0033] 如图1和图2所示，一种提高剩余污泥电化学产氢效率的装置，包括电化学反应器 1、灭菌装置4、连接电化学反应器1和灭菌装置4的污泥抽取管道2,污泥抽取管道2上设 置蠕动栗3。灭菌装置4可采用紫外线灭菌装置、高温灭菌装置、高压灭菌装置或微波灭菌 装置，灭菌装置及灭菌方法本身可采用本领域常规手段。
[0034] 电化学反应器1的结构示意图如图2所示，包括反应器壳体108,设置于反应器壳 体内的电极101、搅拌装置106和三相分离器104,反应器壳体内下半部为污泥区，一对电极 设置于污泥区中，搅拌装置采用顶置式搅拌器，搅拌器的桨叶伸入污泥区内，污泥区的上方 设置三相分离器，三相分离器本身为现有技术。
[0035] 反应器壳体上开设进水口 102、出水口 103、气体收集口 105和污泥抽取口 107,进 水口位于污泥区的底部，出水口位于污泥区上方，气体收集口位于反应器壳体顶部，污泥抽 取口位于污泥区。
[0036] 本实用新型反应器操作方法如下：
[0037] 反应器内部污泥采用连续进样，污泥区全混流控制，上清液连续进出水。通过定时 用污泥抽取装置从反应器内抽出定量体积的污泥来控制污泥泥龄，抽出的污泥体积大小V 与污泥泥龄T，抽取频率f?的关系为V = V,& /fT，然后使用物理方法对抽出部分的剩余污泥 进行灭菌处理，杀灭抽出部分中占少数的产甲烷菌后，再将经处理后的剩余污泥打回反应 器。通过如此方法控制污泥泥龄，同时产生大量有机物。以此来提高反应器厌氧消化产氢 效率。
[0038] 本实用新型的工艺流程如下：剩余污泥进入电化学反应器1，调节pH为7,控制温 度为25°C，反应器大小为240ml。控制电压为0.6V。搅拌速率120r/min，采用紫外射线灭 菌方式，灭菌时间为5-10min。
[0039] 污泥通过蠕动栗3的作用，通过污泥抽取管道2,每隔24h抽取40~60ml剩余污 泥进入灭菌装置4,经过紫外射线灭菌处理后，将处理后的污泥通过蠕动栗3打回电化学反 应器1。
[0040] 实施例1
[0041] 处理污泥为杭州市七格污水厂的剩余污泥，采用本实用新型装置和工艺流程，采 用单室电化学反应器，控制电压为0. 6V，反应器容积为240ml，搅拌速率120r/min，污泥抽 取时间间隔为24h，每次抽取量为60ml，即控制污泥泥龄为4d。采用紫外射线灭菌方式，灭 菌时间为5min。经本装置处理后的电化学产氢效能如表1所示。
[0042] 表 1
[0043]
[0044] 实施例2
[0045] 处理污泥为杭州市七格污水厂的剩余污泥，采用本实用新型装置和工艺流程，采 用单室电化学反应器，控制电压为0. 6V，反应器容积为240ml，污泥抽取时间间隔为24h，每 次抽取量为60ml，即控制污泥泥龄为4d。采用紫外射线灭菌方式，灭菌时间为lOmin。经本 装置处理后的电化学产氢效能如表2所示。
[0046] 表 2
[0047]
[0048] 实施例3
[0049] 处理污泥为杭州市七格污水厂的剩余污泥，采用本实用新型装置和工艺流程，采 用单室电化学反应器，控制电压为0. 6V，反应器容积为240ml，污泥抽取时间间隔为24h，每 次抽取量为40ml，即控制污泥泥龄为6d。采用紫外射线灭菌方式，灭菌时间为5min。经本 装置处理后的电化学产氢效能如表3所示。
[0050] 表 3
[0051]
[0052] 对比例1
[0053] 处理污泥为杭州市七格污水厂的剩余污泥，不采用本实用新型装置和工艺流程， 采用单室电化学反应器，控制电压为〇. 6V，反应器容积为240ml，未经过本装置处理的电化 学产氢效能对比如表4所示。
[0054] 表 4
[0055]
[0056] 由以上结果可知对比例的电流密度，氢气体积，产出速率都明显低于实施例1~ 3,可见本实用新型装置和工艺流程可明显提高产氢效能。
【主权项】
1. 一种提高剩余污泥电化学产氢效率的装置，其特征在于，包括： 电化学反应器；灭菌装置；连接所述电化学反应器与灭菌装置的污泥抽取管道；以及 设置在所述污泥抽取管道上的蠕动栗。2. 根据权利要求1所述提高剩余污泥电化学产氢效率的装置，其特征在于，所述电化 学反应器为单室电化学反应器。3. 根据权利要求2所述提高剩余污泥电化学产氢效率的装置，其特征在于，所述单室 电化学反应器包括： 反应器壳体； 位于所述反应器壳体上的进水口、出水口、气体收集口和污泥抽取口； 以及设置在所述反应器壳体内部的电极、搅拌装置和三相分离器。4. 根据权利要求3所述提高剩余污泥电化学产氢效率的装置，其特征在于，所述进水 口位于反应器壳体的底部，所述出水口位于反应器壳体的上部，所述气体收集口位于反应 器壳体的顶部，所述污泥收集口位于反应器壳体的中部。5. 根据权利要求1所述提高剩余污泥电化学产氢效率的装置，其特征在于，所述灭菌 装置容纳污泥的体积为V/T~V，其中V为电化学反应器体积，T为污泥泥龄。
【专利摘要】本实用新型公开了一种提高剩余污泥电化学产氢效率的装置，包括电化学反应器；灭菌装置；连接所述电化学反应器与灭菌装置的污泥抽取管道；以及设置在所述污泥抽取管道上的蠕动泵。将剩余污泥连续导入电化反应器中进行电化学厌氧发酵产氢，电化学厌氧发酵产氢过程中定期抽取所述电化学反应器中的污泥进行灭菌处理，再将灭菌处理后的污泥返回至电化学反应器中。本实用新型通过杀灭产甲烷菌来控制污泥泥龄，提高产氢效能。
【IPC分类】C12M1/107, C12M1/12
【公开号】CN204727881
【申请号】CN201520230946
【发明人】厉炯慧, 陈群华, 刘文辉, 郭茂新, 张再平, 陈英, 喻涛
【申请人】浙江工商大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年4月16日