[实用新型]一种适用于污泥厌氧消化沼气中氨气吸附回收并制备鸟粪石的装置

说明书

本实用新型涉及污泥处理技术领域，公开了一种适用于污泥厌氧消化沼气中氨气吸附回收并制备鸟粪石的装置，所述装置包括NH₃吸附回收单元和制备鸟粪石单元，所述NH₃吸附回收单元包括通过管道依次连接的厌氧消化池、吸附分离器、沼气储存罐，所述吸附分离器包括并列设置的吸附分离器A和吸附分离器B，且分别通过管道与所述鸟粪石制备单元和磷酸储存池连接，所述制备鸟粪石单元包括通过管道连接的鸟粪石制备单元和磷酸储存池。本实用新型对沼气中的高浓度NH₃进行吸附回收并制备鸟粪石，消除了沼气中因高浓度NH₃造成的空气污染，且实现废NH₃的资源化；通过设置并联的吸附分离器A和吸附分离器B，保证系统循环吸附、洗脱持续运作。

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种适用于污泥厌氧消化沼气中氨气吸附回收并制备鸟粪石的装置。

背景技术

截至到2020年底，我国每年产生市政污泥达到5000万吨。污泥中含有大量的有毒有害物质，如重金属、病原微生物、有机污染物等。若污泥未经处理直接进入到环境中，必然会给生态环境和人体健康造成危害。近年来，以污泥厌氧消化处理和土地利用处置的组合方式在我国逐渐推广运用。厌氧消化是一种有效的污泥深度处理方式，通过微生物发酵将污泥中的病原菌和病毒灭活，并钝化所含重金属，实现污泥无害化和稳定化；同时，在该过程能够有效减少污泥体积，并提升后续污泥脱水效能，实现污泥减量化。在污泥的厌氧消化过程中会产生大量沼气，可用于发电；此外，经厌氧消化后的污泥在深度脱水（含水率60%）后可作为土壤调理剂或肥料，实现污泥资源化。

然而，我国不同地区的泥质差异大，且多数地区的市政污泥有机组分含量低、难降解有机组分比例较高，常常造成厌氧消化工艺运行不理想。在污泥厌氧消化前，经过热水解预处理可以解决以上难题。污泥在热水解过程中受到高温（150~170℃）高压（6~8bar）作用，使污泥中大颗粒和难降解物质分解成小分子和易降解成分，能有效提升沼气产气量，并改善污泥的脱水性能。涉及到该工艺的污泥处理点位通常包括：进泥泵房、预脱水车间、污泥料仓、热水解单元、热交换间、厌氧消化单元和板框脱水车间。

污泥厌氧消化过程中产生的沼气含有高浓度的NH₃，在沼气燃烧过程中会转化成氮氧化物进入到环境空气中，促进大气中PM_2.5和O₃的生成，加剧环境空气污染。但与此同时，NH₃也是无机氮肥等资源的重要原料。因工业制备NH₃，每年消耗了世界1-3%的能源，造成了1%的CO₂排放。若能将沼气中的NH₃吸附回收制备成氮肥产品（如鸟粪石缓释肥），不仅有利于环境保护、减少因制备NH₃产生的能源消耗和温室气体排放，也可以实现废NH₃资源化利用。

授权号CN 2500877 Y，公开日2002年7月17日的中国专利公开了一种去除并回收利用沼液中氮和磷的方法及装置。本方法采取鸟粪石结晶-氨吹脱-SBBR处理-BAF处理的组合工艺，对沼液进行处理与资源化利用，将沼液中的磷、氮转化为可作为肥料使用的鸟粪石和硫酸铵，在确保沼液经处理后达畜禽养殖业污染物排放标准的同时，实现了氮、磷的回收，有效降低传统沼液处理的运行费用，还具有处理效果稳定等特点。本发明的装置则基于上述方法而设计，对装置各部分进行了优化改进，可以连续稳定地运行，便于推广和使用。

但该专利对沼液进行处理回收氮和磷，无法对含有高浓度NH₃的沼气进行有效处理、实现废NH₃资源化利用。

实用新型内容