公布日：2023.03.17
申請日：2022.12.19
分類號：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/143(2019.01)I;B01D53/00(2006.01)I
摘要
本發明提供了一種污泥好氧發酵系統及方法。該系統包括高壓壓濾脫水裝置、低溫干化裝置及好氧發酵單元，高壓壓濾脫水裝置具有待處理污泥進口和脫水污泥出口，高壓壓濾脫水裝置用于對待處理污泥進行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；低溫干化裝置與脫水污泥出口連通，低溫干化裝置用于對脫水污泥進行低溫干化，得到含水率為45～50％的干化污泥；好氧發酵單元與低溫干化裝置的出口連通，好氧發酵單元用于對干化污泥進行好氧發酵，得到含水率40％以下的發酵污泥。本發明有效解決了利用好氧發酵工藝處理污泥時存在的發酵周期長、占地面積大、輔料成本高來源不穩定、冬季因低溫導致處置能力嚴重不足、成本高且處理效果不穩定等問題。
權利要求書
1.一種污泥好氧發酵系統，其特征在于，包括：高壓壓濾脫水裝置(10)，具有待處理污泥進口和脫水污泥出口，所述高壓壓濾脫水裝置(10)用于對待處理污泥進行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；低溫干化裝置(20)，與所述脫水污泥出口連通，所述低溫干化裝置(20)用于對所述脫水污泥進行低溫干化，得到含水率為45～50％的干化污泥；好氧發酵單元(30)，與所述低溫干化裝置(20)的出口連通，所述好氧發酵單元(30)用于對所述干化污泥進行好氧發酵，得到含水率40％以下的發酵污泥。
2.根據權利要求1所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，還包括：集氣單元，分別于所述高壓壓濾脫水裝置(10)、所述低溫干化裝置(20)和所述好氧發酵單元(30)相連，用于收集所述高壓壓濾過程、所述低溫干化過程和所述好氧發酵過程中產出的氣體。
3.根據權利要求2所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，還包括：除臭單元(40)，與所述集氣單元連通，用于對所述集氣單元所集氣體進行除臭處理。
4.根據權利要求3所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，所述除臭單元(40)為生物除臭單元。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，還包括：混料單元(50)，與所述待處理污泥進口相連；調理藥劑供應單元(60)，與所述混料單元(50)連通，用于向所述混料單元(50)中提供調理藥劑聚合硫酸鐵；第一污泥輸送單元(70)，與所述混料單元(50)連通，用于向所述混料單元(50)中輸送所述待處理污泥。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，所述高壓壓濾脫水裝置(10)之內設置有順次連通的兩級高壓壓濾段。
7.根據權利要求1至4中任一項所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，所述低溫干化裝置(20)為低溫帶式干化裝置，其進料處配置有切條機，用于對所述脫水污泥進行切條處理。
8.根據權利要求1至4中任一項所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，所述好氧發酵單元(30)包括：槽式好氧發酵倉，與所述低溫干化裝置(20)的出口連通；好氧菌劑投加單元，與所述槽式好氧發酵倉的頂部相連，用于向其中投加好氧菌劑；曝氣單元，設置在所述槽式好氧發酵倉底部，用于向其中進行間歇性曝氣。
