CN104010976A - 有机物热加水分解系统的运行逻辑 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,该运行逻辑在使用一个或两个以上反应槽的有机物热加水分解系统中,按照存储于PLC或微机的运行逻辑控制程序进行控制,从而提高消化效率,并使消化后脱水时的脱水饼最小化,且以将出自反应槽的废热用于预热调整槽的方式构成,从而能够节约运行能量,并能够连续利用连续产生的废热。

Description

有机物热加水分解系统的运行逻辑
技术领域
本发明涉及一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,本发明按照存储于PLC或微机的运行逻辑控制程序来控制有机物热加水分解系统,从而提高消化效率,并使消化后脱水时的脱水饼最小化,并以将出自反应槽的废热用于预热调整槽的方式构成,从而节约运行能量,为了有效地利用在热电联产中所连续产生的废热而有效地执行有机物热加水分解,而并联连接至少2台以上设置于调整槽与溶解槽之间的反应槽,并按照存储于PLC或微机的运行逻辑控制程序来进行控制而提高消化效率,且在消化后脱水时使脱水饼最小化,并以将出自反应槽的废热用于预热调整槽的方式构成,从而能够节约运行能量。
背景技术
运行现有的有机物热加水分解系统的逻辑并无具体地设定存储的规程而靠手动或作业人员的经验运行,因而并不能与多种传感器联动而有效地打开关闭泵及阀,因此,存在需要花费较多的作业时间且消化效率降低的问题。
而且,不能有效地使用在热加水分解污泥的反应槽所产生的废能,因而存在过度投入运行所需能量的问题。
而且,进行不了有效的消化而存在消化后对污泥进行脱水时较多地产生脱水饼的问题。
由于不能有效地利用在热电联产装置中所连续产生的废热,因而浪费废热而不加以利用的情况较多,尤其存在不能将污泥处理所需的有机物热加水分解系统与热电联产装置协作而有效地利用的问题。
发明内容
技术课题
本发明的技术课题在于,为了进行热加水分解而将污泥投入到反应槽中,并利用反应后所剩余的热和压力而用于预热调整槽,从而大为节约运行所需的能量。
本发明的另一技术课题在于,在运行污泥中所包含的有机物热加水分解系统中,利用可编程序控制器(programable logic controller,PLC)或微机,装载根据本发明所设计制作的多个运行逻辑程序而进行自动控制,从而缩短污泥消化处理时间,并有效地进行消化。
本发明的另一技术课题在于,在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(FlushTank)之间设置至少2台以上反应槽以能够利用在热电联产装置中所连续产生的废热,依次且连续地利用废热而将反应槽加热并维持在所设定的温度,从而有效地进行有机物热加水分解。
本发明的另一技术课题在于,在调整槽与溶解槽之间设置至少2台以上的反应槽,从而能够减小反应槽的大小,因而更加迅速且有效地进行反应,从而减少脱水饼,并提高储箱的利用率。
本发明所要解决的另一课题在于,为了进行热加水分解而将污泥投入到反应槽中,并利用反应后所剩余的热和压力而用于预热调整槽,从而大为节约运行所需的能量。
本发明的另一技术课题在于,通过最大限度地、有效地设定运行时间和条件而运行,从而提高消化效率,使得消化后脱水时所产生的脱水饼最小化。
解决问题方案
本发明的技术解决方法在于具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,该有机物热加水分解系统的运行逻辑包括:a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;c)步骤,运转锅炉而将反应槽加热并维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边热加水分解反应槽的污泥;d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述步骤的方式构成。
本发明的另一技术解决方法在于具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,维持反应槽内部的压力为所设定的值而热加水分解污泥;(c)步骤,上述锅炉运转时,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;(e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,(f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述步骤的方式构成。
本发明的另一技术解决方法在于具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(c)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并关闭减压阀;(e)步骤,为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;(f)步骤,打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,(g)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述步骤的方式构成。
本发明的另一技术解决方法在于具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,该有机物热加水分解系统的运行逻辑包括:a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;c)步骤,打开蒸汽供给阀而将反应槽加热至所设定的温度之后,关闭蒸汽供给阀而维持所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边热加水分解反应槽的污泥;d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)泵而空出溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank);e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)输送,并关闭反应槽阀;以及,f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)之间并联设置至少2台以上的反应槽,并将由热电联产而连续产生的蒸汽依次加热而维持所设定的温度、依次且连续地加热而维持所设定的温度以防该蒸汽冷却,从而能够有效地运行。
本发明的另一技术解决方法在于具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边热加水分解污泥;(c)步骤,上述锅炉运转时,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)泵而空出溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank);(e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)输送,并关闭反应槽阀;以及,(f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)之间并联设置至少2台以上的反应槽,并将由热电联产而连续产生的蒸汽依次且连续地加热而维持未被冷却的、所设定的温度,从而能够有效地运行。
本发明的另一技术解决方法在于具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(c)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并关闭反应槽减压阀;(e)步骤,为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)泵而空出溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank);(f)步骤,打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)输送,并关闭反应槽阀;以及,(g)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)之间并联设置至少2台以上的反应槽,并将由热电联产而连续产生的蒸汽依次且连续地加热而维持未被冷却的、所设定的温度,从而能够有效地运行。
发明效果
本发明在运行有机物热加水分解系统中,利用可编程序控制器(PLC)或微机,装载根据本发明所设计制作的多个运行逻辑控制程序而进行自动控制,从而具有有效地进行消化,并缩短污泥消化处理时间的效果。
本发明的另一效果在于,由于为了进行热加水分解而将污泥投入到反应槽中,并利用反应后所剩余的热和压力而用于预热调整槽,因而大为节约运行所需的能量。
本发明的另一效果在于,在运行有机物热加水分解系统中,利用可编程序控制器(PLC)或微机,装载根据本发明所设计制作的多个运行逻辑控制程序而进行自动控制,从而能够有效地进行消化,并能够缩短污泥消化处理时间。
本发明的另一效果在于,在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)之间并联设置至少2台以上反应槽以能够利用在热电联产装置中所连续产生的废热,从而依次连续地并有效地进行热加水分解。
本发明的另一效果在于,在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)之间并联设置至少2台以上的反应槽,从而能够减小反应槽的大小,因而更加迅速且有效地进行反应,从而减少脱水饼,并提高反应槽利用率。
本发明的另一效果在于,通过最大限度地有效地设定运行时间和条件而运行,从而提高消化效率,使得消化后脱水时所产生的脱水饼最小化。
附图说明
图1图示了根据本发明而设计制作的运行逻辑所适用的有机物热加水分解系统。
图2图示了根据本发明的有机物热加水分解系统的运行逻辑的一个实施例。
图3图示了根据本发明的有机物热加水分解系统的运行逻辑的另一实施例。
图4图示了根据本发明的有机物热加水分解系统的运行逻辑的另一实施例。
图5图示了在根据本发明而设计制作的调整槽与溶解槽之间设有两个以上的反应槽的系统的运行逻辑。
图6至图9以一个实施例图示了在根据本发明的调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)之间并联设置了3台反应槽的情况下的有机物热加水分解系统的运行逻辑。
图10至图12以一个实施例图示了在根据本发明的调整槽与溶解槽之间并联设置了4台反应槽的情况下的有机物热加水分解系统的运行逻辑。
符号说明
