申请日2021.01.07
公开（公告）日2021.04.09
IPC分类号C12P5/02; C12M1/107; C12M1/02; C12M1/00; C02F11/04
摘要
本发明涉及废污处理的技术领域，特别是涉及一种湿法厌氧发酵方法，其可以减少物质分层，避免对正常厌氧发酵流程的影响，使发酵过程可以正常连续的运行，提高对废污物质的处理效果；包括以下步骤：S1、接种物选取；S2、发酵原料制备；S3、启动初始发酵；S4、回流混料；S5、物料添加：随着厌氧发酵的不断进行，沼气的排出效率逐渐降低，此时需要添加新的发酵物料，首先再发酵池中抽出一定30％～40％的沼渣和沼液，可以将粉碎成匀浆的湿垃圾与水按照体积比1:2配比完成后加入至发酵池中进行发酵处理，维持沼气排出的稳定性；S6、脱水除臭；S7、沼液处理；S8、溢出液回收。
权利要求书
1.一种湿法厌氧发酵方法，其特征在于，包括包括以下步骤：
S1、接种物选取：以老沼气池中的沼渣、沼液、以及城镇污水和屠宰场的污水中的污泥作为接种物，混合均匀后，铺设在厌氧发酵池中，作为发酵处理的接种物；
S2、发酵原料制备：以牲畜粪便、植物秸秆碎料以及有机废水作为发酵原料，将其混合均匀后备用；
S3、启动初始发酵：将发酵原料加入至发酵池中的接种物中，并且发酵池中的接种物为发酵原料的25％～30％，并向其中加入废水，使液面没过溢流口处，废水的添加量为发酵原料与接种物混合物体积的2倍，并闭盖进行厌氧初始发酵；
S4、回流混料：在排气的过程中，将部分产生的沼气进行回流，是其分流后并在发酵池内底部排出，随着沼气的不断上升，翻动池底的物料，使发酵物料中的重物质不断的上浮，从而使接种物中的微生物与发酵原料充分均匀的接触，并采用过滤网不断的将发酵过程中上浮的轻物质下压并与发酵池底部的发酵物料接触，同时配备机械搅拌设备对发酵池中的物料进行充分的搅拌，使轻物质和重物质充分混合，减少物质分层的现象，提高对物质发酵效果；
S5、物料添加：随着厌氧发酵的不断进行，沼气的排出效率逐渐降低，此时需要添加新的发酵物料，首先再发酵池中抽出30％～40％的沼渣和沼液，可以将粉碎成匀浆的湿垃圾与水按照体积比1:2配比完成后加入至发酵池中进行发酵处理，维持沼气排出的稳定性；
S6、脱水除臭：在沼气排出端，设置有旋风分离机构，将溢出水面的沼气中的水分与沼气分离，降低沼气中的含水量，并在沼气的运输过程中，对沼气进行除臭处理，以便后续对沼气的综合利用；
S7、沼液处理：对发酵池中抽出的物料进行过滤处理，固体干燥后得到沼渣，过滤出的液体作为沼液，分别进行储存以及后续利用；
S8、溢出液回收：在发酵处理过程中或加减料过程中，发酵池上溢流口处溢流出的液体可以进行暂存，并作为物料添加过程中新料添加中的水分再次进行利用。
2.如权利要求1所述的一种湿法厌氧发酵方法，其特征在于，所述接种物中，各物料的添加量为：
沼渣 5～10份；
沼液 10～15份；
城镇污水中的污泥 3～5份；
屠宰场污水中的污泥 3～5份。
3.如权利要求1所述的一种湿法厌氧发酵方法，其特征在于，所述发酵原料中，各物料的添加比例为：
牲畜粪便 6～9份；
其中包括新鲜牛粪 60％～70％；
新鲜猪粪 30％～40％；
植物秸秆碎料 5～12份。
4.如权利要求1所述的一种湿法厌氧发酵方法，其特征在于，所述植物秸秆碎料的制备方法具体为，首先将植物秸秆切段成10cm长的秸秆段，并将其堆沤3～5天，在堆沤过程中产生的液体直接排入至发酵池中，最后将经过堆沤的秸秆段粉碎成泥浆状，并与牲畜粪便进行混合。
5.如权利要求1所述的一种湿法厌氧发酵方法，其特征在于，所述沼气除臭时，采用脱硫塔进行除臭处理，通过脱硫塔中的三氧化二铁对沼气中的硫化氢进行吸附脱臭。
6.如权利要求1所述的一种湿法厌氧发酵方法，其特征在于，该方法基于一种厌氧发酵装置，该装置包括发酵池(1)、密封盖(2)、电机(3)、减速机(4)、传动轴(5)、多组搅拌棒(6)、多组固定管(7)、多组出气嘴(8)、多组分流管(9)、分离管(10)、排气管(11)、回流管(12)、传输泵(13)、两组气缸(14)、两组伸缩杆(15)和压网(16)，所述发酵池(1)上半区域连通设置有溢流口，并在发酵池(1)顶部设置有密封板(17)，所述密封板(17)上设置有进料口，所述密封盖(2)盖装至进料口处，所述电机(3)安装在减速机(4)输入端处，所述减速机(4)安装在发酵池(1)侧壁上，所述传动轴(5)穿过发酵池(1)侧壁并与减速机(4)