[实用新型]一种微通气气体循环式甲烷发酵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发酵装置，尤其涉及一种微通气气体循环式甲烷发 酵装置。

背景技术

污水处理厂产生的污泥一般加入高分子絮凝剂PAM(聚丙烯酰胺)后进 行脱水。此脱水污泥(水分含量约80％)的年产生量中国国内约3000万吨、 成都市约55万吨。目前，浓缩污泥处理缺乏经济有效的方式，四川省主要利 用焚烧技术来处理大量的浓缩污泥。

目前，北京市最大的污水处理厂(高碑店污水处理厂)引进国外公司技 术方法将污泥减量化，其做法简述如下：对二沉池沉淀出来的污泥进行离心 分离使污泥浓度达到12％，然后将浓度为12％的污泥进行高温预处理后进行中 温甲烷发酵。在该处理浓缩污泥的方法中，尽管将12％的浓缩污泥于180℃进 行了高温热处理，经中温厌氧处理后的污泥分解率(消化率)仍只有约50％。 虽然该工艺能将污水处理厂排放的浓缩污泥减少了一半，但是离心分离和高 温热处理的能耗非常高。而且，由于存在NH₄⁺抑制，尽管进行了高温热处理， 也只能采用中温甲烷发酵。同时反应器中的H₂S也会对甲烷发酵产生抑制。另 外，由于大量的中小污水处理厂仍用原来加絮凝剂的方法产出大量脱水污泥， 因此需要对此类型的脱水污泥进行有效处理。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种微通气气体循环式甲烷发酵装置，将污水处理 厂产生的浓缩污泥作为发酵原料，无需高温等预处理，利用本装置发酵可以 将污水处理厂排放的浓缩污泥减少一半以上。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开的微通气气体循环式甲烷发酵装置，包括反应器、气体 循环系统、微通气装置，所述气体循环系统包括吸收槽、气体循环泵、流量 控制器，所述反应器出气口连接吸收槽进气口，所述吸收槽出气口a连接气 体循环泵进气口，所述气体循环泵出气口经流量控制器后连接反应器进气口， 所述微通气装置与反应器进气口连通，所述反应器内部设有搅拌桨，所述吸 收槽另有出气口b依次连接冷却装置、干燥装置、流量计，所述流量计与逻 辑控制器电连接，所述微通气装置与逻辑控制器电连接。

进一步的，所述吸收槽与气体循环泵之间连接有除水装置，所述气体循 环泵与反应器之间连接有流量计a，所述气体循环泵与回路并联于气体循环 系统中，所述回路上设置有调节阀。

进一步的，所述反应器进气口有一个进气端和两个出气端，所述进气端 与两个出气端由转换接头连接，出气端a置于反应器底部，出气端b置于反 应器顶部。

优选的，所述吸收槽的进气口置于吸收槽底部，所述吸收槽出气口a和 出气口b置于吸收槽顶部，所述反应器出气口置于反应器顶部。

优选的，所述除水装置由容器、塞子、进气口、出气口构成，所述容器 顶部开口，所述开口由塞子密封，所述进气口和出气口穿过塞子进入容器， 所述进气口位置低于出气口位置。

本实用新型具有以下有益效果：

1、气体循环系统中的吸收槽可以将循环气体吹脱出的氨吸收，从而使甲 烷发酵槽内的NH₄⁺浓度降低，可以使甲烷发酵过程中的NH₃抑制程度减轻。因 为吸收槽也吸收了产生沼气中的部分CO₂，因此沼气中的甲烷含量增加。

2、微通气装置可以向反应器内自动供入任意量的空气，这样沼气中的H₂S 被氧化成S单质，一部分进一步氧化成SO₄^2-，因此可以减轻甲烷发酵过程中的 H₂S抑制。即利用本方式可以同时减轻氨和硫化氢的抑制。

3、产生的沼气和循环气体一起通入吸收槽，经过冷却和除去水分后，通 过流量计排出，通过流量计自动测定的沼气产量为基准，可以自动调节反应 器内供入空气的流量。这样可以更加有效的减轻氨和硫化氢对甲烷发酵的抑 制，从而可促进甲烷发酵效率。

4、通过调节阀调节回路的气阻，达到控制进入反应器循环气体流量的效 果；通过转换接头可以将反应器进气口的进气端与出气端a或者b连接，实现 不同的进气方式。以上控制可以使过程更为经济有效。

附图说明

图1为本实用新型的结构意图；