1-1—料斗泵,1-2—调整槽泵,1-3—溶解槽泵,1-6—污泥供给泵,2-2—反应槽压力计,3-2—反应槽温度计,5-1—调整槽阀,5-2—反应槽阀,5-3—反应槽减压阀,5-4—调整槽压缩空气供给阀,5-5—调整槽排气阀,5-6—反应槽排气阀,5-7—溶解槽排气阀,5-9—热交换器循环泵,7-1—料斗称重传感器,7-2—调整槽称重传感器,7-3—反应槽称重传感器,7-4—溶解槽称重传感器,8-1—调整槽搅拌机,8-2—溶解槽搅拌机,9—料斗,10—调整槽,11—反应槽,12—溶解槽,13—热交换器,14—锅炉,15—污泥供给储箱。
具体实施方式
本发明的具体实施方式在于具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,该有机物热加水分解系统的运行逻辑包括:a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;c)步骤,运转锅炉而将反应槽加热并维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边热加水分解反应槽的污泥;d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述步骤的方式构成。
本发明的另一具体实施方式在于具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,该有机物热加水分解系统的运行逻辑包括:a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;c)步骤,打开蒸汽供给阀而将反应槽加热至所设定的温度之后,关闭蒸汽供给阀而维持所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边热加水分解反应槽的污泥;d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)泵而空出溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank);e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)输送,并关闭反应槽阀;以及,f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)之间并联设置至少2台以上的反应槽,并将由热电联产而连续产生的蒸汽依次加热而维持所设定的温度、依次且连续地加热而维持所设定的温度以防该蒸汽冷却,从而能够有效地运行。
发明的实施方式
基于附图观察本发明的具体实施例。
根据本发明的实施例,分为对于在图1中适用了运行逻辑的图2至图4的有机物热加水分解系统的运行逻辑和对于在图5中适用了运行逻辑的图2至图4的有机物热加水分解系统的运行逻辑而记述。
图1至图4所图示并记述的是在调整槽与溶解槽之间设置了一个反应槽的情况下的运行逻辑,适用了图5的运行逻辑的图6至图12所图示并记载的是在调整槽与溶解槽之间设置了两个以上的反应槽的情况下的运行逻辑。
本发明的目的在于提高污泥的消化效率,并提高消化后脱水性,从而大为减少脱水污泥量。
而且,以适用利用了PLC或微机的控制逻辑而在各个污泥处理步骤以及槽以存储器中所设定的时间或重量进行自动控制,并以最佳时间和重量运营而能够有效地进行污泥处理的方式构成,并以利用在反应槽所产生的废能以及废热而在预热或加热外部设备时使用的方式构成,从而提高能量利用效率。
利用PLC或微机而控制的运行逻辑以由程序而按照时间序列、步骤与各传感器联动并按照存储器中所设定的值进行的方式构成。
首先,基于图1至图4观察旨在构成利用了一个反应槽的根据本发明的有机物热加水分解系统的运行逻辑的整体构成。
利用污泥供给泵将污泥从污泥存储槽向用于临时存储污泥并控制污泥流动的料斗注入。
料斗利用设置于下部的称重传感器来测定所注入的污泥的重量而控制注入料斗的污泥量,而理想的是,设定值定为注入反应槽的污泥量的5至10倍左右而存储并维持。
存储于料斗9的污泥利用料斗泵并通过管路向调整槽10输送,调整槽10经过利用设置于下部的称重传感器来测定所注入的污泥的重量而注入与PLC中所设定的量相当的污泥的步骤,而理想的是,与注入反应槽的污泥量几乎相同地注入,且含水率维持在70%至90%之间。
调整槽起着在向反应槽注入污泥之前进行预热的作用以使污泥注入反应槽时能够进行迅速的热加水分解,理想的是,污泥的预热温度维持在80℃至100℃之间。
调整槽10的预热以利用已加热的蒸汽而在反应槽11的上部进行加热的方式构成。
所预热的污泥通过管路向反应槽输送,反应槽利用设置于下部的称重传感器而测定连续注入的污泥的重量,并以注入与PLC或微机中所设定的量相当的污泥的方式进行控制,而为了进行有效的热加水分解,理想的是,所注入的量设定在反应槽容积的25%至60%之间。
反应槽的条件在于,将温度以设定在150℃至200℃之间的值维持,并将压力以设定在6巴(bar)至12巴(bar)之间的值维持,而将高分子有机物加水分解成低分子有机物从而提高消化效率,并使消化后脱水时所产生的污泥脱水饼量最小化。虽然反应槽的反应时间优选为20分钟至60分钟,但能够变更该时间范围而设定。
在反应器内部一侧设置用于测定利用锅炉进行加热时所产生的热和内部压力的温度传感器和压力传感器,从而以维持存储器中所设定的值而有效地进行热加水分解的方式构成。
在反应槽结束了热加水分解反应的所有污泥通过管路向溶解槽输送,污泥输送单元能够设置利用存在于反应槽的压力的单元和输送泵而进行输送。在管路一侧设有反应槽阀。
溶解槽以使被加水分解的微生物的细胞壁溶解(lysis),而回收热加水分解处理时所投入的能量的方式构成。以利用废热或废能而用于预热锅炉水的方式构成。
为了使经加水分解的微生物的细胞壁所溶解的污泥降低至容易进行消化的温度,而以将污泥通过热交换器冷却后注入消化槽的方式构成。适于消化的温度在35℃至55℃之间。
观察旨在实现由上述有机物热加水分解系统构成的、旨在提高消化污泥的消化效率并使消化后脱水时的脱水饼的量最小化的、根据本发明而设计制作的有机物热加水分解系统的运行逻辑的具体技术构成。
<实施例1>
基于图2观察根据本发明的实施例1。
在图1的有机物热加水分解系统中,具备使污泥供给泵1-6工作,利用设置于料斗的下端的料斗称重传感器7-1而一边连续测定所注入的污泥的重量一边通过输送管路向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作的步骤。
利用设置于料斗的下部的料斗称重传感器7-1而测定已注入料斗的污泥量,并向料斗输送与PLC中所设定的量相当的污泥。就注入并存储于料斗的污泥量而言,理想的是,设定量定为在作为本发明的核心构成的反应槽一次所处理的污泥量的5倍至10倍之间。
接着,为了将存储于料斗的污泥通过所连接的输送管路向调整槽10输送,具备打开设置于管路一侧的料斗阀6-1,利用料斗泵1-1和调整槽称重传感器7-2而向调整槽输送与所设定的重量相当的量的污泥,并停止料斗泵的工作的步骤。
上述所设定的量利用测定注入调整槽的污泥重量的调整槽称重传感器7-2而决定,理想的是,设定值定为与在反应槽一次所处理的污泥量相同或相似的量。
在运转根据本发明的有机物热加水分解系统之前在反应槽中已注入有一次处理量的状态下开始运转。这是为了节约运转时、污泥处理时所投入的能量,并在开始步骤就自动进行污泥处理之故。
在并非如此的情况下,能够以如下步骤进行,即、为了利用调整槽泵1-2而将调整槽的污泥通过所连接的管路向反应槽11输送,打开设置于管路一侧的调整槽阀5-1并运转调整槽泵1-2而向反应槽11输送与所设定的量相当的污泥,且停止调整槽泵的工作并关闭调整槽阀5-1。
包括利用上述料斗泵1-1而向调整槽输送与所设定的量相当的污泥之后,并停止料斗泵1-1的工作之后,运转锅炉(图1的14)而使反应槽的温度在150℃至200℃之间维持所设定的温度,且使反应槽内部的压力在6巴(bar)至12巴(bar)之间维持所设定的值而执行热加水分解的步骤。
热加水分解的时间由温度、压力、以及所注入的污泥量等而存在差异,理想的是,设定在30分钟至60分钟之间。
包括执行如下步骤的运行逻辑,该步骤为,若经过所设定的时间而结束热加水分解,则在向溶解槽输送反应槽内部的污泥之前,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀5-3而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥。并且,包括执行如下步骤的运行逻辑,该步骤为,为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵1-3而空出溶解槽为所设定的重量。
用来空出溶解槽12的单元能够与设置于溶解槽12下部的溶解槽称重传感器7-4联动而执行,即、能够以连续测定溶解槽12内部的污泥重量,若因重量减少而达到所设定的重量,则停止溶解槽泵1-3的工作的方式构成。
接着,经过关闭反应槽减压阀5-3并打开反应槽阀5-2而将结束了热加水分解反应的污泥以所设定的时间向溶解槽输送,并关闭反应槽阀5-2的步骤。
对于为了向溶解槽12输送上述污泥而设定的重量,能够以利用设置于反应槽下部的反应槽称重传感器7-3而连续测定反应槽11内部的污泥重量,若重量减少而达到所设定的重量,则自动关闭反应槽阀5-2的方式构成。
接着,经过为了向反应槽11输送调整槽10的污泥而打开调整槽阀5-1,并使调整槽泵1-2与调整槽称重传感器7-2相互联动而运转,从而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵1-2的运转并关闭调整槽阀5-1的步骤。
在实施例1中,具备反复执行前面所述的步骤而连续处理污泥的运行逻辑,从而以提高消化效率,并使消化后脱水时的脱水饼量最小化的方式构成。
若基于之前所记述的技术构成来简述根据实施例1的运行逻辑,则该运行逻辑是有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;c)步骤,运转锅炉而将反应槽加热并维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边热加水分解反应槽的污泥;d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成。
<实施例2>
基于图3的运行逻辑观察根据本发明的实施例2。
在图1的有机物热加水分解系统中包括使污泥供给泵1-6工作,利用设置于料斗的下端的料斗称重传感器7-1而一边连续测定所注入的污泥的重量一边向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作的步骤。
使设置于料斗的下部的称重传感器与污泥供给泵相互联动而以称重传感器连续测定已注入料斗的污泥量,并注入与PLC或微机中所设定的量相当的污泥。就注入并存储于料斗的污泥量而言,理想的是,设定量定为在作为本发明的核心构成的反应槽一次所处理的污泥量的5倍至10倍之间而注入污泥。