9.根據權利要求8所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，還包括：第二污泥輸送單元(80)，與所述槽式好氧發酵倉的出口相連，用于將所述發酵污泥外送。
10.根據權利要求5所述的污泥好氧發酵系統，其特征在于，所述混料單元(50)中配置有攪拌裝置。
11.一種污泥好氧發酵方法，其特征在于，采用權利要求1至10中任一項所述的系統進行污泥好氧發酵，所述方法包括以下步驟：采用高壓壓濾脫水裝置(10)對待處理污泥進行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；將所述脫水污泥在低溫干化裝置(20)中進行低溫干化處理，得到含水率為45～50％的干化污泥；在好氧發酵單元(30)中對所述干化污泥進行好氧發酵處理，得到含水率40％以下的發酵污泥。
12.根據權利要求11所述的污泥好氧發酵方法，其特征在于，所述低溫干化處理的步驟包括：采用進料處切條機將所述脫水污泥切條后送入低溫帶式干化裝置；使切條后的所述脫水污泥在干燥空氣的吹掃下進行所述低溫干化；優選地，所述低溫干化的送風溫度為65～80℃；優選地，所述低溫干化裝置(20)的出料為柱狀顆粒形態的所述干化污泥，更優選所述柱狀顆粒的直徑為5～8mm，長度為5～10mm。
13.根據權利要求12所述的污泥好氧發酵方法，其特征在于，所述好氧發酵的步驟包括：將所述干化污泥堆砌于槽式好氧發酵倉中，不添加輔料的條件下，僅向其中投加好氧菌劑，然后通過曝氣單元向所述槽式好氧發酵倉中間歇性曝氣，以使所述干化污泥進行所述好氧發酵；優選地，所述干化污泥的堆砌高度為1.5～1.7m；優選地，所述好氧菌劑的投加量為0.5～1.5‰；優選地，控制所述曝氣單元的曝氣量為0.05～0.10m3/(min·m3)，且在間歇性曝氣的過程中，曝氣時長與停氣時長的比例為1:(3～4)，所述好氧發酵的發酵周期為10～12天。
14.根據權利要求11至13中任一項所述的污泥好氧發酵方法，其特征在于，所述高壓壓濾脫水裝置(10)之內設置有順次連通的兩級高壓壓濾段，且所述高壓壓濾的過程中，上游一級高壓壓濾段的脫水壓力為5～8Mpa，下游一級高壓壓濾段的脫水壓力為20～25Mpa，且所述高壓壓濾脫水裝置(10)的出料泥餅厚度控制在5～10mm。
15.根據權利要求11至13中任一項所述的污泥好氧發酵方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：將所述高壓壓濾過程、所述低溫干化處理過程及所述好氧發酵處理中產生的氣體進行收集；將收集得到的氣體進行除臭處理；優選地，所述除臭處理采用生物除臭的方式。
16.根據權利要求11至13中任一項所述的污泥好氧發酵方法，其特征在于，所述高壓壓濾步驟之前，所述方法還包括以下步驟：將所述待處理污泥與聚合硫酸鐵在混料單元(50)中混料后，由第一污泥輸送單元(70)輸送至所述高壓壓濾脫水裝置(10)中；優選地，所述聚合硫酸鐵的加入量為所述待處理污泥重量的5～10％。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種污泥好氧發酵系統及方法，以解決現有技術中利用好氧發酵工藝處理污泥時存在的發酵周期長、占地面積大、輔料成本高來源不穩定、冬季因低溫導致處置能力嚴重不足、成本高且處理效果不穩定等問題。
為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種污泥好氧發酵系統，其包括：高壓壓濾脫水裝置，具有待處理污泥進口和脫水污泥出口，高壓壓濾脫水裝置用于對待處理污泥進行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；低溫干化裝置，與脫水污泥出口連通，低溫干化裝置用于對脫水污泥進行低溫干化，得到含水率為45～50％的干化污泥；好氧發酵單元，與低溫干化裝置的出口連通，好氧發酵單元用于對干化污泥進行好氧發酵，得到含水率40％以下的發酵污泥。
