CN104628233A - 一种用于有机物料深度脱水装置及其深度脱水方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于有机物料深度脱水装置及其深度脱水方法，属于污泥处理领域，以实现有机颗粒物料深度脱水。一种用于有机物料深度脱水方法，包括如下步骤：(a)预处理：搅拌有机颗粒物料，并调节有机颗粒物料的添加剂、含水率与温度；(b)热水解：将步骤(a)中预处理后的有机颗粒物料放入水解釜中，有机颗粒物料进行热水解，以破坏污泥或泥浆物料的颗粒外的粘稠有机物,释放出颗粒内含生化水有机物,以进行水解颗粒内所含生化水的有机质；(c)热氧化：将步骤(b)中热水解产物放入氧化釜中，热水解产物进行热氧化以释出生化水。(d)固液分离:将步骤(c)的产物进行脱水,脱水后其固态物质可直接回收为固态有机肥,液态物质可浓缩并氧化为液态有机肥。

Description

一种用于有机物料深度脱水装置及其深度脱水方法

技术领域

本发明涉及一种用于有机物料深度脱水装置及其深度脱水方法，属于污泥处理领域。

背景技术

传统污水处理厂生化污泥处理的方法，一般采用浓缩、稳定、脱水、干化/固化、裂解等处理方法,然后进行填埋、焚烧、堆肥及有效利用(多为园林或农用)等处置方法。一般污水处理厂的生化污泥重力沉淀后其含水率甚高,可达98至99％。污泥浓缩后含水率可降为约91％至97％间。浓缩可以实现污泥的减量化。现行不加絮凝剂的污泥的浓缩方法有重力浓缩法、机械浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。重力浓缩法用于污泥处理是广泛采用的一种方法，已有超过半世纪历史。机械浓缩方法出现在20世纪30年代的美国，此方法占地面积小，造价低，但运行费用与机械维修费用较高。气浮浓缩于1957年出现在美国。此法运行中与前述诸法均有臭味问题，动力费用也高。离心浓缩法效果较好，操作也较简便；但投资较高，动力费用也相对高，维护复杂。不管用何种浓缩法,脱水的效果均非常有限。因浓缩后污泥含固率仅为3％至9％,必须经适当的再脱水处理才可处置。

上述的污泥再脱水处理,一般可经由二途径:污泥稳定法、及加絮凝剂后用机械脱水。前者可将生化污泥脱水至约90％含水率。而后者则可脱水至约80％含水率。中国迄今大部分的污水处理厂一般采用后者,处理后才达约80％含水率。稳定法处理的目的为降解污泥中的部分有机物质(此在污水厂的生化污泥一般指好氧菌细胞内细胞质的降解)，进一步减少污泥含量及含水量，杀灭污泥中的部分细菌、病原体等，消除臭味。污泥稳定化的方法主要有厌氧消化、好氧消化、堆肥化、石灰干燥等法。厌氧消化法过程中产生大量甲烷可为能源用途,但产生臭气如硫化氢、氨、硫醇等则可能造成二次公害,须处理。其运行管理要求高，消化池需密闭、池容大、池数多。而且厌氧消化的处理周期甚长,且处理后沼液及沼渣问题严重。沼液及沼渣因数量大,溶解及固态性的易降解有机物浓度 仍甚高,目前尚缺经济有效的方法处理。好氧消化法降解程度相对较高，无臭,较易再脱水，其肥分也较高，运行管理简单，基建费用较低。但处理周期也长,运行费用较高，降解程度随温度波动大。堆肥作为污泥直接的稳定法成效不彰,因含水率高空气不易打入以增发酵及腐熟效率。故堆肥之法常在用其他脱水法脱水至45至50％,再用堆肥法作为污泥的资源化法。石灰稳定技术在污泥的稳定已行之六、七十年，在投加石灰的条件下，保持一定pH值及一定时间，可以杀灭传染病菌，并防腐与抑制臭气的产生。该技术操作简单、成本较低，处理后较容易脱水。但污泥最终处置也因此受限,一般采用卫生填埋或焚烧制砖,此法无法进行较高经济价值的资源化。

