污泥厌氧消化方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种污泥厌氧消化方法和应用，涉及污泥处理技术领域。该污泥厌氧消化方法包括在39～42℃的条件下对含水率为88～92wt％的污泥厌氧消化。该污泥厌氧消化方法能够提高有机物降解率，提升沼气产量，并且能耗低。

Anaerobic digestion of sludge and its application

【技术实现步骤摘要】
污泥厌氧消化方法和应用
本专利技术涉及污泥处理
，尤其是涉及一种污泥厌氧消化方法和应用。
技术介绍
活性污泥是目前世界上应用最为广泛的污水处理技术，但会产生大量的污泥，污泥的处理与处置是污水处理中费用最昂贵的部分，约占50％。在众多的污泥处理处置方法中，厌氧消化由于具备回收潜在能量和降低环境危害的功能成为目前国际上应用最为广泛的污泥稳定化和资源化的处理方法。我国污泥泥质差导致在厌氧消化过程中普遍存在有机物降解率低、消化速率慢、沼气产量少等不足。为了改善这种现状，研究人员对污泥厌氧消化工艺进行了大量的研究，大致分为两大类：一种是输入能源，如在预处理阶段采用高温处理、超声波处理等；另一类是投加资源，如投加酸碱调节剂、高有机质物质等。以上改进工艺不仅浪费大量的资源和能源，还涉及到额外设施设备的投入，提高了建设投资和运营成本。因此一种改进的污泥厌氧消化方法是目前市场需要的。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种污泥厌氧消化方法，该方法能够提升高浓度污泥厌氧消化效率。本专利技术的第二目的在于提供上述污泥厌氧消化方法在市政污泥处理中的应用。本专利技术的第三目的在于提供上述污泥厌氧消化方法在生产沼气中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术特采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种污泥厌氧消化方法，包括在39～42℃的条件下对含水率为88～92wt％的污泥厌氧消化。优选地，该污泥厌氧消化方法在40℃的条件下对污泥厌氧消化。优选地，含水率为88～92wt％的污泥来源于污水处理厂含水率为75～85wt％的剩余污泥和稀释水。优选地，含水率为88～92wt％的污泥中还含有污泥干化过程中产生的冷凝液。优选地，所述污泥干化过程中产生的冷凝液包括污泥经薄层干化机干化过程中产生的尾气喷淋液；优选地，尾气喷淋液的温度为70～80℃；优选地，干化过程的温度为170～200℃；优选地，干化后污泥的含水率为30～40wt％。优选地，将厌氧发酵后的沼渣脱水，经薄层干化机干化，收集干化过程中的尾气喷淋液，将尾气喷淋液投加至污水处理厂含水率为75～85wt％的剩余污泥中；优选地，脱水后的沼渣的含水率为55wt％～65wt％；优选地，厌氧发酵后的沼渣使用污泥板框压缩脱水；优选地，所述厌氧发酵后的沼渣的含水率为91～93wt％；优选地，厌氧发酵的沼渣先经药剂调理再脱水。优选地，厌氧消化在厌氧发酵罐中进行；优选地，污泥在厌氧发酵罐中的停留时间为20～25d，优选为22d；优选地，污泥进入厌氧发酵罐中的方式为间歇式进泥；优选地，每天进泥5～10次，优选为每天进8次泥。优选地，将含水率为88～92wt％的污泥温度调整为39～43℃，再在厌氧发酵罐中厌氧消化；优选地，厌氧发酵罐由35℃升至39～42℃时，采用每两周提升0.5～1℃的方式，优选采用每两周提升0.5℃的方式。优选地，该污泥厌氧消化方法包括如下步骤：(a)城市污水处理厂的剩余污泥经脱水至含水率为75～85wt％，运至污泥调理池；(b)向污泥调理池中投加薄层干化机干化过程中的尾气喷淋液和稀释水，将污泥调理池中污泥含水率调至88～92wt％；同时将污泥厌氧消化所产生的沼气经燃烧产生的蒸汽注入污泥调理池，将污泥温度调整至39～43℃；(c)步骤(b)中的尾气喷淋液按照如下方法获得：将含水率在91～93wt％的厌氧发酵后的沼渣先经药剂调理，然后使用污泥板框压缩脱水至含水率55wt％～65wt％，然后将脱水后的沼渣经薄层干化机干化至含水率30wt％～40wt％，干化过程中的温度为170～200℃，收集干化过程中的尾气喷淋液，尾气喷淋液的温度为70～80℃，然后将尾气喷淋液投加至污泥调理池中；(d)将步骤(b)调理好的污泥泵送至厌氧发酵罐中，反应温度为39～42℃，停留时间为22天，进泥方式为间歇式进泥，每天进泥8次。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了上述污泥厌氧消化方法在市政污泥处理中的应用。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了上述污泥厌氧消化方法在生产沼气中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的污泥厌氧消化方法，包括在39～42℃温度条件下对含水率为88～92wt％的高浓度污泥进行厌氧消化。克服了传统污泥厌氧消化方法中只采用中温厌氧消化(33～37℃)和高温厌氧消化(50～55℃)这两种常规的厌氧消化温度的技术偏见。通过发酵温度的大胆调整，达到提高有机物降解率、提升沼气产量的目的。应用于生产型发酵罐上时，沼气产量提升40％，且沼气中的甲烷含量和传统的中温厌氧消化方法的含量相当。本专利技术提供的污泥厌氧消化方法对于污泥处理厂来说，无需额外的设备和物质投入，即可实现更多能源的回收。将上述污泥厌氧消化方法应用于市政污泥处理，无需投入大量热量和额外的添加剂，也无需特殊的设备，方便与市政污泥处理过程中的其他步骤配合使用。将上述污泥厌氧消化方法应用于生产沼气，能够得到较高产量的沼气，同时并没有降低沼气中的甲烷含量，上述污泥厌氧消化方法可用于生产沼气，节约能源。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例2的中试下污泥厌氧消化于同温度(35℃和40℃)的产气量；图2为本专利技术实施例3中将生产型厌氧发酵罐温度由35℃升至40℃的产气量；图3为本专利技术实施例4中投加污泥干化冷凝液后的中试试验的产气量。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种污泥厌氧消化方法，该污泥厌氧消化方法包括在39～42℃条件下对含水率为88～92wt％的高浓度污泥进行厌氧消化。市政污泥厌氧消化的控制步骤在于溶解与水解阶段，温度不仅会影响有机质颗粒的溶解和水解，还可作用于产甲烷菌，同时还会影响消化体系污泥的流动力学特性和沼气的逃逸速度，特别是对含水率88％～92％的高浓度污泥的厌氧消化，影响尤为凸出。根据《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》和《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》，按照最适反应温度不同，可将污泥厌氧消化分为中温厌氧消化(33～37℃)和高温厌氧消化(50～55℃)。我国设计和运行人员习惯将污泥中温厌氧消化的最适温度设定在35±2℃，但是该温度是否是高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥厌氧消化方法，其特征在于，包括在39～42℃的条件下对含水率为88～92wt％的污泥厌氧消化。/n

