[发明专利]斗墙布水折流厌氧消化系统

说明书

本发明属于用厌氧细菌生物工程处理有机废水、废渣的装置，尤其属于一种斗墙布水折流厌氧消化装置。

目前，国内外通常采用搅拌、厌氧过滤、上流式污泥床和隔板折流等厌氧消化技术处理各类有机废水，布水方式有环形管、排孔、射流和塑料多孔板，其中美国专利US4604206公开了一种《分级厌氧反应器》，设有多级发酵间。它们各具特色，也各有不足之处。如搅拌工艺废水分布不均匀，污泥流失大，处理效果差;厌氧过滤、上流式污泥床、隔板折流等工艺只适宜低浓度废水和悬浮物、固性物含量低的废水。现有各类布水方式设备造价偏高，耐久性差，易于堵塞且布水不均匀，一般只适宜悬浮物、固性物含量低的低浓度废水。

本发明的目的在于针对上述问题提出一种斗墙布水折流厌氧消化装置。既适应高浓度和悬浮物、固性物含量高的废水，也适应低浓度的废水，而且废水处理效果好，污泥流失少，产沼气率高。

本发明是以处理各种有机废水包括畜禽粪便、生活废水和工业有机废水达到净化并制取沼气为工艺目标的一种新的技术方案。它是依据微生物学、流体力学、材料力学和结构力学的基本理论提出的。本发明与现有厌氧消化装置类同之处是都设有发酵间、进料间1、进料管2、挡渣板4、出料口5、入孔反盖6、导气管7、填料10、出料管11、水压箱12、回水软管13、浮子14和溢流口15。出料管11采取高位出水，只出而不能回流，进料间1设置的回水软管13与水压箱12箱底相通。产气时，气压升高到一定压力时，废水从高位出料管11中流到水压箱12内，而进料间1液面在气压作用下同时升高。由于回水软管13在浮子14的作用下管口始终浮于液面之上，进料间1的废水不能流向水压箱12。放气即用气时，消化装置内气压下降，进料间1的液面也随之下降。由于出料管11高于液面，水压箱12中的废水不能回流，这时水压箱12的液面高于进料间1的液位，废水通过回水软管13流经进料间1回到消化装置中，实现污泥回流和废水重复消化的定向自动循环。

本发明的发酵间是由至少两个一定容积的特定几何形体的箱体组成的多级发酵间，其重要技术特征是前级发酵间3与后级发酵间9之间设有布水斗墙8。布水斗墙8是用建筑材料预制成四面围成长方体的无底斗错缝砌筑的墙体，预制无底斗的建筑材料是砖，或是混凝土，墙体构造与房屋建筑用空心斗砖墙相同。布水斗墙8上部向前级发酵间3开口，开口上沿呈水平平直，布水斗墙8底部向后级发酵间9开布水孔16，布水孔16等间距设置。废水从前级发酵间3流到布水斗墙8上部，顺斗墙沿呈水平漫入布水斗墙8内，并在其内横向交错自上而下流动达到均匀分布，与布水斗墙8内表面形成的生物膜接触，均匀地从布水斗墙8底部的布水孔16流到后级发酵间9的底部，再从其底部自下而上折流，使废水与后级发酵间9中下部的活性污泥充分均匀接触，水流方向与污泥沉降方向相反，可以避免污泥流失。通过这样的分级消化，废水所含有机质得以降解，实现废水净化处理，同时产生的沼气被消化装置所收集，从而达到本发明的工艺目标。设在后级发酵间9中上部的填料10，对进入下一级处理的废水预先过滤，可以进一步截留污泥，富集菌种，以提高装置的消化能力。

本发明的发酵工艺流程是：

进料→沉淀液化→布水斗墙折流布水→上流消化→布水斗墙再折流布水→上流消化→重复布水消化→出水→

本发明的布水斗墙折流结构也可以应用于有储气柜而不设水压箱、回水软管和浮子的厌氧消化装置。

本发明的发酵间特定几何形体可以是长方体、削球体、椭球体或仿锤体等，发酵间容积的大小和几何形体的选择以及组合级数都按照待处理废水的理化性状、负荷以及对消化后出水的指标要求而定，其强度与密封性能可以满足各种荷载的最不利组合和储水、储气压力的要求，因此采用本发明的厌氧消化装置可以实行标准化设计，特别是以畜禽粪为原料的农村户用装置可以工厂化生产和现场装配化施工。或用钢丝网水泥预制，或用混凝土现浇，或用砖石砌筑，或用钢材制作。总之，装置取材容易，制造简单，造价相对偏低，而耐久性好。尤其是本发明的前级发酵间3作为废水沉淀和液化处理，又设有特定构造与尺寸的布水斗墙8，有利于富集菌种，避免污泥堵塞，因此，本发明可以广泛用于净化处理各种有机废水包括畜禽粪便、生活废水和工业有机废水，既适应高浓度和悬浮物、固性物含量高的废水，也适应低浓度的废水，而且废水处理效果好，污泥流失少，产沼气率高，供农村户用的装置产气速率大大高于常规沼气池。

附图为本发明的结构示意图。

实施例1    供大型猪场处理猪尿和清洗废水用的厌氧消化装置