理想的是,在自动运转根据本发明的有机物热加水分解系统之前在反应槽中已注入有一次处理量的状态下开始运转。这是为了节约污泥处理时所投入的能量,并立即适用根据本发明的运行逻辑而进行自动运转之故。
在并非如此的情况下,能够另行包括如下步骤,即、为了利用调整槽泵1-2而将调整槽的污泥通过所连接的管路向反应槽11输送,打开设置于管路一侧的调整槽阀5-1并运转调整槽泵1-2而向反应槽11输送与所设定的量相当的污泥,并空出调整槽,停止调整槽泵1-2的工作,关闭调整槽阀5-1。
还能够从污泥存储槽直接向反应槽直接注入在反应槽一次所能处理的量之后,以根据本发明而设计制作的运行逻辑进行自动控制。
包括利用上述料斗泵1-1和料斗称重传感器7-1而向调整槽输送与所设定的量相当的污泥之后,停止料斗泵1-1的工作,并运转锅炉(图1的14)而使反应槽的温度在150℃至200℃之间维持所设定的温度,且使反应槽内部的压力在6巴(bar)至12巴(bar)之间维持所设定的值而以所设定的时间执行热加水分解的步骤。
热加水分解的时间由温度、压力、以及所注入的污泥量等而存在差异,考虑此,理想的是,设定值定在30分钟至60分钟之间。
执行运转上述锅炉14而开始加热反应槽11,并且利用料斗泵1-1和调整槽称重传感器7-2而向调整槽10移动污泥的步骤。
执行将在反应槽11一次所能处理的污泥量的重量定为从料斗9向调整槽10输送的污泥量的设定值并利用设置于调整槽10下部的调整槽称重传感器7-2输送污泥,并中止料斗泵1-10的工作的步骤。
若经执行PLC或微机中所设定的时间的热加水分解的步骤而结束热加水分解,则在向溶解槽12输送反应槽11内部的污泥之前,为了有效地使用存在于反应槽11上部的高温的废能,并为了加热调整槽10,而执行打开反应槽减压阀5-3而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥的步骤。
并且,执行为了容纳在反应槽11结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵1-3而空出溶解槽12的步骤。
用来空出溶解槽12的步骤能够以利用设置于溶解槽下部的溶解槽称重传感器7-4而连续测定污泥重量,若因重量减少而达到所设定的重量,则停止溶解槽泵1-3的工作的方式构成。
接着,经过关闭反应槽减压阀5-3并打开反应槽阀5-2而将结束了热加水分解反应的污泥以所设定的重量或时间向溶解槽输送,并关闭反应槽阀5-2的步骤。
对于为了向溶解槽输送上述污泥而设定的重量,以利用反应槽称重传感器7-3测定反应槽内部的污泥重量,若污泥重量减少而达到所设定的重量,则关闭反应槽阀5-2的方式构成。
从上述反应槽11向溶解槽12输送污泥的单元能够利用向调整槽输送蒸汽之后所剩余的反应槽内部的残余压力或使用另外的输送泵而构成。
接着,执行为了向反应槽输送调整槽污泥而打开调整槽阀5-1,并运转调整槽泵1-2而向反应槽输送与一次污泥处理量相当的污泥,且中断调整槽泵1-2的运转并关闭调整槽阀5-1的步骤。
在实施例2中,具备反复执行前面所述的步骤而连续处理污泥的运行逻辑,从而以提高消化效率,并使消化后脱水时的脱水饼量最小化的方式构成。
若简述之前在实施例2所观察的技术构成,则有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,使污泥供给泵工作,将所注入的污泥的重量测定,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,维持反应槽内部的压力为所设定的值而热加水分解污泥;(c)步骤,上述锅炉运转时,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;(e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,(f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成。
<实施例3>
基于图4的运行逻辑观察根据本发明的实施例3。
在图1的有机物热加水分解系统中,具备使污泥供给泵1-6工作,利用设置于料斗的下端的料斗称重传感器7-1而一边测定所注入的污泥的重量一边向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵1-6的工作的步骤。
利用设置于料斗的下部的称重传感器7-1测定已注入料斗的污泥量,并向料斗注入与PLC或微机中所设定的量相当的污泥。就注入并存储于料斗的污泥量而言,理想的是,设定量定为在作为本发明的核心构成的反应槽一次所处理的污泥量的5倍至10倍之间而进行注入并存储。
执行使料斗泵1-1运转而向调整槽输送与所设定的重量相当的污泥,并中断料斗泵的运转的步骤。
在实施例3也与实施例1和实施例3相同地、在正常运转根据本发明的有机物热加水分解系统之前在反应槽中已注入有一次处理量的状态下开始运转。这是为了节约污泥处理时所投入的能量,并适用根据本发明而设计制作的运行逻辑而从开始步骤就能够进行自动控制之故。
利用上述料斗泵而向调整槽输送与所设定的量相当的污泥之后,并中止料斗泵的工作之后,经过运转锅炉(图1的14)而使反应槽的温度在150℃至200℃之间维持所设定的温度,且使反应槽内部的压力在6巴(bar)至12巴(bar)之间维持所设定的值,并以所设定的时间执行热加水分解的步骤。
热加水分解的时间由温度、压力、以及所注入的污泥量等而存在差异,考虑此,理想的是,设定值定在30分钟至60分钟之间。
就从料斗9向调整槽输送的污泥量而言,使设置于调整槽下部的料斗称重传感器7-1与料斗泵1-1联动,并将在反应槽一次所能处理的污泥量的重量定为设定值而输送污泥为宜。
若经执行PLC或微机中所设定的时间的热加水分解的步骤而结束热加水分解,则在向溶解槽输送反应槽内部的污泥之前,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废热或废能,并为了加热调整槽,而执行打开反应槽减压阀5-3而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥的步骤。
并且,执行为了容纳在反应槽11结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵1-3而空出溶解槽1的步骤。
空出溶解槽12的步骤以设置于溶解槽下部的溶解槽称重传感器7-4与调整槽泵相互联动的方式构成,并以因溶解槽内部的污泥重量减少而达到所设定的重量,则停止溶解槽泵1-3的工作的方式构成。
接着,经过关闭反应槽减压阀5-3并打开反应槽阀5-2,利用残余压力将结束了热加水分解反应的污泥以所设定的重量或所设定的时间向溶解槽输送,并关闭反应槽阀5-2的步骤。
对于为了向溶解槽输送上述污泥而设定的重量,以利用设置于反应槽下部的反应槽称重传感器7-3连续测定污泥重量,若反应槽内部的污泥重量减少而达到所设定的重量,则关闭反应槽阀5-2的方式构成。
接着,执行为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀5-1,并运转调整槽泵1-2而向反应槽输送与一次污泥处理量相当的污泥,且中断调整槽泵1-2的运转并关闭调整槽阀5-1的步骤。
在实施例3中,执行反复执行前面所述的步骤而连续处理污泥的运行逻辑,从而以提高消化效率,并使消化后脱水时的脱水饼量最小化的方式构成。
若简述之前在实施例3中所记载的技术构成,则有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(c)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并关闭减压阀;(e)步骤,为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;(f)步骤,打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,(g)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述(a)至(g)步骤的方式构成。
在之前所记述的实施例1、实施例2、以及实施例3中,从反应槽向溶解槽输送污泥的单元能够以利用为了预热调整槽而使用蒸汽之后所剩余的反应槽内部的残余压力或使用另外的输送泵而将污泥从反应槽向溶解槽输送的方式构成。
具体观察之前所记述的实施例1、实施例2、以及实施例3的运行逻辑中图1中所图示的周边的各阀和各泵的工作时机。
图1的设置于调整槽上部的排气阀5-5以停止污泥供给泵1-6的运转之后敞开,且停止料斗泵1-1的运转之后关闭的方式构成。
图1的设置于溶解槽的污泥搅拌机8-2以与图1的污泥处理系统的工作开始同时开始工作,并在热交换器循环泵5-9停止工作之后,工作所设定的时间之后停止的方式构成。
在图1中,设置于溶解槽上部的排气阀5-7在实施例1至实施例3中以停止锅炉14的运转之后敞开,且关闭反应槽阀5-2之后经所设定的时间之后关闭的方式构成。
在图1中,设置于调整槽内部的搅拌机8-1以调整槽排气阀5-5关闭之后并经所设定的时间之后开始工作,且溶解槽排气阀5-7关闭之后并经所设定的时间之后停止工作的方式构成。
在图1中,以设置于反应槽上部的排气阀5-6在停止溶解槽搅拌机8-1的工作之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽阀5-1在反应槽排气阀5-6敞开之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽阀5-1在反应槽排气阀5-6敞开之后并经所设定的时间之后敞开,且调整槽泵1-2在调整槽阀5-1敞开之后并经所设定的时间之后工作的方式构成。
以调整槽阀5-1在上述调整槽泵1-2的运转停止且经所设定的时间之后关闭,反应槽排气阀5-6在调整槽阀5-1关闭之后并经所设定的时间之后关闭的方式构成。
上述所设定的时间根据污泥的种类、反应槽的温度及压力、反应器的容量等而相异地设定,虽然设定在数秒钟至数十分钟之间,但也可脱离该时间范围。
在以高温高压运行的污泥热加水分解反应槽和以比该反应槽的温度稍低的温度运行的溶解槽和调整槽等设置压力传感器和温度传感器并使这些传感器与蒸汽供给阀和/或锅炉等联动,从而能够以在所设定的温度和压力下工作的方式构成。
在各个槽和管路一侧固定设置利用PLC或微机进行自动控制所需的各种传感器、阀、泵等,从而以能够相互联动的方式构成。
而且,根据需要能够进一步附加设置用于去除在反应槽所产生的气味的除臭设施管路、调整槽的空气供给管路、对于热交换器的冷却水供给管路、以及锅炉水供给管路等。
接着,基于图5至图12观察采用了两个以上反应槽的适用了本发明的运行逻辑的有机物热加水分解系统的运行逻辑。
图5是采用了两个以上的反应槽的场合的图,除了与反应槽相关的附图标号以外,一律附注了与图1相同的标号,并另行仅记载了因设置两个以上的反应槽而引起的附图标号,且对于所记载的标号在说明书中具体地作了记载。
