[发明专利]具有鸟粪石回收功能的厌氧发酵装置及其发酵产酸方法

说明书

技术领域

本发明属于水污染控制技术领域，特别是一种具有鸟粪石回收功能的厌氧发酵装置，以及利用该装置进行发酵产酸的方法。

背景技术

目前，污泥消化主要分为厌氧消化与好氧消化两种方式。其中污泥的好氧消化类似于活性污泥法，在曝气池中进行，在不投加底物的条件下对污泥进行较长时间的曝气，使污泥中微生物处于内源呼吸阶段进行自身氧化，因此微生物机体的可生物降解部分可被氧化去除，消化程度高，剩余消化污泥量少。但是好氧污泥运行能耗多，运行费用高，且污泥有机物分解程度随温度波动性较大，所以现阶段大部分的污泥消化都采用厌氧消化技术。

厌氧消化是对有机污泥进行稳定处理的最常用的方法，污泥厌氧消化分为中温消化和高温消化，污泥厌氧消化克服了好氧消化过程中有机物分解程度随温度波动性较大等问题。而且厌氧生物处理技术具有投资省、能耗低、可回收利用沼气能源、产泥少和耐冲击负荷等诸多优点，是现在水处理技术研究的热点。

在影响污泥厌氧生物处理污泥的诸多因素中，pH值、发酵产酸工艺和反应器构造是其中较为重要的因素，其中pH值更是厌氧发酵过程中最重要的环境因子之一。产酸发酵细菌都存在一个适宜生长的pH范围，超出这个范围将导致其生理活性丧失。此外，同一产酸发酵细菌由于环境pH不同，生长繁殖的速率和代谢途径均可能发生改变，进而累积不同的代谢产物。因此，虽然厌氧发酵产酸过程可在pH为3.0-12.0范围内进行，但是不同的pH条件能够导致酸化产物的种类和含量不同。因此，现有技术都是通过不断调节pH来使厌氧发酵微生物产酸，CN 101768609A公开的“一种提高污泥厌氧发酵产酸的方法”和CN 102583917A公开的“一种强化污泥厌氧发酵产酸的城市污泥预处理方法”的技术方案，都需要通过添加额外物质来达到理想的pH值。但一方面不断调剂pH值技术上需要精确计算；另一方面，不断添加药物，经济上耗费过多，导致发酵产酸成本过大，经济效益较低。

同时，在厌氧发酵产酸过程中，微生物会释放氮磷，发酵液作为碳源，发酵液中的氮磷会增加氮磷负荷，同时会大大降低污水处理过程中脱氮除磷效率，因此，在发酵液作为碳源前要去除发酵液中的氮磷。现有的工艺中都是将厌氧发酵产酸与发酵液去除氮磷分开，导致利用剩余污泥发酵液作为碳源的工艺占用面积广，使得厌氧发酵产酸工艺未得到广泛利用。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有鸟粪石回收功能的高效生物厌氧厌氧发酵装置，以及利用该装置进行发酵产酸的方法。

技术方案：本发明提供的一种具有鸟粪石回收功能的厌氧发酵装置：

一种具有鸟粪石回收功能的厌氧发酵装置，包括罐体，在罐体底部外侧设有进泥泵，进泥管通过进泥泵通入罐体内底部；在罐体内部设有折板；在罐体上部通入内循环管，内循环管通过外部的内循环泵与进泥管相连；在罐体内上部，内循环管之上设有一个盆状结构，在盆状结构的中心设有倒漏斗形结构，盆状结构周边与罐体内侧固定连接，在倒漏斗形结构的顶端设有一个止回阀，在盆状结构的底部设有通向外部的鸟粪石排出管；在罐体顶部通入碱液管和镁源管，碱液管与罐体外部碱液泵相连，碱液泵与碱液桶相连，在碱液桶内设有碱液桶搅拌器；镁源管与罐体外部的镁源泵相连，镁源泵与镁源桶相连，在镁源桶内设有镁源桶搅拌器；在罐体内顶部设有搅拌机，搅拌机向下延伸至盆状结构内部；在罐体内顶部的设有溢流槽，在溢流槽内外接溢流管；在罐体内，盆状结构的近边缘侧，设有一个垂直环形钢板，在环形钢板与盆状边缘之间形成一个污泥槽，污泥槽与污泥排出管相连；在罐体中部和盆状结构上部分别装有pH值检测装置；在罐体内底部，设有放空管。

作为优选，发酵装置的半径为发酵装置高度的1/6。

作为优选，在罐体内顶部，搅拌机的外侧设有至少两个垂直柱，垂直柱下端连接一个中空罩。

作为优选，在罐体内顶部，搅拌机的外侧设有一个垂直的环形板，环形板下端连接一个中空罩。

本发明提供的一种利用上述具有鸟粪石回收功能的厌氧发酵装置发酵产酸的方法，包括以下步骤：

（1）进水：将装置内充满水；

（2）进泥和污泥内循环：污泥由发酵装置底部的进泥管进入发酵装置，其中，每天进入发酵装置的污泥总量为发酵装置容积的1/15，每天分10次进泥；

发酵装置内污泥通过发酵装置的内循环泵和内循环管进行的污泥内循环，其中，每天污泥内循环的循环次数为10次，污泥循环总量为每天进泥总量的2倍；