污泥加絮凝剂后用压滤的机械法脱水是目前国内一般污水厂的生化污泥常采用的脱水法。此法一般仅能脱水至约80％含水率。其他如加絮凝剂后用滚压带式及真空吸滤的机械法也可使用,其效果常在含水率80％或更高。加絮凝剂后的高速离心脱水效果一般低于压滤,同时能耗也较高。

目前中国污水处理厂产生的污泥很少进行资源化,原因之一为仅脱水至80％含水率。此高含水率在以往法规不严时仍采取填埋或焚烧处置。为了避免含水率80％的脱水污泥增加卫生填埋场操作困难及渗滤液产生的问题,以及焚烧处置含热值不足的问题,目前政府规定处置前含水率应少于60％含水率。但现行的方法中,很少工艺技术能脱水到少于60％含水率的处置要求,甚至少于45％含水率的多数资源回收法的要求。

污泥脱水至适当含水率是后续再处理、处置、及资源化的必要举措,也是污泥能否资源化有效利用的关键步骤。污泥脱水可以是整个污泥处理处置资源化工艺的一个最重要环节。其目的是使固体富集，减少污泥体积,使后续的处理处置资源化可进行。

为了解有机小颗粒污泥难脱水原因,必须先了解其水分存在的现象。一般有机或生化污泥中含有下述存在的水分:(1)重力水,(2)间隙水,(3)毛细水,(4)吸附水,及(5)生化水。上述重力水是靠重力即可脱离之水,一般重力浓缩法可去此类水,至约97％-98％含水率。而一般气浮浓缩(可达95％-97％)、框式离心(可达91％-92％)、转鼓离心(可达92％-95％)则可去除间隙水(即污泥颗粒间游离态水)。部分毛细水的去除则需加絮凝剂及较高的机械力才可达到。既使如此,加絮凝剂的机械去除法一般仅能去除生化污泥至约80％含水率！国内近数年来也有超过上 百件的污泥机械或电极脱水的专利申请。在这些专利中大部分采用污泥改性(一般为加絮凝剂)后再板式压滤、带式压滤、螺旋压滤、叠螺式压滤、或隔膜压滤等等。仅有少数专利在压力增加(即压榨)情况下含水率可脱水至60％的报导。

为使生化污泥的含水率低于80％,必须继续克服部分的毛细水、吸附水、甚至细胞颗粒外及其内存于有机质中的“生化水”的释放。最近在“2013年第五届上海水业热点论坛”中,有许多较为新型的污泥深度脱水至或小于60％含水率的技术实际示范应用的工程,举例如下:上海市奉贤区污水处理厂的“电渗透脱水机”、苏州江远热电厂的污泥“蒸汽干化”再焚烧项目,南京龙潭污水处理厂的“低温真空脱水干化”、美华盛顿特区的“热水解再气炸”的污泥深度脱水处理厂、浙江宁海县八座污水厂污泥处理的“滚筒式通气发酵技术”、嘉兴联合污水处理厂的“圆盘式污泥热干燥技术”、武汉市汤逊湖污水厂的“圆筒干燥”加“污泥碳化技术”、深圳上洋污水厂的污泥“薄层蒸发再带式干化”技术、及众多的日本污水厂污泥的“熔炉干化”及“水泥窑干化”处理技术等。一般干化法可去除含水率至低於60％,但能源费用高昴。

使生化污泥的含水率降至或低于60％的困难,大致与污泥中的部分毛细水、吸附水及生化水无法被释出有关。迄今的专利技术或已应用的工程案例一般很少触及上述问题。在现行的深度脱水方法中,清华大学的水热干化法是一个最为典型的触及释放毛细水、吸附水及部分生化水的技术。水热干化法用高温热水解,在约170至200℃间,30至90分钟污泥热处理后,再进行压滤,其含水率可降至约50％(参考东莞市污水处理厂污泥水热干化示范工程)。

