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        市政污泥厭氧消化增效方法

        發布時間:2020-4-9 8:53:59  中國污水處理工程網

          申請日2019.11.28

          公開(公告)日2020.02.25

          IPC分類號C02F11/04

          摘要

          本發明提供了一種市政污泥厭氧消化的增效方法和應用,涉及污泥處理技術領域,包括將餐飲垃圾和市政污泥按照絕干比為1:8~1:2混合后進行厭氧消化,市政污泥和餐飲垃圾的混合物的含水率為88~92wt%;厭氧消化的溫度為30~40℃。該增效方法有效的提高了市政污泥厭氧消化的有機物降解率,具有工藝簡單,能耗低,能夠提高沼氣產量的優點。

          權利要求書

          1.一種市政污泥厭氧消化的增效方法,其特征在于,所述增效方法包括將餐飲垃圾和市政污泥按照絕干比為1:8~1:2混合后進行厭氧消化;市政污泥和餐飲垃圾的混合物的含水率為88~92wt%;厭氧消化的溫度為30~40℃。

          2.根據權利要求1所述的增效方法,其特征在于,市政污泥和餐飲垃圾的混合物的pH為6.8~7.8。

          3.根據權利要求1所述的增效方法,其特征在于,所述厭氧消化的溫度為32~38℃。

          4.根據權利要求1所述的增效方法,其特征在于,所述厭氧消化的時間為18~24天;

          優選地,所述厭氧消化的進泥方式采用間歇式進泥;

          優選地,每天進泥5~10次。

          5.根據權利要求1所述的增效方法,其特征在于,所述市政污泥的含固率為18~22wt%;

          優選地,所述市政污泥的有機質含量為48~60wt%;

          優選地,所述市政污泥的pH為6.5~7.5。

          6.根據權利要求1所述的增效方法,其特征在于,所述餐飲垃圾的含固率為12~15wt%;

          優選地,所述餐飲垃圾的有機質含量為85~90wt%;

          優選地,所述餐飲垃圾的pH為4.5~6.5。

          7.根據權利要求1所述的增效方法,其特征在于,所述餐飲垃圾中固體物質的粒徑小于等于8mm。

          8.根據權利要求1-7任一項所述的增效方法,其特征在于,所述增效方法包括如下步驟:

          (a)將市政污泥脫水至含水率為78~82wt%;

          (b)將去除了雜質的餐飲垃圾破碎成固體物質的粒徑小于等于8mm的餐飲垃圾漿液;

          (c)將餐飲垃圾漿液和市政污泥按照絕干比為1:8~1:2進行混合,混合液的含水率調整至88~92wt%,溫度升高至32~38℃;

          (d)將混合液泵入厭氧發酵罐中,反應溫度為32~38℃,pH維持在6.8~7.8,停留時間為18~24天;進泥方式為間歇式進泥,每天進泥5~10次。

          9.權利要求1-8任一項所述的市政污泥厭氧消化的增效方法在市政污泥處理中的應用。

          10.權利要求1-8任一項所述的市政污泥厭氧消化的增效方法在生產沼氣中的應用。

          說明書

          市政污泥厭氧消化的增效方法和應用

          技術領域

          本發明涉及污泥處理技術領域,尤其是涉及一種市政污泥厭氧消化的增效方法和應用。

          背景技術

          近年來,隨著我國城鎮化水平的不斷提高,污水處理的建設與普及得到了高速的發展,同時也使得污泥產量劇增。截至2018年年底,全國污水處理能力達1.9億立方米/日,年產含水率80%的污泥5000多萬噸(不含工業污泥4000多萬噸)。污泥作為污水中大部分污染物的載體,若不能合理處理處置,節能減排的效果將大打折扣。

          厭氧消化指有機質在無氧條件下,由厭氧細菌和兼性細菌將可生物降解的有機物分解為CH4、CO2、H2O和H2S的消化技術。在目前較成熟的污泥處理技術中,厭氧消化技術不僅可實現污泥的穩定化、減量化、無害化,同時還可產生綠色能源-沼氣,因此被一致認為是一種更具優勢的處理方式。

          然而,我國市政污泥具有有機質含量低、C/N低、生物降解性能差等特點,污泥的厭氧消化系統中受水解步驟的限制,有機顆粒物的降解率較低,微生物的代謝潛能沒有得到充分釋放,有機物降解率也僅有40%左右。為了緩解污泥的厭氧消化過程中存在的問題,科研人員對市政污泥的厭氧消化過程進行了大量的研究,目前大多采取預處理的手段改善市政污泥的性狀,如:高溫熱水解、低溫熱水解、堿處理破壁法、高電壓破壁法、微波法、不同等級的射線照射法等。但以上預處理手段能量消耗大、設備要求高、工藝路線復雜、投資和運行成本高。因此改進市政污泥厭氧消化的方法,是目前亟需解決的問題。

