有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化方法本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01410067635.3,申請(qǐng)日為2014年2月26日,發(fā)明創(chuàng)造名稱為“有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化裝置和方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及固體廢棄物的處理領(lǐng)域,具體涉及一種有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化方法。
背景技術(shù):
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展,城市污水的數(shù)量在不斷增長。據(jù)預(yù)測(cè),2010年我國城市污水排放量將達(dá)到440億m3/d;2020年將達(dá)到536億m3/d。目前我國污水處理量和處理率雖然不高,但城市污水處理廠每年排放干污泥大約30萬噸,而且還以每年10%的速度增長[2]。我國現(xiàn)有污水處理廠,存在重水輕泥現(xiàn)象,有很大一部分污泥沒有穩(wěn)定化處理和無害化處理,污泥處理設(shè)施也沒有有效運(yùn)行,污泥沒有得到妥善處置,導(dǎo)致環(huán)境污染,抑制了城市污水廠的長期可持續(xù)發(fā)展。目前,如何有效處理城市污泥是國際范圍內(nèi)污(廢)水處理領(lǐng)域中所面臨的最為重要而復(fù)雜的問題。污泥消化技術(shù)通過微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解達(dá)到污泥的穩(wěn)定化和無害化?,F(xiàn)有的污泥消化工藝主要有傳統(tǒng)好氧消化工藝、常規(guī)中溫厭氧消化工藝、兩級(jí)厭氧消化工藝、缺氧/好氧消化工藝、自熱高溫好氧消化工藝、兩段高溫好氧/中溫厭氧消化工藝。其中的兩段高溫好氧/中溫厭氧消化工藝將自熱高溫好氧消化工藝與中溫厭氧消化工藝相結(jié)合,先以一段高負(fù)荷自熱高溫好氧消化工藝系統(tǒng)對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)入中溫厭氧反應(yīng)器。該工藝可顯著提高對(duì)病原菌的去除率和后續(xù)中溫厭氧消化運(yùn)行的穩(wěn)定性,但是該工藝尚處在實(shí)驗(yàn)階段。例如中國專利文獻(xiàn)CN100486722C(申請(qǐng)?zhí)?00610087577.6)公開了一種兩階段半固態(tài)有機(jī)廢物消化制肥制氣工藝,把半固態(tài)有機(jī)廢物在串聯(lián)的高溫微好氧和中溫厭氧條件下消化,高溫階段殺滅致病菌、預(yù)分解廢物,中溫階段主分解廢物、產(chǎn)生沼氣,最終產(chǎn)物富含腐殖酸、氮、磷、鉀;具體步驟是首先半固態(tài)有機(jī)廢物進(jìn)入高溫微好氧消化單元,向高溫微好氧消化單元內(nèi)通入空氣,維持高溫微好氧消化單元內(nèi)半固態(tài)廢物的溶解氧濃度在0.1~0.8mg/L,半固態(tài)有機(jī)廢物再微生物作用下開始分解、消耗氧氣并釋放反應(yīng)熱,消化液溫度可達(dá)55℃以上,維持消化液溫度55℃~70℃并保持1~3天;從高溫微好氧消化單元排出的高溫流體靜換熱器降溫后進(jìn)入第二階段的中溫厭氧消化單元,換熱器回收的廢熱以循環(huán)水為載體對(duì)中溫厭氧消化單元進(jìn)行保溫;中溫厭氧消化單元溫度維持在35℃~40℃,pH值維持在6.5~8,消化液中的易降解物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)化為沼氣,第二階段經(jīng)過15~20天后,消化最終產(chǎn)物從中溫厭氧消化單元排出,進(jìn)入沉淀貯存器備用或銷售。