專利名稱：污泥厭氧消化方法和消化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對處理排放污水時(shí)產(chǎn)生的污泥(淤渣)進(jìn)行厭氧消化的方法，一種用于含有污水的初級污泥的厭氧消化器，以及主要包括這種消化器的處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
對來自諸如生活污水等的排放污水進(jìn)行厭氧消化，主要包括利用相當(dāng)大的胞粒摧毀動力進(jìn)行水解和甲烷發(fā)酵，以便能夠去除污泥中包含的大量有機(jī)材料。
作為示例，污泥來源于原排放污水的沉淀。在消化器的出口處，一方面可以獲得消化后的污泥，另一方面可以同時(shí)獲得污水，這兩部分可以分別經(jīng)受多種附加處理。
文獻(xiàn)US 6673243中提出了一種污泥厭氧消化器，其包括一個(gè)罐體，利用并未到達(dá)罐體頂部的橫向壁，該罐體被分隔成多個(gè)相繼的容室。在上游第一容室中，待處理的污泥通過供給管輸入到其底部，處理后的污泥通過排放管從下游最終容室排出。
中間的橫向壁在其底部包括一個(gè)開口，以允許污泥和污水從該橫向壁的上游容室流到下游容室。
另一方面，其它橫向壁均沒有底部開口。相反，污水的流動是交替地上升和下降的，而污泥在被消化之后會聚集在一個(gè)容室中，但不會向下游流動。因此，這種消化器的有效性受到很大削弱。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決這些問題。
為此，根據(jù)其第一方面，本發(fā)明涉及一種用于對處理排放污水時(shí)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行厭氧消化的方法，其包括以下步驟—將流動的初級污泥輸入到污泥厭氧消化器的上游部分中，所述初級污泥含有污水，并且干物質(zhì)濃度低于40g/l；—在消化器中維持厚度小于0.6m的一層污泥，該污泥通過厭氧消化而被改性；—使所述污水在消化器中以基本水平的方式至少在消化器的有用部分中從消化器的上游部分向下游部分流通(circulate)于污泥之上和之中，并且將所述污水從消化器中排出，以從消化器排放出污泥消化產(chǎn)生的可溶物；—將污泥從消化器排出。
因此，從干物質(zhì)的水解消化開始，所形成的可溶成分即被從污泥層抽出。通過這種方式，可以防止或顯著減輕罐體中的污泥消化受阻或至少是減速的現(xiàn)象。因此，可以以最佳速度連續(xù)進(jìn)行消化，在罐體中所需對污泥的保持能力可極大地減小。
根據(jù)本發(fā)明的一種可行實(shí)施例，在消化器中維持厚度小于0.5m的一層污泥。例如，初級污泥的干物質(zhì)濃度低于20g/l。
根據(jù)其第二方面，本發(fā)明涉及一種用于厭氧消化含有污水的初級污泥的消化器，其用于實(shí)施前面描述的方法。
所述消化器包括具有基本水平底部的罐體，用于向罐體中供應(yīng)初級污泥的供給管，用于從罐體中排出污水的排放管，以及用于從罐體中排出消化后的污泥的排放裝置；所述罐體包括設(shè)在污水流動方向的橫向的至少一個(gè)壁，所述壁限定出上游容室和下游容室，以使得罐體具有經(jīng)供給管流入初級污泥的第一上游容室和經(jīng)排放管排出污水的最終下游容室。
根據(jù)本發(fā)明，所述壁在底部具有將上游容室與下游容室連通的開口，以允許污泥通過，并且實(shí)現(xiàn)污水以基本水平的方向從第一上游容室向著最終下游容室流通于污泥之上和之中。
所述橫向壁從罐體的底部延伸到低于罐體高度的高度，以允許污水中的漂浮物從一個(gè)所述容室溢流到另一個(gè)。
例如，消化器包括分別在底部具有連通開口的至少兩個(gè)橫向壁，由此在罐體中限定出至少三個(gè)相繼的容室。
最后，根據(jù)其第三方面，本發(fā)明涉及一種排放污水處理設(shè)備，其包括至少一個(gè)這樣的消化器。
通過下面結(jié)合附圖所描述的實(shí)施例，可以看出本發(fā)明的其它特點(diǎn)。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的消化器沿著中間縱向豎直平面所作的示意性剖視圖。