发明内容

本发明涉及一种用于有机物料深度脱水装置及其深度脱水方法，以实现有机颗粒物料深度脱水。

为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：一种用于有机物料深度脱水方法，包括如下步骤：

(a)预处理：搅拌有机颗粒物料，并调节有机颗粒物料的含水率与温度；视资源化情况需要则加入有机质添加剂。

(b)热水解：将步骤(a)中预处理后的有机颗粒物料放入水解釜中，有机颗粒物料进行热水解、热酸水解、或热碱水解以破坏有机颗粒物料外的粘稠有 机物,降低污泥比阻,减少污泥中的吸附水及生化水,破坏生化污泥的细胞壁颗粒外壁,释放出颗粒内含生化水有机物,以进行水解颗粒内所含生化水的有机质；

(c)热氧化：将步骤(b)中热水解产物放入氧化釜中，热水解产物进行热氧化以释出生化水；

(d)固液分离：将步骤(c)中热氧化产物放入固液分离装置中，热氧化产物进行固液分离，获得深度脱水产物。

进一步的，来源于浓缩槽、厌氧消化槽或好氧消化槽内的有机颗粒物料，以及含水率超过90％的有机物料,在步骤(a)之前，需要对有机颗粒物料进行初步脱水，以实现有机颗粒物料含水率达到85％-90％。

在根据本发明的污泥脱水方法中，其中所述预处理的步骤还包括在所述物料中加入有机质(例如秸秆、木屑等)、及其他添加剂等。有机物料中的污泥一般有机质甚低,加入有机质添加剂的需求是符合产品作为有机肥的国家标准的规定。加入其他添加剂例如褐煤或泥碳等,亦可增进有些产品资源化的品质。预处理步骤的搅拌操作可将物料充分混合。而预处理步骤中物料的预提温可高至约90℃,一方面可避免预处理设备成为昴贵的压力容器,另一方面则可回收由热氧化步骤产生的能源,达到节能,并让物料在进入热水解步骤后的反应可加速启动。

物料由预处理步骤后进行一系列不同有机物的水解。为了增进水解速率或降低能源需求,催化剂亦可加入热水解釜中。这些物料的热水解可将所述污泥或泥浆物料的颗粒外的粘稠有机物,或颗粒内含生化水有机物包括蛋白质，脂肪、糖类等水解。所述水解的步骤,可将蛋白质在120℃-230℃之间在2小时内几乎完全水解,而在140℃-180℃之间的温度范围约30分钟内可大部分水解而获得蛋白质的水解产物。所述水解的步骤也可在80℃-180℃之间的温度将预处理后的脂肪产物水解数分钟至约2小时，获得水解产物。且所述水解的步骤包括在140℃-230℃之间的温度可将预处理后的所述肝糖或淀粉等糖类水解数分钟至约2小时，获得水解产物。

进一步的，所述水解步骤(b)包括提温热水解、加温加酸水解、加温催化剂水解、加温碱水解、或加入酸化催化剂的水解，将预处理后的所述物料进行水解，获得水解产物；所述酸化催化剂包括弱碱强酸盐，所述弱碱强酸盐包括氯 化铝、硝酸铝、硫酸铝、氯化钙、硝酸钙、硫酸钙、氯化镁、硝酸镁和硫酸镁中一种或多种；所述催化剂还包括金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化镁、氧化锆中的一种或多种。

进一步的，步骤(b)中，水解温度为120℃-160℃，水解时间为2min-60min；所述的热水解的步骤亦可包括在140℃-180℃之间的温度将预处理后的所述物料水解2分钟至30分钟，获得水解产物。

进一步的，步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括蛋白质，水解温度为120℃-230℃，水解时间为2min-120min，以实现获得蛋白质的水解产物。

进一步的，步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括脂肪，水解温度为80℃-180℃，水解时间为2min-120min，以实现获得脂肪的水解产物。

进一步的，步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括糖，水解温度为140℃-230℃，水解时间为2min-120min，以实现获得糖的水解产物。

