[发明专利]污泥半连续热水解的方法和设备

说明书

本发明涉及污泥热水解方法，包括：在2巴绝对压力至16巴绝对压力的基准压力下对待处理污泥进行加压(2)，向所述经加压的污泥中注入新鲜蒸汽(3)以使其温度达到120℃至200℃，对所述污泥应用热水解处理循环，所述热水解处理循环在于：a)将经加热和加压的污泥批料输送到反应空间(7a，7b，7c)中，b)将所述污泥批料保持在所述反应空间(7a，7b，7c)中足以使其热水解的持续时间，以及c)排放所述反应空间的所述污泥批料，使所述经水解的污泥减压(10)并且将它们排出(11)，对所述污泥应用热水解循环在至少三个反应空间(7a，7b，7c)中平行进行，在每个反应空间中实施一系列处理循环，每个反应空间专用于处理不同的污泥批料，所述处理循环的所述步骤a)、b)和c)从一个反应空间到另一个反应空间在时间上是错开的，所述至少三个反应空间共有的气体气氛(12)被设置，并且在所述共有气体气氛中占主导的压力被测量(15)并且被基本恒定地保持在所述基准压力下。本发明还涉及用于实施这种方法的设备。

技术领域

本发明涉及由可发酵有机物质构成或者高度负载有可发酵有机物质的排放物(effluents)的处理领域，并且尤其涉及由城市或工业废水的去污泥过程获得的污泥或者由工业或农业生物废料的处理获得的污泥的处理。这些排放物在下文中通常被称为“污泥”。

背景技术

目前，净化站产生的污泥的一部分在农业领域中被再利用，而另一部分被焚烧或以其它方式处理。不过，这些污泥正越来越多地在特定行业中得到处理。

由于这些污泥的产量越来越大，因此确实需要这些污泥对环境和人类健康不造成危害。事实上，这些污泥包含微生物(germes)，其中的一些(大肠杆菌，沙门氏菌，蠕虫卵等)是致病的。另外，它们是高度可发酵的，并且是产生导致嗅觉危害的气体(胺，硫化氢，硫醇等)的根源。这些考虑因素解释了在上述处理行业中需要实施至少一个用于将这些污泥稳定化的步骤，以获得无论是在生物学方面还是在物理-化学方面均不演变或不太快演变的污泥。

主要关心的是希望降低这些污泥的体积和/或以生物气体的形式再利用所述污泥。

在现有技术所提出的用于处理这些污泥的方法当中，热水解被认为是特别有益的方法。

污泥热水解在于在高温下和在压力下处理污泥，以将其卫生化(即，极大地降低其微生物、尤其是致病微生物的含量)，溶解大部分的颗粒物质，并将其所包含的有机物质转化为可生物降解的易溶物质(例如挥发性脂肪酸)。

污泥的这种热水解可以设计在厌氧消化步骤的上游或者下游。

已经提出在FR2820735中描述的污泥水解技术。这项技术在于使用至少两个平行工作的反应器，在这些反应器中的每一个反应器中，污泥批料经历完整热水解循环。在反应器中实施的热水解循环中的每个热水解循环包括在于如下的步骤：将待处理的污泥供应到反应器中，在其中注入回收蒸汽(“闪蒸蒸汽”)以回收污泥中的热量，在其中注入新鲜蒸汽以使其达到能够进行水解的压力P和温度T，将它们在此压力P和此温度T下保持一定的时间，通过释放闪蒸蒸汽(所述闪蒸蒸汽被再循环以用于预热平行的反应器的待处理的污泥)使污泥达到接近大气压的压力，并将如此水解的污泥排出反应器。

根据这项技术，规定该循环从一个反应器到另一个反应器在时间上是错开的，以使用从一个反应器产生的闪蒸蒸汽以将其注入到另一个反应器中。这样的实施使得能够利用在反应器之一中产生的闪蒸蒸汽以将蒸汽供应到另一个反应器中。

这样的方法可以在使用简单的设备中实施，装料、水解、减压和排出的步骤在同一个反应器中进行。其因而能够使这些设备的结垢速度最小化，在不存在从一个反应器到另一个反应器的污泥通路时将气味降到最低，并且减少对新鲜蒸汽的需求。