[發明專利]污泥低壓熱水解處理方法及其應用

有效

• 申請號: 201210212079.5
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103121782A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 黃彤宇
• 申請（專利權）人: 深圳市環源科技發展有限公司
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;B09B3/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

技術領域

本發明屬于污泥處理技術領域，并涉及一種污泥的處理方法。更具體地，本發明涉及一種污泥低壓熱水解處理方法及其應用。

背景技術

脫水污泥是污水處理過程中產生的主要副產物，其不僅含豐富的水分、有機物和微生物，而且含有重金屬等多種可導致環境污染的有害物質，因此污泥的不當處理很有可能造成二次環境污染。為避免上述問題的發生，目前已陸續研發出一些污泥處理方法和裝置，以期望降低污泥中的有害物質含量，并通過污泥處理對其進行二次回收利用。其中，對污泥進行熱水解處理是一種有效的污泥處理手段。現有的污泥熱水解處理均采用高壓飽和蒸汽加熱污泥，并通常在高于190℃的高溫條件下進行長時間的保溫水解反應。由于處理過程中反應器內長時間為高壓高熱環境，這種處理方法要求使用成本較高的高壓設備，而且能耗極高。另一方面，加熱污泥、保溫處理和高壓設備泄壓均耗用較長時間，導致整個污泥熱水解處理的耗時長、效率較低，而且造成整個處理過程的運行成本較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術中的污泥熱水解處理方法的能耗大、設備要求嚴格且處理效率低而導致運行成本和投資成本高的缺陷，提供一種能耗小、處理效率高且采用成本低的低壓設備即可實現的污泥低壓熱水解處理方法。

本發明要解決的技術問題通過以下技術方案得以實現：提供一種污泥低壓熱水解處理方法，所述方法包括：

S1：將含水率為70-97％的污泥注入反應釜內；

S2：向反應釜內注入1.0-1.59MPa的飽和蒸汽，當污泥的溫度達到150～180℃時，停止注入飽和蒸汽并保持0～30分鐘后獲得熱水解后的泥漿。

在熱力和壓力的作用下，污泥中有機高分子結構、膠狀體等固相物質的持水結構被破壞，使污泥由初始的粘稠固態轉化為流動性極強的泥漿。另外，高溫熱水解處理可徹底殺滅污泥中的細菌和病原體，實現污泥的無害化。經熱水解處理后，污泥的持水結構被破壞，污泥中的結合水被釋放出來，脫水性能大為改善，為后續脫水處理創造有利條件；同時，污泥所含的微生物解體，微生物細胞的有機質充分釋放出來并進一步水解，污泥中固體有機物的溶解和水解使污泥的厭氧消化性能大為改善，為后續的厭氧消化處理創造有利條件。

在上述污泥低壓熱水解處理方法中，在所述步驟S1中向反應釜內注入污泥的含水率為70～89％。

在上述污泥低壓熱水解處理方法中，在所述步驟S1中向反應釜內注入污泥的含水率為80～85％。

在上述污泥低壓熱水解處理方法中，在所述步驟S2中，向反應釜內注入1.2～1.4Mpa的飽和蒸汽。

在上述污泥低壓熱水解處理方法中，在所述步驟S2中，當所述污泥的溫度達到155～175℃時，停止注入飽和蒸汽并保持5～25分鐘。

在上述污泥低壓熱水解處理方法中，在所述步驟S2中，當所述污泥的溫度達到160～170℃時，停止注入飽和蒸汽并保持10～20分鐘。

在上述污泥低壓熱水解處理方法中，在所述步驟S2中，所述污泥的溫度為所述反應釜內低溫區的溫度。

在上述污泥低壓熱水解處理方法中，所述反應釜內部裝有攪拌裝置，所述方法還包括在注入所述污泥后啟動所述攪拌裝置攪拌污泥。攪拌操作可促進污泥與飽和蒸汽的充分接觸，使得處理過程中熱傳質更快、污泥的熱水解反應更完全。另外說明的是，雖然此處以及后續實施例中均在注入污泥后啟動攪拌裝置，但攪拌裝置的使用控制并不受限于此方式。換言之，還可在注入污泥的過程中或在開始注入飽和蒸汽后啟動攪拌裝置。

在上述污泥低壓熱水解處理方法中，所述方法還包括排汽泄壓并排出所述泥漿。

根據本發明的另一方面，提供一種上述污泥低壓熱水解處理方法在處理有機固體廢棄物中的應用。這一類型的有機固體廢棄物包括但不限于餐廚垃圾、動物糞便和/或食品加工廠廢渣等。

實施本發明可獲得以下有益效果：本發明的熱水解處理方法適用于多種含水率的污泥，且無需在熱水解反應前對污泥進行任何預處理；由于本發明采用1.6MPa以下的飽和蒸汽對污泥進行加熱，因此可采用低壓構造的熱水解反應裝置作為反應器，有效降低了設備投資成本，相應的維護成本及操作人員成本也下降；熱水解處理溫度較低，因而可顯著降低將污泥加熱到一定處理溫度所需要的時間，進而降低能耗和運行成本；同時，停止注入飽和蒸汽后的保持時間也較現有技術縮短，因此，總處理時間大大縮短，處理效率大大提高，設備投資大幅降低，相應的維護成本也下降。

附圖說明

圖1是根據本發明的污泥低壓熱水解處理方法的流程圖。