CN101987772A - 一种污泥的热调质改善污泥脱水性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种污泥的热调质改善污泥脱水性能的方法，属于固体废弃物处理领域。首先，将污水处理厂未脱水仅浓缩的含水率为90～97％的污泥或者经过初步脱水的含水率为75～90％的污泥加入热调质承压反应装置中，与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应；将反应后的污泥在无需添加絮凝剂的情况下置于机械脱水设备中进行脱水。本发明方法处理的污泥中有小于10％的有机物转移至液相，在改善污泥脱水性能的同时不影响污泥的后续利用，是污泥达到减量化、资源化利用的有效手段。
Description
技术领域
本发明涉及一种污泥的热调质改善污泥脱水性能的方法，属于固体废弃物处理领域。
背景技术
随着我国经济的高速发展和城市化进程加快，污水处理厂建设的增加，污泥的产量也迅速增加；污泥由于含有浓缩的无机、有机污染物，还含有大量的病原体和多种重金属元素，如果不经处理直接堆放，将会给环境带来严重的二次污染，因此，必须对污泥进行妥善处理。一般来说，机械脱水技术只能将污泥的含水率降至75～90％左右，如此高的含水率不利于污泥的后续运输及处置，目前研究的干化、焚烧等处理技术具有能耗大、成本高的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术结构的不足，本发明提供一种污泥的热调质改善污泥脱水性能的方法。针对城市污泥脱水难的特点，通过一个热调制技术，改变污泥的持水结构，大大提高污泥的脱水性能，在无需添加絮凝剂的情况下，使得污水处理厂产生的污泥达到减量化、无害化处理。
本发明提出的一种污泥的热调质改善污泥脱水性能的方法，包括以下步骤：
(1)将污水处理厂未脱水仅浓缩的含水率为90～97％的污泥加入热调质承压反应装置中；
(2)将上述含水率的污泥置于热调质装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应；当污泥温度达到190～200℃，热解时间为30～40min后反应完成；
(3)将上述反应后的污泥冷却低于＜80℃后，置于机械脱水设备中进行脱水，无需添加絮凝剂；采用板框压榨机脱水，压榨压力为1.5～1.8MPa，含水率可降至55～30％；或采用离心式脱水机脱水，离心脱水时间为30min，含水率可以降至55～45％。
一种污泥的蒸汽低温热调质干化成套处理方法，其特征在于含有以下步骤：
(1)将经过初步脱水的含水率为75～90％的污泥加入热调质承压反应装置中；
(2)将上述含水率的污泥置于热调质装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应；当污泥温度达到190～200℃，热解时间为30～40min后反应完成；
(3)将上述反应后的污泥冷却低于＜80℃后，置于机械脱水设备中进行脱水，无需添加絮凝剂；采用板框压榨机脱水，压榨压力为1.5～1.8MPa，含水率可降至40～30％；或采用离心式脱水机脱水，离心脱水时间为30min，含水率可以降至55～45％。
上述方法中，低温热调质承压反应装置内含有搅拌设备的搅拌速度在5-15转/分钟。
本发明提出的利用热调质改善污泥脱水性能的方法，其突出的特点是采用热调制的方法实施污泥的水解破解过程，借助简单的机械脱水的方法去除污泥中的水分，借助热调制的破坏污泥胶体结构、降低污泥固体和水的亲和力的特点，提高污泥的脱水效果。同时，污泥也被消毒，臭味几乎被消除。本发明方法处理的污泥中仅有小于10％的有机物转移到液相中，在提高脱水性能的同时，对后续污泥的再利用不会产生影响。
具体实施方式
本发明提出的一种污泥的热调质改善污泥脱水性能的方法，包括以下步骤：
(1)将污水处理厂未脱水仅浓缩的含水率为90～97％的污泥或者经过初步脱水的含水率为75～90％的污泥加入热调质承压反应装置中。
(2)在热调质装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应；当污泥温度达到190～200℃，热解时间为30～40min后反应完成。
(3)将上述反应后的污泥冷却低于＜80℃后，置于机械脱水设备中进行脱水，无需添加絮凝剂。如果采用板框压榨机脱水，压榨压力为1.5～1.8MPa，含水率可降至40～30％。如果采用离心式脱水机脱水，离心脱水时间为30min，含水率可以降至55～45％。
