入口和混合污泥出口，所述深脱污泥入口与所述预处理脱水单元的深脱污泥出口连接；所述混合污泥出口与所述高温好氧发酵单元的入口连接；所述返混料添加口与所述高温好氧发酵单元的发酵成品出口连接。
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|---|---|---|---|
| CN202123245049.8U CN216946667U (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 一种提高污泥好氧发酵处理效率的系统 |
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| CN (1) | CN216946667U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114105427A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-01 | 北京首创污泥处置技术有限公司 | 一种提高污泥好氧发酵处理效率的系统及方法 |
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2021
- 2021-12-22 CN CN202123245049.8U patent/CN216946667U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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