以连续地生产电的方式构成的热电联产装置将所投入的能量的30%左右用于电生产,其余70%左右作为废热处理。
由于以将在这种系统连续产生的废热使用于根据本发明的、用于热加水分解污泥中所含有的有机物的有机物热加水分解系统的方式构成,因而具有有效地利用热电联产装置中所产生的废热而提高污泥的热加水分解及消化效率,并提高消化后脱水时的脱水性,从而大为减少脱水污泥量的效果。
本发明用于利用在热电联产装置所连续产生的废热来运转锅炉而制成蒸汽以对反应槽进行加温。
为此,本发明以在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽(Flush Tank)之间并联设置至少2台以上的反应槽,在各个反应槽之间设置加热时间差,利用热电联产装置中所连续产生的废热,将各个反应槽依次加热至热加水分解所需的所设定的温度,并利用加水分解所需时间加热其它各反应槽的方式构成,从而以有效地利用废热的方式构成。
在图5中,在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间设置至少2台以上的反应槽的情况下,能够减小作为整个有机物热加水分解系统中重要的构成的反应槽的大小,因而在反应槽中的污泥量较多的情况下,能够改进热加水分解效率降低的问题,且能够以能够有效地利用反应槽的加热以及反应时间和输送时间等的方式构成,因而能够提高反应槽的利用率。
在图5中,在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间设有至少2台以上的各个反应槽,能够分别设置用于输送或被输送污泥的管路,并在管路的一侧设置阀,且设置用于输送的输送泵。
而且,以适用利用了PLC或微机的控制逻辑而在各个污泥处理步骤以及槽以存储器中所设定的时间或重量进行自动控制,并以最佳时间和重量运营而能够有效地进行污泥处理的方式构成,并以利用在反应槽所产生的废能以及废热而在预热或加热外部设备时使用的方式构成,从而提高能量利用效率。
利用PLC或微机而进行控制的运行逻辑以由装载于有机物热加水分解系统的存储器的控制程序而按照时间序列、步骤与各传感器联动并按照存储器中所设定的值进行的方式构成。
首先,观察旨在构成根据本发明的有机物热加水分解系统的运行逻辑的整体构成。
为了连续且有效地热加水分解存储于污泥存储槽的污泥,为了临时存储有机物热加水分解系统的一次污泥处理容量的数倍以上并连续控制污泥流动,而利用污泥供给泵向料斗注入与所设定的量相当的污泥。
料斗利用设置于下部的称重传感器来测定所注入的污泥的重量而控制注入料斗的污泥量,而理想的是,将注入至少2台以上的反应槽的污泥量之和的5至10倍左右定为设定值而维持存储。
存储于料斗9的污泥利用料斗泵并通过管路向调整槽10输送,调整槽10经过利用设置于下部的称重传感器来测定所注入的污泥的重量而注入与PLC中所设定的量相当的污泥的步骤,而理想的是,与注入至少2台以上的反应槽的污泥量之和几乎相同地注入,且含水率维持在70%至90%之间。
调整槽起着在向各个反应槽注入污泥之前进行预热的作用以使污泥注入各个反应槽时能够进行迅速的有机物热加水分解,理想的是,污泥的预热温度维持在80℃至100℃之间。
调整槽10的预热以利用已加热的蒸汽而在各个反应槽11的上部进行加热的方式构成。
以所预热的污泥通过管路依次向各个反应槽输送的方式构成,各个反应槽利用设置于下部的称重传感器而测定连续注入的污泥的重量,并以注入与PLC或微机中所设定的量相当的污泥的方式进行控制,而为了进行有效的有机物热加水分解,理想的是,所注入的量设定在反应槽容积的25%至60%之间。
各个反应槽的条件在于,将温度以设定在150℃至200℃之间的值维持,并将压力以设定在6巴(bar)至12巴(bar)之间的值维持,而将高分子有机物加水分解成低分子有机物,从而提高消化效率,并使消化后脱水时所产生的污泥脱水饼量最小化。虽然各个反应槽的反应时间优选为20分钟至120分钟,但该时间范围能够根据反应槽内部的温度及压力等的条件而变更设定。
在各个反应器内部一侧设置用于测定利用锅炉进行加热时所产生的热和内部压力的温度传感器和压力传感器,从而以维持存储器中所设定的值而有效地进行热加水分解的方式构成。
在各个反应槽结束了热加水分解反应的所有污泥经打开相应阀并通过管路向溶解槽或瞬间输送槽输送,污泥输送单元能够设置利用存在于各个反应槽的压力的单元和输送泵而进行输送。在管路一侧设有各自的反应槽阀。
溶解槽或瞬间输送槽以使被加水分解的微生物的细胞壁溶解(lysis),而回收有机物热加水分解处理时所投入的能量的方式构成。以利用废热或废能而用于预热锅炉水的方式构成。
为了使经加水分解的微生物的细胞壁所溶解的污泥降低至容易进行消化的温度,而以将污泥通过热交换器冷却后注入消化槽的方式构成。适于消化的温度在35℃至55℃之间。
观察旨在实现由上述有机物热加水分解系统构成的、旨在提高消化污泥的消化效率并使消化后脱水时的脱水饼的量最小化的、根据本发明而设计制作的有机物热加水分解系统的运行逻辑的具体技术构成。
图5中图示有与第一反应槽相关的调整槽阀5-1-1、反应槽阀5-2-1、反应槽减压阀5-3-1、反应槽排气阀5-6-1、称重传感器7-3-1、以及蒸汽供给阀14-1。
将在下述的实施例1和实施例2提及的第二反应槽至第四反应槽与上述第一反应槽并联连接,并分别具备前面所提及的多个阀和各个称重传感器,这些从所记述的内容能够容易理解。
<实施例4>
基于图6至图9观察根据本发明的实施例4。图6至图9所图示的是,以在调整槽与溶解槽之间并联设置3台反应槽,并利用从热电联产装置所产生的废热而依次加热各个反应槽之后,且维持反应所需时间之后依次输送污泥的方式构成的运行逻辑。
图6至图9是,由于以一个图来图示的情况下,表示各个构成的文字及图过于小,因而分为四个图来图示的。
在图5中,在3台反应槽并联设置于调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间的情况下,为了使各个反应槽与调整槽及溶解槽或瞬间输送槽联动而进行自动控制,在各个反应槽与调整槽之间、在各个反应槽与溶解槽或瞬间输送槽之间分别设有用于输送污泥的管路。
在所设置的管路一侧分别设有调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3和反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3,且分别设有利用反应槽的蒸汽而预热调整槽时所使用的反应槽减压阀5-3-1、5-3-2、5-3-3,在各个反应槽上部分别设有反应槽排气阀5-6-1、5-6-2、5-6-3以能够排出气体,在各个反应槽下部分别设有能够测定重量的称重传感器7-3-1、7-3-2、7-3-3。
设置与第一反应槽11-1相关的调整槽阀5-1-1、反应槽阀5-2-1、反应槽减压阀5-3-1、反应槽排气阀5-6-1、以及称重传感器7-3-1。
设置与第二反应槽11-2相关的调整槽阀5-1-2、反应槽阀5-2-2、反应槽减压阀5-3-2、反应槽排气阀5-6-2、以及称重传感器7-3-2。
设置与第三反应槽11-3相关的调整槽阀5-1-3、反应槽阀5-2-3、反应槽减压阀5-3-3、反应槽排气阀5-6-3、以及称重传感器7-3-3。
用于供给用来加热第一反应槽至第三反应槽的蒸汽的管路分别设置于锅炉14与反应槽之间,并在管路的一侧分别设置蒸汽供给阀14-1、14-2、14-3,从而以能够供给或断开蒸汽的方式构成。
在图5中,3台反应槽分别并联设置于调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间,并分别设有用于从调整槽向各个反应槽输送污泥的管路,且在所设置的各个管路设置调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3,从而以能够断开或容许污泥的输送的方式构成。
在各个反应槽分别设有用于向溶解槽或瞬间输送槽输送污泥的管路,在所设置的各个管路设置反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3,从而能够以断开或容许结束了热加水分解的污泥的输送的方式构成。
作为一个具体例,以将污泥从调整槽向第一反应槽输送之后,打开设置于管路的蒸汽供给阀14-1,将在热电联产所连续产生的蒸汽加热45分钟而加热维持在所设定的温度,并使污泥在所设定的温度反应90分钟后将结束了热加水分解的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送的方式构成。
接着,为了利用在热电联产装置中所连续产生的蒸汽,而以在第一反应槽的加热结束之后,打开设置于管路的蒸汽供给阀14-1,将在热电联产装置中所连续产生的蒸汽加热45分钟而达到所设定的温度,并使从调整槽输送到第二反应槽的污泥在所设定的温度反应90分钟后将结束了有机物热加水分解的污泥向溶解槽输送的方式构成。
接着,为了利用在热电联产所连续产生的蒸汽,而以在第二反应槽的加热结束之后,打开设置于蒸汽供给管路的蒸汽供给阀14-1,将在热电联产装置中所连续产生的蒸汽加热45分钟而加热维持在所设定的温度的方式构成,并以使从调整槽输送到第三反应槽的污泥在所设定的温度反应90分钟后将结束了有机物热加水分解的污泥向溶解槽输送的方式构成。
接着,为了利用在热电联产装置中所连续产生的蒸汽,而以在第三反应槽的加热结束之后,利用在热电联产装置中所连续产生的蒸汽将从调整槽输送到第一反应槽的污泥加热45分钟的方式构成,因而依次且连续地加热大小较小的反应槽而能够有效地进行热加水分解。
反应槽的加温时间可定为45分钟,且从调整槽向各个反应槽输送污泥的时间和从各个反应槽向溶解槽或瞬间输送槽输送污泥的时间可包括在90分钟的反应时间内。
上述数值所示的是一个具体例,各个反应槽的加温时间最好设定在20分钟至60分钟之间,包括从调整槽向各个反应槽输送污泥的时间、从各个反应槽向溶解槽或瞬间输送槽输送污泥的时间、以及反应时间在内可设定在60分钟至120分钟之间。
就这种加温时间及反应时间而言,可使反应器内部的温度和压力的设定值相异并变更时间而连续且依次地进行控制。
即、能够将并联连接在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间的3台反应槽分别以45分钟为单位连续且依次地加热,因而以能够使从热电联产装置中所连续产生的废热的浪费最小化的方式构成。
由于能够减小反应槽的大小,因而反应槽内部的温度及压力能够容易地满足所设定的条件,因此,具有能够提高有机物污泥的反应效率,且在对通过高反应效率的消化污泥进行脱水的情况下能够使脱水饼量最小化的有益的效果。
基于图5观察根据实施例1的有机物热加水分解系统运行逻辑的整体流程。
在图5的有机物热加水分解系统中,具备使污泥供给泵1-6工作,利用设置于料斗的下端的料斗称重传感器7-1而一边连续测定所注入的污泥的重量一边通过输送管路向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作的步骤。