输出端连接，并且传动轴(5)与发酵池(1)接触处机械密封，所述多组搅拌棒(6)均安装在传动轴(5)上，并且多组搅拌棒(6)均位于发酵池(1)中，所述多组固定管(7)均安装在发酵池(1)内底部，所述多组出气嘴(8)分别安装在多组固定管(7)上，所述密封板(17)上设置有出气口，所述分离管(10)固定安装在出气口处，所述排气管(11)与分离管(10)连通，所述回流管(12)与排气管(11)连通，所述传输泵(13)安装在回流管(12)上，所述多组分流管(9)均与回流管(12)底端连通，并且多组分流管(9)另一端均穿过发酵池(1)并分别与多组固定管(7)连通，所述多组分流管(9)上分别设置有多组止回阀，所述密封板(17)上设置有两组固定孔，所述两组气缸(14)分别安装在两组固定孔处，所述两组伸缩杆(15)两端分别与两组气缸(14)输出端和压网(16)连接，所述压网(16)位于发酵池(1)中。
7.如权利要求6所述的一种湿法厌氧发酵方法，其特征在于，该装置还包括固定架(18)、旋转轴(19)、多组叶片(20)、第一锥形齿轮(21)、第二锥形齿轮(22)和驱动轴(23)，所述固定架(18)安装在发酵池(1)中，所述旋转轴(19)穿过固定架(18)，并且旋转轴(19)与固定架(18)可转动连接，多组叶片(20)均安装在旋转轴(19)上，并且多组叶片(20)均位于分离管(10)中，第一锥形齿轮(21)和第二锥形齿轮(22)分别安装在旋转轴(19)底端和驱动轴(23)后端，并且第一锥形齿轮(21)与第二锥形齿轮(22)啮合，所述驱动轴(23)穿过发酵池(1)前侧壁伸出，并且驱动轴(23)与发酵池(1)接触处机械密封，所述固定架(18)底部设置有固定座(24)，所述驱动轴(23)穿过固定座(24)，并且驱动轴(23)与固定座(24)可转动连接。
8.如权利要求7所述的一种湿法厌氧发酵方法，其特征在于，该装置还包括脱硫塔(25)，所述脱硫塔(25)底部和顶部分别连通设置有进气端(26)和出气端(27)，所述出气管输出端固定安装在进气端(26)处。
说明书
一种湿法厌氧发酵方法
技术领域
本发明涉及废污处理的技术领域，特别是涉及一种湿法厌氧发酵方法。
背景技术
随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的数量在不断增长，我国现有污水处理厂，存在重水轻泥现象，有很大一部分污泥，包括禽畜粪污，含有有机物的污泥没有稳定化处理和无害化处理，在其直接排放时，容易导致环境污染，抑制了城市污水厂的长期可持续发展，因此，采用废气的污泥、粪污、有机物作为原料，生产沼气等可再次利用的物质，是一种必然的发展趋势，因此，厌氧发酵工艺慢慢成为一种常见的废污处理方式。
厌氧发酵工艺是一种产能又环保的生物处理工艺，已经广泛应用于禽畜粪污、废水、有机固体垃圾处理等领域，在含有固体以及有机物质含量较高的废水处理过程中，一般采用厌氧发酵的方式对污水进行处理，同时还能产生沼气，实现沼气、沼液和沼渣的综合利用，达到能源再利用的目的。
现有的厌氧发酵过程中，一般都将所需要进行处理的废污直接的投入至发酵池中，落入至发酵池中的基质上，通过基质中的微生物进行厌氧发酵处理，但是在厌氧发酵过程中，废污中的轻物质容易形成浮渣，重物质沉降，容易在发酵池中形成两种明显不同密度的物质层，从而影响厌氧发酵的正常进行，进而造成对废污物质的处理效果较差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可以减少物质分层，避免对正常厌氧发酵流程的影响，使发酵过程可以正常连续的运行，提高对废污物质的处理效果的湿法厌氧发酵方法。
本发明的一种湿法厌氧发酵方法，包括以下步骤：
S1、接种物选取：以老沼气池中的沼渣、沼液、以及城镇污水和屠宰场的污水中的污泥作为接种物，混合均匀后，铺设在厌氧发酵池中，作为发酵处理的接种物；
S2、发酵原料制备：以牲畜粪便、植物秸秆碎料以及有机废水作为发酵原料，将其混合均匀后备用；
S3、启动初始发酵：将发酵原料加入至发酵池中的接种物中，并且发酵池中的接种物为发酵原料的25％～30％，并向其中加入废水，使液面没过溢流口处，废水的添加量为发酵原料与接种物混合物体积的2倍，并闭盖进行厌氧初始发酵；
