[發明專利]一種免結碳連續污泥熱水解處理工藝

在審

• 申請號: 202010717702.7
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111777300A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 楊飛;呂法制
• 申請（專利權）人: 浙江賽諾正維環境科技有限公司;深圳鑫正源環保工程技術有限公司
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發明涉及一種節省能源、避免結碳、減少設備堵塞的免結碳連續污泥熱水解處理工藝，包括污泥在送入連續熱水解反應器前，與水蒸汽充分混合再送入連續熱水解反應器；在連續熱水解反應器中引入壓縮氧氣；處理工藝連續不間斷。本發明的處理技術比傳統技術在處理效率上高一倍以上；在反應器內通入適量的氧氣，避免了聚合物發生芳構化反應，形成的碳化材料，防止結成碳塊；從而避免了管路的堵塞，降低了停機維修量，從而提高產能，降低成本；占地少，建設周期短：噸污泥只需6平方米，只需六個月即可建成投產；全過程不添加任何化學藥劑，有利于炭土的資源化利用。

技術領域

本發明屬于污泥處理技術領域，涉及一種污泥熱水解工藝，尤其涉及一種節省能源、避免結碳、減少設備堵塞的免結碳連續污泥熱水解處理工藝。

背景技術

市政污泥在大城市處理處置量越來越大，其深度脫水是難題。

目前的熱水解技術均采用序批式處理方式，即進一釜污泥，處理一批，卸貨后，再進下一批，如此循環。這種方法造成各運動模塊反復啟停，故障多，能耗大，處理速度慢；同時污泥在高壓密閉的反應釜內，在一定的壓力和溫度下延續一段時間，在缺氧狀態下生物質發生水解碳化反應。

在缺氧狀態下水解碳化過程分為三個階段：①前驅體水解成單體；②單體脫水并誘發聚合反應，大分子鏈被打斷成低聚物，低聚物水解成不同單體，單體再通過脫水和碳架裂解反應生產可溶性產物；③同時聚合物發生芳構化反應，當溶液中的芳香族達到飽和臨界值時，碳化形核便產生，并隨著擴散過程的進行而不斷成長為碳化材料。逐步形成顆粒并長大，最大可到兵乓球大小。這種顆粒極堅硬，對后續管路、泵和閥門造成堵塞，維修工作量非常大。

美國專利US3359200中披露了一種濕式氧化處理污泥的方法及裝置。工藝流程是：污泥水溶液與空氣混合物經換熱器換熱后與高壓蒸汽一同從反應器底端進入反應器，反應后的混合物經換熱器換熱及冷凝器后進入氣液分離器，氣相及液固相經分離后分別從分離器上下端排出。上述工藝過程，應用了鼓泡塔反應器，采取氣液相均從反應器底部進料，并流操作模式，后續有氣液分離單元，存在傳質效果差、污泥顆粒易堵塞、工藝復雜等問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種污泥熱水解工藝，尤其涉及一種節省能源、避免結碳、減少設備堵塞的免結碳連續污泥熱水解處理工藝。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種免結碳連續污泥熱水解處理工藝，所述處理工藝包括污泥在送入連續熱水解反應器前，與水蒸汽充分混合再送入連續熱水解反應器；在連續熱水解反應器中引入壓縮氧氣；處理工藝連續不間斷。

作為優選，所述的污泥與水蒸汽充分混合是在泥汽混合器中，通入壓力為1.8-2.6MPa，溫度195-220℃的水蒸汽。

作為優選，在連續熱水解反應器中引入壓縮氧氣的壓力為1.9-2.7MPa，壓縮氧氣的通入量為污泥中COD含量的45-55％。

作為優選，所述的污泥先經污水處理廠前處理后由輸送系統輸送至污泥儲罐，污泥的含水率≤80％。

作為優選，污泥從進口至出口耗時25-35min

作為優選，連續熱水解反應器中維持壓力1.4-1.7MPa，溫度160-180℃。

作為優選，連續熱水解反應器中維持壓力1.6MPa，溫度170℃。

作為優選，處理后的污泥經冷卻壓濾后，得到含水率≤30％的有機炭土。

作為優選，所述處理工藝所用的系統依次包括原泥輸入系統、進泥球閥、泥汽混合器、連續熱水解反應器、泥漿控制球閥與出口調節閥；其中，連續熱水解反應器上設有壓力傳感器與若干溫度傳感器，靠近泥汽混合器的一端還設有氧氣進口，內部設有攪拌裝置。