进一步的，步骤(c)中，所述氧化釜内加入氧化剂，通过氧化热水解产物，以实现获得热氧化产物；所述氧化剂包括空气、氧气、过氧化氢、臭氧中的一种或多种。

进一步的，所述步骤(c)中，氧化温度为140℃-300℃，氧化时间为10min-60min。

进一步的，所述步骤(c)中，更佳的氧化温度选择为180℃-230℃，氧化时间为10min-30min。

进一步的，所述氧化釜内的热量传递到所述水解釜内，以实现所述氧化釜内热量的回收利用。

进一步的，所述固液分离装置包括抽滤装置、压滤机和离心机中的一种，所述固液分离装置将步骤(c)中热氧化产物进行固液分离，以实现获得固体氧化产物和液体氧化产物。

进一步的，将步骤(d)中固体氧化产物和液体氧化产物进行填埋处理、焚烧处理或制成有机肥后回收利用。

因本工艺技术的污泥处理已氧化去除易降解有机物,并可消除有毒有害物质如前述,剩余的固态物质基本已经熟化(即,有害的易降解有机物已被氧化分解,剩余有机物成分成为有机肥的基本成分),比传统堆肥完的产品品质更佳。故基本上已符合任何有机肥国家标准规定,可直接回收成有机肥农用。而在前面背景技术中所述的任何脱水法均需再花费进行进一步的处置或资源回收。因此本法作为污泥的脱水法有其他方法无可比拟的优越性！

目前国内已在运行的污水处理厂产生的生化污泥在加絮凝剂后仅能脱水至约80％含水率。不但无法符合国家污泥处置的最高含水率60％的规定,其脱水费用也极高昴,一般约为污水厂总操作费的25至45％之间。若要省目前一般污水处理厂此项原设计加絮凝剂并脱水的操作费用,本发明的脱水系统可直接由污水厂的污泥重力沉淀槽中抽出污泥而用本工艺技术不加絮凝剂的脱水方法便可轻易达到上述预处理的含水率范围。如此可为污水处理厂省去极大的污泥处理费用。这种做法是目前大部分污泥脱水技术无法达到的。

在热氧化步骤后其物料即可用固液分离步骤进行脱水。脱水前因有机物料的不同,有时产生的氧化物料pH过低。若pH低于有机肥产品的国家标准,可增加中和步骤于处理流程中以调物料到需求的酸碱值。

在物料的氧化或氧化加中和步骤之后,便进行脱水步骤。脱水方法中，所述固液分离步骤(d)可包括采用传统的抽滤法或压滤法将所述氧化/中和产物进行固液分离，获得固体和液体产物。所述的固体氧化产物,可进一步将此产物进行填埋、焚烧处置,或制有机肥的资源回收处置。而液体产物亦可进一步制液态有机肥。制成液态有机肥不但有极高的资源回收经济效益,同时可避免昴贵的污水再处理问题,达到污泥处理零排放的宗旨。本工艺技术的此种做法也是其他脱水方法无法做到的。

依据本发明的第二方面，提供了一种用于有机物料深度脱水装置，包括：

脱水预处理装置：包括离心机和压滤装置中的一种，以将含水率高于90％有机颗粒物料脱水至85％-90％；

预处理槽：所述预处理槽与所述脱水预处理装置的出料口连通，所述预处理槽为立式圆桶形槽,包含搅拌装置、物料进出口、热能回收设备、及添加剂 进料口,用于将所述有机物料的含水率调节为85％-90％、温度调节为85℃-95℃、充分搅拌混和,并回收热氧化釜所产生的能源；

热水解釜：所述热水解釜的进料口与所述预处理槽的出料口连接，所述热水解釜上设有催化剂入口，催化剂从所述催化剂入口处进入所述热水解釜，所述热水解釜内设有搅拌器，所述搅拌器通过搅拌催化剂以及有机颗粒物料，经热水解反应以获得热水解产物，所述热水解釜与所述预处理槽通过第一热能回收设备连接，所述热水解釜通过所述第一热能回收设备为热水解釜的有机颗粒物料提供热量；