該制備工藝的高溫微好氧階段存在充氧困難的問題,實(shí)際作業(yè)中,55℃~70℃的高溫條件下,溶解氧濃度很低,而半固體的物質(zhì)氧傳質(zhì)效率低,充氧非常有限,因此該方法按照文本公開的內(nèi)容難以達(dá)到好氧狀態(tài),而無法達(dá)到好氧條件的話,第一階段無法釋放足夠熱量,有機(jī)固體容易厭氧酸化,從第一階段流出的污泥pH值較低,導(dǎo)致第二階段厭氧消化過程無法產(chǎn)沼氣,并且厭氧消化停留時(shí)間長;另外按照該方法目前公開的內(nèi)容,中溫厭氧消化溫度較難控制到目標(biāo)溫度,這是因?yàn)閾Q熱器回收的廢熱量低(即55℃~70℃到35℃~40℃的溫差熱量很少),難以達(dá)到保溫作用;厭氧池由于停留時(shí)間長,體積龐大,在冬季通過換熱器達(dá)到保溫作用效果就更低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化方法,該方法所用裝置包括高溫好氧反應(yīng)器和厭氧發(fā)酵反應(yīng)器,還包括pH值調(diào)節(jié)池;所述高溫好氧反應(yīng)器為自熱式高溫微好氧反應(yīng)器;pH值調(diào)節(jié)池設(shè)置在高溫微好氧反應(yīng)器和厭氧發(fā)酵反應(yīng)器之間,自熱式高溫微好氧反應(yīng)器的出料口通過管道與pH值調(diào)節(jié)池相通,pH值調(diào)節(jié)池通過管道與泵與厭氧發(fā)酵反應(yīng)器的進(jìn)料口相連通。自熱式高溫微好氧反應(yīng)器包括反應(yīng)罐、污泥回流系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、溫度傳感器和氣體吸收處理裝置;所述污泥回流系統(tǒng)設(shè)置在反應(yīng)罐外部,包括下段管路、污泥回流泵和上段管路;下段管路、污泥回流泵、上段管路和反應(yīng)罐形成一個(gè)相通的回路;曝氣系統(tǒng)包括有曝氣管、曝氣頭、壓力表,曝氣管布置在反應(yīng)罐的底部;溫度傳感器在反應(yīng)罐的上部、中部、下部各設(shè)置一個(gè);氣體吸收處理裝置設(shè)置在反應(yīng)罐的上方,通過管道與反應(yīng)罐的內(nèi)部相通。所述厭氧發(fā)酵反應(yīng)器包括反應(yīng)罐、攪拌器、氣體收集過濾器、溫度傳感器、氣體取樣管和循環(huán)水管路。攪拌器包括電機(jī)、桿軸和攪拌槳葉,電機(jī)固定設(shè)置在反應(yīng)罐的上方,桿軸從上向下穿入反應(yīng)罐內(nèi)部,攪拌槳葉在桿軸上設(shè)置兩層,其中下層的攪拌槳葉設(shè)置在反應(yīng)罐的底部,上層的攪拌槳葉設(shè)置在反應(yīng)罐內(nèi)有效水深的中部。循環(huán)水管路設(shè)置在反應(yīng)罐底部,通過管道與鍋爐連接,鍋爐的燃?xì)庠钔ㄟ^管道與氣體收集過濾器的出氣口相連通。一種如上所述的有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化裝置的消化方法,包括以下步驟:①菌種的馴化,菌種的馴化在自熱式高溫微好氧反應(yīng)器的反應(yīng)罐中進(jìn)行,馴化得到的含有菌種的種泥留1/4~1/2在反應(yīng)罐內(nèi)部。②有機(jī)污泥的高溫微好氧消化過程;打開污泥輸送泵,向自熱式高溫微好氧反應(yīng)器的反應(yīng)罐中送入有機(jī)污泥,有機(jī)污泥的輸送量為反應(yīng)罐的剩余有效體積;開啟污泥回流系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng),有機(jī)污泥開始高溫微好氧消化過程,污泥在自熱式高溫微好氧反應(yīng)器中停留2~3天完成高溫微好氧消化過程;消化溫度維持在45℃~65℃之間。