一種兩步法污泥干化工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩步法污泥干化工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國污水處理行業(yè)的發(fā)展，污水處理能力的提高造成污泥產(chǎn)量的急劇增加， 污泥干化是利用熱能將污泥中的水分快速蒸發(fā)去除的一種工藝技術(shù)，經(jīng)過干化后的污泥性 能得到改善，利用價值提高，為后續(xù)的處理創(chuàng)造了條件。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，低含水率脫水污泥直接超臨界水氣化處理裝置及其方法，其著重于 污泥的超臨界水氣化，液化的目的在于提高污泥的流動性，而并未涉及脫水后的污泥進行 干化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于提供一種兩步法污泥干化工藝，不僅操作方便、能耗 少，而且干化處理效果好。
[0005] 技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種兩步法污泥干化工藝，包括以下步驟：
[0007] 1)以污水廠提供的脫水污泥為處理對象，先對其進行預(yù)液化處理，污水廠脫水污 泥通過料斗進入液化裝置中液化，液化時間為10-30分鐘，得到液化后的污泥；
[0008] 2)對液化后的污泥機械脫水，在200-300°C用污泥栗把液化后的污泥打入沉淀設(shè) 備/脫水設(shè)備，得到脫水后的污泥；
[0009] 3)脫水后的污泥固體剩余物用于干化。
[0010]步驟2)替換為-利用熱交換器進行熱量回收，然后用污泥栗把液化后的污泥打入 沉淀設(shè)備/脫水設(shè)備，對液化后的污泥機械脫水，得到脫水后的污泥。
[0011] 步驟3)中，脫水后的污泥固體剩余物利用熱交換器回收得到的回收熱量進行干 化。
[0012] 步驟3)中，脫水后的污泥固體剩余利用自熱干化。
[0013] 步驟3)中，固體剩余物用于填埋，延長步驟1)液化時間15-30分鐘或提高溫度至 350°C以上。
[0014] 步驟3)中，固體剩余物用于回收，則步驟1)液化溫度為200-300°C，液化時間為10 分鐘?；厥瞻ǚ贌投逊实?。
[0015] 步驟3)中，脫水后的液體運至污水廠污水回流口。
[0016] 有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種兩步法污泥干化工藝，以污水廠提供的 脫水污泥(含水量約80%)作為處理對象，先對其進行預(yù)液化處理，使脫水污泥流動性增加， 然后對其機械脫水，目的在于克服直接干化時的高能耗，避開100_400°C的蒸發(fā)區(qū)，液化脫 水后再干化，不僅操作方便、能耗少，而且干化處理效果好，具備很好的實用性。
【附圖說明】
[0017 ] 圖1是〇. 1和30MPa7K的焓值變化曲線圖；
[0018] 圖2是兩步法污泥干化工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 以下結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的說明。
[0020] 采用帶機或離心機對城市污泥進行脫水處理后，含水率仍然達(dá)到80%左右，需要 進一步處理。目前有很多污泥直接干化的技術(shù)，但直接干化時的能耗很高，如圖1所示，為 0.1和30MPa水的焓值變化曲線圖，在100-400°c干化，可以發(fā)現(xiàn)常壓的液化會因為蒸發(fā)而吸 收大量的熱，增加能耗。
[0021] 如圖2所示，兩步法污泥干化工藝的流程圖；以污水廠提供的脫水污泥(含水量約 80 % )作為處理對象，先對其進行預(yù)液化處理，液化時間為10-30分鐘，污水廠脫水污泥通過 料斗進入液化裝置中液化，使脫水污泥流動性增加;然后對其進行機械脫水，在200-300°C 用污泥栗把液化后的污泥打入沉淀設(shè)備/脫水設(shè)備，目的在于克服直接干化時的高能耗，避 開100-400°C的蒸發(fā)區(qū)；脫水后的固體剩余物首先進行干化，干化溫度高于100°C，干化后的 固體如果用于填埋，則延長液化時間15-30分鐘或提高溫度至350°C以上，使更多的有機物 從固體中脫除；如果干化后的固體用于回收，則液化溫度為200-300°C;如固體剩余物用于 焚燒，則液化時間為10-15分鐘;脫水后的液體運至污水廠污水回流口。一種兩步法污泥干 化工藝，具體包括以下步驟：
[0022] 1)以污水廠提供的脫水污泥為處理對象，先對其進行預(yù)液化處理，污水廠脫水污 泥通過料斗進入液化裝置中液化，液化時間為10-30分鐘，得到液化后的污泥；
[0023] 2)對液化后的污泥機械脫水，在200_300°C用污泥栗把液化后的污泥打入沉淀設(shè) 備/脫水設(shè)備，得到脫水后的污泥;或者對液化后的污泥機械脫水可以利用熱交換器進行熱 量回收，然后用污泥栗把液化后的污泥打入沉淀設(shè)備/脫水設(shè)備，得到脫水后的污泥；
[0024] 3)脫水后的污泥固體剩余物用于干化。利用熱交換器進行熱量回收后的脫水污 泥，可利用前面的回收熱量進行干化;直接于200-300°C脫水后的污泥固體剩余物用于干化 可以利用自熱干化。
[0025] 實施例1溫度及時間對污泥脫水效果的影響
[0026] 如表1中所示污泥，性質(zhì)如下，含水率89 %，含固率0.11 %，干污泥有機物含量為 56%。取44.9g污泥，其中含水40g，無機物2. Ig，有機質(zhì)量2.8g，可以看出時間越長，溫度越 高，越有利于脫除水份;若脫除原來水份的70 %左右，且為減少能耗，溫度宜控制在250-300 °C，考慮到污泥的流動性，時間15-30分鐘為宜。污泥中亞臨界狀態(tài)下進行脫水，可以脫除原 污泥中水28-92%的水，提高污泥的流動性的同時，使之可以管道運送，然后離心或板框壓 濾，再進行干化，可以大大減少直接干化的能耗。
