詳細介紹
南通市IC厭氧反應(yīng)器
南通市IC厭氧反應(yīng)器
概述
厭氧反應(yīng)器實際是將厭氧生物濾池AF與升流式厭氧污泥反應(yīng)器UASB組合在一起,因此又稱為UBF反應(yīng)器。厭氧復(fù)合床反應(yīng)器下部為污泥懸浮層,而上部則裝有填料??梢钥醋鍪菍⑸魇絽捬跎餅V池的填料層厚度適當減小,在池底布水系統(tǒng)與填料層之間留出一定的空間,以便懸浮狀態(tài)的顆粒污泥能在其中生長積累,因此又構(gòu)成一個UASB處理工藝。當污水依此通過懸浮污泥層及填料層,有機物將與污泥層顆粒污泥及填料生物膜上的微生物接觸并被分解掉。
工作原理
經(jīng)過調(diào)節(jié)pH和溫度的廢水先進入反應(yīng)器底部的混合區(qū),并與來自外循環(huán)回流的泥水混合液充分混合后進入顆粒污泥膨脹床區(qū)進行COD生化降解,此處的COD容積負荷很高,大部分進水COD在此處被降解,產(chǎn)生大量沼氣。由于沼氣氣泡形成過程中對液體做的膨脹功產(chǎn)生了氣提的作用,使得沼氣、污泥和水的混合物上升,經(jīng)過填料區(qū)的降解后,混合液至反應(yīng)器頂部的三相分離器,沼氣在該處與泥水分離后并被導(dǎo)出處理系統(tǒng)。泥水混合物則沿擋泥板下降至反應(yīng)器底部的混合區(qū),并于進水充分混合后再次進入污泥膨脹床區(qū),形成所謂內(nèi)循環(huán)。根據(jù)不同的進水COD負荷和反應(yīng)器的不同構(gòu)造,外循環(huán)回流量可達進水流量的0.5-10倍。經(jīng)膨脹床處理后的廢水除一部分參與循環(huán)外,其余污水繼續(xù)上升,污水進入填料區(qū)進行剩余COD降解與產(chǎn)沼氣過程,提高和保證了出水水質(zhì)。由于大部分COD已經(jīng)被降解,所以填料區(qū)的COD負荷較低,產(chǎn)氣量也較小。該處產(chǎn)生的沼氣也是由三相分離器收集,通過集氣管導(dǎo)出處理系統(tǒng)。經(jīng)過填料區(qū)處理后的廢水經(jīng)三相分離器作用后,上清液經(jīng)出水區(qū)排走,顆粒污泥則返回污泥床。
厭氧塔部件組成及特點
UBF的組成:厭氧塔塔塔體為玻璃鋼整體纏繞的圓筒型塔體,無分段連接法蘭。具體結(jié)構(gòu)由塔體、布水系統(tǒng)、污泥床、生物載體區(qū)、三相分離器、浮渣速排裝置和回流系統(tǒng)等組成。
UBF反應(yīng)器特點可歸納為:
(1) UBF反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊, 集厭氧生物濾池(AF)與升流式厭氧污泥反應(yīng)器(UASB),和沉淀于一體。
(2) UBF反應(yīng)器的特點是能在反應(yīng)器內(nèi)形成顆粒污泥,使反應(yīng)器內(nèi)平均污泥濃度達到30~40g/L,底部污泥濃度可高達60~80g/L。
(3) UBF反應(yīng)器具有很高的容積負荷,一般為10~20kgCODCr/(m3·d),高可達30kgCODcr/(m3·d)。而且水力停留時間短,通常采用中溫厭氧消化,有時可以在常溫下運行。
(4)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器,在沉淀區(qū)分離的污泥能自動回流到反應(yīng)區(qū),而切還增加了回流裝置。并利用自身產(chǎn)生的沼氣和進水水流來實現(xiàn)攪拌混合,也不需要混合攪拌設(shè)備。因此,簡化了工藝環(huán)節(jié)和減少了系統(tǒng)工藝設(shè)備,維護運行較簡單。
(5) UBF反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有生物載體區(qū),是一種懸浮生長型和附著生長的厭氧消化方法,厭氧復(fù)合床反應(yīng)器(UBF)與厭氧生物濾池相比,減少了填料層的高度,也就減少了濾池被堵塞的可能性;與UASB法相比,填料層既是厭氧微生物的載體,又可截留水流中的懸浮厭氧活性污泥碎片,從而能使厭氧反應(yīng)器保持較高的微生物量,并使出水水質(zhì)得到保證。
、處理后的利用性能和可靠性