高溫微好氧消化結(jié)束后,消化后的污泥從出料口通過管道進(jìn)入pH值調(diào)節(jié)池,向pH值調(diào)節(jié)池中投入堿液,將pH值調(diào)節(jié)池中的物料的pH值調(diào)到6.8~7.2之間,pH值調(diào)節(jié)完畢后的污泥在池中停留3~5h以釋放污泥中的溶解氧。③有機(jī)污泥的厭氧消化過程;步驟②釋放溶解氧的經(jīng)過高溫微好氧消化的污泥由泵送入?yún)捬醢l(fā)酵反應(yīng)器停留6~20天完成厭氧消化過程,排出泥經(jīng)機(jī)械脫水后直接農(nóng)用。上述步驟②有機(jī)污泥的高溫微好氧消化過程中,自熱式高溫微好氧反應(yīng)器的反應(yīng)罐中的氧化還原電位ORP為0~-100mv。上述步驟③有機(jī)污泥的厭氧消化過程為中溫厭氧消化過程;中溫厭氧溫度是33℃~35℃,污泥在厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中停留10~20天完成厭氧消化過程。進(jìn)一步的,若自熱式高溫微好氧消化后流出的污泥溫度超過60℃,將高溫微好氧消化后的污泥在pH值調(diào)節(jié)池中停留時(shí)間延長0~40min散熱至中溫厭氧溫度范圍;若厭氧池溫度達(dá)不到中溫厭氧溫度范圍,則減少高溫微好氧消化的曝氣量、加大污泥回流給機(jī)械熱量,使得高溫微好氧消化溫度達(dá)到50℃~60℃,保證厭氧池的中溫。可選擇的,步驟③有機(jī)污泥的厭氧消化過程為高溫厭氧消化過程;高溫厭氧消化的溫度為50℃~55℃,污泥在厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中停留6~10天完成厭氧消化過程。進(jìn)一步的,高溫厭氧消化過程產(chǎn)生的甲烷氣體收集并后燃燒產(chǎn)生蒸汽或熱水對(duì)厭氧發(fā)酵反應(yīng)器供熱以維持50℃~55℃的高溫,將甲烷燃燒產(chǎn)生的蒸汽或熱水通過厭氧發(fā)酵反應(yīng)器底部的循環(huán)水管路對(duì)反應(yīng)罐供熱,同時(shí)打開反應(yīng)罐的攪拌器。步驟②中的有機(jī)污泥為含固率在4%~7%,揮發(fā)性有機(jī)固體濃度占60%~90%的液態(tài)有機(jī)固體廢棄物。本發(fā)明具有積極的效果:(1)本發(fā)明的有機(jī)污泥自熱式高溫微好氧-厭氧消化裝置由自熱式高溫微好氧反應(yīng)器和厭氧發(fā)酵反應(yīng)器串聯(lián)而成。前段自熱式高溫微好氧反應(yīng)器通過保溫措施,將揮發(fā)性有機(jī)物好氧消化過程中釋放的熱量進(jìn)行保溫,加上機(jī)械產(chǎn)熱,從而使得反應(yīng)器達(dá)到自升溫至45℃~65℃,保證高溫微好氧消化順利進(jìn)行。后段厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中可選擇的進(jìn)行中溫消化或高溫消化,其中中溫厭氧消化利用了自熱式高溫微好氧反應(yīng)器流出的污泥自帶的熱量,不需外加熱源,節(jié)省成本;而高溫厭氧消化的熱源一部分來自前段的自熱式高溫微好氧流出的污泥自帶的熱量,另一部分熱源的來源是燃燒高溫厭氧消化產(chǎn)生的甲烷獲得,同樣不需外加熱源,節(jié)省成本。厭氧發(fā)酵反應(yīng)器能產(chǎn)具有能源物質(zhì)的甲烷氣體,進(jìn)行了資源化利用;并且消化后污泥保留了氮磷營養(yǎng)成分,經(jīng)脫水后可以農(nóng)用,解決污泥最終出路。