利用设置于料斗的下部的料斗称重传感器7-1而测定已注入料斗的污泥量,并向料斗输送与PLC中所设定的量相当的污泥。就注入并存储于料斗的污泥量而言,理想的是,设定量定为在作为本发明的核心构成的、并联设置于调整槽与溶解槽之间的3台反应槽一次所处理的污泥量之和的5倍至10倍之间。
接着,为了将存储于料斗的污泥通过所连接的输送管路向调整槽10输送,包括打开设置于管路一侧的料斗阀6-1,利用料斗泵1-1和调整槽称重传感器7-2而向调整槽输送与所设定的重量相当的量的污泥,并停止料斗泵的工作的步骤。
上述所设定的量利用测定注入调整槽的污泥重量的调整槽称重传感器7-2而决定,理想的是,设定值定为与在并联设置于调整槽与溶解槽之间的3台反应槽一次所处理的污泥量之和相同或相似的量。
在运转根据本发明的有机物热加水分解系统之前在并联设置的各个反应槽中已注入有一次处理量的状态下开始正常运转。这是为了节约运转时、污泥处理时所投入的能量,并在开始步骤就自动进行污泥处理之故。
在并非如此的情况下,能够具备如下步骤,即、为了利用调整槽泵1-2而将调整槽的污泥通过所连接的管路向并联设置于调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间的3台反应槽11-1、11-2、11-3输送,打开关闭设置于各个管路一侧的调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3并运转调整槽泵1-2而向各个反应槽11-1、11-2、11-3输送与所设定的量相当的污泥,且停止调整槽泵的工作并关闭调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3。
包括利用上述料斗泵1-1而向调整槽输送与所设定的量相当的污泥之后,并停止料斗泵1-1的工作之后,利用在由热电联产装置中所产生的废热而运转的锅炉(图1的14)产生的蒸汽来加温反应槽,使得反应槽的温度在150℃至200℃之间维持所设定的温度,且使反应槽内部的压力在6巴(bar)至12巴(bar)之间维持所设定的值而执行热加水分解的步骤。
热加水分解的时间由温度、压力、以及所注入的污泥量等而存在差异,理想的是,设定在20分钟至120分钟之间。
包括执行如下步骤的运行逻辑,该步骤为,若经过所设定的时间而结束有机物热加水分解,则在向溶解槽或瞬间输送槽输送3台反应槽内部的污泥之前,为了有效地使用存在于各个反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀5-3-1、5-3-2、5-3-3中相应的阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥。
并且,运行逻辑包括如下步骤,该步骤为,为了容纳在3台反应槽结束了有机物热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽泵1-3而空出溶解槽或瞬间输送槽为所设定的重量。
用来空出溶解槽或瞬间输送槽12的单元能够与设置于溶解槽或瞬间输送槽12下部的溶解槽称重传感器7-4联动而执行,即、能够以连续测定溶解槽或瞬间输送槽12内部的污泥重量,若因重量减少而达到所设定的重量,则停止溶解槽泵1-3的工作的方式构成。
接着,经过关闭3台反应槽中各个减压阀5-3-1、5-3-2、5-3-3中的相应的阀并打开反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3中相应的阀而将结束了热加水分解反应的污泥以所设定的时间向溶解槽或瞬间输送槽输送,并关闭反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3中相应的阀的步骤。
对于为了向溶解槽或瞬间输送槽12输送上述污泥而设定的重量,能够以利用设置于各个反应槽下部的各个反应槽称重传感器7-3-1、7-3-2、7-3-3而连续测定各个反应槽11-1、11-2、11-3内部的污泥重量,若重量减少而达到所设定的重量,则自动关闭反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3中相应的阀的方式构成。
接着,经过为了向各个反应槽11-1、11-2、11-3输送调整槽10的污泥而打开相应的调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3,并使调整槽泵1-2与调整槽称重传感器7-2相互联动而运转,从而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵1-2的运转并关闭相应的调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3的步骤。
在实施例4中,具备反复执行前面所述的步骤而连续处理污泥的运行逻辑,从而以提高消化效率,并使消化后脱水时的脱水饼量最小化的方式构成。
若基于之前所记述的技术构成来简述根据实施例4的有机物热加水分解系统的运行逻辑,则具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,该有机物热加水分解系统的运行逻辑包括:a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;c)步骤,运转锅炉而将反应槽加热并维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边热加水分解反应槽的污泥;d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽或瞬间输送槽;e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽之间并联设置3台反应槽,并将由热电联产装置而连续产生的蒸汽以未冷却的状态依次加温并维持在所设定的温度,从而能够有效地运行。
另一有机物热加水分解系统的运行逻辑,具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;(c)步骤,上述锅炉运转时,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽或瞬间输送槽;(e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送,并关闭反应槽阀;以及,(f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵1-2而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,为了进行有机物热加水分解,以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽之间并联设置3台反应槽,并将由热电联产装置而连续产生的蒸汽以未冷却的状态依次加温并维持在所设定的温度,从而能够有效地运行。
另一有机物热加水分解系统的运行逻辑,具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(c)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并关闭反应槽减压阀;(e)步骤,为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽或瞬间输送槽;(f)步骤,打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送,并关闭反应槽阀;以及,(g)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以使有机物热加水分解系统反复运行上述(a)至(g)步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间并联设置3台反应槽,并将由热电联产装置而连续产生的蒸汽以未冷却的状态依次加温并维持在所设定的温度,从而能够有效地运行。
在图9中,若在反应槽3(reactor3)结束蒸汽供给,则使蒸汽重新循环至反应槽1(reactor1),从而以依次且连续地供给蒸汽的方式构成。
<实施例5>
基于图10至图12的运行逻辑观察根据本发明的实施例5。
图10至图12的运行逻辑是,由于以一个图来图示的情况下,表示各个构成的文字及图过于小,因而分为三个图来图示的。
基于图10至图12的实施例5所图示的是,将实施例4中所使用的3台反应槽使其数量增加而为4台反应槽而适用的运行逻辑。
在图5的有机物热加水分解系统中,在4台反应槽并联设置于调整槽与溶解槽之间的情况下,为了使各个反应槽与调整槽及溶解槽联动而进行自动控制,在各个反应槽与调整槽之间、在各个反应槽与溶解槽之间分别设有用于输送污泥的管路。
在分别所设置的管路一侧设有调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3、5-1-4和反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3、5-2-4,且设有利用反应槽的蒸汽而预热调整槽时所使用的反应槽减压阀5-3-1、5-3-2、5-3-3、5-3-4。
在各个反应槽上部设有反应槽排气阀5-6-1、5-6-2、5-6-3、5-6-4以能够排出气体,在各个反应槽下部设有用于测定污泥重量的称重传感器7-3-1、7-3-2、7-3-3、7-3-4。
设置与第一反应槽相关的调整槽阀5-1-1、反应槽阀5-2-1、反应槽减压阀5-3-1、反应槽排气阀5-6-1、以及称重传感器7-3-1。
设置与第二反应槽相关的调整槽阀5-1-2、反应槽阀5-2-2、反应槽减压阀5-3-2、反应槽排气阀5-6-2、以及称重传感器7-3-2。
设置与第三反应槽相关的调整槽阀5-1-3、反应槽阀5-2-3、反应槽减压阀5-3-3、反应槽排气阀5-6-3、以及称重传感器7-3-3。
设置与第四反应槽相关的调整槽阀5-1-4、反应槽阀5-2-4、反应槽减压阀5-3-3、反应槽排气阀5-6-4、以及称重传感器7-3-4。
用于供给用来加热第一反应槽至第四反应槽的蒸汽的管路分别设置于锅炉与各个反应槽之间,并在各个管路的一侧设置蒸汽供给阀14-1、14-2、14-3、14-4,从而以能够供给或断开蒸汽的方式构成。
4台反应槽各自分别设有用于从调整槽向各个反应槽输送污泥的管路,且在所设置的各个管路分别设置调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3、5-1-4,从而以能够断开污泥的输送或输送污泥的方式构成。
在各个反应槽分别设有用于向溶解槽或瞬间输送槽输送污泥的管路,在所设置的各个管路分别设置反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3、5-2-4,从而能够以断开结束了有机物热加水分解的污泥的输送或输送该污泥的方式构成。