S4、回流混料：在排气的过程中，将部分产生的沼气进行回流，是其分流后并在发酵池内底部排出，随着沼气的不断上升，翻动池底的物料，使发酵物料中的重物质不断的上浮，从而使接种物中的微生物与发酵原料充分均匀的接触，并采用过滤网不断的将发酵过程中上浮的轻物质下压并与发酵池底部的发酵物料接触，同时配备机械搅拌设备对发酵池中的物料进行充分的搅拌，使轻物质和重物质充分混合，减少物质分层的现象，提高对物质发酵效果；
S5、物料添加：随着厌氧发酵的不断进行，沼气的排出效率逐渐降低，此时需要添加新的发酵物料，首先再发酵池中抽出30％～40％的沼渣和沼液，可以将粉碎成匀浆的湿垃圾与水按照体积比1:2配比完成后加入至发酵池中进行发酵处理，维持沼气排出的稳定性；
S6、脱水除臭：在沼气排出端，设置有旋风分离机构，将溢出水面的沼气中的水分与沼气分离，降低沼气中的含水量，并在沼气的运输过程中，对沼气进行除臭处理，以便后续对沼气的综合利用；
S7、沼液处理：对发酵池中抽出的物料进行过滤处理，固体干燥后得到沼渣，过滤出的液体作为沼液，分别进行储存以及后续利用；
S8、溢出液回收：在发酵处理过程中或加减料过程中，发酵池上溢流口处溢流出的液体可以进行暂存，并作为物料添加过程中新料添加中的水分再次进行利用。
具体的，所述接种物中，各物料的添加量为：
沼渣5～10份；
沼液10～15份；
城镇污水中的污泥3～5份；
屠宰场污水中的污泥3～5份。
具体的，所述发酵原料中，各物料的添加比例为：
牲畜粪便6～9份；
其中包括新鲜牛粪60％～70％；
新鲜猪粪30％～40％；
植物秸秆碎料5～12份。
具体的，所述植物秸秆碎料的制备方法具体为，首先将植物秸秆切段成10cm长的秸秆段，并将其堆沤3～5天，在堆沤过程中产生的液体直接排入至发酵池中，最后将经过堆沤的秸秆段粉碎成泥浆状，并与牲畜粪便进行混合。
具体的，所述沼气除臭时，采用脱硫塔进行除臭处理，通过脱硫塔中的三氧化二铁对沼气中的硫化氢进行吸附脱臭。
具体的，该方法基于一种厌氧发酵装置，该装置包括发酵池、密封盖、电机、减速机、传动轴、多组搅拌棒、多组固定管、多组出气嘴、多组分流管、分离管、排气管、回流管、传输泵、两组气缸、两组伸缩杆和压网，所述发酵池上半区域连通设置有溢流口，并在发酵池顶部设置有密封板，所述密封板上设置有进料口，所述密封盖盖装至进料口处，所述电机安装在减速机输入端处，所述减速机安装在发酵池侧壁上，所述传动轴穿过发酵池侧壁并与减速机输出端连接，并且传动轴与发酵池接触处机械密封，所述多组搅拌棒均安装在传动轴上，并且多组搅拌棒均位于发酵池中，所述多组固定管均安装在发酵池内底部，所述多组出气嘴分别安装在多组固定管上，所述密封板上设置有出气口，所述分离管固定安装在出气口处，所述排气管与分离管连通，所述回流管与排气管连通，所述传输泵安装在回流管上，所述多组分流管均与回流管底端连通，并且多组分流管另一端均穿过发酵池并分别与多组固定管连通，所述多组分流管上分别设置有多组止回阀，所述密封板上设置有两组固定孔，所述两组气缸分别安装在两组固定孔处，所述两组伸缩杆两端分别与两组气缸输出端和压网连接，所述压网位于发酵池中。
具体的，该装置还包括固定架、旋转轴、多组叶片、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮和驱动轴，所述固定架安装在发酵池中，所述旋转轴穿过固定架，并且旋转轴与固定架可转动连接，多组叶片均安装在旋转轴上，并且多组叶片均位于分离管中，第一锥形齿轮和第二锥形齿轮分别安装在旋转轴底端和驱动轴后端，并且第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，所述驱动轴穿过发酵池前侧壁伸出，并且驱动轴与发酵池接触处机械密封，所述固定架底部设置有固定座，所述驱动轴穿过固定座，并且驱动轴与固定座可转动连接。
具体的，该装置还包括脱硫塔，所述脱硫塔底部和顶部分别连通设置有进气端和出气端，所述出气管输出端固定安装在进气端处。
与现有技术相比本发明的有益效果为：在对废污进行厌氧发酵时，可以通过气缸带动压网往复上下运动，并通过电机带动传动轴和搅拌棒进行旋转，同时配合部分沼气的鼓气翻料，对物料进行充分的混合，减少轻物质和重物质分层，使其充分与接种物中的微生物进行接触，可以减少物质分层，避免对正常厌氧发酵流程的影响，使发酵过程可以正常连续的运行，提高对废污物质的处理效果，从而对废污起到良好的厌氧发酵处理效果，并且在废污处理过程中，在牲畜粪便中加入了秸秆碎料，不仅可以有效的处理废污，还能对农田废弃物进行处理，提高了资源的可利用率，资源利用率达到99％以上。
（发明人：姚明;赵晓刚;李双建）
