申请日2017.01.12
公开(公告)日2017.09.19
IPC分类号C12M1/38; C12M1/36; C12M1/34; C12M1/02
摘要
本实用新型提供了一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，所述发酵产酸装置包括厌氧罐体，保温系统、搅拌系统和控制系统，所述厌氧罐体包括主罐体和保温层，所述主罐体设有进料装置和出料装置，所述进料装置与主罐体的上端相贯通，所述出料装置与主罐体的下端相贯通，所述保温层设置在主罐体的外部，所述保温层连接保温系统，所述搅拌系统设置在主罐体上，所述控制系统与保温系统、搅拌系统和所述进出料装置连接，设有温度探头，超声波液位计，pH检测仪和加碱装置，以及进出料装置、保温系统，搅拌系统控制连接，实现自动控制，发酵过程结构严密，耐腐蚀性好，有良好的搅拌和混合性能以及高效的热量、质量、动量传递性能。
权利要求书
1.一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述发酵产酸装置包括厌氧罐体，保温系统、搅拌系统和控制系统，所述厌氧罐体包括主罐体和保温层，所述主罐体设有进料装置和出料装置，所述进料装置与主罐体的上端相贯通，所述出料装置与主罐体的下端相贯通，所述保温层设置在主罐体的外部，所述保温层连接保温系统，所述搅拌系统设置在主罐体上，所述控制系统与保温系统、搅拌系统和所述进出料装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述主罐体的器壁的侧面内部设有温度探头，超声波液位计和pH检测仪，所述控制系统与温度探头，超声波液位计和pH检测仪连接。
3.根据权利要求1所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述保温系统包括连接管，循环水泵，水箱和加热棒，所述连接管设置在保温层的上下两端，所述连接管左端与保温层相通，所述循环水泵设置在连接管上，所述连接管的右端连接有水容器，所述加热棒设置在水容器内部。
4.根据权利要求1所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述搅拌系统包括搅拌系统自下至上主要包括由搅拌桨，搅拌轴，轴封、支撑座、传动装置、减速器和变频电机构成，轴封、支撑座、传动装置、减速器和变频电机均设置在厌氧罐体的上端，所述电机纵向设置，所述电机安装有减速器，所述电机的输出轴与搅拌轴纵向固定连接，所述搅拌桨设置在搅拌轴上，所述搅拌桨深入罐体底 部。
5.根据权利要求1所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述主罐体的上端还设有加碱装置。
6.根据权利要求1所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述搅拌系统包括搅拌桨、搅拌轴、电机、轴承、和减震基座，所述电机设置在减震基座上，所述减震基座固定设置在主罐体的上端，所述减震基座的中部设有通孔，所述搅拌轴穿过通孔，所述搅拌轴与减震基座之间设有轴承，所述电机的输出轴与搅拌轴固定连接，搅拌桨安装在搅拌轴的周面。
7.根据权利要求4或6所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述搅拌桨包括第一列桨叶、第二列桨叶，所述第一列桨叶、第二列桨叶设置在所述搅拌轴的周面，所述第一列桨叶与所述第二列桨叶交错排列，所述第一列桨叶的搅拌面与水平面之间的夹角为钝角，所述第二列桨叶的搅拌面与水平面之间的夹角为锐角，所述第一列桨叶、第二列桨叶的搅拌面上分别设有多个第一凹槽、第二凹槽。
8.根据权利要求7所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述第一桨叶的搅拌面与所述水平面之间的夹角为130°，所述第二桨叶的搅拌面与所述水平面之间的夹角为50°。
9.根据权利要求8所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述电机为步进电机。
10.根据权利要求1所述的一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，其特征在于：所述控制系统采用PLC控制系统。
说明书
应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置
技术领域
本实用新型涉及城市污水厂剩余污泥的减量化处理和资源化利用装置，具体是涉及剩余污泥联合秸秆共发酵产酸装置。
背景技术
剩余污泥的处理处置难度大、费用高，如何妥善处理剩余污泥已成为城镇污水处理厂面临的一大难题。研究表明，污水厂每天产生的初沉污泥和活性污泥本身就是比较稳定、可靠的可资源化利用的碳源。这些污泥含有丰富的有机物，通过合理的处理手段，如厌氧发酵，不仅能实现污泥减量，而且能够产生易生物降解的溶解性有机物(SCOD)及挥发性脂肪酸(VFAs)。挥发性脂肪酸作为生物脱氮除磷碳源回用到污水厂，可以强化对污水中氮磷等营养物的去除，对南方地区低碳源城市污水厂的达标排放和提标改造具有现实意义。但目前许多中小城镇污水厂剩余污泥的碳氮比(C/N)较低，不利于厌氧微生物代谢，产酸效率低。