热氧化釜：可为卧式或立式釜,包含氧化剂的助溶设备、固液气三相搅拌器、物料进出口、及添加剂进料口；用于氧化所述水解产物,获得氧化产物；所述热氧化釜的进料口与所述热水解釜的出料口经由第二热能回收设备相连接，所述热氧化釜通过所述第二热能回收设备为热水解产物提供热量；

固液分离器：所述固液分离器的进料口透过酸碱中和槽与所述热氧化釜的出料口连接，所述固液分离器用于热氧化产物的固液分离，以获得深度脱水产物。

本发明提供了上述一种污泥、泥浆、及其他含有机物料深度脱水的方法和装置。本发明的实施例可根据物料的种类及其特性(如热值、粘度、易降解有机物的热氧化需氧量、含水率、等等)来调整上述的单元操作步骤及处理流程。

除了热水解干化及其他干化技术外,现行的污泥深度脱水技术中很少能消除吸附水及少部分生化水达到50％至60％或以下的含水率。热干化一般能耗高、需时长、除非应用已有的热源,且能经济有效地回收资源,对污泥处理处置可能不是将来趋势。对污泥处理后进行处置的大原则是回收污泥中的资源,强调循环可持续的路径。所以目前国际趋势是：最发达的国家采取污泥农用,次发达的国家采取污泥焚烧,欠发达的国家采取污泥填埋,贫穷的国家采取乱扔乱倒。污泥能够农用必须能深度脱水至可进行堆肥或生产其他更高级的有机肥,及去除有害物质如臭味、病毒、病菌、寄生虫、有毒有机物及重金属等。水热干化法虽然是最接近上述目标,但因污泥仅是热水解可破坏细胞壁让细胞质释出,但存于有机质中的生化水不一定能释出。

鉴于上述问题，提出了本发明。本发明除了预处理操作以调整污泥进料作为后续可操作物料外,并进行能源回收。经过预脱水及预处理步骤之后的物料进 入热水解釜,进行易降解有机质的热水解,以破坏污泥细胞壁、溶解易降解且易造成后续利用会产生公害的有机物,如蛋白质、淀粉、脂肪等有机质；同时具备可释出部分重金属到水溶液中以便去除等功能。热水解操作所需热能也可完全由氧化釜产生的热能供给。热水解虽可释出毛细水及吸附水,但大部分生化水存于有机质中仍无法释出。此类生化水的释出可由热氧化釜的热氧化作用来达成。热氧化操作还可释出有机质氧化后的热能,供热水解及预处理使用,以节省能源。在这些步骤之后便可进行固液分离。因毛细水、吸附水、生化水等均已释出,故传统的机械脱水设备便可将其轻易脱水。此项脱水,在常压内(20Kg/cm²)的生化污泥处理可达到低于30％含水率。若高压脱水,在60Kg/cm²情况下可达到低于25％含水率(如附图4所示)。

附图说明

图1是本发明中一种用于有机物料深度脱水装置的结构示意图；

图2是本发明中卧式的热氧化釜结构示意图；

图3是本发明中立式的热氧化釜结构示意图；

图4是本发明的水解及氧化作用对生化污泥脱水含水率与压力的笛卡尔坐标系。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

参照图1、图2和图3，一种用于有机物料深度脱水装置，包括：

脱水预处理装置2：包括离心机或压滤设备以将含水率高于90％的有机颗粒物料脱水至85至90％的含水率。脱水预处理装置2包含进料口21及出料口22,视需要可在进料前增置添加剂储槽及其他进料口；

