專利名稱：一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)及生態(tài)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，涉及城市污泥的處理與處置，具體是一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法。
背景技術(shù)：
近年來，在國家節(jié)能減排和積極的財(cái)政政策作用下，城鎮(zhèn)污水處理得到迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)水環(huán)境治理取得顯著成效，隨著我國城鎮(zhèn)污水處理率的不斷提高，城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量也急劇增加。2009年，全國投入運(yùn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠1992座，處理污水量280億m3，產(chǎn)生含水率80%的污泥約2005萬t，隨著城鎮(zhèn)化水平和污水處理量的增加，污泥量將很快突破3000萬t。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有小部分進(jìn)行不同程度的處理和處置，而大部分未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置。污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)，含水率很高，未經(jīng)有效處理處置，極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染， 直接威脅環(huán)境安全和公眾健康，使污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大大降低，影響國家節(jié)能減排戰(zhàn)略實(shí)施的積極效果。目前國內(nèi)城市污泥的處理主要采用填埋、干化焚燒、用作農(nóng)肥等方式處理及處置；填埋污泥需要占用大量農(nóng)用耕地；污泥的干化焚燒，普遍存在工程投資大，運(yùn)行費(fèi)用高的問題，在經(jīng)濟(jì)上難以支撐。相比以上處理方法，采用厭氧消化技術(shù)不但可以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無害化、穩(wěn)定化及資源化；污泥經(jīng)厭氧消化后，體積減小50%左右，可以實(shí)現(xiàn)減量化；經(jīng)過中溫發(fā)酵后，污泥中的有害細(xì)菌得到大量的消滅，可以實(shí)現(xiàn)無害化和穩(wěn)定化；厭氧消化產(chǎn)生的沼氣可以用于燃料和發(fā)電，補(bǔ)償水廠的能耗，為企業(yè)節(jié)能30%，是目前最可行的污泥處理工藝之一，可以實(shí)現(xiàn)資源化及節(jié)能化。但是目前的所使用的污泥厭氧處理工藝，存在技術(shù)水平低，污泥處理效果差，沼氣利用率低等一系列問題。而且，污泥厭氧處理工藝除了產(chǎn)生沼氣外，還會(huì)產(chǎn)生沼渣；現(xiàn)有的沼渣處置工藝大部分采用堆肥技術(shù)制備有機(jī)肥，但該工藝需要大量的土地資源，在發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)用受到限制。國家《“十二五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》環(huán)保產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)污泥處理處置技術(shù)重點(diǎn)是污泥厭氧消化或好氧發(fā)酵后用于農(nóng)田、焚燒及生產(chǎn)建材產(chǎn)品等處理處置技術(shù)，污泥的厭氧效果工藝在《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策》的要求中，提出我國污泥處理處置應(yīng)符合“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠”的原則。其中循環(huán)利用和節(jié)能降耗分別重點(diǎn)提出了通過厭氧消化技術(shù)回收污泥中的能量以及鼓勵(lì)利用污泥厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒余熱。