(2)本發(fā)明的自熱式高溫微好氧消化過程保證進(jìn)泥的含固率為4%~7%、反應(yīng)器體積大于10m3以上、并且設(shè)置適當(dāng)?shù)钠貧饬亢吞峁┝己玫幕旌献饔?,同時(shí)消化過程中將好氧消化反應(yīng)釋放的熱量保留下來,并通過污泥回流供給不超過30%的機(jī)械能,從而使得反應(yīng)器達(dá)到并維持45℃~65℃的高溫狀態(tài),使得高溫微好氧消化完成的更有效、徹底。由于是微好氧消化過程,曝氣量相對(duì)于好氧消化少,反應(yīng)器內(nèi)污泥自升溫很難達(dá)到70度以上;而對(duì)于有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化過程,有研究表明,當(dāng)自熱式高溫微好氧消化工藝的消化溫度超過65℃時(shí),整個(gè)消化過程的效果變差,具體表現(xiàn)在VSS去除率較低,為20%~30%。(3)本發(fā)明的有機(jī)污泥消化過程的前半段是自熱式高溫微好氧消化過程,而不是自熱式高溫好氧消化過程;自熱式高溫微好氧消化過程供給的空氣量有限,在氧限制條件下,很容易產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸(以下簡稱VFA),而VFA在厭氧條件下,很容易產(chǎn)甲烷;這樣既利于后半段厭氧消化過程對(duì)污泥的進(jìn)一步消化產(chǎn)生甲烷,又能減少曝氣量,降低能耗。由于前半段時(shí)自熱式高溫微好氧消化過程,加快了厭氧消化進(jìn)程,一般厭氧消化要達(dá)到40多天,或更長時(shí)間,但該工藝停留時(shí)間可以達(dá)到縮短到20天以內(nèi)。(4)本發(fā)明適用于含固率在4%~7%,揮發(fā)性有機(jī)固體濃度占60%~90%的液態(tài)有機(jī)固體廢棄物,如城市污泥、家禽養(yǎng)殖廠排放的有機(jī)廢棄物、廚余、牲口糞便等液態(tài)有機(jī)物。由于投入反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度高,粘度大,需氧量多,而傳質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器的氧量有限,因此在自熱式高溫微好氧反應(yīng)器中是不完全好氧,即通過好氧菌、兼性菌、厭氧菌的共同作用將揮發(fā)性有機(jī)物降解,然后進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器發(fā)酵產(chǎn)甲烷,消化后污泥經(jīng)脫水,可作為肥料的有機(jī)固體,解決了有機(jī)污泥最終出路問題。(5)本發(fā)明自熱式高溫微好氧消化后的污泥在pH值調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)pH值并釋放溶解氧,由于自熱式高溫微好氧消化能產(chǎn)生大量VFA,用于厭氧消化過程產(chǎn)甲烷,但VFA會(huì)導(dǎo)致pH值下降,所以,在進(jìn)入?yún)捬醭刂埃都訅A液,將厭氧消化池中的pH值調(diào)到6.8~7.2之間,不要超過7.5。另外,混合池要停留一段時(shí)間,是因?yàn)閺淖詿崾礁邷匚⒑醚跸亓鞒龅奈勰?,帶有些溶解氧,需要釋放出來,不能帶入到厭氧池,否則會(huì)殺死厭氧菌。pH值調(diào)節(jié)池還起到調(diào)配池作用,便于泵將污泥從pH值調(diào)節(jié)池中取出,泵入到厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中。(6)本發(fā)明的消化裝置結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單,即可建于地上,也可地埋或半地埋式,節(jié)約用地,美化環(huán)境。