[發明專利]一種污泥水熱干化處理裝置及其閃蒸反應器

有效

• 申請號: 201110447076.5
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102531314A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 唐激揚;劉傳斌;荀銳;勾宏圖;陳立剛
• 申請（專利權）人: 北京科力丹迪技術開發有限責任公司
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;C02F11/12
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

技術領域

本發明涉及污泥水熱干化處理技術領域，特別涉及一種污泥水熱干化處理裝置及其閃蒸反應器。

背景技術

伴隨著全球經濟的快速發展和人們對環境的日益關注，污水處理量高速增加，導致了污泥產量的迅速擴大。目前，我國每年排放干污泥約為500萬噸，而且數量還在不斷地增加。如果污泥處理不當會造成嚴重的二次污染，而污泥處理的投資和運行費用巨大，占整個污水廠投資及運行費用的25％～65％，已成為城市污水處理廠面臨的沉重負擔。因此，如何經濟、高效處置剩余污泥，實現污泥穩定化、無害化、資源化是當今急需解決的重要課題。

污泥中含有大量的微生物細胞和有機物膠體，導致了污泥脫水困難，通常脫水泥餅含水率高達80％左右。污泥處置的手段主要包括堆肥、填埋和焚燒。

污泥用于堆肥物料時，通常需要添加調理劑降低含水至50～60％，需要添加的調理劑總量約為污泥的60％，如污泥堆肥產品的銷路不好，污泥量不但沒有減少反而增加。

國內個別城市用垃圾衛生填埋場接納污泥，由于污泥含水率高，容易造成填埋作業困難、滲濾液水質惡化和填埋堆體不穩定，因此，實際上，目前國內大部分垃圾衛生填埋場拒絕污泥進場。

焚燒是實現污泥減量化的有效手段，通常要求焚燒物料的熱值大于1200千卡/千克，根據市政污泥的平均泥質水平，只有含水率小于50％時才能滿足這一要求。因此填埋、堆肥和焚燒都不宜直接處理含水率80％的脫水泥餅，為滿足處置標準和工藝需要，含水率至少要降低到60％以下。如何高效低耗地將污泥含水率由80％降低到60％，成為保障污泥有效處置的技術關鍵。這通常采用干化方式。但是污泥干化需要消耗大量的能源，如采用蒸汽干化，一噸污泥需要消耗0.8-1噸的蒸汽，運行成本極高。

污泥脫水困難是由于污泥中的水受到多種作用力的束縛，對此，人們做了大量的相關研究。水熱干化技術是近年來發展迅速的一種處理方法，通過將污泥加熱，在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機物水解，破壞污泥的膠體結構，可以同時改善脫水性能和厭氧消化性能。隨水熱反應溫度和壓力的增加，顆粒碰撞幾率增大，顆粒間的碰撞導致了膠體結構的破壞，使束縛水和固體顆粒分離。另外，加熱使污泥中的蛋白質分解，細胞發生破裂，胞內的水分被釋放。經過水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下，機械脫水可使含水率大幅度降低到50％以下，大大提高了污泥的脫水性能，及污泥處置技術向低成本、可持續方向發展的可能性。

但是現有的污泥水熱干化處理裝置存在著反應效果較差、物料連續性較差的問題，因此污泥水熱干化的效率還是很低。

發明內容

本發明提供了一種污泥水熱干化處理裝置及其閃蒸反應器，能夠連續地對污泥進行水熱干化處理，提高了水熱干化效率。

為了實現以上目的，本發明的技術方案為：

本發明提供了一種污泥水熱干化處理裝置，包括：順序連接的均質反應器、漿化反應器、水熱反應器和閃蒸反應器；

所述均質反應器包括第一反應器罐體和伸入至第一反應器罐體內的第一攪拌器，自第一反應器罐體底部的第一物料入口輸入至第一反應器罐體內的物料經第一攪拌器切碎并攪拌均勻后、自第一反應器罐體上部的第一物料出口輸出至漿化反應器；

所述漿化反應器包括第二反應器罐體、伸入至第二反應器罐體內的第二攪拌器、以及可向第二反應器罐體內通入蒸汽的第一蒸汽管，自第二反應器罐體上部的第二物料入口輸入至第二反應器罐體內的物料由第一蒸汽管通入的蒸汽均勻預熱，并通過第二攪拌器攪拌均勻后、自第二反應器罐體下部的第二物料出口輸出至水熱反應器；

所述水熱反應器包括第三反應器罐體、伸入至第三反應器罐體內的第三攪拌器、以及可向第三反應器罐體內通入蒸汽的第二蒸汽管，自第三反應器罐體上部的第三物料入口輸入至第三反應器罐體內的物料由第二蒸汽管通入的蒸汽均勻加熱加壓、發生水熱反應，并通過第三攪拌器攪拌均勻后、自第三反應器罐體下部的第三物料出口輸出至閃蒸反應器；

所述閃蒸反應器包括第四反應器罐體、以及與第四反應器罐體連通的蒸汽回收管，第四反應器罐體儲存物料，并將該物料內的蒸汽通過蒸汽回收管回流至漿化反應器和/或水熱反應器，第四反應器罐體的上部具有第四物料入口，下部具有第四物料出口。

優選地，所述閃蒸反應器包括第四反應器罐體、設置在第四反應器罐體內的物料擋板、以及蒸汽回收管，