近年来，农作物秸秆成为农业生产地区面源污染的新源头，因缺乏成熟经济的处置技术，每年夏、秋收季节，总有秸秆在田间焚烧，不仅成为大气污染的一大来源，还造成秸秆资源极大浪费。秸秆中含有大量的纤维素和半纤维素，这些物质在厌氧微生物作用下发酵降解后，能够产生很多具有高附加值的物质，如氢气、甲烷和挥发性脂肪酸等。将秸秆作为外加碳源添加至剩余污泥厌氧发酵过程，可以促进污泥发酵产酸过程中蛋白质的转化，增加挥发酸的累积量，解决了剩余污泥因碳氮比低而产酸效率低等问题。
因此，设计开发针对秸秆和剩余污泥联合厌氧装置，该装置可在适当的预处理条件下，达到细胞破壁(破壁作用)目的的同时，一定程度上破坏木质纤维的稳定结构(破稳作用)，从而提高污泥有机质的能源转化效率并充分实现有机固体废弃物循环利用，实现剩余污泥的减量化、资源化和农业固体废弃物的无害化、资源化。
发明内容
本实用新型提供了一种秸秆联合剩余污泥厌氧发酵产酸装置，该装置将污水厂剩余污泥处理处置与农业废弃物利用有机结合起来，剩余污泥和秸秆在厌氧装置中进行连续发酵产挥发性脂肪酸，产生的发酵液可作为碳源回用于污水处理工艺，从而实现固体废弃物(城市剩余污泥和农业秸秆)的资源化利用。
一种应用于秸秆联合剩余污泥共发酵产酸的装置，所述发酵产酸装置包括厌氧罐体，保温系统、搅拌系统和控制系统，所述厌氧罐体包括包括主罐体和保温层，所述主罐体设有进料装置和出料装置，所述进料装置与主罐体的上端相贯通，所述出料装置与主罐体的下端相贯通，所述保温层设置在主罐体的外部，所述保温层连接保温系统，所述搅拌系统设置在主罐体上，所述控制系统与保温系统、搅拌系统和所述进出料装置连接。
为了进一步实现本实用新型，所述主罐体的器壁的侧面内部设有温度探头，超声波液位计和pH检测仪。
为了进一步实现本实用新型，所述控制系统与温度探头，超声波液位计和pH检测仪连接。
为了进一步实现本实用新型，所述保温系统包括连接管，循环水泵，水箱和加热棒，所述连接管设置在保温层的上下两端，所述连接管左端与保温层相通，所述循环水泵设置在连接管上，所述连接管的右端连接有水容器，所述加热棒设置在水容器内部。
为了进一步实现本实用新型，所述搅拌系统包括搅拌系统自下至上主要包括由搅拌桨，搅拌轴，轴封、支撑座、传动装置、减速器和变频电机构成，轴封、支撑座、传动装置、减速器和变频电机均设置在厌氧罐体的上端，所述电机纵向设置，所述电机安装有减速器，所述电机的输出轴与搅拌轴纵向固定连接，所述搅拌桨设置在搅拌轴上，所述搅拌桨深入罐体底部。
为了进一步实现本实用新型，所述主罐体的上端还设有加碱装置。
为了进一步实现本实用新型，所述搅拌系统包括搅拌桨、搅拌轴、电机、轴承、和减震基座，所述电机设置在减震基座上，所述减震基座固定设置在主罐体的上端，所述减震基座的中部设有通孔，所述搅拌轴穿过通孔，所述搅拌轴与减震基座之间设有轴承，所述电机的输出轴与搅拌轴固定连接，搅拌桨安装在搅拌轴的周面。
为了进一步实现本实用新型，所述搅拌桨包括第一列桨叶、第二列桨叶，所述第一列桨叶、第二列桨叶设置在所述搅拌轴的周面，所述第一列桨叶与所述第二列桨叶交错排列，所述第一列桨叶的搅拌面与水平面之间的夹角为钝角，所述第二列桨叶的搅拌面与水平面之间的夹角为锐角，所述第一列桨叶、第二列桨叶的搅拌面上分别设有多个第一凹槽、第二凹槽。
为了进一步实现本实用新型，所述第一桨叶的搅拌面与所述水平面之间的夹角为130°，所述第二桨叶的搅拌面与所述水平面之间的夹角为50°。
为了进一步实现本实用新型，所述电机为步进电机，所述控制系统为PLC控制系统。
有益效果：
1、本实用新型提供了一种秸秆联合剩余污泥厌氧发酵产酸装置，该装置将污水厂剩余污泥处理处置与农业废弃物利用有机结合起来，剩余污泥和秸秆在厌氧装置中进行连续发酵产挥发性脂肪酸，产生的发酵液可作为碳源回用于污水处理工艺，从而实现固体废弃物(城市剩余污泥和农业秸秆)的资源化利用。
2、本实用新型通过PLC自动控制与温度探头，超声波液位计，pH检测仪和加碱装置，以及进出料装置、保温系统，搅拌系统控制连接，实现自动控制发酵过程。
3、本实用新型通过设有减震装置，能够减轻搅拌轴产生的震动，使电机工作稳定，通过搅拌轴与减震基座之间设有轴承，使减震基座承受大部分负荷，大大减轻了齿轮的磨损，提高设备的使用寿命。
4、本实用新型通过搅拌桨包括第一列桨叶、第二列桨叶，第一列桨叶、第二列桨叶的搅拌面均与水平面呈一定的角度，第一桨叶、第二桨叶倾斜设置，减少第一桨叶、第二桨叶在搅拌时的阻力，同时设置的第一凹槽、第二凹槽使得物料与第一桨叶、第二桨叶之间的摩擦大，便于带动物料，搅拌效率高，物料混合均衡，能量和药物传递性能强，有利于促进产酸反应进行;有利于减少气泡产生，保障发酵处于厌氧环境。
5、本厌氧装置结构严密，耐腐蚀性好，有良好的搅拌和混合性能以及高效的热量、质量、动量传递性能;在保持生物反应要求的前提下，降低耗能，有良好的热量交换性能，以维持生物反应的最适合温度;有合理的仪表控制。
