本发明属于市政排水污泥资源化,具体涉及一种污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置、操作方法及沼液处理系统。
背景技术:
1、市政污泥单独处理的技术难度高、成本高、装置与方法的标准化系列化缺乏,如何低碳高效处理市政污泥并实现资源化仍是目前阶段亟待解决的难题。市政污泥单独厌氧消化国际和国内均已建成大量的工程,普遍存在系统调试运行难度大、自动化程度不高、补充能源较多、厌氧稳定后出路受限,且大型市政污泥单独厌氧消化成功率低、故障多,因市政污泥重金属或毒害性有机物造成末端处置难题,有待技术革新。单纯的有机废弃物处理如厨余垃圾、畜禽粪便、农林有机废弃物和其他工业有机垃圾厌氧消化存在单一有机物料易酸化、系统运行不稳定、原料来源品质控制难、厌氧消化针对不同物料反应时间差异大等诸多难题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的是提供一种污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置、操作方法及沼液处理系统,以解决现有技术中的不足。
2、为了达到上述目的,本发明是通过下述技术方案实现的:
3、一方面,提供一种污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其中,包括一级厌氧消化池、一级循环泵、二级厌氧消化池、消化污泥池、热电联产余热利用装置和一级厌氧循环处理装置,所述一级厌氧消化池包括协同厌氧浆料入口、沼气安全阀出口、一级厌氧沼气出口、一级排料螺旋出口和一级厌氧循环回料口,所述一级排料螺旋出口、所述一级循环泵、所述热电联产余热利用装置和所述一级厌氧循环处理装置依次连通形成一级厌氧循环回路,所述二级厌氧消化池包括二级厌氧进料口、二级厌氧安全阀出口、二级厌氧沼气出口和二级排料螺旋出口,所述二级厌氧进料口连接所述一级排料螺旋出口,所述消化污泥池连接所述二级厌氧消化池。
4、如所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其中,所述一级循环泵设于所述一级排料螺旋出口和所述热电联产余热利用装置之间。
5、如所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其中,所述一级厌氧循环处理装置包括物理或化学装置模块,所述物理或化学装置模块通过机械研磨、微波、超声波、紫外线配合臭氧/双氧水高级氧化中一种或多种方式组合以恒定厌氧反应容积条件应对不同来料组合实现相近的反应效率,完成充分厌氧消化反应。
6、如所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其中,所述一级厌氧消化池和所述二级厌氧消化池内均设有立式多级浆叶搅拌器、水/气冲洗环和锥斗,所述一级排料螺旋出口和所述二级排料螺旋出口均设有取样口。
7、如所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其中,还包括控制站,所述控制站连接所述取样口,所述控制站根据排料口取样检测结果和系统装备信号进行排料口启闭控制、循环泵流量调节、热电联产余热利用装置流量调节、一级厌氧循环处理设备的反馈调节和变频控制。
8、如所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其中,所述消化污泥池包括进气口、废气应急排放口、废气至除臭系统接口和底部排料螺旋。
9、另一方面,提供一种污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置操作方法,基于上述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置实现,包括:
10、s1、将来自协同厌氧预反应罐的污泥和有机废弃物浆料送入一级厌氧消化池;
11、s2、启动一级厌氧消化池搅拌器;
12、s3、启动一级厌氧消化池底部一级排料螺旋和一级循环泵;
13、s4、启动一级厌氧循环回流;
14、s5、利用沼气热电联产开启余热利用;
15、s6、根据沼气产量和品质,一级厌氧消化池浆料取样并输送到控制站中进行检测,根据沼气和厌氧消化浆液检测结果判断一级厌氧消化的完成程度。
16、如所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置操作方法,其中,控制一级厌氧循环回流中的循环比10-100%,取样口输送至控制站的样品检测结果为ph 6.5-7.5,酸碱度0.01-0.3,平均含固率3-12%ts,有机质经循环处理前后升高10±2%时判定为一级厌氧循环处理完成达预期,系统可维持稳态运行,继续向下一级送料。
