[發(fā)明專利]一種基于水熱前處理的污泥高效能源化處理方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010039941.1 | 申請日： | 2020-01-15 |
| 公開（公告）號： | CN111018309B | 公開（公告）日： | 2021-05-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 董濱;陳仁杰;邱瞧清;李昕;陳思思;沈丹妮;戴曉虎 | 申請（專利權(quán)）人： | 同濟大學 |
| 主分類號： | C02F11/143 | 分類號： | C02F11/143;C02F11/10;C02F11/122;C10J3/00 |
| 代理公司： | 寧波市天晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33219 | 代理人： | 張文忠;任漢平 |
| 地址： | 200092 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 水熱前 處理 污泥 高效 能源 方法 | ||
1.一種基于水熱前處理的污泥高效能源化處理方法，其特征是：包括以下步驟：
步驟一、將含固率為5%~20%污水處理廠產(chǎn)生的污泥進行水熱前處理：
工況一：對于含固率為5%~10%污水處理廠產(chǎn)生的污泥：
將污泥置于水熱高壓反應(yīng)釜內(nèi)，在高溫高壓的條件下保持5min~30min；水熱前處理的反應(yīng)條件為：溫度120℃~300℃，壓力0.2MPa~8.6Mpa；對水熱前處理結(jié)束后的污泥進行脫水處理，向污泥中添加含鐵調(diào)理劑和步驟二熱解氣化過程產(chǎn)生的生物炭作為骨架，其中當水熱前處理的溫度為120~179℃時，含鐵調(diào)理劑的添加量為水熱后污泥干重的1%-5%，生物炭的添加量為水熱后污泥干重的60%~90%；當水熱前處理的溫度為180~300℃時，含鐵調(diào)理劑的添加量為水熱后污泥干重的0.2%-1%，生物炭的添加量為水熱后污泥干重的5%~10%，使脫水后污泥的含固率不高于60%；污泥水熱后產(chǎn)生的高溫水蒸氣通過換熱器將熱量回收利用后對儲料桶中的污泥進行預(yù)熱；
工況二：對于含固率為10%~15%污水處理廠產(chǎn)生的污泥：
將污泥置于水熱高壓反應(yīng)釜內(nèi)，在高溫高壓的條件下保持30min~60min；水熱前處理的反應(yīng)條件為：溫度120℃~300℃，壓力0.2MPa~8.6Mpa；對水熱前處理結(jié)束后的污泥進行脫水處理，向污泥中添加含鐵調(diào)理劑和步驟二熱解氣化過程產(chǎn)生的生物炭作為骨架，其中當水熱溫度為120~179℃時含鐵調(diào)理劑的添加量為水熱后污泥干重的5%-10%，生物炭的添加量為水熱后污泥干重的60%~90%；當水熱前處理的溫度為180~300℃時，含鐵調(diào)理劑的添加量為水熱后污泥干重的1%-2%，生物炭的添加量為水熱后污泥干重的10%~20%，使脫水后污泥的含固率不高于60%；污泥水熱后產(chǎn)生的高溫水蒸氣通過換熱器將熱量回收利用后對儲料桶中的污泥進行預(yù)熱；
工況三：對于含固率為15%~20%污水處理廠產(chǎn)生的污泥：
將污泥置于水熱高壓反應(yīng)釜內(nèi)，在高溫高壓的條件下保持60min~90min；水熱前處理的反應(yīng)條件為：溫度120℃~300℃，壓力0.2MPa~8.6Mpa；對水熱前處理結(jié)束后的污泥進行脫水處理，向污泥中添加含鐵調(diào)理劑和步驟二熱解氣化過程產(chǎn)生的生物炭作為骨架，其中當水熱溫度為120~179℃時含鐵調(diào)理劑的添加量為水熱后污泥干重的10%-15%，生物炭的添加量為水熱后污泥干重的60%~90%；當水熱前處理的溫度為180~300℃時，含鐵調(diào)理劑的添加量為水熱后污泥干重的2%-5%，生物炭的添加量為水熱后污泥干重的20%~30%，使脫水后污泥的含固率不高于60%；污泥水熱后產(chǎn)生的高溫水蒸氣通過換熱器將熱量回收利用后對儲料桶中的污泥進行預(yù)熱；
步驟二、步驟一中脫水所得的含水率低于60%的濾渣進入熱解氣化系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)化，利用污泥水熱產(chǎn)生的水蒸氣和脫水污泥中存在的水分作為氣化劑，對污泥進行熱解氣化處理；當步驟一中生物炭添加量為污泥干重的60%~90%時，熱解氣化的反應(yīng)條件為700℃~800℃；當步驟一中生物炭添加量為污泥干重的5%~30%時，熱解氣化的反應(yīng)條件為800℃~900℃；熱解停留時間為60min，使用的載氣為N2；熱解氣化得到富氫氣體、熱解油和生物炭；
步驟三、步驟一中脫水處理后的濾液收集輸送進行厭氧消化處理，得到沼氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水熱前處理的污泥高效能源化處理方法，其特征是：所述的步驟一中，含鐵調(diào)理劑為FeSO4或Fe2(SO4)3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水熱前處理的污泥高效能源化處理方法，其特征是：所述的步驟一中，污泥采用序批式進料或半連續(xù)進料置于水熱高壓反應(yīng)釜內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水熱前處理的污泥高效能源化處理方法，其特征是：所述的步驟二中，濾渣采用序批式進料或半連續(xù)進料的方式進入熱解氣化系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水熱前處理的污泥高效能源化處理方法，其特征是:所述的污泥為初沉污泥、剩余污泥、濃縮污泥、脫水污泥、消化污泥中的一種或者幾種的混合。
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