附圖說明圖1為本發(fā)明的消化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;上述附圖中的標(biāo)記如下:高溫微好氧反應(yīng)器1,反應(yīng)罐11,進(jìn)料口11-1,出料口11-2,放空口11-3,污泥回流系統(tǒng)12,曝氣系統(tǒng)13,溫度傳感器14,氣體吸收處理裝置15;厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2,反應(yīng)罐21,進(jìn)料口21-1,出料口21-2,放空口21-3,攪拌器22,氣體收集過濾器23,溫度傳感器24,氣體取樣管25,循環(huán)水管路26;pH值調(diào)節(jié)池3。具體實(shí)施方式(實(shí)施例1)見圖1,本實(shí)施例的有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化裝置包括自熱式高溫微好氧反應(yīng)器1、厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2和pH值調(diào)節(jié)池3。pH值調(diào)節(jié)池3設(shè)置在高溫微好氧反應(yīng)器1和厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2之間,自熱式高溫微好氧反應(yīng)器1的出料口通過管道與pH值調(diào)節(jié)池3相通,pH值調(diào)節(jié)池3通過管道與泵與厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2的進(jìn)料口相連通。自熱式高溫微好氧反應(yīng)器1包括反應(yīng)罐11、污泥回流系統(tǒng)12、曝氣系統(tǒng)13、溫度傳感器14和氣體吸收處理裝置15。所述反應(yīng)罐11的外周設(shè)有保溫層,反應(yīng)罐11設(shè)有進(jìn)料口11-1、出料口11-2和放空口11-3。進(jìn)料口11-1設(shè)置在反應(yīng)罐11的上端,出料口11-2和放空口11-3設(shè)置在反應(yīng)罐11的底部。反應(yīng)罐11內(nèi)部設(shè)有進(jìn)料區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出料區(qū),所述進(jìn)料區(qū)在上部、反應(yīng)區(qū)在中部、出料區(qū)在下部。污泥回流系統(tǒng)12在反應(yīng)罐11外部,包括下段管路、污泥回流泵和上段管路,下段管路上設(shè)有止回閥。污泥回流系統(tǒng)12的下段管路與反應(yīng)罐11的底部相連通,上段管路的出料端與反應(yīng)罐11的頂部相連通。污泥回流泵設(shè)置在下段管路與上段管路之間,將污泥從反應(yīng)罐11的底部抽出,然后從反應(yīng)罐11的頂部重新進(jìn)入反應(yīng)罐11內(nèi)部。所述曝氣系統(tǒng)13包括有曝氣管、曝氣頭、壓力表;曝氣管布置在反應(yīng)罐11的底部;曝氣頭均勻分布在曝氣管上并與曝氣管相通。曝氣頭可提供微小氣泡,以增加氣液相的接觸面積和接觸時(shí)間,曝氣頭數(shù)量與其服務(wù)面積有關(guān);壓力表可以監(jiān)測(cè)曝氣頭是否發(fā)生堵塞,以便及時(shí)疏通。本發(fā)明在反應(yīng)初期,有機(jī)污泥需要氧量多,曝氣量需加大;在反應(yīng)后期,有機(jī)污泥需氧量少,曝氣量需求少。本反應(yīng)器的曝氣系統(tǒng)中還可增設(shè)流量計(jì),用來調(diào)節(jié)曝氣管的流量。