一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置的制作方法

本技术属于餐厨垃圾和剩余污泥处理及资源化，具体说是一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置。

背景技术：

1、厌氧消化技术能够有效稳定有机物，同时产生沼气，广泛应用于餐厨垃圾和剩余污泥的处理。然而，餐厨垃圾含有大量易降解的有机物，厌氧消化过程易酸化，甚至导致厌氧消化体系崩溃。剩余污泥中有机物含量低，存在有毒物质和细胞壁结构，导致厌氧消化效率低。

2、专利《协同分布式深度处理市政污泥和餐厨垃圾的方法和系统》(cn201911039662.9)将餐厨垃圾与剩余污泥混合厌氧消化，能解决餐厨垃圾酸化的问题，但是剩余污泥细胞壁仍存在，消化效率不高。因此，本实用新型原位利用厌氧消化系统内源性物质预处理剩余污泥，破坏剩余污泥微生物细胞壁结构。具体为利用沼液亚硝化产生亚硝态氮，同时利用餐厨垃圾水解酸化产生水解酸化液，酸性的水解酸化液和亚硝态氮可以产生游离亚硝酸(fna)，fna能打破细胞壁，释放出细胞内有机物，从而提升餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能。同时，采用餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化技术，能够有效稀释剩余污泥有毒物质浓度，提高厌氧消化系统的稳定性。本实用新型具有绿色经济、环境友好、便于连续操作等优势，有很好的应用前景。

技术实现思路

1、针对目前餐厨垃圾厌氧消化易酸化、剩余污泥厌氧消化水解速度慢以及单物料厌氧性能低的问题，本申请提供了一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，该装置操作简便、运行成本低低、绿色友好，能够缩短剩余污泥厌氧消化停留时间。

2、为实现上述目的，本申请的技术方案为一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，具体包括：污泥池(1)、餐厨池(2)、水解酸化池(3)、均质池(4)、厌氧发酵罐(5)、沼液池(6)、亚硝化池(7)；

3、餐厨池(2)有两个出口，一个出口为液体出口经由泵与水解酸化池(3)的进口连接，另一出口与均质池(4)的进口连接；水解酸化池(3)的出口与污泥池(1)连接能够将水解酸化池(3)的水解酸化添加到污泥池(1)中调节污泥池(1)内的ph值；污泥池(1)与均质池(4)的另一进口连接能够将污泥池(1)中处理后的且具有一定停留时间的污泥浆加入到均质池(4)中；均质池(4)的出口与厌氧发酵罐(5)连接，厌氧发酵罐(5)的出口与沼液池(6)进口连接，沼液池(6)出口与亚硝化池(7)进口连接，亚硝化池(7)的出口与污泥池(1)连接；

4、所述污泥池(1)的主要作用是预处理剩余污泥，破坏细胞壁结构，加速水解过程。水解酸化池(3)内具有水解酸化液或/和设有水解酸化液添加口，提供酸性环境；亚硝化池(7)设有亚硝态氮添加口，用于提供亚硝态氮，达到原位产生游离亚硝酸打破细胞壁的目的。污泥池(1)斜坡式进泥口处安装污泥挡板(1-1)，池内从进泥口到底部采用向下倾斜的斜坡(1-7)，其坡面与水平面的夹角为25～40°。池内设有第一搅拌器(1-3)，为间歇运行，速度为40～70转/分钟。池内安装第一在线温度计(1-4)，池底部设有第一加热盘管(1-6)，保持池内物料温度在30～38℃水平。池内安装在线ph计(1-5)，控制ph在5.5～6.0范围内；污泥池(1)配有多个放液管(1-2)，放液管(1-2)出口直冲斜坡(1-7)；水解酸化池(3)的出口、亚硝化池(7)的出口均通过放液管(1-2)与污泥池(1)连接；

5、所述餐厨池(2)安装第二搅拌器(2-2)，搅拌速度为50～80转/分钟，保持物料充分均质。安装第二在线温度计(2-1)以实时监测池内温度，池内物料温度大于10℃。

6、所述水解酸化池(3)安装第二加热盘管(3-4)、第三在线温度计(3-1)、第三搅拌器(3-2)和第二在线ph计(3-3)，池内物料温度为33～38℃。第三搅拌器连续运行，速度为50～80转/分钟。第二在线ph计实时监测，ph为5.0～5.5。物料停留时间为8～12小时。

