CN216027034U - 一种污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***。它包括预处理***和消化池，预处理***与消化池连接；预处理***包括市政污泥预处理装置、餐厨垃圾预处理装置、芦苇预处理装置；消化池包括一级消化池和二级消化池；市政污泥预处理装置、餐厨垃圾预处理装置、芦苇预处理装置分别与一级消化池连接；一级消化池与二级消化池连接；加热处理结构、碱液处理结构分别与市政污泥预处理装置连接；餐厨垃圾预处理装置包括分离结构、破碎结构和酸化槽；分离结构、破碎结构和酸化槽依次连接；芦苇预处理装置包括压滤结构和粉碎结构；压滤结构与粉碎结构连接。本实用新型具有实现污泥资源的综合化利用，对污泥进行无害化，减量化处理的优点。

Description

一种污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***
技术领域
本实用新型涉及水环境治理技术领域，更具体涉及一种污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***，适用于市政污泥、餐厨垃圾及芦苇的处理。
背景技术
随着经济的发展，餐厨垃圾、市政剩余污泥等城市有机废弃物产量日益增加。传统的污泥处理工艺方式较多，污泥焚烧投资运行费用高，二噁英等污染问题难以彻底解决，且焚烧残渣的利用存在不确定性；污泥直接堆肥需占较多的土地，花费时间比较长，污泥内含的重金属易对土壤及植物产生污染；太阳能污泥干化占地面积大；污泥填埋操作简单，但含水率高，粘度大，容易导致碾压设备发生打滑，增大填埋的难度。
因此，开发一种对污泥进行无害化、减量化处理，且实现污泥资源的综合化利用的新型的污泥处理工艺很有必要。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***，实现污泥资源的综合化利用，对污泥进行有效的无害化，减量化处理。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***，其特征在于：包括预处理***和消化池，预处理***与消化池连接；预处理***包括市政污泥预处理装置、餐厨垃圾预处理装置、芦苇预处理装置；
消化池包括一级消化池和二级消化池；
市政污泥预处理装置、餐厨垃圾预处理装置、芦苇预处理装置分别与一级消化池连接；一级消化池与二级消化池连接；
加热处理结构、碱液处理结构分别与市政污泥预处理装置连接；
餐厨垃圾预处理装置包括分离结构、破碎结构和酸化槽；分离结构、破碎结构和酸化槽依次连接；
芦苇预处理装置包括压滤结构和粉碎结构；压滤结构与粉碎结构连接。
在上述技术方案中，一级消化池内设有消化池加热结构和消化池搅拌结构；一级消化池上部覆盖集气罩。
在上述技术方案中，一级消化池和二级消化池内均设置测量装置；
测量装置包括但不限于PH值测量装置、温度测量装置和时间计时器。
本实用新型具有如下优点：
(1)本实用新型实现污泥资源的综合化利用，对污泥进行有效的减量化、稳定化、无害化处理；
(2)本实用新型中的联合厌氧发酵可去除30％～50％的有机物，且提高了联合厌氧发酵的沼气产量，产生较好的经济效益；克服了现有技术中污泥碳源少，餐厨垃圾碳源多，单独进行厌氧发酵效果都不好的缺陷；
(3)本实用新型中的芦苇含水率很低，富含氮磷，也是碳源，加入餐厨垃圾和污泥一起参与联合厌氧发酵，一方面可以消耗芦苇，产生循环，另一方面，芦苇可以调节餐厨垃圾的量(餐厨垃圾C/N为15～20，芦苇C/N为12.25～40.81，当餐厨垃圾使用量不稳定时，采用芦苇来调节联合厌氧发酵中的碳氮比，调节联合厌氧发酵的产物)；
(4)本实用新型中的污泥联合厌氧产生的沼渣可用于堆肥，做芦苇生长的废料，通过高密度种植芦苇，产生经济效益(如生产芦苇活性炭、氢气能源，等)；
(5)本实用新型中的污泥联合厌氧发酵产生的沼气可用作燃料或发电，提高污泥处理的经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的工艺流程图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图中1-预处理***，1.1-市政污泥预处理装置，1.2-餐厨垃圾预处理装置，1.21-分离结构，1.22-破碎结构，1.23-酸化槽，1.3-芦苇预处理装置，1.31-压滤结构，1.32-粉碎结构，2-消化池，2.1-一级消化池，2.2-二级消化池，3-加热处理结构，4-碱液处理结构，5-消化池加热结构，6-消化池搅拌结构，7-测量装置。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。