溫度傳感器14在反應(yīng)罐11的上部、中部、下部各設(shè)置一個(gè),以檢測(cè)反應(yīng)罐11內(nèi)污泥的溫度。氣體吸收處理裝置15設(shè)置在反應(yīng)罐11的上方,通過管道與反應(yīng)罐11的內(nèi)部相通。所述氣體吸收處理裝置15為生物膜吸收過濾裝置,可以處理H2S、SO2等酸性氣體。厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2包括反應(yīng)罐21、攪拌器22、氣體收集過濾器23、溫度傳感器24、氣體取樣管25和循環(huán)水管路26。反應(yīng)罐21設(shè)有進(jìn)料口21-1、出料口21-2和放空口21-3,進(jìn)料口設(shè)置在反應(yīng)罐21的上部,出料口21-2設(shè)置在反應(yīng)罐21的中部,放空口21-3設(shè)置在反應(yīng)罐21的底部。反應(yīng)罐21內(nèi)設(shè)三個(gè)區(qū)域,依次分為進(jìn)料區(qū)、反應(yīng)區(qū)和出料區(qū),進(jìn)料區(qū)設(shè)在上部,反應(yīng)區(qū)設(shè)在底部,出料區(qū)設(shè)在中部。攪拌器22包括電機(jī)、桿軸和攪拌槳葉,電機(jī)固定設(shè)置在反應(yīng)罐21的上方,桿軸從上向下穿入反應(yīng)罐21內(nèi)部,攪拌槳葉在桿軸上設(shè)置兩層,其中下層的攪拌槳葉距離反應(yīng)罐21的底部30cm,上層的攪拌槳葉設(shè)置在反應(yīng)罐21內(nèi)有效水深的中部,電機(jī)帶動(dòng)兩層槳葉旋轉(zhuǎn)對(duì)罐內(nèi)污泥充分混合攪拌。攪拌器22并不是24小時(shí)一直開啟,而是在對(duì)反應(yīng)罐21進(jìn)行供熱時(shí)才開啟,供熱結(jié)束后亦停止攪拌。氣體收集過濾器23設(shè)置在反應(yīng)罐21的上方,通過管道與反應(yīng)罐21的內(nèi)部相通。氣體收集過濾器23收集反應(yīng)罐21內(nèi)產(chǎn)生的甲烷氣體,將其收集后貯存或燃燒對(duì)反應(yīng)罐21供熱。溫度傳感器24在反應(yīng)罐21的上部、中部、下部各設(shè)置一個(gè),以檢測(cè)反應(yīng)罐11內(nèi)各區(qū)域的污泥的溫度。氣體取樣管25在反應(yīng)罐21的上部、中部、下部各設(shè)置一個(gè),以檢測(cè)反應(yīng)罐11內(nèi)各區(qū)域的氣體成分。循環(huán)水管路26設(shè)置在反應(yīng)罐21底部,通過管道與鍋爐連接,鍋爐的燃?xì)庠钔ㄟ^管道與氣體收集過濾器23的出氣口相連通。使用上述消化裝置對(duì)有機(jī)污泥進(jìn)行高溫微好氧-厭氧消化方法包括以下步驟:①菌種的馴化。取含固率為5%~7%的城市污泥裝入高溫微好氧反應(yīng)器1中,開啟污泥回流系統(tǒng)12及曝氣系統(tǒng)13,好氧消化一段時(shí)間,待溫度上升,并達(dá)到平衡后(即反應(yīng)罐11內(nèi)污泥溫度不再上升),排放反應(yīng)罐11內(nèi)1/2污泥,再補(bǔ)充含固率為5%~7%的新鮮污泥,繼續(xù)運(yùn)行,重復(fù)上述步驟直至反應(yīng)罐11內(nèi)溫度達(dá)到50℃~55℃。待溫度上升至50℃以上,停止曝氣和污泥回流,馴化結(jié)束,排放一部分污泥,反應(yīng)罐11內(nèi)預(yù)留1/3污泥作為種泥。②有機(jī)污泥的高溫微好氧消化過程。