圖2是圖1中的消化器沿相同剖面所作的示意性透視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的處理設(shè)備的示意圖，該設(shè)備主要包括沉淀罐、過濾器或過濾裝置以及污泥厭氧消化器，還示出了在該處理設(shè)備中處理排放污水的方法。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可行實(shí)施例的用在處理設(shè)備中的沉淀罐的示意性剖視圖。
圖5是圖4中的沉淀罐沿著線A-A所作的剖視圖。
圖6是圖4中的沉淀罐沿著圖5中的線B-B所作的剖視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可行實(shí)施例的用在處理設(shè)備中的過濾器或過濾裝置的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式
首先參看圖1和2，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的消化器200，其用于處理包含有污水的初級污泥(原污泥)。污泥源于排放污水的預(yù)先處理，例如源于沉淀過程。
消化器200包括具有軸線202的罐體201，該軸線在此用來定義術(shù)語“縱向”。下面的描述針對的是具有大致圓柱形的整體形狀的罐體201。然而，該罐體也可以具有大致矩形的豎直截面，因而可以提供一種很寬的罐體(在水平面中)，同時(shí)保持重量較小。
除了三個(gè)主開口以及如后文所述的一個(gè)或多個(gè)檢測活門以外，罐體201是密封的，所述檢測活門用于例如確保存在氧氣，以便實(shí)現(xiàn)甲烷發(fā)酵。罐體201具有50至70mm之間的相對較小的高度(與圓柱形的直徑相當(dāng))，以及2至3米的長度。作為示例，罐體的容積為250至300升，例如270升。在罐體具有矩形截面的情況下，容積隨著寬度的增加而增大，并且可以達(dá)到幾千升。
罐體201被安置成使得其軸線202基本上水平。罐體包括限定出底部203和頂壁204的大致圓柱形側(cè)壁，以及大致圓盤形的上游端壁205和下游端壁206。
上游端壁205的頂部設(shè)有開口，用于通過供給管207使初級污泥進(jìn)入消化器200。供給管207在罐體201中大致平行于軸線202延伸一小段長度，然后豎直向下延伸例如大約10cm的長度，從而在罐體201內(nèi)靠近上游端壁205形成彎管208，其向著罐體201的底部203敞開。供給管207的開口可以位于罐體201中的污水的液面之上或之下。
下游端壁206在其大致中部靠上的位置設(shè)有開口，其允許通過排放管209將污水從消化器200排出。
排放管209在罐體201中大致平行于軸線202延伸一小段長度，然后豎直向下延伸例如大約10cm的長度，從而在罐體201內(nèi)靠近下游端壁206形成彎管208，其向著罐體201的底部203敞開，以形成成形為具有虹吸作用的入口。該成形為具有虹吸作用的入口大致位于罐體201的底部203與位于罐體201中的污水的液面之間的中部，從而不允許漂浮物質(zhì)和停放在底部203的物質(zhì)逃逸。
罐體201的頂壁204可以包括至少一個(gè)檢測活門211，圖示的本發(fā)明的實(shí)施例中為三個(gè)檢測活門。用于對甲烷發(fā)酵產(chǎn)生的氣體進(jìn)行采樣的裝置也可以連接到頂壁204。
最后，在罐體201的底部203靠近下游端壁206形成有用于將消化后的污泥排出的孔洞。該孔洞連接著用于排放所述污泥的排放管212，用于截止所述排放管212的裝置也被配備。
消化器200還包括三個(gè)橫向壁，分別為上游橫向壁213a、中間橫向壁213b和下游橫向壁213c。根據(jù)本發(fā)明的其它可以預(yù)見的實(shí)施例，消化器也可以根據(jù)不同情況包括不同數(shù)量的橫向壁，例如1至6個(gè)。
橫向壁213a、213b、213c具有大致相同的形狀，即圓盤的一部分。這些壁的圓形輪廓與罐體201的內(nèi)部形狀相匹配，并從底部203到達(dá)一個(gè)低于罐體高度的高度，以使得所述橫向壁213a、213b、213c沿著罐體201的整個(gè)寬度延伸。橫向壁213a、213b、213c還具有頂緣215，其為大致平坦和水平的，與罐體201的底部203之間的距離為罐體201的高度的40％至70％。例如，這些壁的高度大約為20至40cm，主要是大約30cm。
