3.2.4污泥厭氧消化的攪拌方式
厭氧消化是由細菌體的內(nèi)酶和外酶與底物進行的接觸反應(yīng),因此必須使兩者充分混合。為了達到污泥溫度均衡以使有機物充分分解并產(chǎn)生相應(yīng)的消化氣體,必須對消化罐內(nèi)的污泥進行有效的混合攪拌。一般消化池的攪拌設(shè)備應(yīng)能在2-5h內(nèi)將全池污泥攪拌一次。消化池攪拌系統(tǒng)有以下三種主要方式。
(1)池外污泥泵循環(huán)攪拌采用池外泵循環(huán)攪拌消化池中污泥可用于處理能力達4000m3的消化池。對于更大規(guī)模的消化池,循環(huán)需要多臺泵來完成。這種循環(huán)攪拌方式非常適于傳統(tǒng)型和歐式平底型,但需要設(shè)置刮泥器以防止池底沉積物的形成。
(2)螺旋攪拌器攪拌螺旋攪拌器作為循環(huán)攪拌器早在1926年就已發(fā)明。目前在北歐所有平底消化池仍在使用這種攪拌方式。
(3)沼氣循環(huán)攪拌沼氣攪拌是經(jīng)過壓縮機對收集的沼氣加壓后,通過特殊的配氣系統(tǒng)進入消化池下部,上升的氣泡使池中污泥產(chǎn)生相對運動達到攪拌效果。沼氣的注入可以通過懸掛噴桿、噴嘴及混流管方式實現(xiàn)。沼氣攪拌的優(yōu)點是沒有機械磨損,可促進厭氧分解,縮短消化時間。沼氣攪拌適用于各類池型,對于浮蓋型這種攪拌方式是選擇。
國外運行經(jīng)驗表明,采用污泥螺旋攪拌器能耗最低,在同等運行條件下采用沼氣攪拌能耗要高于螺旋攪拌,采用池外污泥泵循環(huán)攪拌由于存在大量水力損失能耗也較高。
3.2.5沼氣(消化氣)的收集和利用
污泥和高濃度有機廢水的厭氧消化均會產(chǎn)生大量沼氣。沼氣的熱值很高,是一種可利用的生物能源,具有一定的經(jīng)濟價值。在設(shè)計消化池時必須同時考慮相應(yīng)的沼氣收集、貯存和安全等配套設(shè)施,以及利用沼氣加熱入流污泥和池液的設(shè)備。
污泥消化所產(chǎn)生的以甲烷為主的消化氣量,主要取決于被消化的揮發(fā)固體量。可以根據(jù)揮發(fā)性固體的分解率和單位重揮發(fā)固體被分解所產(chǎn)生的氣量進行估算。估算每公斤揮發(fā)固體全部消化后可得0.75-1.1m3消化氣(一般含甲烷50%-60%),而污泥揮發(fā)固體的消化率一般為40%-60%.
厭氧消化是由細菌體的內(nèi)酶和外酶與底物進行的接觸反應(yīng),因此必須使兩者充分混合。為了達到污泥溫度均衡以使有機物充分分解并產(chǎn)生相應(yīng)的消化氣體,必須對消化罐內(nèi)的污泥進行有效的混合攪拌。一般消化池的攪拌設(shè)備應(yīng)能在2-5h內(nèi)將全池污泥攪拌一次。消化池攪拌系統(tǒng)有以下三種主要方式。
(1)池外污泥泵循環(huán)攪拌采用池外泵循環(huán)攪拌消化池中污泥可用于處理能力達4000m3的消化池。對于更大規(guī)模的消化池,循環(huán)需要多臺泵來完成。這種循環(huán)攪拌方式非常適于傳統(tǒng)型和歐式平底型,但需要設(shè)置刮泥器以防止池底沉積物的形成。
(2)螺旋攪拌器攪拌螺旋攪拌器作為循環(huán)攪拌器早在1926年就已發(fā)明。目前在北歐所有平底消化池仍在使用這種攪拌方式。
(3)沼氣循環(huán)攪拌沼氣攪拌是經(jīng)過壓縮機對收集的沼氣加壓后,通過特殊的配氣系統(tǒng)進入消化池下部,上升的氣泡使池中污泥產(chǎn)生相對運動達到攪拌效果。沼氣的注入可以通過懸掛噴桿、噴嘴及混流管方式實現(xiàn)。沼氣攪拌的優(yōu)點是沒有機械磨損,可促進厭氧分解,縮短消化時間。沼氣攪拌適用于各類池型,對于浮蓋型這種攪拌方式是選擇。
國外運行經(jīng)驗表明,采用污泥螺旋攪拌器能耗最低,在同等運行條件下采用沼氣攪拌能耗要高于螺旋攪拌,采用池外污泥泵循環(huán)攪拌由于存在大量水力損失能耗也較高。
3.2.5沼氣(消化氣)的收集和利用
污泥和高濃度有機廢水的厭氧消化均會產(chǎn)生大量沼氣。沼氣的熱值很高,是一種可利用的生物能源,具有一定的經(jīng)濟價值。在設(shè)計消化池時必須同時考慮相應(yīng)的沼氣收集、貯存和安全等配套設(shè)施,以及利用沼氣加熱入流污泥和池液的設(shè)備。
污泥消化所產(chǎn)生的以甲烷為主的消化氣量,主要取決于被消化的揮發(fā)固體量。可以根據(jù)揮發(fā)性固體的分解率和單位重揮發(fā)固體被分解所產(chǎn)生的氣量進行估算。估算每公斤揮發(fā)固體全部消化后可得0.75-1.1m3消化氣(一般含甲烷50%-60%),而污泥揮發(fā)固體的消化率一般為40%-60%.