基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，耦合了污泥电破壁技术

【技术实现步骤摘要】
基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺


[0001]本专利技术属于污泥厌氧消化
，涉及一种基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺
。

技术介绍

[0002]厌氧动态膜生物反应器
(AnDMBR)
是将膜分离技术与活性污泥法相结合的水处理技术，其在应用于污泥厌氧消化时，通过解耦水力停留时间与固体停留时间可实现运行浓度的提升；常规的
AnDMBR
工艺中，污泥消化的效率主要通过提高污泥浓度和调节工艺参数实现，从而提升市政污泥资源化利用的程度，但是该技术对消化效率的提升空间有限，且存在消化清液和消化污泥的排放等问题，有待进一步处理，经济成本相对较高；
[0003]鉴于上述情况，亟待研发一种新的污泥消化工艺，能够提高污泥厌氧消化效率，实现污泥资源化利用的全流程零碳排放
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，耦合了污泥电破壁技术
、
厌氧动态膜生物反应器以及鸟粪石沉淀回收技术，采用污泥电破壁装置对污泥进行预处理溶胞，而后采用
AnDMBR
工艺实现高浓度污泥厌氧消化，收集污泥厌氧消化过程中产生沼气，再利用鸟粪石沉淀装置回收膜出水清液中的氮磷元素，消化污泥则通过好氧堆肥予以土地利用，从而提升污泥厌氧消化的效率，实现污泥的零碳排放及资源化利用
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，包括以下步骤：
[0007]S1
，破壁预处理，污泥在电破壁装置内进行破壁处理获得预处理污泥，促进污泥中的微生物细胞裂解，胞内有机质溶出；
[0008]S2
，污泥厌氧消化，预处理污泥进入至厌氧动态膜生物反应器，在主反应区内进行厌氧消化处理并产生沼气，消化后的污泥进入到膜分离区进行浓缩分离得到浓缩污泥和膜出水，浓缩污泥一部分外排，另一部分返回至主循环区内继续进行污泥的厌氧消化；
[0009]S3
，鸟粪石回收，在膜分离区得到的膜出水进入到鸟粪石沉淀装置内，添加钙镁离子通过结晶沉淀的方式回收膜出水中的氮磷，获得鸟粪石
。
[0010]优选地，所述步骤
S1
中，所述破壁预处理过程中，所述电破壁装置发射的微波波长为1～
1000mm
，发射频率为
0.3
～
300GHz
，发射功率为
500
～
1000W。
[0011]优选地，所述步骤
S2
中，所述厌氧消化过程中，所述主反应区的温度为
35
±
2℃
，
pH
为7～
8。
[0012]优选地，所述步骤
S2
，所述厌氧消化过程中，水力停留时间为
10
～
20
天，固体停留时间为
30
～
50
天
。
[0013]优选地，所述步骤
S2
中，所述厌氧消化过程中，
VS
的消解率
≥40wt
％，沼气的产率
≥0.6L/g VS。
[0014]优选地，所述步骤
S2
中，所述外排的浓缩污泥通过好氧堆肥利用
。
[0015]优选地，所述步骤
S3
中，所述鸟粪石回收过程中，所述鸟粪石的纯度达到
65
％以上
。
[0016]优选地，所述步骤
S3
中，所述鸟粪石回收过程中，所述膜出水处理后的清液中氮磷的去除率
≥70
％
。
[0017]本专利技术所提供的一种基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，还具有以下几点有益效果：
[0018]1、
本专利技术的基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，耦合了污泥电破壁技术
、
厌氧动态膜生物反应器以及鸟粪石沉淀回收技术，采用污泥电破壁装置对污泥进行预处理溶胞，而后采用
AnDMBR
工艺实现高浓度污泥厌氧消化，收集污泥厌氧消化过程中产生沼气，再利用鸟粪石沉淀装置回收膜出水清液中的氮磷元素消化污泥则通过好氧堆肥予以土地利用，从而提升污泥厌氧消化的效率，实现污泥的零碳排放及资源化利用；
[0019]2、
本专利技术的基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，以污泥厌氧消化
AnDMBR
工艺为主体，上游配以污泥电破壁工艺，下游配置氮磷回收技术及污泥好氧堆肥技术，辅以沼气回收，实现污泥的零碳排放以及资源化利用；
[0020]3、
本专利技术的基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，有效提升了污泥厌氧消化效率，并对气液固三种形态的消化产物进行了资源能源回收，有效削减了污泥厌氧消化工艺的碳排放量，运行可靠，可以推广
。
附图说明
[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征
、
目的和优点将会变得更明显：
[0022]图1为本专利技术的基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺中所用装置的结构示意图
。
具体实施方式
[0023]为了能更好地理解本专利技术的上述技术方案，下面结合实施例进一步说明本专利技术的技术方案
。
[0024]结合图1所示，本专利技术提供了一种基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，耦合污泥电破壁预处理
、AnDMBR
污泥厌氧消化
、
消化污泥好氧堆肥及膜出水鸟粪石回收技术，首先污泥通过电破壁装置
40
进行电破壁预处理促进污泥中微生物细胞裂解，得到预处理污泥，然后再进入到厌氧动态膜生物反应器的主反应区
10
内进行厌氧消化，之后消化后的污泥进入膜分离区
20
进行污泥浓缩，污泥颗粒在在动态膜组件
30
上聚集形成动态膜层，经动态膜层浓缩分离后得到浓缩污泥，一部分浓缩污泥外排
(
运至堆肥棚，作为好氧堆肥原料予以土地利用
)
，一部分浓缩污泥回流至主反应区
10
继续进行厌氧消化，在污泥浓缩过程中的膜出水则通过鸟粪石回收技术加以利用
。
[0025]结合图1所示，本专利技术的一种基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，包括以下步骤：
[0026]S1
，破壁预处理，污泥在电破壁装置
40
内进行破壁处理获得预处理污泥，促进污泥中的微生物细胞裂解，胞内有机质溶出；
[0027]具体过程为：首先剩余污泥进入到电破壁装置
40
内，利用微波波长为1～
1000mm
，发射频率为
0.3
～
300GHz
，发射功率为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1
，破壁预处理，污泥在电破壁装置内进行破壁处理获得预处理污泥，促进污泥中的微生物细胞裂解，胞内有机质溶出；
S2
，污泥厌氧消化，预处理污泥进入至厌氧动态膜生物反应器，在主反应区内进行厌氧消化处理并产生沼气，消化后的污泥进入到膜分离区进行浓缩分离得到浓缩污泥和膜出水，浓缩污泥一部分外排，另一部分返回至主循环区内继续进行污泥的厌氧消化；
S3
，鸟粪石回收，在膜分离区得到的膜出水进入到鸟粪石沉淀装置内，添加钙镁离子通过结晶沉淀的方式回收膜出水中的氮磷，获得鸟粪石
。2.
根据权利要求1所述的基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤
S1
中，所述破壁预处理过程中，所述电破壁装置发射的微波波长为1～
1000mm
，发射频率为
0.3
～
300GHz
，发射功率为
500
～
1000W。3.
根据权利要求2所述的基于零碳排放的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤
S2
中，所述厌氧消化过程中，所述主反应区的温度为
35
±
2℃
，
pH

【专利技术属性】
技术研发人员：裘湛，吴钧，潘磊，朱峰，吴悦岚，王志伟，吴炜，周博，戴若彬，王雪野，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：