[发明专利]一种外循环两级污泥厌氧消化系统及其应用

权利要求书

1.一种两级污泥厌氧消化系统，其特征在于：包括一级高温厌氧消化反应器(1)、循环回流系统(2)、二级中温厌氧消化反应器(3)、沼气池(4)、集泥池(5)、污泥调配池(6)和预处理装置(7)，所述的循环回流系统(2)设置在预处理装置(7)与一级高温厌氧消化反应器(1)之间。

2.根据权利要求1所述的厌氧消化系统，其特征在于：所述的预处理装置(7)为加热预处理装置或微波预处理装置；

或所述的一级高温厌氧消化反应器(1)的上端设有第一进料口(11)和第二出料口(13)，其下端设置第一出料口(12)和第二进料口(14)；

或所述的预处理装置(7)的上端设有预处理进料口(71)，其下端设有预处理出料口(72)；

或所述的二级中温厌氧消化反应器(3)的上端设有出气口(33)，其下端分别设置第三进料口(31)和第三出料口(32)。

3.根据权利要求2所述的厌氧消化系统，其特征在于：所述的第一进料口(11)与污泥调配池(6)相连；

或所述的第一出料口(12)与二级高温厌氧消化反应器(3)下端的第三进料口(31)相连；

或所述的第三出料口(32)与集泥池(5)相连；

或所述的出气口(33)与沼气池(4)相连；

或所述的预处理进料口(71)通过污泥循环泵(8)与一级高温厌氧消化反应器(1)上端的第二出料口(13)相连，预处理出料口(72)与一级高温厌氧消化反应器(1)下端的第二进料口(14)相连。

4.根据权利要求2所述的厌氧消化系统，其特征在于：所述的循环回流系统(2)是指设置在预处理装置(7)和一级高温厌氧消化反应器(1)之间通过预处理进料口(71)与第二出料口(13)经污泥泵相连，预处理出料口(72)与第二进料口(14)相连所构成的循环回流体系。

5.一种权利要求1-4中任一所述的厌氧消化系统用于污泥处理的应用，其特征在于：包含如下步骤：

(1)将污泥从污泥调配池(6)中通过第一进料口(11)泵入一级高温厌氧消化反应器(1)中；

(2)将部分污泥从一级高温厌氧消化反应器(1)中通过预处理进料口(71)泵入到预处理装置(7)中进行预处理，然后再将预处理的污泥通过预处理出料口(72)循环至一级高温厌氧消化反应器(1)中；

(3)同时将部分污泥从一级高温厌氧消化反应器(1)中通过第一出料口(12)出料至二级中温厌氧消化反应器(3)中，再将部分污泥从二级中温厌氧消化反应器(3)中通过第二出料口(32)出料至集泥池(5)中。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述的污泥包括初沉污泥和/或剩余污泥，其挥发性有机固体浓度占总固体浓度的比例的范围是20％～75％，其含水率范围为88％～98％；

或所述的预处理的污泥量为一级高温厌氧消化反应器(1)有效体积的5～20％；

或所述的从污泥调配池(6)中通过第一进料口(11)泵入一级高温厌氧消化反应器(1)中的污泥量＝从一级高温厌氧消化反应器(1)中通过第一出料口(12)出料至二级中温厌氧消化反应器(3)中的污泥量＝从二级中温厌氧消化反应器(3)中通过第三出料口(32)出料至集泥池(5)中的污泥量＝一级高温厌氧消化反应器(1)总有效体积的1/3～1/5＝二级中温厌氧消化反应器(3)总有效体积的1/10～1/20。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述的预处理为加热预处理或微波辐射预处理。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的加热预处理的工艺操作条件为加热温度为90～120度，加热时间10～60min；

或所述的微波预处理的工艺操作条件为微波频率为2450MHz，微波辐射功率100w～1000w，辐射时间1～10min。

9.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述的一级高温厌氧消化反应器(1)在反应过程中控制温度55±2℃，搅拌速度30～250rpm；

或所述的二级中温厌氧消化反应器(3)在反应过程中控制温度35±2℃，搅拌速度30～250rpm。

10.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述的一级高温高负荷厌氧消化停留时间为3d～5d，二级中温低负荷厌氧消化停留时间为10d～20d。