因此，厭氧消化處理處置是當(dāng)前污泥處理處置的重中之重，目前并沒有一種適合污泥處理的綜合利用方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)城市污泥厭氧消化和碳化處理，生產(chǎn)沼氣和制備污泥碳化物，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、能源化、肥料化，最終達(dá)到污泥的資源化綜合利用的城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法。所述一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法，其特征在于，所述工藝的具體步驟依次如下(I)污泥調(diào)理采用物理方法、或化學(xué)方法、或先采用物理方法再采用化學(xué)方法對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，使調(diào)理后的污泥含水率為90 92%、碳氮比值為10 20、pH為6. 5 7. 5 ;(2)污泥的完全混合厭氧消化將通過步驟(I)調(diào)理后符合要求的污泥輸送到完全混合厭氧消化罐，這里的完全混合厭氧消化罐采用德國Lipp厭氧消化罐(簡稱德國利浦罐)，控制完全混合厭氧消化罐內(nèi)的溫度為35 37°C，并調(diào)控完全混合厭氧消化罐內(nèi)局部溫差在±0. 5°C，然后通過氣動(dòng)攪拌、或間歇式機(jī)械攪拌、或同時(shí)進(jìn)行氣動(dòng)攪拌和間歇式機(jī)械攪拌使罐內(nèi)的污泥混合均勻，進(jìn)行厭氧消化處理15-20天后，產(chǎn)生厭氧消化液和含甲烷60 70%的沼氣，將生產(chǎn)的含甲烷60 70%的沼氣經(jīng)過現(xiàn)有的脫水、脫硫及脫碳處理后收集到沼氣罐中備用，在厭氧消化過程中所述氣動(dòng)攪拌是采用沼氣回流攪拌方式，與現(xiàn)有的沼氣池氣動(dòng)攪拌方式相同，先將罐內(nèi)的產(chǎn)生的沼氣抽出罐外，經(jīng)壓縮后通過氣體擴(kuò)散管從 罐底部沖入罐內(nèi)，產(chǎn)生較強(qiáng)的氣體回流，從而達(dá)到攪拌料液的目的；所述間歇式機(jī)械攪拌是采用轉(zhuǎn)速為10 60r/min的間歇式機(jī)械攪拌裝置進(jìn)行的攪拌方式；(3)消化液固液分離采用旋流反應(yīng)器對(duì)步驟(2)中產(chǎn)生的厭氧消化液進(jìn)行固液分離，分離出含水率50 70%的沼渣，分離后的沼液作為有機(jī)肥的原料，或經(jīng)過生物氧化塘工藝處理后達(dá)標(biāo)排放或綜合利用；(4)沼渣碳化處理采用木屑或廢紙與步驟(3)中分離的含水率50 70%沼渣按照質(zhì)量比為1: 3 10比例直接混合得到含水率為20 30%的沼渣，再將含水率為20 30%的沼渣輸送到高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置中，厭氧或缺氧反應(yīng)10 20min，產(chǎn)生碳化氣體和污泥生物碳，其中反應(yīng)后產(chǎn)生的碳化氣體直接輸送入高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置的燃燒室內(nèi)繼續(xù)燃燒為碳化反應(yīng)提供熱量；反應(yīng)過程中高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置內(nèi)的反應(yīng)溫度為600 800°C、壓力為15. O 16. OMpa0步驟(I)中所述的物理調(diào)理是在污泥中添加木屑或廢紙，使污泥與木屑或廢紙按照質(zhì)量比10 500 I的比例混合；所述的化學(xué)調(diào)理是在經(jīng)過物理調(diào)理后的污泥中添加任意幾種以下量的物質(zhì)10. O 100. Omg/L殼聚糖、1. O 10. Omg/L聚丙烯酰胺以及20. O 150. Omg/L氫氧化I丐,使污泥的pH達(dá)到6. 5 7. 5。