举出更为具体的例子观察,以将污泥从调整槽向第一反应槽输送之后,打开设置于管路的蒸汽供给阀14-1,将在热电联产装置中所连续产生的蒸汽加热30分钟而达到所设定的温度,并使污泥在所设定的温度反应90分钟后将结束了热加水分解的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送的方式构成。
接着,为了利用在热电联产装置中所连续产生的蒸汽,而以在第一反应槽的加热结束之后,打开设置于管路的蒸汽供给阀14-2,将在热电联产所连续产生的蒸汽加热30分钟而加温至所设定的温度并维持该温度,并使从调整槽输送到第二反应槽的污泥在所设定的温度反应90分钟后将结束了热加水分解的污泥向溶解槽输送的方式构成。
接着,为了利用在热电联产装置中所连续产生的蒸汽,而以在第二反应槽的加热结束之后,并从调整槽向第三反应槽输送污泥之后,打开设置于管路的蒸汽供给阀14-3,将在热电联产所连续产生的蒸汽加热30分钟而加温至所设定的温度并维持该温度,并使污泥在所设定的温度反应90分钟后将结束了热加水分解的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送的方式构成。
接着,为了利用在热电联产装置中所连续产生的蒸汽,而以在第三反应槽的加热结束之后,并从调整槽向第四反应槽输送污泥之后,打开设置于管路的蒸汽供给阀14-1,将在热电联产所连续产生的蒸汽加热30分钟而加温至所设定的温度并维持该温度,并使污泥在所设定的温度反应90分钟后将结束了热加水分解的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送的方式构成。
接着,为了利用在热电联产所连续产生的蒸汽,而以在第四反应槽的加热结束之后,并从调整槽向第一反应槽输送污泥之后,打开设置于管路的蒸汽供给阀,将在热电联产所连续产生的蒸汽加热30分钟的方式构成,因而依次且连续地加热大小较小的反应槽而能够有效地进行热加水分解。
反应槽的加温时间可定为30分钟,且从调整槽向各个反应槽输送污泥的时间和从各个反应槽向溶解槽输送污泥的时间可包括在90分钟的反应时间内。
上述数值所示的是一个具体的一例,各个反应槽的加温时间最好设定在20分钟至60分钟之间,包括从调整槽向各个反应槽输送污泥的时间、从各个反应槽向溶解槽输送污泥的时间、以及反应时间在内可设定在60分钟至120分钟之间。
就这种加温时间及反应时间而言,可使反应器内部的温度和压力的设定值相异并变更时间而连续且依次地进行控制。
即、能够将并联连接在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间的4台反应槽分别以30分钟为单位连续且依次地加热,因而以能够连续地使用出自热电联产装置的废热的方式构成,因此,能够使废热的浪费最小化。
由于能够减小反应槽的大小,因而能够容易地满足反应槽内部的温度及压力条件,因此,具有能够提高有机物污泥的反应效率,且在对通过高反应效率所消化的污泥进行脱水的情况下能够使脱水饼量最小化的有益的效果。
基于图5观察根据实施例5的有机物热加水分解系统运行逻辑的整体流程。
在图5的有机物热加水分解系统中,具备使污泥供给泵1-6工作,利用设置于料斗的下端的料斗称重传感器7-1而一边连续测定所注入的污泥的重量一边通过输送管路向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作的步骤。
利用设置于料斗的下部的料斗称重传感器7-1而测定已注入料斗的污泥量,并向料斗输送与PLC中所设定的量相当的污泥。就注入并存储于料斗的污泥量而言,理想的是,设定量定为在作为本发明的核心构成的、并联设置于调整槽与溶解槽之间的4台反应槽一次所处理的污泥量之和的5倍至10倍之间。
接着,为了将存储于料斗的污泥通过所连接的输送管路向调整槽10输送,包括打开设置于管路一侧的料斗阀6-1,利用料斗泵1-1和调整槽称重传感器7-2而向调整槽输送与所设定的重量相当的量的污泥,并停止料斗泵的工作的步骤。
上述所设定的量利用测定注入调整槽的污泥重量的调整槽称重传感器7-2而决定,理想的是,设定值定为与在并联设置于调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间的4台反应槽一次所处理的污泥量之和相同或相似的量。
在运转根据本发明的有机物热加水分解系统之前在并联设置的各个反应槽中已注入有一次处理量的状态下开始正常运转。这是为了节约运转时、污泥处理时所投入的能量,并在开始步骤就自动进行污泥处理之故。
在并非如此的情况下,能够包括如下步骤,即、为了利用调整槽泵1-2而将调整槽的污泥通过所连接的管路向并联设置于调整槽与溶解槽之间的4台反应槽11-1、11-2、11-3、11-4输送,打开关闭设置于各个管路一侧的调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3、5-1-4并运转调整槽泵1-2而向各个反应槽11输送与所设定的量相当的污泥,且停止调整槽泵的工作并关闭调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3、5-1-4。
包括利用上述料斗泵1-1而向调整槽输送与所设定的量相当的污泥之后,并停止料斗泵1-1的工作之后,利用在由热电联产装置中所产生的废热而运转的锅炉(图1的14)产生的蒸汽来加温反应槽,使得反应槽的温度在150℃至200℃之间维持所设定的温度,且使反应槽内部的压力在6巴(bar)至12巴(bar)之间维持所设定的值而执行热加水分解的步骤。
热加水分解的时间由温度、压力、以及所注入的污泥量等而存在差异,理想的是,设定在20分钟至120分钟之间。
包括执行如下步骤的运行逻辑,该步骤为,若经过所设定的时间而结束热加水分解,则在向溶解槽或瞬间输送槽输送4台反应槽内部的污泥之前,为了有效地使用存在于各个反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀5-3-1、5-3-2、5-3-3、5-3-4中相应的阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥。
并且,运行逻辑包括如下步骤,该步骤为,为了容纳在4台反应槽结束了有机物热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵1-3而空出溶解槽或瞬间输送槽为所设定的重量。
用来空出溶解槽或瞬间输送槽12的单元能够与设置于溶解槽或瞬间输送槽12下部的溶解槽称重传感器7-4联动而执行,即、能够以连续测定溶解槽或瞬间输送槽12内部的污泥重量,若因重量减少而达到所设定的重量,则停止溶解槽泵1-3的工作的方式构成。
接着,经过关闭反应槽减压阀5-3-1、5-3-2、5-3-3、5-3-4中相应的阀并打开反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3、5-2-4中相应的阀而将结束了热加水分解反应的污泥以所设定的时间向溶解槽输送,并关闭反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3、5-2-4中相应的阀的步骤。
对于为了向溶解槽12输送上述污泥而设定的重量,能够以利用设置于各个反应槽下部的各个反应槽称重传感器7-3-1、7-3-2、7-3-3、7-3-4而连续测定各个反应槽11-1、11-2、11-3、11-4内部的污泥重量,若重量减少而达到所设定的重量,则自动关闭反应槽阀5-2-1、5-2-2、5-2-3、5-2-4中相应的阀的方式构成。
接着,经过为了向各个反应槽11-1、11-2、11-3、11-4输送调整槽10的污泥而打开调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3、5-1-4,并使调整槽泵1-2与调整槽称重传感器7-2相互联动而运转,从而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵1-2的运转并关闭调整槽阀5-1-1、5-1-2、5-1-3、5-1-4的步骤。
在实施例4中,具备反复执行前面所述的步骤而连续处理污泥的运行逻辑,从而以提高消化效率,并使消化后脱水时的脱水饼量最小化的方式构成。
若基于之前所记述的技术构成来简述根据实施例5的运行逻辑,则具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,该有机物热加水分解系统的运行逻辑包括:a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;c)步骤,运转锅炉而将反应槽加热并维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边热加水分解反应槽的污泥;d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽泵而空出溶解槽或瞬间输送槽;e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送,并关闭反应槽阀;以及,f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间并联设置4台反应槽,并将由热电联产装置而连续产生的蒸汽以未冷却的状态依次加温并维持在所设定的温度,从而能够有效地运行。
另一有机物热加水分解系统的运行逻辑,具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;(c)步骤,上述锅炉运转时,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;(e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,(f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以使有机物热加水分解系统反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间并联设置4台反应槽,并将由热电联产装置而连续产生的蒸汽以未冷却的状态依次加温并维持在所设定的温度,从而能够有效地运行。