7、所述均质池(4)安装有第四在线温度计(4-1)、第四搅拌器(4-2)；使得搅拌器速度为60～80转/分钟，池内物料温度大于25℃。

8、所述亚硝化池(7)底部设有第三加热盘管(7-5)、曝气管(7-6)，同时还配有第五在线温度计(7-1)、在线do计(7-2)、在线亚硝氮监测器(7-3)、第五搅拌器(7-4)，使得亚硝化池(7)内物料温度保持在28～32℃水平，通过在线温度计和加热盘管调节温度。曝气管的气源优先选择空气源，池内do为0.3～0.5mg/l，在线do计实时监测do变化。亚硝态氮在200～500mg/l水平，在线亚硝氮监测器实时监测亚硝化反应情况。搅拌器速度为30～60转/分钟，连续运行。

9、本实用新型由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：本工艺和装置简单易行、绿色环保、运行管理方便。原位产生游离亚硝酸破解剩余污泥与餐厨垃圾厌氧共消化，可以避免餐厨垃圾厌氧消化酸化问题，同时缩短剩余污泥厌氧消化停留时间，时间缩短至7～14天，减小厌氧发酵罐的体积，使剩余污泥与餐厨垃圾资源化。

技术特征：

1.一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，具体包括：污泥池(1)、餐厨池(2)、水解酸化池(3)、均质池(4)、厌氧发酵罐(5)、沼液池(6)、亚硝化池(7)；

2.按照权利要求1所述的一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述污泥池(1)的主要作用是预处理剩余污泥，破坏细胞壁结构，加速水解过程；水解酸化池(3)内具有水解酸化液或/和设有水解酸化液添加口，提供酸性环境；亚硝化池(7)设有亚硝态氮添加口，用于提供亚硝态氮，达到原位产生游离亚硝酸打破细胞壁的目的。

3.按照权利要求1所述的一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，污泥池(1)斜坡式进泥口处安装污泥挡板(1-1)，池内从进泥口到底部采用向下倾斜的斜坡(1-7)，其坡面与水平面的夹角为25～40°；池内设有第一搅拌器(1-3)、第一在线温度计(1-4)、第一在线ph计(1-5)，池底部设有第一加热盘管(1-6)；污泥池(1)配有多个放液管(1-2)，放液管(1-2)出口直冲斜坡(1-7)；水解酸化池(3)的出口、亚硝化池(7)的出口均通过放液管(1-2)与污泥池(1)连接。

4.按照权利要求1所述的一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述餐厨池(2)安装第二搅拌器(2-2)、第二在线温度计(2-1)。

5.按照权利要求1所述的一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述水解酸化池(3)安装第二加热盘管(3-4)、第三在线温度计(3-1)、第三搅拌器(3-2)和第二在线ph计(3-3)。

6.按照权利要求1所述的一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述均质池(4)安装有第四在线温度计(4-1)、第四搅拌器(4-2)。

7.按照权利要求1所述的一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述亚硝化池(7)底部设有第三加热盘管(7-5)、曝气管(7-6)，同时还配有第五在线温度计(7-1)、在线do计(7-2)、在线亚硝氮监测器(7-3)、第五搅拌器(7-4)。

技术总结
一种增强餐厨垃圾和剩余污泥协同厌氧消化性能的装置，属于餐厨垃圾和剩余污泥处理及资源化技术领域。餐厨池(2)经由泵与水解酸化池(3)的进口连接，同时与均质池(4)连接；水解酸化池(3)的出口与污泥池(1)连接；污泥池(1)与均质池(4)连接；均质池(4)的出口与厌氧发酵罐(5)连接，厌氧发酵罐(5)的出口与沼液池(6)进口连接，沼液池(6)出口与亚硝化池(7)进口连接，亚硝化池(7)的出口与污泥池(1)连接。避免餐厨垃圾厌氧消化酸化问题，同时缩短剩余污泥厌氧消化停留时间。

技术研发人员：吴福满,高彦宁,黄丹,王志永
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团环境工程有限公司
技术研发日：20221101
技术公布日：2024/1/12