CN101830622B - 一种处理污泥或有机垃圾的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理污泥或有机垃圾的方法，其包括对污泥或有机垃圾进行浓缩、脱水处理，使其含固率达14％-18％；对浓缩、脱水后的污泥或有机垃圾进行均质预热处理，使其含固率达13％-14％之间；对均质预热处理后的污泥或有机垃圾进行高压蒸汽处理，使其含固率达12％-13％之间；对高压蒸汽处理后的污泥或有机垃圾进行闪蒸处理，使其含固率达8％-12％之间。本发明对污泥进行浓缩、脱水后，依次对其进行均质预热处理、高压蒸汽处理、闪蒸处理，使其含固率在8％-12％之间，将大分子物质转化为小分子物质，使60％以上的难溶性有机物被转化为可溶性有机物，改变了污泥或有机垃圾的性质与结构。

Description

一种处理污泥或有机垃圾的方法

技术领域

本发明涉及一种通过高压热蒸汽反应改善污泥及有机垃圾的脱水性能和厌氧消化性能，并能缩短消化停留时间和减少所需消化罐容积的污泥、有机垃圾处理领域，尤其涉及一种处理污泥或有机垃圾的方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和污水处理效率的不断提高，导致污水处理过程中的副产物——污泥急剧增加。据统计，2004年我国污泥的产量为1220万吨，预计到2010年将会达到2740万吨，污泥中含有许多有害物质，如难降解的有机物、重金属元素、病原微生物、虫卵、杂草种子等，若不妥善处理处置，不但会造成能源的浪费，更会给社会和人类赖以生存的自然环境造成巨大的危害。我国的城市化进程不断加快，导致了城市有机垃圾的快速增长，城市有机垃圾具有热值低、含水率高、易腐烂和成分复杂等特点，如处置不当会对周围环境和人们的生活产生非常大的负面影响。

污泥及有机垃圾的处理处置已成为环境保护和城市环境卫生的重要内容，尤其是污泥处理与处置成为环境保护的日益严峻的问题，由于污泥及有机垃圾都含有很高的较难脱除的水分，给后续的处理处置造成困难，并且含有大量的有机物，而进行厌氧消化可以回收生物质能源物质沼气，所以厌氧消化处理成为一项重要的处理处置技术，但传统的厌氧消化技术存在处理效率低，产气速率低，消化周期长达20天到30天，发酵装置容积大等不足之处。

由此可见，现有技术有待更进一步的改进与发展。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中的缺陷提供一种处理污泥或有机垃圾的方法，对现有技术中的污泥或有机垃圾处理工艺进行了科学合理的改进，提高处理后污泥或有机垃圾的可生物降解性能与脱水性能。

为了解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种处理污泥或有机垃圾的方法，其包括以下步骤：

A、对污泥或有机垃圾进行浓缩、脱水处理，使其含固率到达14％-18％之间，降低了污泥或有机垃圾的粘度，使其粒径均匀变小，提高了其流动性，然后对浓缩脱水处理后的污泥或有机垃圾进行均质预热处理，使其含固率到达13％-14％之间，降低了后续处理过程中对装置容积的需求；

B、对均质预热处理后的污泥或有机垃圾进行高压蒸汽处理，使其含固率到达12％-13％之间，将污泥或有机垃圾中大部分的大分子物质进行破碎，即将难溶的大分子有机物破碎后，转化为易溶的小分子有机物；

C、对高压蒸汽处理后的污泥或有机垃圾进行闪蒸处理，使其含固率到达8％-12％之间；通过闪蒸处理对高压蒸汽处理中剩余的大分子物质进行再次破碎，为后继的处理工艺提供了具有高转化率、高脱水性、可生物降解的污泥或有机垃圾。

所述的处理方法，其中，上述步骤B中还包括：上述高压蒸汽的压力在11巴-12巴之间，高压蒸汽处理是在温度165℃-175℃、压力在6巴-8巴条件下进行，对污泥或有机垃圾进行20分钟-30分钟的高压蒸汽处理。

所述的处理方法，其中，上述B步骤还包括：对高压蒸汽进行泄压操作，使压力到达3巴-4巴；泄压操作过程中产生的蒸汽回用于均质预热处理。

所述的处理方法，其中，上述步骤C中还包括：对高压蒸汽处理后的污泥或有机垃圾进行90分钟的闪蒸处理，闪蒸处理后的污泥或有机垃圾的温度在100℃-103℃之间。

所述的处理方法，其中，上述步骤C还包括：闪蒸处理过程中产生的蒸汽回用于均质预热处理；闪蒸处理后的压力保持为2巴，将闪蒸处理后的污泥或有机垃圾压送到后续的处理单元。