步驟(2)中所述的污泥的完全混合厭氧消化，是在完全混合厭氧消化罐內(nèi)進(jìn)行的，所述完全混合厭氧消化罐罐體采用三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，外層為復(fù)合板層、中間層為保溫層、內(nèi)層為不銹鋼復(fù)合板層，完全混合厭氧消化罐內(nèi)設(shè)置氣動(dòng)攪拌裝置、間歇式機(jī)械攪拌裝置和恒溫模糊調(diào)控系統(tǒng)，所述氣動(dòng)攪拌裝置、間歇式機(jī)械攪拌裝置和恒溫模糊調(diào)控系統(tǒng)均采用現(xiàn)有的技術(shù)和裝置。步驟(4)中所述的沼渣碳化處理是在高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置進(jìn)行的，該碳化裝置包括內(nèi)部轉(zhuǎn)爐、中間燃燒室以及外部殼體，沼渣輸送至內(nèi)部轉(zhuǎn)爐的爐膛中，采用電加熱啟動(dòng)方式高溫碳化反應(yīng)，生成碳化氣體和生物碳產(chǎn)品；產(chǎn)生的碳化氣體通過噴射技術(shù)噴射到燃燒室中燃燒，為轉(zhuǎn)爐內(nèi)沼渣進(jìn)行碳化反應(yīng)提供熱量。步驟⑷中制備的生物碳粒徑O. 5 1. 0mm、含水率為5 10%、填充比重為O. 50 O. 55g/cm3、含有 N、P、K 元素。
本發(fā)明的有益效果1.本發(fā)明中的污泥在經(jīng)過物理、或化學(xué)、或物理和化學(xué)混合調(diào)理后，進(jìn)入完全混合厭氧反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行厭氧消化；德國利浦完全混合厭氧反應(yīng)罐具有建設(shè)周期短，保溫和防腐效果好，產(chǎn)氣效率高(產(chǎn)氣量可提高5. O 15.0%)等特點(diǎn)；產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過脫水脫硫脫碳工藝處理后制備天然氣，制備的天然氣甲烷含量高達(dá)98.0%以上，可用于燃料、發(fā)電及車載用氣等；2.經(jīng)過完全混合厭氧反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行厭氧消化后的沼液一部分可以用于生產(chǎn)有機(jī)肥的原料，制備的液態(tài)有機(jī)肥可用于農(nóng)業(yè)機(jī)種植業(yè)，可為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)20% ;還有一部分采用生物氧化塘工藝處理后達(dá)標(biāo)排放或綜合利用；3.分離后的沼渣直接經(jīng)過沼渣碳化裝置制備成污泥生物碳，污泥生物碳可用于農(nóng)用肥料、水處理材料以及土壤改良材料等。本發(fā)明所述的城市污泥的厭氧消化與碳化處理的綜合利用，可實(shí)現(xiàn)城市污泥的減量化、能源化、肥料化以及資源化，沼氣生產(chǎn)效率高，產(chǎn)生的沼液和沼渣都可以很好的處理或再次利用，采用完全混合厭氧消化技術(shù)進(jìn)行污泥厭氧處理，其產(chǎn)氣量比一般厭氧消化技術(shù)高出5% 15% ;采用內(nèi)熱式碳化設(shè)備處置沼渣制備生物活性炭，工藝設(shè)備占地面積小，能耗低；生產(chǎn)的生物活性碳體積小，方便運(yùn)輸與儲(chǔ)存；且富含N、P、K營養(yǎng)元素，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。


書圖1是本發(fā)明的工藝流程圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。以下實(shí)施例中，主要用的裝置有德國利浦罐、高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置和旋流反應(yīng)器，所述德國利浦罐的罐體采用三層結(jié)構(gòu)，外層為復(fù)合板層、中間層為保溫層、內(nèi)層為不銹鋼復(fù)合板層，在德國利浦罐內(nèi)設(shè)置有氣動(dòng)攪拌裝置、間歇式機(jī)械攪拌裝置和恒溫模糊調(diào)控系統(tǒng)，這些裝置均采用現(xiàn)有的技術(shù)；所述高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置包括內(nèi)部轉(zhuǎn)爐、中間燃燒室以及外部殼體，并采用電加熱啟動(dòng)方式高溫碳化反應(yīng)；所述旋流反應(yīng)器采用現(xiàn)有的旋流分離器。