1.一种城市生活污泥资源化处理装置,其特征在于,包括反应釜(3)、卧式离心机(9)、立式不锈钢桶(15)、卧式不锈钢桶(17)及酶解反应罐(21);
生活污泥通过管路输送至反应釜(3),在该管路上设有第一球阀(1)和第一离心泵(2);
反应釜(3)的出料口通过管路与卧式离心机(9)相连,在该管路上设有第二球阀(7)和第二离心泵(8);卧式离心机(9)的液体出口通过管路与立式不锈钢桶(15)相连,在该管路上设有第三球阀(14),立式不锈钢桶(15)通过管路与卧式不锈钢桶(17)相连,在该管路上设有第四球阀(16);卧式离心机(9)的固体出口通过管路与酶解反应罐(21)相连,在该管路上设有第五球阀(12)和第三离心泵(13);卧式不锈钢桶(17)的蛋白浓缩液出口及污泥破解液出口分别通过管路连接至酶解反应罐(21),在卧式不锈钢桶(17)的蛋白浓缩液出口与酶解反应罐(21)相连的管路上设有第六球阀(18);在卧式离心机(9)的固体出口与酶解反应罐(21)相连的管路上顺次设置干燥器(10)及粉碎机(11);
还包括与反应釜(3)相连的超声波单元,所述超声波单元,由伸入反应釜(3)内的超声波探头(5)及与超声波探头(5)相连的超声波发生器(4)组成;在反应釜(3)顶部还设有加药口;在立式不锈钢桶(15)中填装有若干层能够吸附磷的类水滑石过滤器,在卧式不锈钢桶(17)中填装有若干层能够吸附蛋白的水滑石过滤器;在立式不锈钢桶(15)设有解吸磷的1#解吸液入口,卧式不锈钢桶(17)上设有解吸蛋白的2#解吸液入口,解析得到的蛋白浓缩液从卧式不锈钢桶(17)的蛋白浓缩液出口流出;酶解反应罐(21)中加入纤维素酶,纤维素酶解反应发生,获得还原糖。
2.根据权利要求1所述的城市生活污泥资源化处理装置,其特征在于,还包括设置在卧式不锈钢桶(17)外的温度控制组件,该温度控制组件由加热器(20)及与其相连的温度控制器(19)组成。
3.根据权利要求1或2所述的城市生活污泥资源化处理装置,其特征在于,还包括能够调节反应釜(3)内液体pH值的pH调节单元,包括pH计(6),pH计(6)的探头伸入反应釜(3)内。
4.根据权利要求1或2所述的城市生活污泥资源化处理装置,其特征在于,在酶解反应罐(21)上设有取样口及搅拌装置。
5.采用权利要求1 4中任意一项所述的城市生活污泥资源化处理装置处理城市生活污~泥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)打开第一球阀(1)和第一离心泵(2),生活污泥被输送至反应釜(3)中,打开加药口添加药剂,然后启动超声波单元对污泥进行超声波处理;
2)待污泥充分破解后,打开第二球阀(7)和第二离心泵(8),破解污泥溶液进入卧式离心机(9)中,进行固液分离,在离心力作用下,固体泥渣与污泥上清液分离;
3)启动第三球阀(14),污泥破解液进入立式不锈钢桶(15)中,在类水滑石过滤器的作用下,磷被吸附;然后启动第四球阀(16),污泥破解液进入卧式不锈钢桶(17)中,在水滑石过滤器的作用下,蛋白被吸附;
4)待立式不锈钢桶(15)与卧式不锈钢桶(17)中的污泥破解液全部流出后,通过各自的解吸液入口分别加入1#解吸液与2#解吸液,在解吸液的作用下,得到磷与蛋白浓缩液;
5)立式不锈钢桶(15)流出的污泥破解液进入卧式不锈钢桶(17)中,卧式不锈钢桶(17)中流出的污泥破解液进入酶解反应罐(21)中,打开第五球阀(12)、第六球阀(18)和第三离心泵(13),泥渣与蛋白进入酶解反应罐(21),然后加入纤维素酶,纤维素酶解反应发生,获得还原糖。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤2)中,固体泥渣与污泥上清液分离,泥渣进入干燥器(10)中于80℃下进行干燥处理,干燥后的污泥在粉碎机(11)中进行粉碎;步骤5)中,通过酶解反应罐(21)上的取样口进行取样分析,判断反应进行程度。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述类水滑石过滤器由以下方法制得,包括步骤:
2+ 3+
(1)选取含有二价金属阳离子Zn 和三价金属阳离子Al 的化合物,用去离子水按照
2 3+
Zn:Al =(2.5 3.5):1的摩尔比配制成金属氯化物混合溶液,移取该溶液于烧杯中,调节~溶液pH值为9.5 9.8,使之发生沉淀反应;
~
‑
(2)将得到的沉淀物于85 93℃恒温陈化24h后,用去离子水反复抽滤洗涤至无Cl 检出,~制得膏体;
(3)将所得膏体烘干、研磨,得到粉体;将所得粉末与聚乙烯醇按质量比1:3.5混合,制得混合液;
(4)取若干条与立式不锈钢桶的内径大小相当的海绵,将海绵浸泡于混合液中,待海绵饱和后取出海绵,然后于50±4℃烘干,以相同的条件反复浸泡、烘干处理5次;将最后一次烘干的海绵于300±50℃处理3小时,冷却,制得类水滑石过滤器。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述水滑石过滤器由以下方法制得,包括步骤:a、将镁铝水滑石与聚乙烯醇按照质量比1:(3 3.5)混合,制得混合液;
~
b、取若干条与卧式不锈钢桶内径大小相当的海绵,将海绵浸泡于混合液中,待海绵饱和后取出海绵,然后于55±4℃烘干,以相同的条件反复浸泡、烘干5次;将最后一次烘干的海绵于900±30℃处理4小时,冷却,制得水滑石过滤器。