所述的处理方法，其中，上述步骤A中还包括：对污泥或有机垃圾进行90分钟的均质预热处理，将污泥或有机垃圾预热到95℃-97℃。

所述的处理方法，其中，上述均质预热处理在均质罐中进行，高压蒸汽处理在主反应罐中进行，闪蒸处理在闪蒸罐中进行。

所述的处理方法，其中，均质罐上设置有蒸汽回流管路，主反应罐与闪蒸罐上分别设置有蒸汽回流支路，且蒸汽回流支路均与蒸汽回流管路相连通。

本发明提供了一种处理污泥或有机垃圾的方法，对污泥进行浓缩、脱水处理后，依次对其进行均质预热处理、高压蒸汽处理、闪蒸处理，其经处理后的含固率在8％-12％之间，本发明的处理方法将大分子物质转化为小分子物质，使60％以上的难容性有机物被转化为可溶性有机物，改变了污泥或有机垃圾的性质与结构，从而改善了污泥和有机垃圾的可生物降解性能和脱水性能，对处理后的污泥或有机垃圾再进行厌氧消化时，提高了污泥的有机物转化率，从而获得了更多的沼气，实现污泥的资源化处理，并实现节能减排和减少碳足迹的目的，提高了泥或有机垃圾的可生物降解性能与脱水性能。

附图说明

图1是本发明中处理污泥或有机垃圾的流程简图；

图2是本发明中处理污泥或有机的原理结构简图；

图3是本发明中处理污泥或有机垃圾的设备以及流程简图。

具体实施方式

本发明提供了一种处理污泥或有机垃圾的方法，为了使本发明的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明提供了一种处理污泥或有机垃圾的方法，在一定条件下对污泥或有机垃圾进行均质预热处理、高压蒸汽处理、闪蒸处理等技术手段的处理，将污泥或有机垃圾中60％以上的难容性有机物转化为可溶性有机物，提高了污泥或有机垃圾的可生物降解性能与脱水性能，为后续的污泥或有机垃圾处理提供了技术支持，提高了污泥或有机垃圾的产气速率，缩短了污泥或有机垃圾的消化周期，降低了处理污泥或有机垃圾的成本。本发明中均质预热处理是指在均质罐或其他合适的装置中通过料液的挤压、强冲击与失压膨胀的三重作用下使污泥或有机垃圾细化并均匀混合，同步通过蒸汽对细化并均匀混合的污泥或有机垃圾进行预热的过程。如图1与图2所示的，本发明中处理污泥或有机垃圾的方法主要包括以下步骤：

步骤a：对污泥或有机垃圾进行浓缩、脱水处理，使其含固率达到14％-18％之间，然后进行均质预热处理，经均质预热处理后其含固率达到13％-14％之间；

步骤b：对均质预热处理后的污泥或有机垃圾进行高压蒸汽处理，高压蒸汽处理后其含固率一般达到12％-13％之间；

步骤c：对高压蒸汽处理后的污泥或有机垃圾进行闪蒸处理，闪蒸处理后其含固率达到8％-12％之间。

其具体的包括以下步骤：

步骤1：将后续步骤中利用完的热蒸汽循环利用对浓缩、脱水到含固率为14％-18％污泥或有机垃圾进行均质预热处理，使污泥或有机垃圾的温度到达95-97℃，并且降低污泥和有机垃圾的粘度，使污泥和有机垃圾的成分分布均匀，该处理过程一般为1.5小时左右，处理后的的污泥或有机垃圾含固率为13％-14％；

步骤2：将步骤2中均质预热后的污泥或有机垃圾进行高压蒸汽处理，高压蒸汽处理的反应条件为：温度为165℃-175℃，压力为：6巴-8巴，反应时间为20-30分钟，高蒸汽的压力为11巴-12巴；高压热蒸汽处理后进行缓缓泄压操作，一般将压力降低到2巴-4巴，并将泄压过程中产生的蒸汽返回到上述步骤1中用于均质预热处理，处理后的污泥或有机垃圾的含固率为12％-13％；

步骤3：将步骤2中高压蒸汽处理后的污泥或有机垃圾进行闪蒸处理，将污泥或有机垃圾中的大分子物质进一步破碎，而高压高温下的水分由于压力的降低转化为蒸汽返回到步骤1进行循环利用，污泥或有机垃圾闪蒸处理的时间一般为1.5小时左右，闪蒸处理结束后污泥或有机垃圾的温度约为102℃，污泥或有机垃圾的含固率为8％-12％。

通过上述描述可知，本发明处理后的污泥或有机垃圾的含固率在8％-12％之间，将污泥或有机垃圾60％以上的难容性有机物转化为可溶性有机物，改善了污泥和有机垃圾的可生物降解性能和脱水性能，将厌氧消化等后继处理污泥的消化周期缩短至10天-15天，由此可见，本发明是现有技术的极大进步。