實(shí)施例一一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法的具體步驟依次如下(1)污泥調(diào)理先采用物理調(diào)理將污泥與木屑按照質(zhì)量比為300 I的比例進(jìn)行混合攪勻，然后分別加入50. Omg/L殼聚糖、3. Omg/L聚丙烯酰胺和150. Omg/L氫氧化I丐,使調(diào)理后的污泥含水率為90%、碳氮比值為15、pH為6. 8 ；(2)污泥的完全混合厭氧消化將通過步驟(1)調(diào)理后符合要求的污泥輸送到德國利浦罐內(nèi)，通過恒溫模糊調(diào)控系統(tǒng)控制德國利浦罐內(nèi)的溫度為35°C，并調(diào)德國利浦罐內(nèi)局部溫差在±0. 5°C，然后通過設(shè)置在德國利浦罐內(nèi)轉(zhuǎn)速為10 60r/min的間歇式機(jī)械攪拌裝置對(duì)罐內(nèi)的污泥進(jìn)行攪拌，厭氧消化處理進(jìn)行15天后產(chǎn)生厭氧消化液和含甲烷60%的沼氣，將含60%甲烷的沼氣經(jīng)過沼氣脫水和沼氣脫硫處理后，儲(chǔ)存于沼氣儲(chǔ)存罐，用于發(fā)電，供廠區(qū)使用；(3)消化液固液分離將采用旋流反應(yīng)器對(duì)步驟(2)中產(chǎn)生的厭氧消化液進(jìn)行固液分離，分離出含水率60%的沼渣， 分離后的沼液作為有機(jī)肥的原料；
(4)沼渣碳化處理采用木屑與步驟(3)中分離的含水率60%沼渣按照1: 4的比例直接混合得到含水率為20%的沼渣，再將含水率為20%的沼渣輸送到高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置中，厭氧或缺氧反應(yīng)lOmin，產(chǎn)生碳化氣體和污泥生物碳，其中反應(yīng)后產(chǎn)生的碳化氣體直接通過管道送入高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置的燃燒室內(nèi)繼續(xù)燃燒為碳化反應(yīng)提供熱量；反應(yīng)過程中高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置內(nèi)的反應(yīng)溫度為800°C、壓力為16Mpa0通過實(shí)施一產(chǎn)生的污泥生物碳粒徑O. 5mm、含水率為8%、填充比重為O. 55g/cm3，可用于水處理濾料。實(shí)施例二 一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法的具體步驟依次如下(I)污泥調(diào)理分別加入20mg/L殼聚糖和150. Omg/L氫氧化鈣，使調(diào)理后的污泥 含水率為91 %、pH為7. O、碳氮比值為12。(2)污泥的完全混合厭氧消化將通過步驟(I)調(diào)理后符合要求的污泥輸送到德國利浦罐內(nèi)，通過恒溫模糊調(diào)控系統(tǒng)控制德國利浦罐內(nèi)的溫度為36°C，并調(diào)控德國利浦罐內(nèi)局部溫差在±0. 5°C，然后通過設(shè)置在德國利浦罐內(nèi)氣動(dòng)攪拌裝置，對(duì)罐內(nèi)的污泥進(jìn)行氣動(dòng)攪拌，厭氧消化處理20天產(chǎn)生厭氧消化液和含甲烷65 %的沼氣，將含65 %甲烷的沼氣經(jīng)過沼氣脫水和沼氣脫硫處理后，儲(chǔ)存于沼氣儲(chǔ)存罐，用于發(fā)電，余熱回用鍋爐用于污泥預(yù)處理加熱；(3)消化液固液分離將采用旋流反應(yīng)器對(duì)步驟(2)中產(chǎn)生的厭氧消化液進(jìn)行固液分離，分離出含水率68%的沼渣，分離后的沼液經(jīng)過生物氧化塘工藝處理后達(dá)標(biāo)排放；(4)沼渣碳化處理采用廢紙與步驟(3)中分離的含水率68%沼渣按照1: 5比例直接混合得到含水率為25%的沼渣，再將含水率為25%的沼渣輸送到高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置中，厭氧或缺氧反應(yīng)15min，產(chǎn)生碳化氣體和污泥生物碳，反應(yīng)過程中高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置內(nèi)的反應(yīng)溫度為600°C、壓力為15. OMpa0通過實(shí)施例二產(chǎn)生的污泥生物碳粒徑O. 80mm、含水率為9. 0%、填充比重為O. 53g/cm3、含有豐富的N、P、K元素，與沼液復(fù)配制備固態(tài)有機(jī)肥。