[0027] 表1反應(yīng)溫度時間對污泥預(yù)液化的脫水率的影響
[0028]
[0030] 實施例2溫度及時間對污泥脫水后剩余固體及液體中的有機物含量的影響
[0031] 采用5聯(lián)式超臨界水反應(yīng)裝置內(nèi)部不設(shè)攪拌和冷卻裝置，通過鹽浴爐的方式對反 應(yīng)釜進行加熱，鹽浴配方為40 %亞硝酸鈉、7 %硝酸鈉、53 %的硝酸鉀，熔點為142°C，在150-540°C范圍內(nèi)可以安全使用。其升溫速率大約為90°C/min。
[0032]液化實驗條件:取44.9g污水廠脫水污泥，其中含水40g，無機物2. lg，有機物質(zhì)量， 2.8g，放入IOOmL的高壓反應(yīng)釜，再把高壓反應(yīng)釜放入預(yù)熱到一定溫度的加熱爐，溫度到達(dá) 預(yù)設(shè)溫度開始計時，反應(yīng)溫度和時間，200-350°C，0_90min。在爐內(nèi)停留一定的反應(yīng)時間（如 60min)后，停止加熱，取出反應(yīng)爸，開通風(fēng)扇對進行降溫冷卻。將收集到的固液混合物通過 分離(或高速離心5000rpm，5min)獲得液相產(chǎn)物，剩余固體放入烘箱干燥。
[0033] 取出后液體的后續(xù)處理設(shè)想是回流到污水廠的進水口?？梢钥闯鲎罡叩拿摮后w 中的總有機碳濃度(TOC)為16875mg/L，則其化學(xué)需氧量(COD)約為45056mg/L，按進水濃度 300mg/L計算，約需要稀釋150倍。一般來講污水廠的水量為未脫水泥量的200倍以上，可以 回流至污水廠的進水口。
[0034] 另外，忽略產(chǎn)生的少量氣體，計算可得剩余固體中約剩余的固體含量，可以看出 15-30分鐘以后固體中的有機物含量較少，因此，可以用于填埋，而10分鐘時固體中還含有 大量有物，可以用于干化后焚燒。表2為反應(yīng)溫度時間對污泥預(yù)液化的剩余固體及液體的影 響。
[0035]表2反應(yīng)溫度時間對污泥預(yù)液化的剩余固體及液體的影響
【主權(quán)項】
1. 一種兩步法污泥干化工藝，其特征在于，包括以下步驟： 1) 以污水廠提供的脫水污泥為處理對象，先對其進行預(yù)液化處理，污水廠脫水污泥通 過料斗進入液化裝置中液化，液化時間為10-30分鐘，得到液化后的污泥； 2) 對液化后的污泥機械脫水，在200-300°C用污泥栗把液化后的污泥打入沉淀設(shè)備/脫 水設(shè)備，得到脫水后的污泥； 3) 脫水后的污泥固體剩余物用于干化。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩步法污泥干化工藝，其特征在于：步驟2)替換為-利用 熱交換器進行熱量回收，然后用污泥栗把液化后的污泥打入沉淀設(shè)備/脫水設(shè)備，對液化后 的污泥機械脫水，得到脫水后的污泥。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種兩步法污泥干化工藝，其特征在于：步驟3)中，脫水后的 污泥固體剩余物利用熱交換器回收得到的回收熱量進行干化。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩步法污泥干化工藝，其特征在于：步驟3)中，脫水后的 污泥固體剩余利用自熱干化。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩步法污泥干化工藝，其特征在于：步驟3)中，固體剩余 物用于填埋，延長步驟1)液化時間15-30分鐘或提高溫度至350°C以上。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩步法污泥干化工藝，其特征在于：步驟3)中，固體剩余 物用于回收，則步驟1)液化溫度為200-300°C，液化時間為10分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩步法污泥干化工藝，其特征在于：步驟3)中，脫水后的 液體運至污水廠污水回流口。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩步法污泥干化工藝，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：1)以污水廠提供的脫水污泥為處理對象，先對其進行預(yù)液化處理，污水廠脫水污泥通過料斗進入液化裝置中液化，液化時間為10-30分鐘，得到液化后的污泥；2)對液化后的污泥機械脫水，在200-300℃用污泥泵把液化后的污泥打入沉淀設(shè)備/脫水設(shè)備，得到脫水后的污泥；3)脫水后的污泥固體剩余物用于干化。本發(fā)明的一種兩步法污泥干化工藝，以污水廠提供的脫水污泥(含水量約80％)作為處理對象，先對其進行預(yù)液化處理，使脫水污泥流動性增加，然后對其機械脫水，目的在于克服直接干化時的高能耗，避開100-400℃的蒸發(fā)區(qū)，液化脫水后再干化，不僅操作方便、能耗少，而且干化處理效果好。
【IPC分類】C02F11/12, C02F11/18
【公開號】CN105541079
【申請?zhí)枴緾N201610072880
【發(fā)明人】蘇瑛, 姜瑞雨, 潘梅, 劉德斌, 周友新
【申請人】鹽城工學(xué)院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月2日