所述橫向壁213a、213b、213c的底部設(shè)有大致圓盤形的連通開口216。連通開口216包括大致圓形的頂緣217，并且從罐體201的底部203延伸到等于所述橫向壁213a、213b、213c的高度的30％至60％的高度。例如，開口延伸至大約10至15cm的高度。
每個(gè)橫向壁213a、213b、213c分別限定出一個(gè)上游容室和一個(gè)下游容室，以將消化器200的罐體201沿縱向分隔成四個(gè)容室218a、218b、218c、218d—第一上游容室218a，初級污泥通過供給管207流入其中，例如，從頂部流入；—兩個(gè)相繼的中間容室218b、218c；—最終下游容室218d，污水從其中經(jīng)排放管219流出。
通過橫向壁213a、213b、213c，可以將懸浮物質(zhì)聚集所形成的污泥保持在每個(gè)容室218a至218d中；過多的漂浮物質(zhì)可以通過溢流而從上游容室流入下游容室，或從下游容室流入上游容室。
容室的軸向長度可以彼此相同，或者，也可以不同。在圖示的例子中，前面的三個(gè)容室218a、218b、218c具有基本相等的長度，最終下游容室218d較短，大致為其它容室的一半。
容室的數(shù)量和消化器的長度可以減??；或者相反，可以增加，以使處理更為精細(xì)。
下面描述消化器200的操作。
含有污水的初級污泥通過進(jìn)給管輸入到消化器200的罐體201中。
這里使用的“初級污泥”是指污泥中的干物質(zhì)(干材料)濃度相對較低，低于25g/l，甚至低于20g/l。特別是可以將干物質(zhì)濃度為5至10g/l的污泥輸入消化器中。更低的濃度也是可以的，但這樣的話處理將變得成本/效率之比降低(大消化器尺寸，大泵流率等)。
污泥可以源于沉淀過程，因此能明顯含有污水?；蛘?，其可以是預(yù)先濃縮的污泥(干物質(zhì)濃度為5％至10％)，主要是為了將其在不同的處理地點(diǎn)之間輸送。
在這種情況下，在被輸入到消化器中之前，濃縮的污泥可被稀釋污水(例如，在沉淀排放污水之后產(chǎn)生的經(jīng)沉淀污水)稀釋，以獲得適合于處理的干物質(zhì)濃度。
污泥以薄穩(wěn)定層的形式沉淀在罐體201的底部203上，例如小于0.5m，甚至小于0.3m。根據(jù)一個(gè)特定的實(shí)施例，污泥層的厚度可以小于0.2m。污水的液面219維持在罐體201中，如圖1和2所示。污水的液面219基本上位于與排放管209的頂端以及橫向壁213a、213b、213c的頂緣215相等的高度。
污泥在消化器200中逐漸碎裂。隨著被消化，污泥液化并通過設(shè)在橫向壁213a至213c中的連通開口216流經(jīng)相繼設(shè)置的容室218a至218d。
關(guān)于污水，其基本上平行于軸線202至少在管201的有用部分(即除了供給和排放區(qū)域之外的部分)中流動。在供給和排放區(qū)域中，污水分別從供給管207向著罐體的底部203沿局部向下方向流動和從罐體的底部203向著排放管209沿向上方向流動。
因此，污水在罐體201的底部203與連通開口216的頂緣217之間基本上水平地流動通過連通開口216，并且從第一上游容室218a向最終下游容室218d流動。在這種流動中，污水在污泥層之上和之中流通。通過這種方式，一方面，污水?dāng)y帶著由污泥消化產(chǎn)生的可溶物，另一方面，強(qiáng)制污泥向著進(jìn)一步下游的容室移動。
然后，污水和可溶物通過排放管209從罐體201排放出來，并且根據(jù)需要而被輸送到另一處理單元。
容納在最終下游容室218d中的消化后的污泥僅僅通過重力作用或是借助于適宜的泵裝置而經(jīng)排放管212排放出來。這一排空過程可以局部也可以完全進(jìn)行；并且可以常規(guī)地(定期)排空消化器，也可以定期(周期性地)或連續(xù)地抽取，例如每日抽取?；蛘?，罐體201不配備污泥排放管，因此污泥被臨時(shí)存儲在消化器200中，并且通過檢測活門211定期排放。