参阅附图2可知：一种污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***，包括预处理***1和消化池2，预处理***1与消化池2连接；预处理***1包括市政污泥预处理装置1.1、餐厨垃圾预处理装置1.2、芦苇预处理装置1.3；
消化池2包括一级消化池2.1和二级消化池2.2；消化池2为本实用新型的联合厌氧发酵***；经预处理后的市政污泥、餐厨垃圾以及芦苇渣输送至消化池进行联合厌氧发酵；市政污泥、餐厨垃圾、芦苇渣联合厌氧后产生的沼气可用作燃料，剩余的沼渣用于固废堆场周边作植物(如芦苇)的生长肥料，收割后的芦苇又可进行压滤、破碎，形成芦苇渣，用作市政污泥和餐厨垃圾处理的原料；
市政污泥预处理装置1.1、餐厨垃圾预处理装置1.2、芦苇预处理装置1.3分别与一级消化池2.1连接；一级消化池2.1与二级消化池2.2连接；
加热处理结构3、碱液处理结构4分别与市政污泥预处理装置1.1连接；市政污泥预处理，采用热处理法与碱处理法结合应用，破坏污泥中的颗粒成分，使厌氧菌所需的有机质释放出来，加快厌氧消化过程，增加产气量；
餐厨垃圾预处理装置1.2包括分离结构1.21、破碎结构1.22和酸化槽1.23；分离结构1.21、破碎结构1.22和酸化槽1.23依次连接；餐厨垃圾预处理装置1.2对餐厨垃圾进行预处理，餐厨垃圾中富含大量油分，油脂降解性差，首先采用分离结构1.21中的生物膜的分离技术对餐厨垃圾进行除油处理，然后对餐厨垃圾进行破碎、研磨，再输送至酸化槽进行酸化处理，释放餐厨垃圾中的有机质；
芦苇预处理装置1.3包括压滤结构1.31和粉碎结构1.32；压滤结构1.31与粉碎结构1.32连接，芦苇预处理装置1.3对芦苇进行预处理，首先进行压滤，然后再对其进行粉碎，形成芦苇渣。
进一步地，一级消化池2.1内设有消化池加热结构5和消化池搅拌结构6；消化池分为两级(为一级消化池2.1和二级消化池2.2)，一级消化池内设有加温、搅拌措施，一级消化池2.1上部覆盖集气罩，收集沼气；二级硝化池不设加温、搅拌措施，依靠来自一级消化池污泥的余热继续消化污泥，消化温度为35-55℃，产气量约占总产气量的20％，可收集或不收集，由于不搅拌，二级消化池兼有浓缩功能。
更进一步地，一级消化池2.1和二级消化池2.2内均设置测量装置7；
测量装置7包括但不限于PH值测量装置、温度测量装置和时间计时器。
更进一步地，所述的消化池内设有兼性菌和厌氧细菌。
如图1所示，本实用新型所述的污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***的处理步骤如下：
步骤一：预处理；
市政污泥预处理，采用热处理法与碱处理法结合应用，破坏污泥中的颗粒成分，使厌氧菌所需的有机质释放出来，加快厌氧消化过程，增加产气量；
餐厨垃圾预处理，餐厨垃圾中富含大量油分，油脂降解性差，首先采用生物膜分离技术对餐厨垃圾进行除油处理，然后对餐厨垃圾进行破碎、研磨，再输送至酸化槽；
芦苇预处理，首先进行压滤，然后再对其进行粉碎，形成芦苇渣；
步骤二：联合厌氧发酵；
经预处理后的市政污泥、餐厨垃圾以及芦苇渣输送至消化池2进行联合厌氧发酵，消化池2分为两级，一级消化池2.1内设有加温、搅拌措施，上部覆盖集气罩收集沼气；二级硝化池2.2不设加温、搅拌措施，依靠来自一级消化池污泥的余热继续消化污泥，消化温度为35-55℃，产气量约占总产气量的20％，可收集或不收集，由于不搅拌，二级消化池兼有浓缩功能；
市政污泥、餐厨垃圾、芦苇渣联合厌氧发酵后产生的沼气可用作燃料，剩余的沼渣用于固废堆场周边作植物(如芦苇)的生长肥料，收割后的芦苇又可进行压滤、破碎，形成芦苇渣，用作市政污泥和餐厨垃圾处理的原料。
在步骤二中，联合厌氧发酵时，所述的市政污泥、餐厨垃圾和芦苇渣的重量百分比为5:5:1～5:3:3，保证本实用新型的联合厌氧消化的C/N为10～20，提高联合厌氧发酵效果。
