本實用新型屬于環(huán)境領(lǐng)域中的廢物資源化利用方向，具體涉及利用城市污泥酸化后的水解液在推流式厭氧消化池產(chǎn)沼氣的新方法。

背景技術(shù)：

城市污水經(jīng)過多種工藝處理后，出水達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，過程中會產(chǎn)生大量的污泥。城市污泥是包含水、泥沙、纖維、動植物殘體及各種絮體、膠體、有機質(zhì)、微生物、病菌、蟲卵等的復(fù)雜多相體系，如不加穩(wěn)定處理而任意排放到水體中，其中的有機物和氨氮將大量消耗水體中的氧，造成水體水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響水生物的生存，并會造成水體的富營養(yǎng)化，促使藻類惡性繁殖，造成水體的赤潮和綠潮現(xiàn)象，不僅使城市水源水質(zhì)惡化，影響生活用水和工農(nóng)業(yè)用水，還將使?jié)O業(yè)產(chǎn)量下降，造成巨大經(jīng)濟損失；如果利用到農(nóng)業(yè)上，其中的重金屬會污染土壤和作物；污泥中還含有致病菌、寄生蟲卵等危害人類健康的因素，處理不當(dāng)，會造成疾病的傳播。這就給環(huán)境造成了嚴(yán)重的二次污染。因此污泥必須在進行最終處置之前進行處理，達到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的目的。

目前我國污泥處理工藝都需要經(jīng)過脫水處理，常用的脫水工藝包括帶式壓濾脫水、離心脫水及板框壓濾脫水方法，無論哪種辦法，污泥脫水處理前和脫水處理后都會產(chǎn)生大量的水解液和壓濾液，但目前鮮見針對污泥脫水后壓濾液的資源化研究及應(yīng)用，亦無關(guān)于水解壓濾液回用實踐的專利。參考我國于1984年頒布并實施《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)及2011年3月試行的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南》及國內(nèi)外研究成果，水解液和壓濾液產(chǎn)生量巨大且性質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定，分析認為是厭氧消化產(chǎn)沼氣的理想原料。

可見，探索新的適合實際工程應(yīng)用的水解壓濾液資源化處理方法是具有很大的開發(fā)應(yīng)用價值，值得進一步研究。目前，將水解液和壓濾液混合處理，并采用推流式厭氧消化池產(chǎn)沼氣進行能源回收的處理國內(nèi)還沒見報道。因此，本實用新型充分利用水解液與壓濾液兩者性質(zhì)接近穩(wěn)定、便于混合處理及推流式厭氧消化池的總?cè)莘e小、有機負荷率高、水力停留時間短、能耗低、安全性較高等特點，避免分開處理的繁復(fù)和額外費用，合理回用水解壓濾液并回收沼氣能源，既減少了生態(tài)環(huán)境壓力又可以變廢為寶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于充分利用水解液和壓濾液的性質(zhì)相近狀態(tài)穩(wěn)定的特性進行混合集中處理，并采用推流式厭氧消化池進行產(chǎn)氣回收能源，提供一種高效合理的回用污泥處理廠大量產(chǎn)生的水解液和壓濾液的資源化工藝方法，以提高污泥處理減量化和資源化效果，降低處理成本并變廢為寶，回收沼氣能源降低處理廠能耗及減少溫室氣體的排放。

一種推流式厭氧消化系統(tǒng)，依次包括推流式厭氧消化池、消化池上部覆蓋的紅泥塑料膜、后續(xù)沼氣處理設(shè)備：依次是恒壓裝置、氣水分離器、脫硫裝置、沼氣流量計、卸壓裝置、紅泥塑料貯氣袋、貯壓裝置及阻火凈化分配裝置以及沼氣利用裝置。

所述的推流式厭氧消化池分為紅泥塑料厭氧池前槽及紅泥塑料厭氧池后槽。

另外公開一種利用城市污泥酸化后的水解液和壓濾液在推流式厭氧消化池產(chǎn)沼氣的方法，該方法包括下述步驟：

(1)預(yù)處理：來廠污泥含水率一般在80%-90%之間，首先加入改性藥劑改變其表面顆粒污染物的特性，然后再轉(zhuǎn)入生物調(diào)理池并添加堿性調(diào)理劑以強化污泥水解酸化，激活顆粒污染物微生物活性，從而使有機物溶出，析出上清液，即水解液。

污泥調(diào)理后，有機物已被溶出的污泥再進入生物穩(wěn)定池進行生物穩(wěn)定，增加停留時間使小顆粒沉淀并產(chǎn)生惰性消除臭味，最后進入壓濾車間利用高效的隔膜壓濾機進行脫水，得到壓濾液。

(2)水解壓濾液混合：把水解液和壓濾液通過管道集中輸送到混合池，在混合池中充分?jǐn)嚢韬笤倥湃胪屏魇絽捬跸亍?/p>

(3)厭氧消化：水解壓濾混合液先進入進水蓄水池，再由底部進入?yún)捬跸?，流量?00-400m3/d之間，采用連續(xù)推流式進水方式，再經(jīng)由出水蓄水池進入后續(xù)除磷槽等后續(xù)處理裝置。

(4)沼氣收集處理：由于消化池上部覆蓋了紅泥塑料膜，通過輸送管送到后續(xù)沼氣處理設(shè)備，依次是恒壓裝置、氣水分離器、脫硫裝置、沼氣流量計、卸壓裝置、紅泥塑料貯氣袋、貯壓裝置及阻火凈化分配裝置，最后再連接沼氣利用裝置。