利用根據(jù)本發(fā)明的消化器，可以通過液化和氣化消除污泥中的至少40％、最高達(dá)90％以上的干物質(zhì)，并且在進(jìn)行這一過程時(shí)，污泥被保持在被保持在消化器中5到15天，而不需要加熱消化器，只要其溫度維持在10℃以上的溫度即可。如果消化器被加熱(例如加熱到20至35℃的溫度)，則由于消化器的性能被提高，因此污泥可以更短期地保持在消化器中。
在這些條件下，由于污泥只有50％至低于10％被留下，因此極大地提高了被消化的污泥的濃度。
這一點(diǎn)可以與以前的技術(shù)(污泥在進(jìn)入消化器之前預(yù)先被濃縮)進(jìn)行比較。以前的技術(shù)中，污泥以相對較厚的層的形式大約被保持在消化器中12至40天，消化器被加熱到25至35℃的溫度，所有這些條件僅能實(shí)現(xiàn)消除污泥中的大約30％的干物質(zhì)。
接下來參照圖3描述排放污水處理設(shè)備46。
原排放污水經(jīng)供給管107流入初級沉淀罐100，由此去掉原排放污水中的大量懸浮物。
初級沉淀罐100包括用于經(jīng)沉淀后的污水的排放管109以及用于排放由沉淀所產(chǎn)生的污泥的裝置，排放管109通過供給管4連接著過濾器1或過濾裝置34的入口，過濾裝置34包括并聯(lián)操作的多個(gè)過濾器1。
由初級沉淀所產(chǎn)生的污泥通過放泄裝置例如排放管111放泄到消化器200，排放管111連接著用于將初級污泥供給到消化器200的管207。
污水排放管209連接著初級沉淀罐100中的將要被沉淀的污水的供給入口。消化后的污泥的排放出口通過排放管212連接著污泥濃縮器48的入口。
污泥濃縮器48包括廢水出口49，其(可能通過用于從消化器200排放污水的污水排放管209)連接著初級沉淀罐100中的將要被沉淀的污水的供給入口。
污泥濃縮器48還包括濃縮污泥出口50。污泥可以隨后被適宜地調(diào)質(zhì)和處理，以便用于對土壤增肥的目的。還可以被輸送到泵或焚燒單元。
由過濾器1或過濾裝置34過濾后的污水被通過排放管15排放。如果過濾器1能夠保留包含在將被過濾的污水中的懸浮物，則過濾后的污水被直接排出。相反，過濾后的污水被導(dǎo)向二級沉淀罐51。
過濾器1還包括抽取出口，其允許生物物質(zhì)通過抽取管24抽出。抽取管24可以連接至二級沉淀罐51的入口；或者在設(shè)備沒有配備二級沉淀罐的情況下，連接至初級沉淀罐100中的將要被沉淀的污水的供給入口，或是連接至初級污泥向消化器200的供給入口。
二級沉淀罐51包括用于放泄由沉淀所產(chǎn)生的污泥的裝置，其通過排放管52連接至初級沉淀罐100中的將要被沉淀的污水的供給入口(可以流入管209中)，或者連接至初級污泥向消化器200的供給入口。該污泥的一部分還可以被發(fā)送回過濾器1的頂部，以將生物物質(zhì)維持在預(yù)期級別。
此外，二級沉淀罐51包括用于經(jīng)沉淀后的污水的排放管53。
在圖4至6所示的本發(fā)明的一個(gè)可行實(shí)施例中，根據(jù)總體上的定義，初級沉淀罐100和/或二級沉淀罐51包括—罐體101，其具有底部103，并且相對于污水的流動方向而言，具有上游部分和下游部分，排放污水經(jīng)供給管107流入該上游部分，經(jīng)沉淀后的污水經(jīng)排放管109流出該下游部分；—設(shè)在罐體101中的沉淀表面，其由至少一個(gè)沉淀板114、114’的頂面形成，所述沉淀板的中平面基本上平行于污水的流動方向，并且，以一個(gè)與污水流橫貫的平面作參照，該中平面相對于與該橫貫平面正交的豎直延伸平面傾斜一個(gè)角度(α，β)。
由至少一個(gè)沉淀板形成的第一板組以15°至60°的第一角度(α)傾斜，由至少一個(gè)沉淀板形成的第二板組以15°至60°的第二角度(β)傾斜；所述沉淀板的角度(α，β)、表面精度以及摩擦系數(shù)被如下選擇，即當(dāng)污水流入罐體中時(shí)，污泥沉淀在沉淀表面上并隨后滑向罐體底部，用于污泥的至少一個(gè)放泄管117設(shè)在上述兩個(gè)板組之間，以允許收集在沉淀板頂表面上的污泥在重力作用下落向罐體101的底部103。
