[实用新型]一体化有机污泥高温微好氧卧式消化反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于污水生物处理技术，涉及一种高温微好氧消化反应器，其适用于含固率4-20％，挥发性有机固体浓度占90％-40％的液态有机固体废弃物，如城市污泥、家禽养殖厂排放的有机废弃物、厨余、牲口粪便等液态有机物。

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。据预测，2010年我国城市污水排放量将达到440亿m³/d；2020年将达到536亿m³/d。目前我国污水处理量和处理率虽然不高，但城市污水处理厂每年排放干污泥大约30万吨，而且还以每年10％的速度增长。我国现有污水处理厂，有很大一部分污泥处理设施没有有效运行，污泥没有得到妥善处理，致使城市污水处理的最终问题落到了污泥处理上。因此，如何有效处理污水厂污泥是国际范围内污(废)水处理领域中所面临的最为重要而复杂的问题。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种一体化有机污泥高温微好氧卧式消化反应器，通过好氧菌、兼性菌、厌氧菌的共同作用将挥发性有机物降解，转变成高质量、安全可靠的生物有机肥，本反应器结构紧凑、操作简单、采用地埋或半地埋的方式放置，美化环境。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案如下：一体化有机污泥高温微好氧卧式消化反应器，包括反应器本体、控制系统、搅拌系统和设置在反应器底部的曝气系统，所述反应器本体上设有进料口、出料口和放空口，所述反应器本体内设有至少三挡板，所述挡板将反应器本体依次分为进料区、至少两个反应区和出料区，所述进料区与反应区、出料区与反应区底部相通；所述反应区与反应区之间上部相通；且各反应区内分别安装有双层叶片组合式搅拌器。

本实用新型为有机污泥的单级高温微好氧消化反应器，利用在自然界中存在的嗜热菌，在50-60℃高温条件下，进行搅拌混合反应，同时提供曝气，高效去除有机污泥中有害物质和有机质，将其转变成高质量的、无病原菌的生物有机肥，并可安全农用。

本实用新型适用于含固率在4-20％，挥发性有机固体浓度占90％-40％的液态有机固体废弃物，如城市污泥、家禽养殖厂排放的有机废弃物、厨余、牲口粪便等液态有机物。由于投入反应器内的污泥浓度高，粘度大，需氧量多，而传质进入反应器的氧量有限，因此是不完全好氧，而是微好氧状态，即通过好氧菌、兼性菌、厌氧菌的共同作用将挥发性有机物降解，最终获得稳定的、无害化、可作为肥料的有机固体，解决了有机污泥最终出路问题。

本实用新型属于单级反应器，但根据停留时间内部设置有两个或两个以上的反应区，其结构紧凑、操作简单、占地面积小；而每个反应区内设有一个双层叶片组合式搅拌器，通过该搅拌器的搅拌，起到混合无死角，达到污泥悬浮作用，促进微生物吸取有机物和氧气；还可通过搅拌产生的剪切力作用将气体充分分散，打碎大气泡，使气液均一化，延长气液接触时间，提高氧的传质效率，完成气液传质过程，从而保证微生物自身氧化反应完全，释放足够热量，确保反应器的高温状态。

本实用新型根据实际情况，采取地埋或半地埋的方式来安置本反应器，这样不仅可以减少热量的损失，而且也可以减少占地面积。

作为本实用新型的优选实施例：所述组合式搅拌器的上层叶片为径流型的涡轮式叶片，下层叶片为轴流型的推进式叶片。径流型叶片用于气体分散；轴流型叶片由于其循环能力强、排出量大，有利于气体分散的特点，同时对固体颗粒的悬浮操作也十分有效；当底部有分散不良而凝并的气泡进入上部区域后，可重新被具有高剪切力的涡轮式叶片分散、打碎，延长气相停留时间，提高氧的传质效率，增加气液传质比表面积。

叶轮的大小影响叶轮的排出流量和动力消耗，本实用新型反应器中由于污泥浓度高，黏度大，流动性差，若叶片半径过小，容易造成“圆柱状回转区”；为避免反应器中轻组分物质集中在搅拌器转轴附近，导致气、液、固分布不均，根据理论推导和计算，本反应器中涉及的组合式搅拌器中，其叶片的长度与反应区的最窄处宽度比选择在0.30-0.60之间。

本实用新型中，所述组合式搅拌器的叶片与运动方向呈40°-60°角；采用上述结构设计后，其不仅可以起到增加排液量、提高动力效率作用；当叶轮运动时，除可产生水平环流作用外，还可以产生轴向分流作用。

为使反应器结构更加美观，更符合实际使用的情况，本反应器采用卧式长方体结构，其长度与宽度之比为2-4∶1。

为保证反应器不受外界气温影响，较少散热量，所述反应器本体的外围设有保温层。