另一有机物热加水分解系统的运行逻辑,具体实现一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其包括:(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;(b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;(c)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并关闭反应槽减压阀;(e)步骤,为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽泵而空出溶解槽或瞬间输送槽;(f)步骤,打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送,并关闭反应槽阀;以及,(g)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以使有机物热加水分解系统反复运行上述(a)至(g)步骤的方式构成,且在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间并联设置4台反应槽,并将由热电联产装置而连续产生的蒸汽以未冷却的状态依次加温并维持在所设定的温度,从而能够有效地运行。
在图5中,若在反应槽4(reactor4)结束蒸汽供给,则使蒸汽重新循环至反应槽1(reactor1),从而以依次且连续地供给蒸汽的方式构成。
在之前所记述的实施例4及实施例5中,从反应槽向溶解槽输送污泥的单元能够以利用为了预热调整槽而使用蒸汽之后所剩余的反应槽内部的残余压力,或使用另外的输送泵而从反应槽向溶解槽或瞬间输送槽输送污泥的方式构成。
在之前所记述的实施例4及实施例5的运行逻辑中,具体地观察图5所图示的周边的各个阀和各个泵的工作时机。
如基于图5所作的上述说明,优选以利用热电联产的废热来加热锅炉,并利用通过加热而产生的蒸汽来依次加热加温并联设置的多个反应槽的方式构成,但以利用另外的燃气、电或其它加热办法来加热锅炉而连续地产生蒸汽,并将所产生的蒸汽向并联设置的多个反应槽依次供给而进行加热的构成、或者以对并联设置的多个反应槽进行依次直接加热加温的构成均能够实现本发明,而这些均属于本发明的保护范围。
设置于图5的调整槽上部的排气阀5-5以停止污泥供给泵1-6的运转后敞开,且停止料斗泵1-1的运转后关闭的方式构成。
设置于图5的溶解槽的污泥搅拌机8-2以与图5的污泥处理系统的工作开始同时开始工作,且停止热交换器循环泵5-9的工作之后,工作所设定的时间之后停止的方式构成。
在图5中,设置于溶解槽上部的排气阀5-7在实施例1至实施例3中以在停止锅炉14的运转后敞开,且关闭各个反应槽阀之后,经过所设定的时间之后关闭的方式构成。
在图5中,设置于调整槽内部的搅拌机8-1以在调整槽排气阀5-5关闭之后并经所设定的时间之后开始工作,且溶解槽排气阀5-7关闭之后并经所设定的时间之后停止的方式构成。
在图5中,以设置于反应槽上部的排气阀5-6在停止溶解槽或瞬间输送槽搅拌机8-1的工作之后并经所设定的时间之后敞开,各个调整槽阀在相应的反应槽排气阀敞开之后并经所设定的时间之后敞开,各个调整槽阀在相应的反应槽排气阀敞开之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽泵1-2在各个调整槽阀敞开之后并经所设定的时间之后工作的方式构成。
以上述调整槽泵1-2的运转停止并经所设定的时间之后相应的调整槽阀关闭,且相应的调整槽阀关闭之后并经所设定的时间之后相应的反应槽排气阀关闭的方式构成。
上述所设定的时间根据污泥的种类、反应槽的温度及压力、反应器的容量等而相异地设定,虽然设定在数秒钟至数十分钟之间,但也可脱离该时间范围。
在以高温高压运行的污泥热加水分解反应槽和以比该反应槽的温度稍低的温度运行的溶解槽或瞬间输送槽和调整槽等设置压力传感器和温度传感器并使这些传感器与蒸汽供给阀和/或锅炉等联动,从而能够以在所设定的温度和压力下工作的方式构成。
在各个槽和管路一侧固定设置利用PLC或微机进行自动控制所需的各种传感器、阀、泵等,从而以能够相互联动的方式构成。
而且,根据需要能够进一步附加设置用于去除在各个反应槽所产生的气味的除臭设施管路、调整槽的空气供给管路、对于热交换器的冷却水供给管路、以及锅炉水供给管路等。
虽然作为具体实施例,以并联设置于调整槽与溶解槽之间的反应槽的数量为3~4台来进行了说明,但基于说明内容,反应槽的数量可容易地适用2台或5台以上,这种适用也属于本发明的保护范围。
工业上利用可能性
本发明在有机物热加水分解系统中,使用一个或两个以上反应槽,按照存储于PLC或微机的运行逻辑控制程序进行控制,从而提高消化效率,并使消化后脱水时的脱水饼最小化,且以将出自反应槽的废热用于预热调整槽的方式构成,从而能够节约运行能量,并能够连续利用连续产生的废热,且能够大为缩短污泥处理时间,因而工业上利用可能性非常高。

Claims (29)

1.一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
在有机物热加水分解中包括:
a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;
b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;
c)步骤,运转锅炉而将反应槽加热并维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;
d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,打开反应槽减压阀(5-3)而将反应槽内部的蒸汽输送到调整槽而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵(1-3)而空出溶解槽;
e)步骤,关闭反应槽减压阀(5-3)并打开反应槽阀(5-2)而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀(5-2);以及,
f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀(5-1)并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀(5-1),并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成。
2.一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
在有机物热加水分解中包括:
(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;
(b)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;
(c)步骤,上述锅炉运转时,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;
(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀(5-3)而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;
(e)步骤,关闭反应槽减压阀(5-3)并打开反应槽阀(5-2)而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀(5-2);以及,
(f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀(5-1)并运转调整槽泵(1-2)而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀(5-1),并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成。
3.一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
在有机物热加水分解中包括:
(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;
(b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;
(c)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;
(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀(5-3)而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并关闭反应槽减压阀(5-3);
(e)步骤,为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽泵而空出溶解槽;
(f)步骤,打开反应槽阀(5-2)而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀(5-2);以及,
(g)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀(5-1)并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀(5-1),并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
将在上述反应槽结束了热加水分解的污泥向溶解槽输送的单元利用反应槽的残余压力,或由另外的输送泵构成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
从上述调整槽向反应槽注入的污泥以设定为反应槽容积的25%至60%之间的值注入。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
为了将高分子有机物转变为低分子有机物,并为了进行热加水分解而提高消化效率,上述反应槽的条件是将温度以设定在150℃至200℃之间的值维持,并将压力以设定在6巴(bar)至12巴(bar)之间的值维持,且将反应槽的反应时间以设定为20分钟至60分钟之间的值控制。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
以在上述料斗、调整槽、反应槽、溶解槽下部设置能够测定污泥注入量的称重传感器,并能够仅注入存储器中所设定的重量的方式构成。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
设置于上述调整槽上部的排气阀(5-5)以停止污泥供给泵(1-6)的运转后敞开,且停止料斗泵(1-1)的运转后关闭的方式构成。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
设置于上述溶解槽的污泥搅拌机(8-2)以与污泥处理系统的工作开始同时运转,且停止热交换器循环泵(5-9)的工作之后,工作所设定的时间之后停止的方式构成。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
设置于上述溶解槽上部的排气阀(5-7)以在停止锅炉(14)的运转后敞开,且关闭反应槽阀(5-2)之后,工作所设定的时间之后关闭的方式构成。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