罐體101是大致圓柱形的，其被埋置成使其軸線102水平，并且除了下述四個(gè)開口外是密封的—用于引入將被沉淀的污水的開口，其形成在上游端壁105中，供給管107通過向下游方向敞開的彎管108而從該開口延伸到罐體中；—用于排放經(jīng)沉淀后的污水的開口，其形成在下游端壁106中，在此配備有帶開口120的成形為具有虹吸作用的壁119，以將漂浮物質(zhì)保持在罐體中；—位于頂壁104中的檢測活門110；—可能會有的用于排放沉淀所形成的污泥的孔洞，其連接著排放管111，排放管111中也設(shè)有截止裝置112。或者，排放裝置可以包括浸沒在罐體101中的壓力泵，或是升高到罐體101的頂部并且與吸力泵相連的吸管。
罐體包括兩組沉淀板，它們相對于管的豎直縱向中平面113對稱布置。
第一板組(左側(cè))包括五個(gè)沉淀板114a至114e，它們基本平行，在豎直方向上彼此重疊并相隔基本恒定的距離L1，該距離L1大約為30cm。沉淀板114a至114e由頂部至底部從罐體的大致豎直側(cè)壁向著豎直中平面113以大約45°的角度α傾斜。
各沉淀板114的寬度l不同，這取決于它們與罐體底部103之間的距離，但它們的長度L(平行于污水流動方向)基本相同。各沉淀板114與罐體101的豎直側(cè)壁相隔大約10cm的水平距離L2，以使漂浮物質(zhì)在它們之間通過；并且與底部103之間相隔大約30cm的豎直高度H，以便為聚集由沉淀所產(chǎn)生的污泥提供一個(gè)空間115。最后，這些板的頂端位于罐體內(nèi)污水液面116上方距離d處。
第二板組(右側(cè))相對于豎直中平面113與第一板組對稱，并且包括五個(gè)沉淀板114’a至114’e。第一板組與第二板組之間的間隔L3為大約30cm，從而產(chǎn)生一個(gè)空間117，以允許收集在各板上的污泥落向底部，并被引導(dǎo)和集中在罐體101的底部103的中央?yún)^(qū)域中。
用于將沉淀板114、114’支撐并連接在罐體101上的支撐連接裝置118安置在各板的上游端和下游端附近。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可行實(shí)施例，沉淀罐101沿著污水流動方向至少包括第一系列和第二系列的沉淀板114、114’，第二系列位于第一系列下游，每個(gè)系列分別至少包括由至少一個(gè)沉淀板構(gòu)成的第一和第二板組，從而進(jìn)一步促進(jìn)污泥的提取。
在本發(fā)明的一個(gè)可行實(shí)施例中，如圖7所示，根據(jù)總體上的定義，過濾器1包括反應(yīng)室2，在其中，待過濾的污水的流動被設(shè)定為由底部向上流動，并且所述反應(yīng)室2包括—位于底部的用于將被過濾的污水的入口3以及用于充氧氣體的入口6；—位于頂部的用于過濾后的污水的出口14；—過濾器具18，其包括形成了載體的多層固體材料顆粒和堆積在載體表面上的生物物質(zhì)，所述過濾器具18的密度低于將被過濾的污水的密度，并且安置在用于將被過濾的污水的入口3與用于過濾后的污水的出口14之間。
反應(yīng)室2通過至少兩個(gè)設(shè)有開口的壁19a、19b、19c而被分隔為至少三個(gè)疊加的容腔，所述容腔之間形成不同的級，所述開口被布置成可保持住過濾器具18，從而在反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生如下結(jié)構(gòu)—至少兩個(gè)過濾級20a、20b、20c；—以及頂部排出級17，其中用于過濾后的污水的出口14由該頂部排出級17進(jìn)行排出。
每個(gè)過濾級20a、20b、20c設(shè)有一層其自己的過濾器具18，并且在底部包括用于抽出過量生物物質(zhì)的抽取出口22a、22b、22c，每個(gè)過濾級20a、20b、20c中的過濾器具的量和密度是這樣設(shè)置的，即在抽取模式下，至少底部過濾級或者引出了抽取出口22a、22b的過濾級20a、20b在底部沒有配備過濾器具，以使得能夠回收過量的生物物質(zhì)。
