[发明专利]一种用于污泥处理的亚临界水热设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种水热设备，尤其是一种用于污泥处理的亚临界水热设备，属于环保固废处理技术领域。

背景技术

随着城市化进程的加快和污水处理率的逐年提高，我国城市污水处理厂污泥产生量急剧增加。至2005年6月底，我国已建成并投入运营的污水处理厂708座，目前年排放污泥量(干重)约300万吨，今后还会以每年10％左右的增幅增长，随着污水厂运行效率的逐渐提高和新的污水厂的逐步建成，我国城市污泥每年的排放量(干重)最终估计将提高到840万吨左右。处置数量巨大且增长迅速的城市污泥已经迫在眉睫。

以前国内处理污泥主要采用填埋、堆肥和焚烧等方法，这些处理方法虽然应用普遍，但都存在着各自不易克服的问题。而造成前述各种处理方法存在问题的根本原因是污泥含水率太高。由于污泥中含有大量细胞质和胶体物质，这些物质具有牢固的持水结构，因此造成污泥脱水困难，通过一般机械脱水只能将含水率降至80％左右。进一步降低含水率通常采用热力干化法，即通过加热污泥使其水分蒸发以降低含水率的方法。虽然热力干化法具有工艺和设备成熟的特点，但采用这种方法会消耗大量能源，运行成本较高。

亚临界水热水解反应为绿色环保技术，无需药剂，不必蒸发水分。污泥加压水热反应法快速处理技术是利用水热反应(6-7MPa，250-260℃高压/高温)将污泥中的大分子有机物(如蛋白质等)在短时间(5-10分钟)内转换为低分子有机物(如葡萄糖，氨基酸等)，从而大大提高高含水率污泥的脱水效果。该技术具有污泥减量化效率高、运行费用低等优点。

申请号为CN200410034142的专利公开了一种用于污泥资源化、减量化处理的方法，以高压釜作为反应器，进行水解处理、厌氧消化和脱水三个步骤，得到含水率为45％-50％的泥饼；申请号为201010173452的专利公开了一种降低污泥含水率方法，通过常压蒸汽水解、高温高压水热脱水、物料固液分离，得到固液浆化物，可将污泥含水率降低至40％。

不过，目前常用的污泥水热处理设备都存在着容易堵塞的问题，而且难以在亚临界状态下连续运行。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于污泥处理的亚临界水热设备，采用连续式亚临界水热法设备处理污泥，并采用多阀排出系统来排出处理过的污泥，有效提高污泥处理速度并解决水热法处理设备中常见的堵塞问题，且具有处理速度快、能量利用率高、操作运行方便、易扩大生产规模等优点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于污泥处理的亚临界水热设备，包括高压泵、换热器和反应釜，反应釜内温度控制在320-360℃之间，压力控制在12-15Mpa之间，反应釜具有控制进料口、出料口的控制阀；所述进料口和出料口通过控制阀连接到换热器；污泥经由高压泵进入换热器，再通过进料口进入反应釜进行处理；所述控制阀由控制系统所控制；所述换热器上连接一冷凝器，所述冷凝器上连接一压滤机，用于将从出料口进入换热器的处理过的污泥形成废水和残渣。

所述反应釜内设置有加热炉。

所述加热炉采用电磁感应加热方式。

所述反应釜内设置有压力调节装置。

所述反应釜采用不锈钢材质。

所述反应釜上安装有多阀排出系统，用于不断排出无机物质与有机残渣以保证设备的连续运行。

本发明所提供的用于污泥处理的亚临界水热设备，在高温高压反应釜的进出口设有控制阀，下部出口阀门连接一个贮泥罐，泥渣通过沉淀分离从贮泥罐底部排出，而水蒸汽从贮泥罐的上部流出。系统在反应釜低压时进料，完成一定进料量后，关闭进料阀，反应釜压力升高到亚临界水热状态，甚至超临界状态。反应釜的底部设有控制阀，再打开反应釜下部出料阀，可使反应釜中物料流入到位于其底部的储泥罐，储泥罐底部的排泥阀可定期打开排泥，排泥的速率可由反应釜与储泥罐间的控制阀的开关程度控制，而水蒸汽从贮泥罐的上部流出，进入换热器用于加热高压泵输送进入换热器中的物料。反应釜中的压力因为其下部排泥阀打开放料而降低，可以再关闭排料阀，打开进料阀和启动高压进料泵，进入下一个处理循环，如此反复进出料，形成管道柱塞流高温高压处理系统。

本发明设备体积小，操作运行方便，较好的解决了反应釜内容易堵塞的问题。

附图说明

图1为本发明污泥水热处理系统流程框图；

图2为本发明反应釜与贮泥罐连接示意图。

图中，1进料阀，2出料阀，3排泥阀，4反应釜，5贮泥罐。

具体实施方式