为了更详尽的说明本发明，现以本发明处理污泥的流程为例对本发明进行更进一步的说明。如图2与图3所示的，其具体包括以下步骤：

步骤A：将原污泥浓缩、脱水到含固率为14％-18％，本次实施中将原污泥浓缩、脱水到含固率为15％或16％，然后将其输送到均质罐1中，在均质罐1中将后续步骤利用完的热蒸汽返回到均质罐1中进行循环利用，把污泥预热到95℃-97℃，本次实施中，将污泥预热到96℃，降低了污泥的粘度，使污泥的成分分布均匀，均质预热处理时间一般为1.5小时，均质预热处理后的污泥的含固率为13％-14％；

步骤B：将预热均质处理后的污泥输送到主反应罐2中，然后向主反应罐2中通入压力为11巴-12巴的高压蒸汽，在主反应罐2中的处理条件为：温度为165℃-175℃，压力为6巴-8巴，反应时间一般为20分钟-30分钟，待处理完毕后，对主反应罐2进行缓缓泄压，使主反应罐中的压力在3巴-4巴，在泄压过程中产生的蒸汽通过蒸汽回流管路4与蒸汽回流支路5返回到均质罐1中进行循环利用，经过高压蒸汽处理后的污泥含固率为12％-13％之间，将污泥或有机垃圾中大部分的大分子物质进行破碎，即将难溶的大分子有机物破碎后，转化为易溶的小分子有机物；

步骤C：主反应罐中2的压力将高压蒸汽处理后的的污泥输送到闪蒸罐3中，在闪蒸罐中对污泥大分子物质进一步破碎，而高压高温下的水分由于压力的降低转化为蒸汽通过蒸汽回流支路6与蒸汽回流管路4回到均质罐1中进行循环利用，污泥闪蒸罐中的停留时间一般为1.5小时，闪蒸处理结束后闪蒸罐3中的压力为2巴-3巴，经过闪蒸处理结束后的污泥温度约为102℃左右，污泥含固率为8％-12％，将60％以上的难溶性有机物转化为可溶性有机物，改善了污泥或有机垃圾的可生物降解性能和脱水性能，并且闪蒸罐3中的压力将经过闪蒸处理后的污泥输送到后续处理单元，实现了污泥处理的连续化。

通过上述步骤处理后明显改善了污泥或有机垃圾的脱水性能和厌氧消化性能，其主要的特点为：利用高压蒸汽对污泥或有机垃圾进行高压热蒸汽反应处理，而且主反应罐2和闪蒸罐3中的剩余蒸汽可以循环回均质罐1利用，达到节能的目的。污泥或有机垃圾经高压热蒸汽反应处理后大分子物质转化为小分子物质，有60％以上的难溶性有机物转化为可溶性有机物，改善了污泥或有机垃圾的可生物降解性能和脱水性能，经过本发明处理后的污泥或有机垃圾再进行厌氧消化时，污泥的有机物转化率提高，从而获得更多的沼气，实现了污泥的资源化处理，并同步实现了节能减排和减少碳足迹的目的。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种处理污泥或有机垃圾的方法，其包括以下步骤：

A、对污泥或有机垃圾进行浓缩、脱水处理，使其含固率到达15％或16％之间，然后将其输送到均质罐中，在均质罐中将后续步骤利用完的热蒸汽返回到均质罐中进行循环利用，把污泥预热到96℃，使污泥的成分分布均匀，均质预热处理时间为1.5小时，使其含固率到达13％-14％之间，降低粘度；

B、将预热均质处理后的污泥输送到主反应罐中，然后向主反应罐中通入压力为11巴-12巴的高压蒸汽，在主反应罐中的处理条件为：温度为165℃-175℃，压力为6巴-8巴，反应时间为20分钟-30分钟，待处理完毕后，对主反应罐进行缓缓泄压，使主反应罐中的压力在3巴-4巴，在泄压过程中产生的蒸汽通过蒸汽回流管路与蒸汽回流支路返回到均质罐中进行循环利用，使其含固率到达12％-13％之间；

C、主反应罐中的压力将高压蒸汽处理后的污泥输送到闪蒸罐中，在闪蒸罐中对污泥大分子物质进一步破碎，而高压高温下的水分由于压力的降低转化为蒸汽通过蒸汽回流支路与蒸汽回流管路回到均质罐中进行循环利用，将60％以上的难溶性有机物转化为可溶性有机物，使其含固率到达8％-12％之间；

污泥闪蒸罐中的停留时间为1.5小时，闪蒸处理结束后闪蒸罐中的压力为2巴-3巴，经过闪蒸处理结束后的污泥温度为102℃，污泥含固率为8％-12％，将60％以上的难溶性有机物转化为可溶性有机物，并且闪蒸罐中的压力将经过闪蒸处理后的污泥输送到后续处理单元，对污泥连续化处理。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，上述步骤C还包括：闪蒸处理过程中产生的蒸汽回用于均质预热处理；闪蒸处理后的压力保持为2巴，将闪蒸处理后的污泥或有机垃圾压送到后续的处理单元。

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