CN102794292B - 一种固体废物的预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固体废物的预处理方法。该处理方法解决了现有技术中存在的能源消耗量大、药剂投量大、处理效果不稳定的问题。在密闭容器中加入污泥（或垃圾）及催化剂[（NH3）2CO3、MnO2]，然后通入蒸汽，加压至1.8-2.3Mpa，加温至100-150℃，搅拌反应30~60min后，排放蒸汽，在5~15S内，压强降为0.6？Mpa，污泥（或垃圾）在本反应容器内进行低温催化裂解，改变了物理性质，提高了脱水能力，同时能源消耗低。反应后的污泥（或垃圾）排出容器后进行脱水，即可获得含水率40%以下的污泥（垃圾为35%以下）。而且污泥（或垃圾）经过反应得到熟化，反应后没有臭味或异味。
Description
技术领域
本发明涉及环境技术领域，具体涉及一种固体废物的预处理方法。
背景技术
目前市场上的处理固体废物（污泥或垃圾）的主要方案有：卫生填埋、堆肥、焚烧等，要实现这个目标，要将污水处理厂产生的污泥进行干化，一般要求污泥含水率控制在60%以下，焚烧处理要求污泥含水率控制在50%以下，而污水处理厂产生的污泥含水率在75~85%。目前进行污泥脱水的处理方法主要有两类：
第一类是经过烘干处理，使污泥含水率一步降到40%以下。这种方法能一次性将原始的污泥干化到所需的状态。但是消耗能量偏大，产生臭气量大，运行成本高和投资大。
第二类是采用机械压榨过滤，通过加药反应，进行机械加压压榨过滤，将污泥中的污泥含水率脱到60%以下，经过晾晒或其他方法，可进一步降低至45%左右。这种方法运行成本和投资较低。但是药剂投加量大，运行控制复杂，操作环境差，处理效果不稳定。
发明内容
本发明的目的是为了针对上述问题，提供一种固体废物的预处理方法，该方法采用自制的催化剂，在低温条件下，能够快速裂解固体废物，改变了固体废物的物理性质，提高了固体废物的脱水能力，同时能源消耗较少。
本发明是通过以下技术方案实现：一种固体废物的预处理方法，其工艺步骤是：
（a）首先将固体废物投入到密闭的反应容器内，本发明所述的固体废物为污泥或垃圾，污泥含水率在75~85%。
（b）以固体废物的重量为基准，向反应容器内投加重量比为1.5%-5%的催化剂，所述催化剂可以加速反应进行，在1.5%-5%的范围内，含量越高，反应速率越快。催化剂为（NH3）2CO3和MnO2的混合物，（NH3）2CO3和MnO2的重量比为1:1-4:1，采用这两种化合物作为催化剂使污泥或者垃圾在低温条件下可以实现裂解，使能源消耗大大减少，并且（NH3）2CO3和MnO2的重量比优选3:2，在这种比例下，催化效率最高。
（c）向反应容器输入蒸汽，使反应容器内压强达到1.8~2.3Mpa，温度达到100~150℃。
（d）启动搅拌器搅拌，在搅拌30~60min后，迅速排放蒸汽，使反应容器在5~15S内，压强降为0.6 Mpa，同时温度自然下降到100℃。
（e）将反应后的固体废物排放至污泥贮料池，然后用泵提升至压滤机进行脱水处理。
本发明的有益效果是：本发明，采用自制催化剂[（NH3）2CO3和MnO2的混合物]，使固体废物能够实现低温催化裂解，改变其物理性质，提高了脱水能力，同时能源消耗大大减少。并且反应后的固体废物进行下一工序进行脱水，即可获得含水率为40%以下的固体废物。而且固体废物经反应后，得到熟化，反应后固体废物没有臭味或异味。
本发明由于不需蒸发固体废物中的水份来干化，能源消耗比烘干处理低很多，大约只有烘干处理50%的能源消耗。
运行成本比机械压榨过滤稍高，但无需投加其他药剂，劳动强度低，并可实现全过程的自动化控制。
具体实施方式
实施例1
向密闭容器里投入500kg污泥，再投入3.75kg（NH3）2CO3和3.75kg MnO2，接着向容器内通入蒸汽，使容器内压强达到 1.8Mpa，温度达到125.3℃，然后启动搅拌器，搅拌60min后，排放蒸汽，在15S内，压力降为0.6 Mpa，温度降到100℃。将反应后的固体废物排放至污泥贮料池，然后用泵提升至压滤机进行脱水处理。污泥经过低温催化裂解后裂解率达到95.8%。
实施例2
按实施例1所述相同步骤重复进行，但是（NH3）2CO3和MnO2的含量改为15kg和 10kg。温度改为132.6℃。污泥经过低温催化裂解后裂解率达到96.3%。
实施例3
按实施例1所述相同步骤重复进行，但是（NH3）2CO3和MnO2的含量改为17.5kg和 7.5kg。温度改为136.8℃。污泥经过低温催化裂解后裂解率达到94.7%。
实施例4
按实施例1所述相同步骤重复进行，但是（NH3）2CO3和MnO2的含量改为20kg和 5kg。温度改为142.5℃。污泥经过低温催化裂解后裂解率达到89.8%。
本发明可用其他不违背本发明主要特征的具体形式来概述。因此，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求指出了本发明的范围，而上述说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (5)
1.一种固体废物的预处理方法，其特征在于以下工艺步骤：
（a）首先将固体废物投入到密闭的反应容器内；
（b）接着以固体废物的重量为基准，向反应容器投加重量比为1.5～5%的催化剂，催化剂为（NH3）2CO3和MnO2的混合物，（NH3）2CO3和MnO2的重量比为3:2；
（c）向反应容器通入蒸汽，使反应容器内压强达到1.8～2.3Mpa，温度达到100～150℃；
（d）搅拌30～60min后，降温降压；
（e）然后将搅拌后的固体废物排出反应容器，接着进行脱水处理。
2.根据权利要求1所述一种固体废物的预处理方法，其特征是，所述固体废物为污泥或垃圾。
3.根据权利要求1所述一种固体废物的预处理方法，其特征是，所述降温为温度降为100℃。
4.根据权利要求1所述一种固体废物的预处理方法，其特征是，所述降压为反应容器内压强在5～15S内，降为0.6Mpa。
5.根据权利要求1所述一种固体废物的预处理方法，其特征是，所述脱水处理为压滤机压滤脱水。
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