17、再一方面,提供一种沼液处理系统,其中,包括依次连接的如权利要求5所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置、污泥脱水机、上清液池、气浮池、厌氧氨氧化池和二沉池,所述污泥脱水机针对消化污泥实现沼渣和沼液的分离,分离的上清液于所述上清液池向下一级泵送,所述消化污泥池向所述控制站反馈系统运行状态。
18、如所述的沼液处理系统,其中,经过污泥脱水机实现固液分离后的上清液即沼液,在进入后续处理装置之前利用沼气热电联产余热利用系统产热进行加热调温,由换热器加热至设定温度范围进入后续沼液处理单元。
19、本发明技术方案的有益效果是:
20、污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置将沼气热电联产能源回收于浆料加热,通过水或化学药剂、机械或紫外线等多种方法相结合,高效低能耗地破坏厌氧消化池内的厌氧活性污泥菌胶团、细菌细胞壁、植物或有机物微观细胞壁结构,大大降低某些厌氧消化中间产物进一步甲烷化的难度,为本级和下一级厌氧消化的相对彻底完成提供优越且可控的标准化条件,最大程度实现污泥和有机废弃物的沼气资源化水平,工艺流程简单可靠,与本污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置匹配的沼液处理系统具有低碳高效和节能的技术效果。
1.一种污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其特征在于,包括一级厌氧消化池、一级循环泵、二级厌氧消化池、消化污泥池、热电联产余热利用装置和一级厌氧循环处理装置,所述一级厌氧消化池包括协同厌氧浆料入口、沼气安全阀出口、一级厌氧沼气出口、一级排料螺旋出口和一级厌氧循环回料口,所述一级排料螺旋出口、所述一级循环泵、所述热电联产余热利用装置和所述一级厌氧循环处理装置依次连通形成一级厌氧循环回路,所述二级厌氧消化池包括二级厌氧进料口、二级厌氧安全阀出口、二级厌氧沼气出口和二级排料螺旋出口,所述二级厌氧进料口连接所述一级排料螺旋出口,所述消化污泥池连接所述二级厌氧消化池。
2.如权利要求1所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其特征在于,所述一级循环泵设于所述一级排料螺旋出口和所述热电联产余热利用装置之间。
3.如权利要求1所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其特征在于,所述一级厌氧循环处理装置包括物理或化学装置模块,所述物理或化学装置模块通过机械研磨、微波、超声波、紫外线配合臭氧/双氧水高级氧化中一种或多种方式组合以恒定厌氧反应容积条件应对不同来料组合实现相近的反应效率,完成充分厌氧消化反应。
4.如权利要求1所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其特征在于,所述一级厌氧消化池和所述二级厌氧消化池内均设有立式多级浆叶搅拌器、水/气冲洗环和锥斗,所述一级排料螺旋出口和所述二级排料螺旋出口均设有取样口。
5.如权利要求4所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其特征在于,还包括控制站,所述控制站连接所述取样口,所述控制站根据排料口取样检测结果和系统装备信号进行排料口启闭控制、循环泵流量调节、热电联产余热利用装置流量调节、一级厌氧循环处理设备的反馈调节和变频控制。
6.如权利要求1所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置,其特征在于,所述消化污泥池包括进气口、废气应急排放口、废气至除臭系统接口和底部排料螺旋。
7.一种污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置操作方法,基于如权利要求5所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置实现,包括:
8.如权利要求7所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置操作方法,其特征在于,控制一级厌氧循环回流中的循环比10-100%,取样口输送至控制站的样品检测结果为ph 6.5-7.5,酸碱度0.01-0.3,平均含固率3-12%ts,有机质经循环处理前后升高10±2%时判定为一级厌氧循环处理完成达预期,系统可维持稳态运行,继续向下一级送料。
9.一种沼液处理系统,其特征在于,包括依次连接的如权利要求5所述污泥和有机废弃物两级厌氧消化装置、污泥脱水机、上清液池、气浮池、厌氧氨氧化池和二沉池,所述污泥脱水机针对消化污泥实现沼渣和沼液的分离,分离的上清液于所述上清液池向下一级泵送,所述消化污泥池向所述控制站反馈系统运行状态。
10.如权利要求9所述沼液处理系统,其特征在于,经过污泥脱水机实现固液分离后的上清液即沼液,在进入后续处理装置之前利用沼气热电联产余热利用系统产热进行加热调温,由换热器加热至设定温度范围进入后续沼液处理单元。