進一步地，上述系統還包括：集氣單元，分別與高壓壓濾脫水裝置、低溫干化裝置和好氧發酵單元相連，用于收集高壓壓濾過程、低溫干化過程和好氧發酵過程中產出的氣體。
進一步地，上述系統還包括：除臭單元，與集氣單元連通，用于對集氣單元所集氣體進行除臭處理。
進一步地，除臭單元為生物除臭單元。
進一步地，上述系統還包括：混料單元，與待處理污泥進口相連；調理藥劑供應單元，與混料單元連通，用于向混料單元中提供調理藥劑聚合硫酸鐵；第一污泥輸送單元，與混料單元連通，用于向混料單元中輸送待處理污泥。
進一步地，高壓壓濾脫水裝置之內設置有順次連通的兩級高壓壓濾段。
進一步地，低溫干化裝置為低溫帶式干化裝置，其進料處配置有切條機，用于對脫水污泥進行切條處理。
進一步地，好氧發酵單元包括：槽式好氧發酵倉，與低溫干化裝置的出口連通；好氧菌劑投加單元，與槽式好氧發酵倉的頂部相連，用于向其中投加好氧菌劑；曝氣單元，設置在槽式好氧發酵倉底部，用于向其中進行間歇性曝氣。
進一步地，上述系統還包括：第二污泥輸送單元，與槽式好氧發酵倉的出口相連，用于將發酵污泥外送。
進一步地，混料單元中配置有攪拌裝置。
根據本發明的另一方面，還提供了一種污泥好氧發酵方法，其采用上述系統進行污泥好氧發酵，該方法包括以下步驟：采用高壓壓濾脫水裝置對待處理污泥進行高壓壓濾，得到含水率60～70％的脫水污泥；將脫水污泥在低溫干化裝置中進行低溫干化處理，得到含水率為45～50％的干化污泥；在好氧發酵單元中對干化污泥進行好氧發酵處理，得到含水率40％以下的發酵污泥。
進一步地，低溫干化處理的步驟包括：采用進料處切條機將脫水污泥切條后送入低溫帶式干化裝置；使切條后的脫水污泥在干燥空氣的吹掃下進行低溫干化；優選地，低溫干化的送風溫度為65～80℃；優選地，低溫干化裝置的出料為柱狀顆粒形態的干化污泥，更優選柱狀顆粒的直徑為5～8mm，長度為5～10mm。
進一步地，好氧發酵的步驟包括：將干化污泥堆砌于槽式好氧發酵倉中，不添加輔料的條件下，僅向其中投加好氧菌劑，然后通過曝氣單元向槽式好氧發酵倉中間歇性曝氣，以使干化污泥進行好氧發酵；優選地，干化污泥的堆砌高度為1.5～1.7m；優選地，好氧菌劑的投加量為0.5～1.5‰；優選地，控制曝氣單元的曝氣量為0.05～0.10m3/(min·m3)，且在間歇性曝氣的過程中，曝氣時長與停氣時長的比例為1:(3～4)，好氧發酵的發酵周期為10～12天。
進一步地，高壓壓濾脫水裝置之內設置有順次連通的兩級高壓壓濾段，且高壓壓濾的過程中，上游一級高壓壓濾段的脫水壓力為5～8Mpa，下游一級高壓壓濾段的脫水壓力為20～25Mpa，且高壓壓濾脫水裝置的出料泥餅厚度控制在5～10mm。
進一步地，上述方法還包括以下步驟：將高壓壓濾過程、低溫干化處理過程及好氧發酵處理中產生的氣體進行收集；將收集得到的氣體進行除臭處理；優選地，除臭處理采用生物除臭的方式。
進一步地，高壓壓濾步驟之前，上述方法還包括以下步驟：將待處理污泥與聚合硫酸鐵在混料單元中混料后，由第一污泥輸送單元輸送至高壓壓濾脫水裝置中；優選地，聚合硫酸鐵的加入量為待處理污泥重量的5～10％。
本發明提供了一種污泥好氧發酵系統，在實際應用過程中，通過高壓壓濾脫水裝置預先將待處理污泥脫水至含水率60～70％。其次，通過低溫干化裝置將脫水污泥進一步進行低溫干化，形成含水率為45～50％的干化污泥，最后將其送入好氧發酵單元進行好氧發酵處理。
利用本發明提供的系統進行污泥好氧發酵處理，有效解決了現有技術中利用好氧發酵工藝處理污泥時存在的發酵周期長、占地面積大、輔料成本高來源不穩定、冬季因低溫導致處置能力嚴重不足、成本高且處理效果不穩定等問題。
（發明人：張強;劉麗君;高信剛;王治國;李紅博）
