[发明专利]液态二甲醚溶解市政污泥中有机物和水并进行分离脱水的方法在审

专利信息
申请号: 202010411535.3 申请日: 2020-05-15
公开(公告)号: CN111547990A 公开(公告)日: 2020-08-18
发明(设计)人: 朱伟;陈乐;牟彪;李卓;陈思鹏 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: C02F11/147 分类号: C02F11/147;C02F11/123;C02F11/127;C02F101/30
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 曹翠珍
地址: 211100 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 液态 甲醚 溶解 市政 污泥 有机物 进行 分离 脱水 方法
【说明书】:

发明公开了液态二甲醚溶解市政污泥中有机物和水并进行分离脱水的方法,液态二甲醚溶解市政污泥中的有机物及水,使市政污泥中的水变成了与颗粒物易于分离的自由液体,在反应釜高压而分离容器相对低压的压力差的作用下,液体物质以类似于抽滤的方式进入了分离容器。反应后的气相产物二甲醚可以回收循环利用,固液相产物均可进行再利用。与传统的市政污泥深度脱水方法相比,可将污泥含水率降至30%,能耗小且不会引起二次污染。

技术领域

本发明涉及一种液态二甲醚(DME)溶解市政污泥有机物及水并进行分离脱水的方法,属于环境工程和污泥处理技术领域。

背景技术

目前我国的市政污泥发生量巨大,但目前常用的混烧或板框压滤脱水后混合填埋等协同处理方法大多数要进行深度脱水、预先干化、添加高热值物质等辅助措施,成本高、后端条件复杂以及最终出路等问题严重困扰着污泥处理处置设施的可持续运行,成为环境治理和城市管理的一大难题。因此,现阶段中国污泥处理处置技术的核心在于深度脱水问题,而现有深度脱水以及干化技术都遇到成本和后续处理的问题。而液态二甲醚在常温下对水的质量溶解率约为6%(Holldorff et al. Binary vapour–liquid–liquidequilibrium of dimethyl ether–water and mutual solubilities of methylchloride and water: experimental results and data reduction、Fluid PhaseEquilib, 1988),其被用在次烟煤的脱水领域发现脱水率可以达到90%以上(Kanda et al.Energy-efficient coal dewatering using liquefied dimethyl ether、Fuel, 2010),同时液态二甲醚对脂质(Kiyoshi Sakuragi et al. Oil recovery from wet Euglenagracilis by shaking with liquefied dimethyl ether、Fuel Processing Technology,2016; Afraz Subratti et al. Liquified dimethyl ether (DME): A green solventfor the extraction of hemp (Cannabis sativa L.) seed oil、SustainableChemistry and Pharmacy, 2019)、辅酶(Ayano NAKAMURA etal., Dewatering andExtraction of Hydrophilic Solutes and Essential Oils from Cryo-preservedLemon Peels Using Liquefied Dimethyl Ether、Solvent Extraction Research andDevelopment, 2017)和水溶性蛋白(Hiroka FURUKAWA et al. Use of LiquefiedDimethyl Ether for the Extraction of Proteins from Vegetable Tissues、SolventExtraction Research and Development, 2016)等有机质具有良好的溶解性。另外,根据之前学者的研究污泥中的水分可以简单的分为自由水和结合水两种,其中结合水主要以与有机质结合的形态存在(Mikkelsen and Keiding, Physico-chemical characteristicsof full-scale sewage sludges with implications to dewatering、Water Reseasch,2002)。

采用DME对污泥进行脱水之前虽已有学者提及(Kanda H, Deodorization anddewatering of biosolids by using dimethyl ether、Water Environ Res, 2011),但其并未对脱水的反应时间和反应温度进行讨论且其多采用的为流动式反应装置,二甲醚用量较大。

发明内容

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