预处理槽3：预处理槽3为立式圆桶形槽,预处理槽3包含搅拌装置34、进 料口31、出料口32、第一热能回收设备10(第一热能回收设备10因有空气及蒸汽的物料存在,其设备最佳选择为热管换热器如图所示,第一热能回收设备10可以是内置在预处理槽3中以盘管形式设计，也可以是如图示用热管换热器连通预处理槽3的出料口32与热水解釜4的进料口41)、及添加剂进料口35，用于将所述有机颗粒物料调整含水率至85％至90％、提温至约90℃、充分搅拌混和,避免沉淀,并回收热氧化釜5所产生的能源。所述预处理槽3的进料口31与所述脱水预处理装置2的出料口22相连接；

热水解釜4：可为卧式或立式釜,包含搅拌器44、进料口41、出料口42、第二热能回收设备20(第二热能回收设备20可以是内置在热水解釜4中，也可以是用于连通热水解釜4的出料口42与热氧化釜5的进料口51)、及催化剂进料口43,用于将上述预处理后的有机颗粒物料进行热水解，获得热水解产物；

热氧化釜5：可为卧式或立式釜,包含氧化剂的助溶设备、固液气三相搅拌器54(其设计含固液气三相搅拌器,以及气体缓升抑制及气体迥流促进氧化剂溶解度的设计)、进料口51、出料口52、及氧化剂进料口53；用于氧化所述热水解产物,获得热氧化产物；

固液分离器7：用于将所述热氧化产物进行固液分离，获得深度脱水的固体氧化产物和液体氧化产物，所述热氧化釜5的出料口52与所述固液分离器7的进料口71之间依次连接有第二热能回收设备20、第一热能回收设备10和中和槽6。

本实施例中，有机颗粒物质可来源于污水处理厂泥浆或污泥、河川或湖泊的泥浆或沉泥、水体收集的藻体、细碎后的农业废弃物、养殖废弃物、细碎后的动物残体、及油泥等。通常，不管上述所述的来源种类,这些有机物料基本上可分为：易降解有机物、中等可降解有机物，及极难降解有机物。但是，并非所有有机固体物料均含上述三类有机物。例如污水处理厂的污泥,其有机物主要为微生物细胞，其易降解有机物大部分存于细胞壁内的细胞质，中等可降解有机物主为细胞壁，而几乎不存在极难降解有机物。农业废弃物，如秸秆，主要成份则为中等可降解的木质纤维素，仅有少量的蛋白质、糖类及脂肪等易降解有机物成份。极难降解有机物主要指塑料、橡胶、皮革及纺织等物。

参照图1，在进行本发明系统的脱水操作时,所述有机颗粒状物料在预处理槽3中调整有机颗粒物质的含水率、视情况需要才加入添加剂、同时通过内置 的搅拌装置34进行搅拌、并提温以回收热氧化釜5所产生的能源。预处理槽3的含水率一般调到85％至90％间视进料的可操性(例如搅拌及传送等的可操作性)而定,污泥的粘度越高,其调整的含水率需求也越高。若原进料的含水率小于上述调整范围,只要在预处理槽3中加稀释水即可。若进料物料的含水率已高过上述应调的范围,则需於预处理槽3前加入脱水预处理装置2(脱水预处理装置2的出料口22与预处理槽3的进料口31连接)，如传统离心机或压滤机不加絮凝剂情况下均可用。已在运行的污水处理厂一般加絮凝剂后再脱水至约80％含水率。此项费用甚高,一般约为污水厂总操作费的25％至45％之间。若要省目前一般污水处理厂此项原设计加絮凝剂并脱水的操作费用,本发明的脱水系统可直接由污水厂的污泥重力沉淀槽1中抽出污泥而用上述传统不加絮凝剂的脱水方法便可轻易达到上述预处理的含水率范围。

参照图1，在根据本发明的污泥脱水方法中，其中所述预处理的步骤还包括在所述物料中加入有机质(例如秸秆、木屑等)、及其他添加剂等。污泥一般有机质甚低,加入有机质添加剂的需求是符合产品作为有机肥的国标规定。加入其他添加剂例如褐煤或泥碳等,亦可增进有些产品资源化的品质。预处理槽3的搅拌操作可将物料充分混合。而预处理槽3内的有机颗粒物料的预提温至约90℃,一方面可避免预处理槽3成为昂贵的压力容器,另一方面则可回收由热氧化釜5产生的能源,达到节能并让物料在进入下述的热水解釜4后的反应可加速启动。