利 用方式就是做耗氧堆肥;通過兩次發(fā)酵,通過耗氧的微生物,把餐廚垃圾里面的機物轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì),它主要的就是作為土壤的肥料,可以起到一個改土和增產(chǎn) 的。同時這個餐廚垃圾堆肥做肥料也會存在一定的問題,*個就是因為餐廚垃圾里邊的芫分含量比較高,所以它如果說適用到土壤里邊,就可能會因為處理 不當?shù)眠^程導(dǎo)致土壤的鹽堿化。同時耗氧堆肥的處理工藝就決定了它的,從它的收集一直到zui后制成肥料,這個周期是非常長的。同時它的占地面積比較大,臭 也是比較惡劣的。所以同時zui后堆肥的產(chǎn)品在市場大家也都知道目前是存在一個銷路問題,所以從這個角度來說的話,這個堆肥的工藝在目前的項目里邊,成 功的案例也不是太多。
另外一種利用方式就是厭氧消化。厭氧消化是在定的厭氧環(huán)境下,利用厭氧微生物對其中的機物進行降解,它主要通過預(yù)處理和后端的主體厭氧發(fā)酵過程,使 餐廚垃圾里邊的機物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。那么我們主要要回收的就是它的產(chǎn)物之一甲烷。通過這個厭氧發(fā)酵的過程,可以回收甲烷體,同時可以對甲烷體 進行利用,例如熱電聯(lián)產(chǎn)或者做焚燒等等,不同的利用方式。所以這種資源化利用的方式,它基本上沒尾的污染。同時經(jīng)過發(fā)酵之后,剩余的發(fā)酵殘渣,就是 我們通常說的沼渣、沼液,它同樣可以作為機肥來進行利用的。對于厭氧發(fā)酵來說,一個問題就是因為餐廚垃圾里面含大量水分和油脂,用厭氧發(fā)酵的工藝來 進行處理的話,就會增加它的處理難度,因為里邊主要依靠的就是微生物的活動。
所 以,在進行厭氧發(fā)酵的時候,同時因為餐廚垃圾,雖然我們是單收集的,但是大家知道在收集的過程中,像餐館里邊還是會混合進很多的塑料,像餐盤、勺子等等 這樣一些雜質(zhì)在里邊,如果這些物料部進到厭氧發(fā)酵罐里邊的話,厭氧菌越是承*的。所以比較重要的一點就是前邊的預(yù)處理這塊,必須對進罐的物料進行重 化,分理處其中的雜質(zhì)。這個就是目前在進行餐廚垃圾資源化利用主要方式,它的一個優(yōu)點和缺點的分析。
三、厭氧發(fā)酵罐的:
因 為我們現(xiàn)在對于餐廚垃圾資源化利用這塊比較重視,在我批的33個試點城市里邊,初步統(tǒng)計大概2/3以上的城市都是比較主張采用厭氧消化作為餐廚 垃圾資源化利用的技術(shù)。同時,想改用厭氧消化作為主要技術(shù)的城市還在增加,因此比較目前的餐廚垃圾利用的現(xiàn)狀來說,我們可以說江蘇千里研發(fā)的厭氧發(fā)酵 已經(jīng)成為了它的主流技術(shù)。
對于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵它的主要工藝流程,在的話,我們這個流程主要是由這樣幾部分構(gòu)成,*個是餐廚垃圾的預(yù) 處理,它主要功能就是去除餐廚垃圾里邊的雜質(zhì),這是一個提純的過程,我們不需要的那部分雜質(zhì)。然后在因為餐廚垃圾含油量比較高,所以它的油脂提取 也是比較重要的一塊,就是預(yù)處理,要提取其中的油脂進行回收利用,它可以作為化工原料,會生物柴油作為原料來利用。經(jīng)過提純之后的餐廚垃圾的漿液,就 會送到厭氧發(fā)酵進行厭氧發(fā)酵。zui后產(chǎn)生甲烷體進行回收利用,zui后發(fā)酵之后的產(chǎn)物還一個處理的過程。所以主要的餐廚垃圾它的厭氧發(fā)酵就是由這樣幾個 部分組成。
前面其實已經(jīng)提到了餐廚垃圾它的一些性,由于它具前面我所提到的這樣一些性,利用它來做這個厭氧發(fā)酵的話,必然也會存在一 些難點,所以接下來我想對這個餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的難點進行一些分析,*個是餐廚垃圾,其實厭氧發(fā)酵技術(shù)對于我們來說是一個比較成熟的技術(shù),在污水處 理領(lǐng)域利用率也是非常高?,F(xiàn)在把這個厭氧消化技術(shù)到餐廚垃圾里邊就如下幾個問題是我們需要考慮的,*餐廚垃圾它的含固率相對于我們原來處理的污水 來說,它的含固率比較高。如果說我們用傳統(tǒng)的厭氧消化技術(shù)來進行處理的話,先要想到的一個問題就是我要降低這個含固率,因此就會加入大量的清水或者回流 的沼液進行稀釋,這樣處理之后,zui后終端出來的廢液它的產(chǎn)量就會增高,這是*個問題。
