[实用新型]一种污泥厌氧消化、脱硫及能量回收装置

说明书

本实用新型提供了一种污泥厌氧消化、脱硫及能量回收装置，包括污泥沉淀池，该污泥沉淀池通过输送管道与中温厌氧消化罐的污泥进口连接，还包括泥水分离器、沼气集气装置、加热装置和沼气生物脱硫装置；所述污泥沉淀池的污泥出口与泥水分离器的进料口通过管道连接，泥水分离器的出料口与中温厌氧消化罐的污泥进口通过管道连接，中温厌氧消化罐的沼气出口通过管道依次与沼气生物脱硫装置和加热装置连接；该装置在传统消化罐的基础上增设沼气生物脱硫装置，极大的降低运行成本，利用产生的沼气及天然气对污泥进行加热在节能的同时又保证了加热的稳定性，通过沼气搅拌，进一步减少运行能耗提高了装置的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及城镇污水处理与资源化技术领域，尤其涉及一种污泥厌氧消化、脱硫及能量回收装置。

背景技术

污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过程，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。

污泥厌氧消化是一个多阶段的复杂过程，完成整个消化过程，需要经过三个阶段，即水解、酸化阶段，乙酸化阶段，甲烷化阶段。各阶段之间既相互联系又相互影响，各个阶段都有各自特色微生物群体。

一般水解过程发生在污泥厌氧消化初始阶段，污泥中的非水溶性高分子有机物，如碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等在微生物水解酶的作用下水解成溶解性的物质。水解后的物质在兼性菌和厌氧菌的作用下，转化成短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，还有乙醇、二氧化碳。

甲烷化阶段发生在污泥厌氧消化后期，在这一过程中，甲烷菌将乙酸(CH3COOH)和H2、CO2分别转化为甲烷。

在整个厌氧消化过程中，由乙酸产生的甲烷约占总量的2/3，由CO2和H2转化的甲烷约占总量的1/3。

产酸菌是兼性厌氧菌和专性厌氧菌，对PH，VFA，温度变化适应性强，增殖速度快；甲烷菌是专性厌氧菌，PH＝6.4-7.4，对PH，VFA，温度变化敏感，增殖速度慢。

在污泥厌氧消化过程中，温度对有机物负荷和产气量有明显影响。研究表明，在污泥厌氧消化过程中，温度发生±3℃变化时，就会抑制污泥消化速度；温度发生±5℃变化时，就会突然停止产气，使有机酸发生大量积累而破坏厌氧消化。

污泥厌氧消化系统中，各种细菌在适应的酸碱度范围内，只允许在中性附件波动。微生物对pH的变化非常敏感。水解与发酵菌及产氢、产乙酸菌适应的pH范围为5.0～6.5，甲烷菌适应的pH范围为6.6～7.5。如果水解酸化和乙酸化过程的反应速度超过甲烷化过程速度，pH就会降低，从而影响产甲烷菌的生活环境，进而影响污泥厌氧消化效果，然而，由于消化液的缓冲作用，在一定范围内避免这种情况的发生。

现有公告号为CN201120350417.2的专利公开了一种污泥厌氧消化装置，包括污泥重力浓缩池、与污泥重力浓缩池连接的污泥厌氧消化罐，污泥重力浓缩池依次通过Y型过滤器和螺杆计量泵与污泥厌氧消化罐上部的进泥端连接，污泥厌氧消化罐的下部通过Y型过滤器与加热装置的一端连接，污泥厌氧消化罐的上部与加热装置的另一端连接，污泥厌氧消化罐内设有搅拌机。

然而目前所公开的污泥厌氧消化装置仍存在以下问题：

（1）传统的厌氧消化罐普遍依靠外加能量对生污泥进行加热，维持系统反应所需温度，该法能耗较高；

（2）厌氧消化系统产生大量的沼气，但沼气中含有一定量的硫化氢，传统脱硫采用物化脱硫方式，运行成本较高，控制复杂；

（3）传统的消化池机械搅拌和污泥泵循环抽送传动方式需要消耗额外的电能，且其传动机构容易卡死和腐蚀，搅拌效果不理想；

（4）仅仅依靠污泥重力浓缩池进行自然重力污泥浓缩效果不佳。

实用新型内容