          有鑒于此,特提出本發明。

          發明內容

          本發明的第一目的在于提供一種市政污泥厭氧消化的增效方法,該增效方法有效的提高了市政污泥厭氧消化的有機物降解率,提高了沼氣產量。

          本發明的第二目的在于提供上述市政污泥厭氧消化的增效方法在市政污泥處理中的應用。

          本發明的第三目的在于提供上述市政污泥厭氧消化的增效方法在生產沼氣中的應用。

          為解決上述技術問題,本發明特采用如下技術方案:

          根據本發明的一個方面,本發明提供了一種市政污泥厭氧消化的增效方法,所述增效方法包括將餐飲垃圾和市政污泥按照絕干比為1:8~1:2混合后進行厭氧消化;市政污泥和餐飲垃圾的混合物的含水率為88~92wt%;厭氧消化的溫度為30~40℃。

          優選地,市政污泥和餐飲垃圾的混合物的pH為6.8~7.8。

          優選地,所述厭氧消化的溫度為32~38℃。

          優選地,所述厭氧消化的時間為18~24天;

          優選地,所述厭氧消化的進泥方式采用間歇式進泥;

          優選地,每天進泥5~10次。

          優選地,所述市政污泥的含固率為18~22wt%;

          優選地,所述市政污泥的有機質含量為48~60wt%;

          優選地,所述市政污泥的pH為6.5~7.5。

          優選地,所述餐飲垃圾的含固率為12~15wt%;

          優選地,所述餐飲垃圾的有機質含量為85~90wt%;

          優選地,所述餐飲垃圾的pH為4.5~6.5。

          優選地,所述餐飲垃圾中固體物質的粒徑小于等于8mm。

          優選地,所述增效方法包括如下步驟:

          (a)將市政污泥脫水至含水率為78~82wt%;

          (b)將去除了雜質的餐飲垃圾破碎成固體物質的粒徑小于等于8mm的餐飲垃圾漿液;

          (c)將餐飲垃圾漿液和市政污泥按照絕干比為1:8~1:2進行混合,混合液的含水率調整至88~92wt%,溫度升高至32~38℃;

          (d)將混合液泵入厭氧發酵罐中,反應溫度為32~38℃,pH維持在6.8~7.8,停留時間為18~24天;進泥方式為間歇式進泥,每天進泥5~10次。

          根據本發明的另一個方面,本發明還提供了上述的市政污泥厭氧消化的增效方法在市政污泥處理中的應用。

          根據本發明的另一個方面,本發明還提供了上述的市政污泥厭氧消化的增效方法在生產沼氣中的應用。

          與現有技術相比,本發明具有如下有益效果:

          本發明提供了一種市政污泥厭氧消化的增效方法,該增效方法通過將餐飲垃圾和市政污泥按照絕干比為1:8~1:2混合后調整混合物的含水率為88~92wt%,在30~40℃的溫度條件下厭氧共消化,提高了市政污泥的消化效果。餐飲垃圾作為一種良好的發酵營養劑,優化了厭氧消化體系,使市政污泥的有機物降解率提高了10~44%,有效改善了市政污泥單獨厭氧消化有機物降解率低和產氣不足等問題。

          本發明提供的市政污泥厭氧消化的增效方法中,餐飲垃圾無需進行高溫預處理和三相分離,節省了設備投資,刪除了大量的蒸汽加熱環節,降低了能源消耗。且餐飲垃圾作為市政污泥厭氧消化系統的營養劑,不僅實現了餐飲廢棄物與市政污泥高效穩定處理,同時實現了能源的回收和資源的循環利用,產生的沼氣用于彌補污泥廠能耗,達到能源自給自足。將餐飲垃圾和市政污泥進行厭氧共消化,有效的改善了市政污泥單獨厭氧消化有機物降解率低,產氣不足等問題,且工藝路線簡單。

          上述增效方法能夠提高市政污泥處理中厭氧消化步驟中有機物降解率,且該增效方法工藝流程簡單、無需特殊設備、能耗低,方便和市政污泥處理過程中其他步驟配合使用,將上述市政污泥厭氧消化的增效方法應用于市政污泥處理,能夠提高市政污泥處理整個過程的效率。

          將上述市政污泥厭氧消化的增效方法應用于生產沼氣,能夠促進廢物和垃圾的二次利用,節約了資源,并且緩解了市政污泥和餐飲垃圾的過剩堆積。(發明人張波濤;劉圣;王曉陽;張振旺;陳曦;侯漢宗;潘越齊)

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