污泥加入改性藥劑改變其表面顆粒污染物的特性，然后再轉(zhuǎn)入生物調(diào)理池并添加堿性調(diào)理劑以強化污泥水解酸化，激活顆粒污染物微生物活性，從而使有機物溶出，析出的水解液。

調(diào)理后溶出有機物之后的污泥進入生物穩(wěn)定池進行生物穩(wěn)定，再進入壓濾車間利用高效的隔膜壓濾機進行脫水得到的。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下步驟和要點加以實現(xiàn)：

1.首先，水解壓濾混合液是污泥酸化后產(chǎn)生的水解液和機械壓濾后產(chǎn)生的壓濾液按約1:1的比例混合得到，兩者混合后需要攪拌和穩(wěn)定處理，混合液COD范圍在1000-5000mg/L、PH范圍在7.0-7.5、NH₃-N范圍在100-300mg/L、VFA范圍在550-1000mg/L、堿度范圍在2000-3000mgCaCO₃/L及SS在1000-4000mg/L為佳。

2.混合液經(jīng)攪拌和穩(wěn)定處理后由管道輸送到推流式厭氧消化池，消化池采用連續(xù)進水，消化池前后設(shè)置進水蓄水池和出水蓄水池以便控制流量，流量以300-400m³/d為佳，水解壓濾液經(jīng)由消化池底部進去，上部覆蓋有軟體塑料膜收集沼氣，溫度以20-30℃范圍變化為佳，再由管道輸出沼氣作后續(xù)利用。

3.厭氧消化系統(tǒng)除了厭氧消化池以外，還有一系列后續(xù)處理配置，有水封裝置、恒壓裝置、氣水分離器、脫硫裝置、沼氣流量計、卸壓裝置、紅泥塑料貯氣袋、貯壓裝置及阻火凈化分配裝置，最后再連接沼氣利用裝置。

4.厭氧消化系統(tǒng)所有裝置都由微電腦程序設(shè)定自動控制，沼氣池內(nèi)設(shè)置溫度計監(jiān)控溫度，脫硫塔同時配置氣體流量計，以便監(jiān)控沼氣產(chǎn)量。

本實用新型的特點在于：就地回用污泥壓濾液變廢為寶，結(jié)合水解液和壓濾液性質(zhì)相近狀態(tài)穩(wěn)定的特點進行集中混合處理，減免兩者分別處理帶來的額外費用和環(huán)境壓力。另外，綜合混合液的COD和NH₃-N值高，VFA和堿度值符合厭氧消化條件的特點，選用產(chǎn)氣效率高、造價低、操作簡便的推流式厭氧消化系統(tǒng)進行連續(xù)進水處理，相對其他厭氧消化方法，其消化速度更快，處理量更多，回收的沼氣資源能節(jié)省大量能源投入，全自控化配備也能節(jié)省大量人力，有利于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1 污泥水解壓濾流程圖。

圖2 推流式厭氧消化系統(tǒng)工藝流程圖。

具體實施方式

厭氧消化系統(tǒng)：厭氧池為地埋隧道型推流式，容積為60m×10m×5m，共4個部分，上部覆蓋紅泥塑料膜，后續(xù)裝備有水封裝置、恒壓裝置、氣水分離器、脫硫裝置、沼氣流量計、卸壓裝置、紅泥塑料貯氣袋、貯壓裝置及阻火凈化分配裝置，最后再連接沼氣利用裝置。

實施例子：

(1)預(yù)處理：來廠污泥含水率一般在75%-80%之間，首先加入改性藥劑改變其表面顆粒污染物的特性，然后再轉(zhuǎn)入生物調(diào)理池并添加堿性調(diào)理劑以強化污泥水解酸化，激活顆粒污染物微生物活性，從而使有機物溶出，析出上清液，即水解液。

污泥調(diào)理后，有機物已被溶出的污泥再進入生物穩(wěn)定池進行生物穩(wěn)定，增加停留時間使小顆粒沉淀并產(chǎn)生惰性消除臭味，最后進入壓濾車間利用高效的隔膜壓濾機進行脫水，得到壓濾液。

(2)水解壓濾液混合：把水解液和壓濾液通過管道集中輸送到混合池，在混合池中充分?jǐn)嚢韬笤倥湃胪屏魇絽捬跸亍?/p>

(3)厭氧消化：水解壓濾混合液先進入進水蓄水池，再由底部進入?yún)捬跸?，流量?00-400m³/d之間，采用連續(xù)推流式進水方式，再經(jīng)由出水蓄水池進入后續(xù)除磷槽等后續(xù)處理裝置。

(4)沼氣收集處理：由于消化池上部覆蓋了紅泥塑料膜，通過輸送管送到后續(xù)沼氣處理設(shè)備，依次是恒壓裝置、氣水分離器、脫硫裝置、沼氣流量計、卸壓裝置、紅泥塑料貯氣袋、貯壓裝置及阻火凈化分配裝置，最后再連接沼氣利用裝置。

污泥月處理量、進出料含水率及沼氣產(chǎn)量統(tǒng)計見表1：

表1污泥月處理量、進出料含水率及沼氣產(chǎn)量統(tǒng)計。