實(shí)施例三一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法的具體步驟依次如下(I)污泥調(diào)理采用物理調(diào)理將污泥與木屑按照質(zhì)量比為200 I的比例進(jìn)行混合攪勻，使調(diào)理后的污泥含水率為92%。(2)污泥的完全混合厭氧消化將通過步驟(I)調(diào)理后符合要求的污泥輸送到德國利浦罐內(nèi)，通過恒溫模糊調(diào)控系統(tǒng)控制德國利浦罐內(nèi)的溫度為35. 5°C，并調(diào)控德國利浦罐內(nèi)局部溫差在±0. 5°C，然后通過設(shè)置在德國利浦罐內(nèi)氣動(dòng)攪拌裝置、間歇式機(jī)械攪拌裝置對(duì)罐內(nèi)的污泥同時(shí)進(jìn)行沼氣氣體攪拌和間歇式機(jī)械攪拌使罐內(nèi)的污泥進(jìn)行20天厭氧消化處理，產(chǎn)生厭氧消化液和含甲烷60%的沼氣，將含60%甲烷的沼氣經(jīng)過沼氣脫水、沼氣脫硫以及沼氣脫碳處理后，儲(chǔ)存于沼氣儲(chǔ)存罐，用于車載用氣；在厭氧消化處理過程中所述氣體攪拌是采用沼氣回流攪拌方式，間歇式機(jī)械攪拌是采用轉(zhuǎn)速為10 60r/min的間歇式機(jī)械攪拌裝置進(jìn)行的攪拌方式；(3)消化液固液分離將采用旋流反應(yīng)器對(duì)步驟(2)中產(chǎn)生的厭氧消化液進(jìn)行固液分離，分離出含水率55%的沼渣，分離后的沼液作為有機(jī)肥的原料；(4)沼渣碳化處理采用廢紙與步驟(3)中分離的含水率55%沼渣按照1: 3比例直接混合得到含水率為20%的沼渣，再將含水率為20%的沼渣輸送到高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置中，厭氧或缺氧反應(yīng)12min，產(chǎn)生碳化氣體和污泥生物碳，其中反應(yīng)后產(chǎn)生的碳化氣體直接通過管道送入高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置的燃燒室內(nèi)繼續(xù)燃燒為碳化反應(yīng)提供熱量；反應(yīng)過程中高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置內(nèi)的反應(yīng)溫度為750°C、壓力為15Mpa。
通過實(shí)施例三產(chǎn)生的污泥生物碳粒徑1. 0mm、含水率為10%、填充比重為O. 50g/cm3,用于建筑材料。
權(quán)利要求
1.一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法，其特征在于，所述工藝的具體步驟依次如下 (1)污泥調(diào)理采用物理方法、或化學(xué)方法、或先采用物理方法再采用化學(xué)方法對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，使調(diào)理后的污泥含水率為90 92%、碳氮比值為10 20、pH為6. 5 7. 5 ; (2)污泥的完全混合厭氧消化將通過步驟(I)調(diào)理后符合要求的污泥輸送到完全混合厭氧消化罐內(nèi)，控制完全混合厭氧消化罐內(nèi)的溫度為35 37°C，并調(diào)控完全混合厭氧消化罐內(nèi)局部溫差在±0. 5°C，然后通過氣動(dòng)攪拌、或間歇式機(jī)械攪拌、或同時(shí)進(jìn)行氣動(dòng)攪拌和間歇式機(jī)械攪拌使罐內(nèi)的污泥混合均勻，進(jìn)行厭氧消化處理15-20天后，產(chǎn)生厭氧消化液和含甲烷60 70%的沼氣，將產(chǎn)生的含甲烷60 70%的沼氣經(jīng)過現(xiàn)有的脫水、脫硫及脫碳處理后收集到沼氣罐中備用，在厭氧消化過程中所述氣動(dòng)攪拌是采用沼氣攪拌方式，間歇式機(jī)械攪拌是采用轉(zhuǎn)速為10 60r/min的間歇式機(jī)械攪拌裝置進(jìn)行的攪拌方式； (3)消化液固液分離采用旋流反應(yīng)器對(duì)步驟(2)中產(chǎn)生的厭氧消化液進(jìn)行固液分離，分離出含水率50 70%的沼渣，分離后的沼液作為有機(jī)肥的原料，或經(jīng)過生物氧化塘工藝處理后達(dá)標(biāo)排放和綜合利用； (4)沼渣碳化處理采用木屑或廢紙與步驟(3)中分離的含水率50 70%沼渣按照質(zhì)量比1: 3 10比例直接混合得到含水率為20 30%的沼渣，再將含水率為20 