[发明专利]一种城市污水片区式处理沼气收集系统进行沼气收集利用装置

说明书

本发明涉及污水处理相关技术领域，公开了一种城市污水片区式处理沼气收集系统进行沼气收集利用装置，包括有主沉降池、稠浆降解池、及稠浆上层水流入池三大块，并通过整体密封顶部构成整个城市污水片区式集中处理沼气收集系统。经强制性的过滤及沉淀将污水中的固体污染物绝大部分拦截在主沉降池内，利用多个刮板总成工作将污染物向第二沉降池的抽浆坑集中，然后通过抽浆泵将污染物排到稠浆降解池内，使其在系统内迟滞，延长降解时间，满足可降解污染物集中充分降解达到产生沼气的条件。从而解决传统污水处理管网水流量太大，产生巨量沼气但因太过于分散无法收集利用的弊端，达到沼气收集利用并缩小整个处理系统的空间，降低建设成本和土地占用的目的。

技术领域

本发明涉及污水处理相关技术领域，具体为一种城市污水片区式处理沼气收集系统进行沼气收集利用装置。

背景技术

城市内人们生活产生的粪污主要是经家庭下水管道输送至楼栋设立的化粪池，然后通过污水管道输送到污水处理厂处理，由于人们生活排放的可降解污染物源头都是在居住的小区，通过漫长的污水管道排往污水处理厂，按要求化粪池是应该定期进行清理的，但因城市急剧扩张，化粪池数量众多以及漫长的污水管道遍布城市的每个角落，无法做到及时清理，更因污水管道的多种原因导致长期无法清理，使得城市污水管网内塞满粪污，也就是城市面积有多大，污染的面源就有多大。

由于粪污比重大于水，会自然沉降，加上一些不可降解污染物都会淤塞污水管道，从化粪池到污水管网都淤塞满粪污等可降解污染物，如遇短期强降雨天气浸漫，洪水会将粪污带到公共水域，如遇大洪水淹没城市，化粪池及污水管道的粪污会与公共水域化为一片，覆巢之下无完卵，洪水肆虐后，治理多年的水环境会造成毁灭性的破坏。

污水内的有机污染物在管道内不断发酵降解产生沼气，沼气最主要成分是由50%-80%甲烷（CH4），20%-40%二氧化碳（CO2）两个最重要的温室气体组成，是对温室效应最大贡献的有害气体，巨量而恒定的沼气释放到大气中，对环境产生的破坏是巨大的。

有数据显示：沼气浓度达到5%-16%时，遇明火或高温就会爆炸，在一个标准大气压、25℃下，1m3甲烷的质量大约是0.657kg，甲烷的燃烧热值为55.5MJ/kg，那么1m3甲烷爆炸产生的能量就大约为36.46兆焦，换算成kg后，得出1kg甲烷爆炸所产生的能量大致是18兆焦。公开的数据是-1kgTNT炸药爆炸后，产生的能量大约是4.184兆焦。两相对比，同样的质量下，相等量的甲烷的爆炸势能竟然是TNT炸药的4倍多。

沼气爆炸导致人员伤亡的事故时常见诸各种媒体报道，甚至经常有在路面施工遇沼气爆炸的事故发生。因化粪池与污水管道的窨井盖下存在沼气，就是一个个不定时炸弹，已成为公共安全的一个重大隐患，沼气爆炸不但对人员及公共财产造成伤亡与损失，还会导致污水管道破损，造成污水的泄漏污染地下水。

沼气中的硫化氢是剧毒气体，硫化氢浓度1g/m³以上时，吸入可在数秒内致人闪电型死亡。事实上污水处理环节中人员中毒与化粪池及污水管道沼气爆炸事件的报道屡见不鲜。

种种问题显示，现有的污水处理模式只有在污水处理厂这个末端对污水进行处理，注重的是排出水质的管控，对污水处理厂源头前端至污水排放源头这个广大的区域内污水对整体环境造成地重大危害却被严重忽视，污水只治理末端存在重大弊端，如不进行变革，将会对环境产生持续的破坏。

根据资料显示，我国城镇人口9.0199亿多，按每人每天排粪便量0.15kg计算，城镇人口一天粪便排出总量约13.53万吨，每吨粪便理论可产沼气60m3，一天产生沼气约811.8万m3。餐余湿垃圾大多数成分与粪便基本相似，都是可降解有机物，整体排放量与粪便的量相当，湿垃圾因没有像粪污那样通过管道密封处理，散步更广，其跑冒滴漏对环境的污染要大于粪污，降解过程中产生的沼气也很少被收集利用而释放到大气环境中。湿垃圾的成分与粪污基本相似，大多数是有机可降解物，如果计算上湿垃圾，污水粪便与湿垃圾两项相加，每天城市人口生活排放的有机污染物可产生的沼气量乘以2倍，总量约1623.6万m3。