上述方法中，低温热调质承压反应装置内含有搅拌设备的搅拌速度在5-15转/分钟。
本发明提出的利用热调质改善污泥脱水性能的方法，对于初次污泥的浓度没有要求，既能处理污水处理厂未脱水仅浓缩的污泥，也能处理污水处理厂脱水后的污泥。
以下介绍本发明实施例：
实施例1
城市污水处理厂未脱水仅浓缩后的污泥的含水率为90～97％。将该含水率的污泥置于热调制承压反应装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应，当污泥的温度升至190～200℃时，保持30～40min后反应结束，同时完成了污泥的杀菌除臭过程。将反应后的污泥进行机械脱水，采用板框压榨机的方式，脱水后污泥的含水率可降至40～30％，整个过程中污泥有＜10％的有机物转移至液相中，不影响污泥的再利用。
实施例2
城市污水处理厂未脱水仅浓缩后的污泥的含水率为90～97％。将该含水率的污泥置于热调制承压反应装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应，当污泥的温度升至190～200℃时，保持30～40min后反应结束，同时完成了污泥的杀菌除臭过程。将反应后的污泥进行机械脱水，采用离心脱水的方式，脱水后污泥的含水率可降至55～45％，整个过程中污泥有＜10％的有机物转移至液相中，不影响污泥的再利用。
实施例3
城市污水处理厂脱水后污泥的含水率为85～90％。将该含水率的污泥置于热调制承压反应装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应，当污泥的温度升至190～200℃时，保持30～40min后反应结束，同时完成了污泥的杀菌除臭过程。将反应后的污泥进行机械脱水，采用板框压榨机的方式，脱水后污泥的含水率可降至40～30％，整个过程中污泥有＜10％的有机物转移至液相中，不影响污泥的再利用。
实施例4
城市污水处理厂脱水后污泥的含水率为75～90％。将该含水率的污泥置于热调制承压反应装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应，当污泥的温度升至190～200℃时，保持30～40min后反应结束，同时完成了污泥的杀菌除臭过程。将反应后的污泥进行机械脱水，采用离心脱水的方式，脱水后污泥的含水率可降至55～45％，整个过程中污泥有＜10％的有机物转移至液相中，不影响污泥的再利用。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种污泥的蒸汽低温热调质干化成套处理方法，其特征在于含有以下步骤：
(1)将污水处理厂未脱水仅浓缩的含水率为90～97％的污泥加入热调质承压反应装置中；
(2)将上述含水率的污泥置于热调质装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应；当污泥温度达到190～200℃，热解时间为30～40min后反应完成；
(3)将上述反应后的污泥冷却低于＜80℃后，置于机械脱水设备中进行脱水，无需添加絮凝剂；采用板框压榨机脱水，压榨压力为1.5～1.8MPa，含水率可降至55～30％；或采用离心式脱水机脱水，离心脱水时间为30min，含水率可以降至55～45％。
2.根据权利要求1所述的一种污泥的蒸汽低温热调质干化成套处理方法，其特征在于低温热调质承压反应装置内含有搅拌设备的搅拌速度在5-15转/分钟。
3.一种污泥的蒸汽低温热调质干化成套处理方法，其特征在于含有以下步骤：
(1)将经过初步脱水的含水率为75～90％的污泥加入热调质承压反应装置中；
(2)将上述含水率的污泥置于热调质装置中与2.0～2.5MPa的饱和蒸汽发生热解反应；当污泥温度达到190～200℃，热解时间为30～40min后反应完成；
(3)将上述反应后的污泥冷却低于＜80℃后，置于机械脱水设备中进行脱水，无需添加絮凝剂；采用板框压榨机脱水，压榨压力为1.5～1.8MPa，含水率可降至40～30％；或采用离心式脱水机脱水，离心脱水时间为30min，含水率可以降至55～45％。
4.根据权利要求3所述的一种污泥的蒸汽低温热调质干化成套处理方法，其特征在于低温热调质承压反应装置内含有搅拌设备的搅拌速度在5-15转/分钟。
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