反應(yīng)室2限定出豎直定向的主軸X。用于將被過濾的污水的入口3連接著設(shè)有閥門5的供給管4，用于充氧氣體的入口6連接著設(shè)有閥門8的供給管7。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，這兩個(gè)入口3、6設(shè)在反應(yīng)室2的底壁9中，并且向引入容腔10中進(jìn)行輸入，該引入容腔由反應(yīng)室的側(cè)壁11的一部分以及可透過污水和充氧氣體的頂部內(nèi)壁12限定。
用于過濾后的污水的出口14連接著設(shè)有閥門16的排放管15，并且從反應(yīng)室的頂部輸初級17輸出。
反應(yīng)室2通過隔柵19a、19b、19c而被分隔為構(gòu)成各過濾級的疊加容腔，形成在反應(yīng)室的頂壁21與相對設(shè)置的頂壁19c之間的頂部輸初級17沒有配備過濾器具。
每個(gè)過濾級20a、20b、20c在底部包括用于抽取過量生物物質(zhì)的抽取出口22a、22b、22c，其連接著設(shè)有閥門25的抽取管24?？梢栽O(shè)置容腔23a、23b、23c，用來回收所述過量生物物質(zhì)。
過濾器具18被設(shè)計(jì)成，在抽取模式下，其至少在某些容腔中是浮置的，以形成沒有配備過濾器具的自由底部空間31。隔柵19a、19b、19c使得過濾器具18能夠被限定住。還可以設(shè)置用于檢測過量生物物質(zhì)的量的檢測裝置26。
過濾器1可以包括用于使過濾后的污水回流的回流裝置27，其包括連接著泵29的管28，用于對過濾后的污水的至少一部分進(jìn)行附加處理。
在過濾狀態(tài)下，污水和氣體沿向上方向流動通過各過濾級。過濾后的污水通過排放管15排出，而生物物質(zhì)被保持在載體上。污水和/或氣體的供給可以連續(xù)或間歇式地進(jìn)行。
在清洗狀態(tài)下，利用反應(yīng)室2中容納的向下流動的污水，選定級中的過量生物物質(zhì)通過相關(guān)的抽取管24回收。
權(quán)利要求
1.一種用于對處理排放污水時(shí)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行厭氧消化的方法，其特征在于，包括以下步驟-將流動的初級污泥輸入到污泥厭氧消化器(200)的上游部分中，所述初級污泥含有污水，并且干物質(zhì)濃度低于40g/l；-在消化器(200)中維持厚度小于0.6m的一層污泥，該污泥通過厭氧消化而被改性；-使所述污水在消化器(200)中流動，其中污水至少在消化器的有用部分中以基本水平的方式從消化器的上游部分向下游部分流通于污泥之上和之中，以及將所述污水從消化器(200)中排出，以從消化器排放出污泥消化產(chǎn)生的可溶物；-將污泥從消化器(200)排出。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在消化器(200)中維持厚度小于0.5m的一層污泥。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，初級污泥的干物質(zhì)濃度低于20g/l。
4.如權(quán)利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于，輸入到消化器中的初級污泥是利用稀釋污水對預(yù)先經(jīng)過濃縮處理的污泥進(jìn)行稀釋后得到的。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述稀釋污水是通過對排放污水進(jìn)行沉淀而產(chǎn)生的。
6.如權(quán)利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于，消化器(200)被加熱到20至35℃的溫度。
7.如權(quán)利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，通過定期排空消化器(200)而將消化后的污泥排出。
8.如權(quán)利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，通過在消化器(200)的下游端在底部進(jìn)行定期或連續(xù)抽取而將消化后的污泥排出。
