[发明专利]一种污泥中压热水解处理方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，并涉及一种污泥的处理方法。更具体地，本发明涉及一种污泥中压热水解处理方法及其应用。

背景技术

脱水污泥(以下简称污泥)是污水处理过程中产生的主要副产物，其不仅含丰富的水分、有机物和微生物，而且含有重金属等多种可导致环境污染的有害物质，因此污泥的不当处理很有可能造成二次环境污染。为避免上述问题的发生，目前已陆续研发出一些污泥处理方法和装置，以期望降低污泥中的有害物质含量，并通过污泥处理对其进行二次回收利用。其中，对污泥进行热水解处理是一种有效的污泥处理手段。现有的污泥热水解处理均采用高压饱和蒸汽加热污泥，并通常在高于190℃的高温条件下进行长时间的保温水解反应。由于处理过程中反应器内长时间为高压高热环境，这种处理方法所涉及的加热污泥、保持和高压设备泄压均耗用较长时间，导致整个污泥热水解处理的耗时长、效率较低，造成整个处理过程的运行成本和设备投资成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的污泥热水解处理方法的能耗大、耗时长、处理效率低而导致运行成本和设备投资成本高的缺陷，提供一种能耗小、耗时短、处理效率高且运行成本较低的污泥中压热水解处理方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案得以实现：提供一种污泥中压热水解处理方法，所述方法包括：

S1：将含水率为70-97％的污泥注入反应釜内；

S2：向反应釜内注入1.6-2.5MPa的饱和蒸汽，当污泥的温度达到130～180℃时，停止注入饱和蒸汽并保持0～25分钟后获得热水解后的泥浆。

在热力和压力的作用下，污泥中有机高分子结构、胶状体等固相物质的持水结构被破坏，使污泥由初始的粘稠固态转化为流动性极强的泥浆。另外，高温热水解处理可彻底杀灭污泥中的细菌和病原体，实现污泥的无害化。经热水解处理后，污泥的持水结构被破坏，污泥中的结合水被释放出来，脱水性能大为改善，为后续脱水处理创造有利条件；同时，污泥所含的微生物解体，微生物细胞的有机质充分释放出来并进一步水解，污泥中固体有机物的溶解和水解使污泥的厌氧消化性能大为改善，为后续的厌氧消化处理创造有利条件。

在上述污泥中压热水解处理方法中，在所述步骤S1中向反应釜内注入污泥的含水率为70～89％。

在上述污泥中压热水解处理方法中，在所述步骤S1中向反应釜内注入污泥的含水率为80～85％。

在上述污泥中压热水解处理方法中，在所述步骤S2中，向反应釜内注入1.8～2.3Mpa的饱和蒸汽。

在上述污泥中压热水解处理方法中，在所述步骤S2中，当所述污泥的温度达到140～170℃时，停止注入饱和蒸汽并保持5~20分钟。

在上述污泥中压热水解处理方法中，在所述步骤S2中，当所述污泥的温度达到150～160℃时，停止注入饱和蒸汽并保持10～15分钟。

在上述污泥中压热水解处理方法中，在所述步骤S2中，所述污泥的温度为所述反应釜内低温区的温度。

在上述污泥中压热水解处理方法中，所述反应釜内部装有搅拌装置，所述方法还包括在注入所述污泥后启动所述搅拌装置搅拌污泥。搅拌操作可促进污泥与饱和蒸汽的充分接触，使得处理过程中热传质更快、污泥的热水解反应更完全。另外说明的是，虽然此处以及后续实施例中均在注入污泥后启动搅拌装置，但搅拌装置的使用控制并不受限于此方式。换言之，还可在注入污泥的过程中或在开始注入饱和蒸汽后启动搅拌装置。

在上述污泥中压热水解处理方法中，所述方法还包括排汽泄压并排出所述泥浆。

根据本发明的另一方面，提供一种上述污泥中压热水解处理方法在处理有机固体废弃物中的应用。这一类型的有机固体废弃物包括但不限于餐厨垃圾、动物粪便和/或食品加工厂废渣等。

实施本发明可获得以下有益效果：本发明的热水解处理方法适用于多种含水率的脱水污泥，且无需在热水解反应前对污泥进行任何预处理；本发明采用1.6-2.5MPa的饱和蒸汽对污泥进行加热，热水解处理温度较低，因而可显著降低将污泥加热到一定处理温度所需要的时间，进而降低能耗和运行成本；同时，停止注入饱和蒸汽后的保持时间也较现有技术缩短，因此，总处理时间大大缩短，处理效率大大提高，设备投资大幅降低，相应的维护成本也下降。

附图说明

图1是根据本发明的污泥中压热水解处理方法的流程图。

具体实施方式