设置于上述调整槽内部的搅拌机(8-1)以在调整槽排气阀(5-5)关闭之后并经所设定的时间之后开始工作,且溶解槽排气阀(5-7)关闭之后,工作所设定的时间之后停止的方式构成。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
以设置于上述反应槽上部的排气阀(5-6)在停止溶解槽搅拌机(8-1)的工作之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽阀(5-1)在反应槽排气阀(5-6)敞开之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽阀(5-1)在反应槽排气阀(5-6)敞开之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽泵(1-2)在调整槽阀(5-1)敞开之后并经所设定的时间之后工作的方式构成,
并以调整槽阀(5-1)在上述调整槽泵(1-2)的运转停止并经所设定的时间之后关闭,且反应槽排气阀(5-6)在调整槽阀(5-1)关闭并经所设定的时间之后关闭的方式构成。
13.一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
在有机物热加水分解中包括:
a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从污泥脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;
b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;
c)步骤,利用连续产生的蒸汽而将至少两个以上的反应槽加热并维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;
d)步骤,为了有效地使用存在于各个反应槽上部的高温的废能,打开各个反应槽减压阀而将各个反应槽内部的蒸汽输送到调整槽而预热调整槽的污泥,并且为了容纳在各个反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽泵而空出溶解槽或瞬间输送槽;
e)步骤,关闭各个反应槽减压阀并打开各个反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送,并关闭各个反应槽阀;以及,
f)步骤,为了向各个反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成,
且以在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间并联设置至少两个以上的反应槽,并利用连续产生的蒸汽而维持依次且连续的加温的方式构成。
14.一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
在有机物热加水分解中包括:
(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;
(b)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;
(c)步骤,上述锅炉运转时,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;
(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并且为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽泵而空出溶解槽或瞬间输送槽;
(e)步骤,关闭反应槽减压阀并打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽输送,并关闭反应槽阀;以及,
(f)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成,
且以在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间并联设置至少两个以上的反应槽,并利用连续产生的蒸汽而维持依次且连续的加温的方式构成。
15.一种有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
在有机物热加水分解中包括:
(a)步骤,在有机物热加水分解系统中,使污泥供给泵工作,测定从脱水设备注入的污泥的重量,并且向料斗输送与所设定的量相当的污泥,并停止污泥供给泵的工作;
(b)步骤,利用料斗泵从料斗向调整槽输送与所设定的量相当的污泥;
(c)步骤,运转锅炉而将反应槽的温度加热维持在所设定的温度,一边维持反应槽内部的压力为所设定的值一边执行污泥热加水分解;
(d)步骤,为了有效地使用存在于反应槽上部的高温的废能,并为了加热调整槽,打开反应槽减压阀而将反应槽内部的蒸汽输送从而预热存储于调整槽的污泥,并关闭反应槽减压阀;
(e)步骤,为了容纳在反应槽结束了热加水分解反应的污泥,运转溶解槽或瞬间输送槽泵而空出溶解槽或瞬间输送槽;
(f)步骤,打开反应槽阀而将结束了热加水分解反应的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送,并关闭反应槽阀;以及,
(g)步骤,为了向反应槽输送调整槽的污泥而打开调整槽阀并运转调整槽泵(1-2)而输送与所设定的量相当的污泥,且中断调整槽泵的运转并关闭调整槽阀,并以反复运行上述(a)至(f)步骤的方式构成,
且以在调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间并联设置至少两个以上的反应槽,并利用连续产生的蒸汽而维持依次且连续的加温的方式构成。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
为了在有机物热加水分解系统中进行有机物热加水分解,并为了将反应槽加热并维持在所设定的温度,而以利用热电联产装置的废热来加热锅炉而产生蒸汽,并利用所产生的蒸汽来加热反应槽的方式构成。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
以在有机物热加水分解系统中并联设置于调整槽与溶解槽或瞬间输送槽之间的反应槽的数量为2台至6台之间的方式构成。
18.根据权利要求17所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
在有机物热加水分解系统的运行逻辑中,在并联连接于调整槽与溶解槽之间的反应槽的数量为2~6台的情况下,将加温各个反应槽的时间设定在20分钟至60分钟之间,将从调整槽向各个反应槽输送污泥的时间、从各个反应槽向溶解槽输送污泥的时间、以及反应时间之和设定在60分钟至120分钟之间。
19.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
在调整槽与各个反应槽之间分别设置用于输送污泥的管路,在分别所设置的管路一侧设置阀以能够断开污泥输送或输送污泥,在各个反应槽与溶解槽或瞬间输送槽之间分别设置用于输送污泥的管路,在分别所设置的管路一侧设置阀以能够断开污泥输送或输送污泥。
20.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
将在上述反应槽结束了热加水分解的污泥向溶解槽或瞬间输送槽输送的单元利用反应槽的残余压力,或由另外的输送泵构成。
21.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
从上述调整槽向反应槽注入的污泥以设定为反应槽容积的25%至60%之间的值注入。
22.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
为了将高分子有机物转变为低分子有机物,并为了进行热加水分解而提高消化效率,反应槽的条件是将温度以设定在150℃至200℃之间的值维持,并将压力以设定为6巴(bar)至12巴(bar)之间的值控制。
23.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
以在上述料斗、调整槽、反应槽、溶解槽或瞬间输送槽下部设置能够测定污泥注入量的称重传感器,并能够仅注入存储器中所设定的重量的方式构成。
24.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
设置于上述调整槽上部的排气阀(5-5)以停止污泥供给泵(1-6)的运转后敞开,且停止料斗泵(1-1)的运转后关闭的方式构成。
25.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
设置于上述溶解槽或瞬间输送槽的污泥搅拌机(8-2)以与污泥处理系统的工作开始同时运转,且停止热交换器循环泵(5-9)的工作之后,工作所设定的时间之后停止的方式构成。
26.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
设置于上述溶解槽或瞬间输送槽上部的排气阀(5-7)以在停止锅炉(14)的运转后敞开,且关闭相应反应槽阀之后,工作所设定的时间之后关闭的方式构成。
27.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
设置于上述调整槽内部的搅拌机(8-1)以在调整槽排气阀(5-5)关闭之后并经所设定的时间之后开始工作,且溶解槽或瞬间输送槽排气阀(5-7)关闭之后,工作所设定的时间之后停止工作的方式构成。
28.根据权利要求13至15中任一项所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
以设置于各个反应槽上部的排气阀在停止溶解槽或瞬间输送槽搅拌机(8-1)的工作之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽阀在各个反应槽排气阀敞开之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽阀在各个反应槽排气阀敞开之后并经所设定的时间之后敞开,调整槽泵在调整槽阀敞开之后并经所设定的时间之后工作的方式构成,并以调整槽阀在上述调整槽泵的运转停止并经所设定的时间之后关闭,且各个反应槽排气阀在调整槽阀关闭并经所设定的时间之后关闭的方式构成。
29.根据权利要求17所述的有机物热加水分解系统的运行逻辑,其特征在于,
为了加温至少2台以上的反应槽,在锅炉与反应槽之间分别设置用于从锅炉供给蒸汽的管路,在分别所设置的管路一侧分别设置蒸汽供给阀。
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