打開污泥輸送泵,向自熱式高溫微好氧反應(yīng)器1的反應(yīng)罐11中送入反應(yīng)罐11的2/3有效體積的有機(jī)污泥,有機(jī)污泥與預(yù)留的馴化后污泥裝滿反應(yīng)器,達(dá)到有效體積,反應(yīng)器有0.5m超高;有機(jī)污泥含固率在4%~7%,揮發(fā)性有機(jī)固體濃度占60%~80%;開啟污泥回流系統(tǒng)12和曝氣系統(tǒng)13,曝氣系統(tǒng)13的曝氣量為10~14m3/h,有機(jī)污泥開始高溫微好氧消化過程。污泥在自熱式高溫微好氧反應(yīng)器中停留2~3天進(jìn)行高溫微好氧消化過程。高溫微好氧消化過程中,氧化還原電位ORP為0~-100mv。在消化過程中,污泥好氧消化過程自放熱,污泥回流供給不超過30%的機(jī)械能,同時(shí)由于自熱式高溫微好氧反應(yīng)器1的反應(yīng)器本體的外周設(shè)有保溫層,使得消化溫度無需外加熱源,維持在45℃~65℃之間,在此高溫下對(duì)有機(jī)污泥進(jìn)行滅菌,實(shí)現(xiàn)消化后污泥無害化。若反應(yīng)器溫度上升到65℃以上,則加大曝氣量,關(guān)閉污泥回流,使得散熱增多,以實(shí)現(xiàn)降溫。由于投入反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度高,粘度大,需氧量多,而傳質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器的氧量有限,因此在自熱式高溫微好氧反應(yīng)器中是不完全好氧,即通過好氧菌、兼性菌、厭氧菌的共同作用將揮發(fā)性有機(jī)物降解,很容易產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸(VFA),而VFA在厭氧條件下,很容易產(chǎn)甲烷,因此有機(jī)污泥的高溫微好氧消化過程利于后段有機(jī)污泥的厭氧消化過程。高溫微好氧消化結(jié)束后,消化后的污泥從出料口通過管道進(jìn)入pH值調(diào)節(jié)池3,向pH值調(diào)節(jié)池3中投入氫氧化鈉溶液,將pH值調(diào)節(jié)池3中的物料的pH值調(diào)到6.8~7.2之間。pH值調(diào)節(jié)完畢后的污泥在池中停留3h~5h以釋放污泥中的溶解氧。③有機(jī)污泥的中溫厭氧消化。打開污泥泵,步驟②釋放溶解氧的經(jīng)過高溫微好氧消化的污泥由泵送入?yún)捬醢l(fā)酵反應(yīng)器2中。污泥在厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2中停留10~20天完成厭氧消化過程,無需外加熱源,中溫厭氧溫度是33℃~35℃,排出泥經(jīng)機(jī)械脫水后直接農(nóng)用。若自熱式高溫微好氧消化后流出的污泥溫度過高,超過60℃,將高溫微好氧消化后的污泥在pH值調(diào)節(jié)池3中多停留幾個(gè)小時(shí)散熱。若厭氧池溫度達(dá)不到中溫范圍,可將自熱式高溫微好氧消化的污泥溫度盡量提高,通過減少曝氣量、加大污泥回流給機(jī)械熱量,使得高溫微好氧消化溫度達(dá)到50℃~60℃,保證厭氧池的中溫。本發(fā)明的消化裝置屬于兩級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器,自熱式高溫微好氧反應(yīng)器通過污泥回流進(jìn)行攪拌混合,混合無死角,達(dá)到污泥懸浮作用,促進(jìn)微生物生化反應(yīng),使微生物自身氧化反應(yīng)完全,在自熱式高溫微好氧反應(yīng)器中,經(jīng)過微好氧消化釋放足夠熱量,確保微好氧反應(yīng)器的高溫狀態(tài)和厭氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)污泥的中溫狀態(tài)。實(shí)際運(yùn)行時(shí),采用半連續(xù)式進(jìn)料排料方式。本實(shí)施例中自熱式高溫微好氧消化污泥停留時(shí)間是2天,厭氧消化污泥停留12天。