在步骤二中，联合厌氧发酵时，所述的市政污泥、餐厨垃圾和芦苇渣的联合厌氧反应的水力停留时间为10d～20d，产沼气量较大。
在步骤二中，联合厌氧发酵时，所述的市政污泥、餐厨垃圾和芦苇渣的联合厌氧反应的温度为35～55℃，促进联合厌氧发酵的进行。
所述的消化池内含有兼性菌和厌氧细菌，可去除30％～50％的有机物。
在步骤二中，联合厌氧发酵时，所述的消化池内发生三阶段反应，分别为水解酸化阶段，产氢产乙酸阶段及产甲烷阶段；
消化池内的兼性菌和厌氧细菌包括产氢产乙酸的酸化菌剂、产甲烷菌。
其中，所述的消化池水解酸化阶段和产氢产乙酸阶段，PH值控制在5.0-6.5，提高本实用新型的水解及酸化菌剂产氢产乙酸的效果；
产甲烷阶段PH值控制在6.8-7.5，提高产甲烷菌的活性，提高本实用新型产甲烷的效果。
以上PH值范围的确定，可使本实用新型的水解酸化、产氢产乙酸及产甲烷阶段反应更彻底，产生较多的沼气量，使联合厌氧消化反应更彻底。
现状芦苇在全国范围内均有生长，产量高；芦苇C/N比适中，含水率低，适合作为厌氧发酵的材料；芦苇生长周期短，产量高，应用价值大，沼渣用于芦苇种植，可以为芦苇生长提供产量，生长的芦苇根据需求，一部分可用于资源化利用(纤维板、生物活性炭)，一部分则进入联合厌氧发酵的循环；芦苇纤维素、半纤维素等有机质含量高，是生物质能源化利用的理想材料，可获得氢气和甲烷两种能源。因此，本实用新型采用芦苇与污泥餐厨垃圾联合厌氧，可去除30％～50％的有机物，联合厌氧后产生较好的经济效益。
本实用新型将污泥、餐厨垃圾和芦苇进行联合厌氧消化，通过芦苇调节联合厌氧发酵中的碳氮比，从而调节联合厌氧发酵的产物，使消化反应更彻底，提高沼气产量，降低沼渣的产量，且将产生的沼渣用作芦苇的堆肥，促进芦苇生长，将芦苇应用于本实用新型中的联合厌氧消化中，如此循环，实现本实用新型对污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理，从而实现污泥、餐厨垃圾资源的综合化利用，对污泥及餐厨垃圾进行有效的减量化、稳定化、无害化处理。
其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (3)

1.一种污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***，其特征在于：包括预处理***(1)和消化池(2)，预处理***(1)与消化池(2)连接；预处理***(1)包括市政污泥预处理装置(1.1)、餐厨垃圾预处理装置(1.2)、芦苇预处理装置(1.3)；
消化池(2)包括一级消化池(2.1)和二级消化池(2.2)；
市政污泥预处理装置(1.1)、餐厨垃圾预处理装置(1.2)、芦苇预处理装置(1.3)分别与一级消化池(2.1)连接；一级消化池(2.1)与二级消化池(2.2)连接；
加热处理结构(3)、碱液处理结构(4)分别与市政污泥预处理装置(1.1)连接；
餐厨垃圾预处理装置(1.2)包括分离结构(1.21)、破碎结构(1.22)和酸化槽(1.23)；分离结构(1.21)、破碎结构(1.22)和酸化槽(1.23)依次连接；
芦苇预处理装置(1.3)包括压滤结构(1.31)和粉碎结构(1.32)；压滤结构(1.31)与粉碎结构(1.32)连接。
2.根据权利要求1所述的污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***，其特征在于：一级消化池(2.1)内设有消化池加热结构(5)和消化池搅拌结构(6)；一级消化池(2.1)上部覆盖集气罩。
3.根据权利要求2所述的污泥、餐厨垃圾和芦苇进行闭环处理的***，其特征在于：一级消化池(2.1)和二级消化池(2.2)内均设置测量装置(7)；
测量装置(7)包括但不限于PH值测量装置、温度测量装置和时间计时器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114873898A (zh) * 2022-05-12 2022-08-09 淮阴工学院 一种餐厨垃圾与市政污泥的协同处理***及处理方法

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