[发明专利]一种污泥的碱式热水解处理方法和系统

说明书

本发明公开了一种污泥的碱式热水解处理方法和系统，包括调质池、与所述调质池相连通的热水解反应器、与所述热水解反应器相连通的中和反应罐，所述热水解反应器上接设有第一加药罐，所述第一加药罐内装有KOH溶液，所述中和反应罐上连通有板框脱水机，所述板框脱水机上设有滤网，污泥最终通过所述板框脱水机的滤网得到液体肥料和固体泥饼。本发明的有益效果是，污泥在进行热水解前，先加碱使其pH值在10‑12之间，碱式热水解相比于热水解，污泥的COD和VSS的溶解性更好，并且KOH调节pH值的同时还可以引入K元素，钾为植物不可或缺的营养物质，加速水解速率的同时为后续产生的液体肥料增加了K元素的含量，本工艺具有资源利用率高和对环境友好的特点。

技术领域

本发明涉及污泥焚烧技术领域，特别是一种污泥的碱式热水解处理方法和系统。

背景技术

城镇污水处理厂中的污泥是污水处理的副产物，近年来，随着城市污水处理率的不断提高，污泥的产量也随之上升，污泥的资源化利用也成为了环保的重要科研方向。污泥的热水解处理，是将污泥在一定的温度和压力下反应一定的时间，破坏污泥的絮体结构，从而提高固相的溶解性。但是这种热水解方法的能耗高，且有机物的溶解性不高，并且需要外加的燃料对污泥进行预热处理。

现有的污泥热水解过程往往添加Ca(OH)₂溶液，碱式热水解相较于传统热水解反应可以加速热水解的速率，但加入钙元素会导致后续生成氧化钙等一些含钙的沉淀，最终的固体产物增多，并且固体产物无法继续利用，造成较大的浪费。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种污泥的碱式热水解处理方法和系统。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种污泥的碱式热水解处理系统，包括调质池、与所述调质池相连通的热水解反应器、与所述热水解反应器相连通的中和反应罐，所述热水解反应器上接设有第一加药罐，所述第一加药罐内装有KOH溶液，所述中和反应罐上连通有板框脱水机，所述板框脱水机上设有滤网，污泥最终通过所述板框脱水机的滤网得到液体肥料和固体泥饼。

所述中和反应罐上方接设有第二加药罐，所述第二加药罐内装有HNO₃溶液。

所述热水解反应器和中和反应罐内安装有pH传感器，所述热水解反应器与第一加药罐之间、中和反应罐与第二加药罐之间均设有电磁阀。

所述调质池与热水解反应器之间、热水解反应器与中和反应罐之间、中和反应罐与板框脱水机之间设有污泥进给泵。

所述中和反应罐旁设有控制器，所述控制器与pH传感器、电磁阀、污泥进给泵电性连接。

一种污泥的碱式热水解处理方法，包括以下步骤：

a.污泥首先进入调质池，并按一定比例添加水源，调节污泥的含水率保持在90％-95％。

b.调质后的污泥通过污泥进给泵进入热水解反应器，热水解反应器与第一加药罐之间的电磁阀打开，KOH溶液进入至热水解反应器中，KOH溶液在调节pH值的同时，为后续制成液体肥料提供K元素。

c.热水解反应器工作加热对污泥进行碱式热水解处理。

d.污泥完成热水解后进入中和反应罐，中和反应罐与第二加药罐之间的电磁阀打开，HNO₃溶液进入至中和反应罐中，调节污泥pH值至中性。

e.然后污泥进入至板框脱水机，进行脱水操作并通过滤网得到的上清液为液体肥料，剩余固体为固体泥饼。

f.得到的固体泥饼采用堆肥的处理模式。

所述步骤c中，热水解处理的反应时间为30min-60min，反应的温度为130-180℃，搅拌速度为120-200r/min。