設(shè)自熱式高溫微好氧消化反應(yīng)器有效體積為V,第一天進(jìn)泥量為V/2,停留兩天,第三天進(jìn)泥V/2,排泥V/2。即隔天進(jìn)泥和排泥。從自熱式高溫微好氧消化反應(yīng)器,每天排出泥V,進(jìn)入?yún)捬跸?,厭氧消化池體積為12V,所以,污泥停留時(shí)間為12天。厭氧消化池每天排泥量V。這樣進(jìn)泥和排泥相等。對(duì)于自熱式高溫微好氧消化,由于是自熱式,溫度上升不容易,所以本實(shí)施例中的反應(yīng)器體積為10m3。本實(shí)施例的自熱式高溫微好氧消化階段溫度可達(dá)到45℃~65℃之間,冬季雖會(huì)偏低,但由于反應(yīng)器體積大最低能維持在50℃。本發(fā)明的有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化方法的利用了自熱式高溫微好氧消化能自己產(chǎn)熱的優(yōu)點(diǎn),不需外加熱源,節(jié)省成本。本發(fā)明的消化裝置的厭氧發(fā)酵為中溫消化,利用了自熱式高溫微好氧中污泥自帶的熱量,不需外加熱源,節(jié)省成本。厭氧發(fā)酵反應(yīng)器能產(chǎn)具有能源物質(zhì)的甲烷氣體,進(jìn)行了資源化利用;并且消化后污泥保留了氮磷營養(yǎng)成分,經(jīng)脫水后可以農(nóng)用,解決污泥最終出路。(實(shí)施例2)本實(shí)施例的有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化裝置其余與實(shí)施例1相同,不同之處在于:步驟③有機(jī)污泥進(jìn)行高溫厭氧消化。打開連接管道的閥門,步驟②釋放溶解氧的經(jīng)過高溫微好氧消化的污泥由泵送入?yún)捬醢l(fā)酵反應(yīng)器2中。污泥在厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2中停留6~10天完成厭氧消化過程,高溫厭氧消化的溫度為50℃~55℃,排出泥經(jīng)機(jī)械脫水后直接農(nóng)用。高溫厭氧消化可以使得反應(yīng)速度加快。高溫厭氧消化的熱源一部分來自前段的自熱式高溫微好氧流出的污泥自帶的熱量,另一部分熱源的來源是將高溫厭氧消化產(chǎn)生的甲烷收集后燃燒水得到的蒸汽或熱水通過厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2內(nèi)的循環(huán)水管路26對(duì)反應(yīng)罐21內(nèi)的污泥供熱以維持50℃~55℃的高溫。當(dāng)厭氧發(fā)酵反應(yīng)器2的溫度下降時(shí),向循環(huán)水管路26內(nèi)輸送蒸汽或熱水以對(duì)反應(yīng)罐21內(nèi)的污泥供熱,循環(huán)水管路26供熱的同時(shí)打開攪拌器22使熱量分散均勻,供熱結(jié)束停止攪拌。(實(shí)施例3)本實(shí)施例的有機(jī)污泥高溫微好氧-厭氧消化裝置其余與實(shí)施例1相同,不同之處在于:自熱式高溫微好氧反應(yīng)器1還包括消泡系統(tǒng),所述消泡系統(tǒng)包括空氣消泡管、噴射口;所述空氣消泡管布置在反應(yīng)罐11的上部,管壁上均勻開有小孔;所述噴射口安裝在反應(yīng)器本體的頂端。本消泡系統(tǒng)工作時(shí),通過空氣消泡管管壁上的小孔吹出的氣體將泡沫打碎;噴射口可噴射消泡劑,消泡劑噴射到反應(yīng)器內(nèi),通過攪拌器的攪拌均勻分布在整個(gè)液面上,起消泡作用。消化方法的步驟②有機(jī)污泥的高溫微好氧消化過程中,消泡系統(tǒng)向反應(yīng)罐內(nèi)送入空氣將反應(yīng)罐內(nèi)產(chǎn)生的氣泡打破,使得消化過程順利進(jìn)行。