生活污水處理成套設(shè)備沼氣的收集與利用
污泥和高濃度有機廢水進(jìn)行厭氧消化時均會產(chǎn)生大量沼氣;沼氣的熱值很高(一般為21000~25000 kJ/m3,即5000~6000 kCal/m3),是一種可利用的生物能源。
1、污泥消化過程中沼氣產(chǎn)量的估算:
沼氣成分:一般認(rèn)為CH4 50~70%,CO2 20~30%,H2 2~5%,N2 ~10%,微量H2S等;沼氣產(chǎn)率是指每處理單位體積的生污泥所產(chǎn)生的沼氣量,即m3沼氣/m3生污泥;產(chǎn)氣率與污泥的性質(zhì)、污泥投配率、污泥含水率、發(fā)酵溫度等有關(guān);當(dāng)污泥來自城市污水處理廠,生污泥含水率為96%時:中溫消化,投配率為6~8%,產(chǎn)氣率可達(dá)10~12 m3沼氣/m3生污泥;高溫消化,投配率為6~8%,產(chǎn)氣率可達(dá)22~26 m3沼氣/m3生污泥;投配率為13~15%,產(chǎn)氣率可達(dá)13~15 m3沼氣/m3生污泥
傳統(tǒng)消化池:
傳統(tǒng)消化池又稱為低速消化池,在池內(nèi)沒有設(shè)置加熱和攪拌裝置,所以有分層現(xiàn)象,一般分為浮渣層、上清液層、活性層、熟污泥層等,其中只有在活性層中才有有效的厭氧反應(yīng)過程在進(jìn)行,因此在傳統(tǒng)消化池中只有部分容積有效;傳統(tǒng)消化池的特點就是消化反應(yīng)速率很低,HRT很長,一般為30~90天。
2) 高速消化池
與傳統(tǒng)消化池不同的是,在高速消化池中設(shè)有加熱和/或攪拌裝置,因此縮短了有機物穩(wěn)定所需的時間,也提高了沼氣產(chǎn)量,在中溫(30~35°C)條件下,其HRT可以為15天左右,運行效果穩(wěn)定;但攪拌使高速消化池內(nèi)的污泥得不到濃縮,上清液與熟污泥不易分離。
3) 兩級串聯(lián)消化池
兩級串聯(lián),級采用高速消化池,第二級則采用不設(shè)攪拌和加熱的傳統(tǒng)消化池,主要起沉淀濃縮和貯存熟污泥的作用,并分離和排出上清液;二者的HRT的比值可采用1 : 1~1 : 4,一般為1 : 2。