9.一種實(shí)施如前面權(quán)利要求中任一所述方法的、用于厭氧消化含有污水的初級污泥的消化器，所述消化器(200)包括具有基本水平底部(203)的罐體(201)，用于向罐體中供應(yīng)初級污泥的供給管(207)，用于從罐體中排出污水的排放管(209)，以及用于從罐體中排出消化后的污泥的排放裝置(212)；所述罐體包括設(shè)在污水流動方向的橫向的至少一個(gè)壁(213a，213b，213c)，所述壁限定出上游容室(218a，218b，218c)和下游容室(218b，218c，218d)，以使得罐體具有經(jīng)供給管(207)輸入初級污泥的第一上游容室(218a)和經(jīng)排放管(209)排出污水的最終下游容室(218d)；其特征在于，所述壁(213a，213b，213c)在底部具有將上游容室與下游容室連通的開口(216)，以允許污泥通過，并且實(shí)現(xiàn)污水以基本水平的方向從第一上游容室(218a)向著最終下游容室(218d)流通于污泥之上和之中。
10.如權(quán)利要求9所述的消化器，其特征在于，所述橫向壁(213a，213b，213c)從罐體的底部(203)延伸到一個(gè)低于罐體(201)高度的高度，以允許污水中的漂浮物從一個(gè)所述容室(218a，218b，218c，218d)溢流到另一個(gè)。
11.如權(quán)利要求10所述的消化器，其特征在于，所述橫向壁(213a，213b，213c)從罐體的底部(203)延伸到等于罐體(201)高度的40％至70％的高度。
12.如權(quán)利要求9至11中任一所述的消化器，其特征在于，所述連通開口(216)從罐體(201)的底部(203)延伸到等于橫向壁(213a，213b，213c)高度的30％至60％的高度。
13.如權(quán)利要求9至12中任一所述的消化器，其特征在于，所述連通開口(216)具有大致圓形的頂緣(217)。
14.如權(quán)利要求9至13中任一所述的消化器，其特征在于，所述橫向壁(213a，213b，213c)在罐體的全長內(nèi)分布。
15.如權(quán)利要求9至14中任一所述的消化器，其特征在于，所述罐體(201)是大致圓柱形的，并且具有基本水平的軸線(202)。
16.如權(quán)利要求9至15中任一所述的消化器，其特征在于，包括分別在底部具有連通開口(216)的至少兩個(gè)橫向壁(213a，213b，213c)，由此在罐體(201)中限定出至少三個(gè)相繼的容室(218a，218b，218c，218d)。
17.如權(quán)利要求1至16中任一所述的消化器，其特征在于，所述供給管(207)向罐體(201)的第一上游容室(218a)的頂部進(jìn)行輸入。
18.如權(quán)利要求1至17中任一所述的消化器，其特征在于，所述排放管(209)包括成形為具有虹吸作用的入口(210)，其位于罐體的底部(203)與污水在所述罐體(201)中的液位(219)之間的大致中間位置。
19.如權(quán)利要求1至18中任一所述的消化器，其特征在于，所述用于排出消化后的污泥的排放裝置包括設(shè)在罐體(201)的底部(203)中的排空孔洞以及與所述排空孔洞相連的用于排放污泥的管(212)。
20.一種排放污水處理設(shè)備，其特征在于，包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1至19中任一所述的消化器(200)，所述處理設(shè)備還包括被供應(yīng)所述排放污水的初級沉淀罐(100)，所述初級沉淀罐(100)包括用于將由沉淀所產(chǎn)生的污泥排空的排出裝置(111)和用于將經(jīng)沉淀后的污水排出的排放管(109)，所述排出裝置(111)連接著供給管(207)，用于向消化器(200)供應(yīng)初級污泥。
