[发明专利]对生物淤泥进行处理的方法

说明书

发明领域

本发明涉及对生物淤泥进行处理的方法。本发明还涉及可由该方法获得的产品。

发明背景

制浆和造纸工业废水通常含有木质材料，无论是其原始形式还是其变化形式(例如，木质素、淀粉、醇类)。废水还含有各种工艺物质和化学品，同样无论是其原始形式还是某种变化形式。

出于环境原因，目前对来自于工厂如制浆工艺或来自市政污水的流出物或废水中对于环境有害的化合物含量进行相当严格的控制。工厂采用各种类型的解决方案用于废水处理，从而确保工厂符合环境法规。

制浆和造纸工业的大多数流出物在生物污水处理厂(活性淤泥工厂)中进行处理。它们中的一部分还处理来自周围社区的流出物。特别地，生物废水处理系统可用于减少小分子有机物质的量。生物纯化利用的是微生物在流出物中生存的能力。微生物将溶解的废物和胶状废物用作营养物，从而消除它们。废物中的一部分作为生物质被去除，另一部分是通过将它们转变为二氧化碳和水来去除。

废水处理工艺通常涉及许多化学阶段和机械阶段。在早期阶段，从废水去除纤维状淤泥。然后，可以调节pH，因为对于生物淤泥而言，最合适的pH是7-7.5，合适的范围是6.8-8。取决于输入的流出物pH，通过在曝气之前向流出物投加碱(通常是石灰CaCO₃)或酸来控制pH。也可以对剩余废水的营养物浓度进行调节，因为采用细菌工艺的后续好氧处理需要一定量的营养物。在生物纯化中，使用天然微生物，其使用流出物的有机物质作为它们的营养物。生物纯化方法可包括例如活性淤泥工艺、厌氧处理、生物过滤和曝气池。生物工艺中存在的细菌对废水中共存在的有机化合物进行氧化降解处理，从而降低了化学需氧量(COD)。由于在工艺中需要氧，这可以通过曝气添加。在细菌工艺运行充分的时间之后，例如约3周之后，从废水分离生物淤泥。

通常在脱水带压机(drain tape press)中增稠之后对淤泥进行加工，然后在树皮锅炉(bark boiler)中与来源于木材剥皮的树皮一起焚烧，将灰置于填埋场中。还可通过厌氧消化对淤泥进行生物处理以提供有价值的生物气，或者通过堆肥进行生物处理，其中，可以将淤泥用作肥料或者用于绿化。但是，目前来说，生物污泥的排放引起各种问题。其具有难闻的气味，并且对于环境是潜在有害的，因为其含有细菌和其他可能的微生物。通常来说，其还含有大量磷、其他营养物、钾、氯、残留化学品、各种不可加工元素(NPE)和重金属。生物淤泥保留了大量的水，所以通过燃烧来处置生物淤泥在能源上而言不是特别高效的，即使是例如在燃烧之前通过离心去除部分水也是如此。造纸工厂通常将生物淤泥与黑色液体混合，但是生物淤泥的NPE倾向于干扰这些过程。如果将生物淤泥进料到苏打回收单元，则由于例如存在NPE可能引起苏打回收中的问题。例如，存在钾和氯可能引起在苏打回收单元的热传递表面形成渣，从而降低了苏打回收单元的产热能力。此外，还将生物淤泥在热电联产锅炉中焚烧，例如在其与纤维状初级污泥混合之后。但是，一些造纸工厂的热电联产锅炉可能具有明显的停工期，特别是在夏季而言，在该过程中，可能需要对生物淤泥进行处置的其他方法。

本发明的发明人认识到需要一种对生物淤泥进行处理的方法。

发明目的

本发明的目的是提供一种对生物淤泥进行处理的新型方法。此外，本发明的目的是提供一种可通过该工艺获得的产品。

发明内容

根据本发明的所述方法，其特征如权利要求1所述。

根据本发明的所述产品，其特征如权利要求21所述。

附图说明

附图用来帮助进一步理解本发明，包含在说明书中，构成说明书的一部分，附图显示了本发明的实施方式，与说明书一起帮助解释本发明的原理。附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式，用于执行方法的反应系统的示意图。

发明详述

本发明涉及对生物淤泥进行处理的方法，其中，该方法包括：

-混合生物淤泥和基于生物的材料以形成混合物，其中，生物淤泥的干物质至少是混合物的总干物质的0.01％(w/w)；

-在压力下，在存在蒸汽的情况下，在160-295℃的温度下处理混合物；以及

-释放压力。

术语“生物淤泥”应理解为表示可通过生物废水处理获得的淤泥，即来自于生物废水处理工艺的残留半固体材料。生物淤泥通常含有各种有机物、无机物和微生物污染物。