二因為餐廚垃圾是高油比較粘稠的狀態(tài),同時在里邊 不可避免還存在著塑料、瓷器等等這樣一些雜質(zhì)在里邊,并且就我們目前對餐廚垃圾進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)這部分雜質(zhì),它的含量還比較高。垃圾又比較粘稠,所以要把 這部分雜質(zhì)從餐廚垃圾里邊分選出來,它的難度就比較高。如果這部分雜質(zhì)進到厭氧發(fā)酵罐里面,像塑料這樣的輕物質(zhì)就會浮在表面,時間長了還會結(jié)渣,這樣產(chǎn)生 的甲烷就法釋放出來。如果重物質(zhì),像瓷器還沙石,進到厭氧發(fā)酵里邊就會在罐內(nèi)發(fā)生沉積,在輸送過程中對設(shè)備造成磨損,這部分是我們必須攻克的難 點。
三個,餐廚垃圾因為機含量非常高,所以它比較容易酸化,就是厭氧發(fā)酵水解酸化和甲烷化兩個過程,它的*階段是在幾天時間之內(nèi)就會完 成,就會使物料的PH值大幅度降低,PH值的降低對于二階段的產(chǎn)甲烷菌來說是非常不利的,所以可能會導(dǎo)致發(fā)酵罐的酸化,這對發(fā)酵罐來說影響是比較大 的。
四、厭氧發(fā)酵罐發(fā)酵時產(chǎn)生的問題處理
大型的厭氧發(fā)酵罐它就存在一個表面的結(jié)渣比較難以去除的這樣一個問題,就是說你不可能人進到里邊或者什么方法來去除表面的結(jié)渣。同時它的沉沙也是比較難以清除的,這個表面浮渣和底部沉沙如果比較嚴重的話,就會導(dǎo)致發(fā)酵罐的清罐,這個是要力避免發(fā)生的現(xiàn)象。
那么于zui后產(chǎn)生的沼我們要回收利用,在利用之前因為沼里邊含大量的硫化氫,我們在利用之前必須對它進行預(yù)處理,脫除其中的硫化氫等等,根據(jù)需要 還會進行其他的處理,到滿足我們使用的要求,這部分它的處理成本相對來說也是比較高的。針對于我前邊所提到的這樣一些餐廚垃圾它在厭氧發(fā)酵過程當中存在的 難點,我們也是提出了一些解決方案。
*個是對我前面提到的餐廚垃圾含固率比較高,如果稀釋處理會導(dǎo)致zui終污水產(chǎn)量較高的這樣一個問 題。我們建議的解決方式就是厭氧發(fā)酵的過程采用高含固率,也就是說進罐的含固率建議在16%左右,根據(jù)我們目前對餐廚垃圾現(xiàn)狀的調(diào)查,經(jīng)過預(yù) 處理之后,餐廚垃圾基本上進罐的這個,就是說在不兌水的情況下,含固率大概在10%到16%之間,是這樣一個區(qū)間值,建議是不加水或者不采用沼液回流的方 式進行稀釋。
剛才也提到采用沼液回流會增加污水的產(chǎn)量,采用這種高含固率方式的話,就可以避免前面所說的現(xiàn)象。但是因為餐廚垃圾含固率比較高,對于高含固率的垃圾不進行稀釋的話,它對輸送設(shè)備要求比較高,同時對于厭氧發(fā)酵罐的攪拌裝置要求也比較高。
二個問題,對于餐廚垃圾原料里邊的雜質(zhì)難以分選的問題,我們建議采用的預(yù)處理設(shè)備,我們是從德引進技術(shù),采用的是專門針對機垃圾進行處理 的專設(shè)備。餐廚垃圾被收集來之后,先是進入到接料斗里邊,它設(shè)自動蓋和吸器口的,當餐廚垃圾來了之后,抖蓋會自動打開,通過底部兩條軸螺旋進行 擠壓進料,設(shè)置兩條的原因其實是一用一備的意思,因為餐廚垃圾里邊雜質(zhì)含量比較多,可能出現(xiàn)卡死的情況,設(shè)置兩條就可以在單條卡死的時候,另一條還可以 繼續(xù)進行物料的輸送。經(jīng)過接收之后的物料送到二個專核心設(shè)備,這臺設(shè)備是集于一身的設(shè)備,可以將原料中的輕物質(zhì)自動分離出,對于不易破碎的一 些金屬雜質(zhì)像勺子、易拉罐等等都可以從出料口自動出。因為它主要的功能是破碎和輕物質(zhì)分離,從這臺設(shè)備出來的餐廚垃圾就是漿液了,它可以破碎到10毫米 以下,同時還能自動調(diào)整漿液的濃度。
這個是分離出來的輕物質(zhì)雜質(zhì)的效果它是非常干的,也就是說它的機質(zhì)的損失非常小。我們對分選的效果, 請的檢測機構(gòu)進行了檢測,從檢測結(jié)果上大家可以看到,這個是對于破碎之后的漿液進行了檢測,我們漿液的顆粒非常細小,大家看到70%、80%的量都是 在2毫米以內(nèi)的,這樣就利于后端的輸送和微生物的利用,從這張表格中大家看到殘余的輕物質(zhì)量比較小,證明我們設(shè)備對輕物質(zhì)的去除量比較高。
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