21.如權(quán)利要求20所述的處理設(shè)備，其特征在于，所述初級沉淀罐(100)包括-罐體(101)，其具有底部(103)，并且相對于污水的流動方向而言，具有上游部分和下游部分，排放污水經(jīng)供給管(107)流入該上游部分，經(jīng)沉淀后的污水經(jīng)排放管(109)流出該下游部分；-設(shè)在罐體(101)中的沉淀表面，其由至少一個(gè)沉淀板(114，114’)的頂面形成，所述沉淀板的中平面基本上平行于污水的流動方向，并且，以一個(gè)與污水流橫貫的平面作參照，該中平面相對于與該橫貫平面正交的豎直延伸平面傾斜一個(gè)角度(α，β)；由至少一個(gè)沉淀板(114，114a，114b，114c，114d，114e)形成的第一板組以15°至60°的第一角度(α)傾斜，由至少一個(gè)沉淀板(114’，114’a，114’b，114’c，114’d，114’e)形成的第二板組以15°至60°的第二角度(β)傾斜；所述沉淀板的角度(α，β)、表面精度以及摩擦系數(shù)被如下選擇，即當(dāng)污水流入罐體中時(shí)，污泥沉淀在沉淀表面上并隨后滑向罐體底部，用于污泥的至少一個(gè)放泄管(117)設(shè)在上述兩個(gè)板組之間，以允許收集在沉淀板頂表面上的污泥在重力作用下落向罐體(101)的底部(103)。
22.如權(quán)利要求20或21所述的處理設(shè)備，其特征在于，還包括過濾器(1)，所述過濾器包括-用于將被過濾的污水的入口(3)，其連接著用于排放經(jīng)沉淀后的污水的排放管(109)；-用于過濾后的污水的出口(14)；-用于抽出過量生物物質(zhì)的抽取出口(22a，22b，22c)。
23.如權(quán)利要求22所述的處理設(shè)備，其特征在于，所述過濾器包括反應(yīng)室(2)，在該反應(yīng)室中，待過濾的污水的流動被設(shè)定為由底部向上流動，并且所述反應(yīng)室(2)包括-用于將被過濾的污水的入口(3)以及用于充氧氣體的入口(6)，二者位于底部；-位于頂部的用于過濾后的污水的出口(14)；-過濾器具(18)，其包括形成了載體的多層固體材料顆粒和堆積在載體表面上的生物物質(zhì)，所述過濾器具(18)的密度低于將被過濾的污水的密度，并且安置在用于將被過濾的污水的入口(3)與用于過濾后的污水的出口(14)之間；反應(yīng)室(2)通過至少兩個(gè)設(shè)有開口的壁(19a，19b，19c)而被分隔為至少三個(gè)疊加的容腔，所述容腔之間形成不同的級，所述開口被布置成可保持住過濾器具(18)，從而在反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生如下結(jié)構(gòu)-至少兩個(gè)過濾級(20a，20b，20c)；-以及頂部排出級(17)，其中用于過濾后的污水的出口(14)由該頂部排出級(17)進(jìn)行排出；每個(gè)過濾級(20a，20b，20c)設(shè)有一層其自己的過濾器具(18)，并且在底部包括用于抽出過量生物物質(zhì)的抽取出口(22a，22b，22c)，每個(gè)過濾級(20a，20b，20c)中的過濾器具的量和密度是這樣設(shè)置的，即在抽取模式下，至少底部過濾級或者通過抽取出口(22a，22b)進(jìn)行輸出的過濾級(20a，20b)在底部沒有配備過濾器具，以使得能夠回收過量的生物物質(zhì)。
24.如權(quán)利要求22或23所述的處理設(shè)備，其特征在于，還包括二級沉淀罐(51)，所述二級沉淀罐包括-用于將被沉淀的污水的入口，其連接著過濾器(1)的抽取出口(22a，22b，22c)；-用于經(jīng)沉淀后的污水的出口；-用于排放由沉淀所產(chǎn)生的污泥的裝置。
25.如權(quán)利要求20至24中任一所述的處理設(shè)備，其特征在于，還包括污泥濃縮器(48)，所述污泥濃縮器包括-入口，其連接著用于從消化器(200)排出消化后的污泥的出口；-用于濃縮的污泥的出口；-廢水出口，其連接著初級沉淀罐(100)的用于供應(yīng)將被沉淀的污水的供給入口。
全文摘要
本發(fā)明的方法用于將干物質(zhì)濃度低于40g/l的初級污泥引入到消化器(200)的上游部分中，在消化器中維持一個(gè)污泥薄層，使污水基本水平地流通于污泥之上和之中，以及使污水帶著污泥消化產(chǎn)生的可溶物從消化器排出。消化器的罐體(201)被橫向壁分隔為多個(gè)容室(218a－218d)，用于使污水流動，所述橫向壁在它們的下部設(shè)有連通開口(216)。
文檔編號C02F3/00GK1812936SQ200480017768
公開日2006年8月2日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者埃爾韋·菲利普, 西格弗里德·莫努瓦 申請人:埃爾加利亞公司