【技术特征摘要】
1.一种污泥厌氧消化方法，其特征在于，包括在39～42℃的条件下对含水率为88～92wt％的污泥厌氧消化。


2.根据权利要求1所述的污泥厌氧消化方法，其特征在于，在40℃的条件下对污泥厌氧消化。


3.根据权利要求1所述的污泥厌氧消化方法，其特征在于，含水率为88～92wt％的污泥来源于污水处理厂含水率为75～85wt％的剩余污泥和稀释水；
优选地，含水率为88～92wt％的污泥中还含有污泥干化过程中产生的冷凝液。


4.根据权利要求3所述的污泥厌氧消化方法，其特征在于，所述污泥干化过程中产生的冷凝液包括污泥经薄层干化机干化过程中产生的尾气喷淋液；
优选地，尾气喷淋液的温度为70～80℃；
优选地，干化过程的温度为170～200℃；
优选地，干化后污泥的含水率为30～40wt％。


5.根据权利要求4所述的污泥厌氧消化方法，其特征在于，将厌氧发酵后的沼渣脱水，经薄层干化机干化，收集干化过程中的尾气喷淋液，将尾气喷淋液投加至污水处理厂含水率为75～85wt％的剩余污泥中；
优选地，脱水后的沼渣的含水率为55wt％～65wt％；
优选地，厌氧发酵后的沼渣使用污泥板框压缩脱水；
优选地，所述厌氧发酵后的沼渣的含水率为91～93wt％；
优选地，厌氧发酵的沼渣先经药剂调理再脱水。


6.根据权利要求1所述的污泥厌氧消化方法，其特征在于，厌氧消化在厌氧发酵罐中进行；
优选地，污泥在厌氧发酵罐中的停留时间为20～25d，优选为22d；
优选地，污泥进入厌氧发酵罐中的方式为...

【专利技术属性】
技术研发人员：轩兴歧，侯汉宗，张波涛，张亚雄，刘圣，张晓丹，罗皎蕾，
申请(专利权)人：天津凯英科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12