30%的沼渣輸送到高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置中，厭氧或缺氧反應(yīng)10 20min，產(chǎn)生碳化氣體和污泥生物碳，其中反應(yīng)后產(chǎn)生的碳化氣體直接通過管道輸送到高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置的燃燒室內(nèi)繼續(xù)燃燒，為碳化反應(yīng)提供熱量；反應(yīng)過程中高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置內(nèi)的反應(yīng)溫度為600 800°C、壓力為15. O 16. OMpa0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法，其特征在于步驟(I)中所述的物理調(diào)理是在污泥中添加木屑或廢紙，使其污泥與木屑或廢紙按照質(zhì)量比10 500 I的比例混合；所述的化學(xué)調(diào)理是在經(jīng)過物理調(diào)理后的污泥中添加任意幾種以下量的物質(zhì)10. O 100. Omg/L殼聚糖、1. O 10. Omg/L聚丙烯酰胺以及20. O 150. Omg/L氫氧化I丐,使污泥的pH達(dá)到6. 5 7. 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法，其特征在于步驟(2)中所述的污泥的完全混合厭氧消化是在完全混合厭氧消化罐內(nèi)進(jìn)行的，所述完全混合厭氧消化罐的罐體采用三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，外層為復(fù)合板層、中間層為保溫層、內(nèi)層為不銹鋼復(fù)合板層，完全混合厭氧消化罐內(nèi)設(shè)置氣動(dòng)攪拌裝置、間歇式機(jī)械攪拌裝置和恒溫豐吳糊調(diào)控系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法，其特征在于步驟(4)中所述的沼渣碳化處理是在高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置進(jìn)行的，該碳化裝置包括內(nèi)部轉(zhuǎn)爐、中間燃燒室以及外部殼體，沼渣輸送內(nèi)部轉(zhuǎn)爐的爐膛中，采用電加熱啟動(dòng)方式高溫碳化反應(yīng),生成碳化氣體和生物碳產(chǎn)品；產(chǎn)生的碳化氣體通過噴射技術(shù)噴射到燃燒室中燃燒，為轉(zhuǎn)爐內(nèi)沼渣進(jìn)行碳化反應(yīng)提供熱量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法，其特征在于步驟(4)中制備的生物碳粒徑O. 5 1. 0mm、含水率為5 10%、填充比重為O. 50 O.55g/cm3、含有 N、P、K 元素。
全文摘要
本發(fā)明提供一種城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法。所述城市污泥厭氧消化與碳化綜合利用的方法是采用物理、或化學(xué)、或物理化學(xué)方法對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，之后輸送到德國利浦完全混合厭氧消化罐，控制罐內(nèi)的溫度為35～37℃，攪拌罐內(nèi)的污泥使之混合均勻進(jìn)行厭氧消化處理，產(chǎn)生厭氧消化液和含甲烷60～70％的沼氣，采用旋流反應(yīng)器進(jìn)行厭氧消化液的固液分離，分離出含水率50～70％的沼渣，再與木屑或廢紙直接混合得到含水率為20～30％的沼渣，輸送到高溫高壓內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐碳化裝置中，厭氧或缺氧反應(yīng)產(chǎn)生碳化氣體和污泥生物碳。本發(fā)明沼氣生產(chǎn)效率高；污泥生物碳體積小，方便運(yùn)輸與儲(chǔ)存，且富含N、P、K營養(yǎng)元素，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09K17/00GK102992559SQ20121052388
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者陽紅, 王建華, 徐偉, 余敦耀, 余婭, 熊玲, 夏靜, 鄂元武 申請(qǐng)人:中船重工環(huán)境工程有限公司