参照图1，有机颗粒物料由预处理槽3打入热水解釜4后,进行一系列不同有机物的水解。如前述本水解步骤可用热水解,酶、酸或碱热水解完成。为了增进水解速率或降低能源需求,催化剂亦可加入热水解釜4中，并通过搅拌器44均匀搅拌催化剂和有机颗粒物料。这些物料的热水解可将所述污泥或泥浆物料的颗粒外的粘稠有机物,或颗粒内含生化水有机物包括蛋白质，脂肪、糖类等水解。所述水解的步骤,可将蛋白质在120℃-230℃之间在120min内几乎完全水解,而在140℃-180℃之间的温度范围约30min内可大部分水解而获得蛋白质的水解产物。所述水解的步骤也可在80℃-180℃之间的温度将预处理后的脂肪产物水解数2min至约120min，获得水解产物。且所述水解的步骤包括在140℃-230℃之间的温度可将预处理后的所述肝糖或淀粉等糖类水解数2min至约120min，获得水解产物。

为了有效的脱水至资源回收的需求,下述的参数已足够本发明所述的物料：所述热水解的步骤包括在120℃-160℃之间的温度将预处理后的所述物料水解 2min至60min，获得水解产物。可选地，所述的热水解的步骤更佳的选择包括在140℃-180℃之间的温度将预处理后的所述物料水解2min至30min，获得水解产物。

根据本发明,在热水解中催化剂的使用可增进水解效率及降低能源需求(一般水解温度需求可降10℃至30℃)。热水解的催化剂可为酸化催化剂类或金属氧化物类。酸化催化剂由弱碱强酸盐类与缓冲剂组成。所述弱碱强酸盐类包括氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、氯化钙、硝酸钙、硫酸钙、氯化镁、硝酸镁和硫酸镁中的一种或多种。金属氧化物则包括氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化镁、氧化锆中的一种或多种,均可用为本发明欲处理的物料的催化剂。

参照图1、图2和图3，在热水解步骤之后进行热氧化。特殊设计的卧式或立式热氧化釜5均可采用。根据本发明所述的方法中，所述热氧化的步骤包括根据预先计算的需氧量，加入氧化剂，固液气三相搅拌器54搅拌氧化剂和热水解产物，以获得氧化产物。本发明所述氧化剂包括空气、氧气、过氧化氢、臭氧中的一种或多种。可选地，在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中，采用最廉的氧化剂是加压空气。

参照图1，可选地，在根据本发明的污泥等物料的脱水方法中，所述热氧化的步骤包括：在140℃-300℃之间的温度氧化水解产物10min-60min。可选地，在根据本发明的污泥等物料的脱水方法中，较佳的所述氧化的步骤包括：在180℃-230℃之间的温度氧化水解产物10min-30min。可选地，在根据本发明有机颗粒物料的脱水方法中，所述氧化的步骤还包括：将氧化所述水解产物所产生的热能传递到进行水解步骤的热水解釜4及预处理槽3中。

参照图1，在热氧化步骤后其物料即可用固液分离器7进行脱水。脱水前若pH过低,可增加中和槽6于处理流程中以调物料到需求的酸碱值。可选地，在根据本发明的污泥等物料的脱水方法中，所述固液分离器7可包括采用传统的抽滤法或压滤法将所述氧化产物进行固液分离，获得固体氧化产物和液体氧化产物。所述的固体氧化产物,可进一步将此产物进行填埋、焚烧处置,或制有机肥的资源回收处置。而液体产物亦可进一步制液态有机肥。

参照图4，图4是取诸暨市第一污水厂离心后的生化污泥(平均含水率为86.96％)在未添加絮凝剂的情况下脱水试验结果(水解温度150℃,氧化温度 190℃,各处理30min)。

从图4的结果可以看出本工艺技术可轻易将生化污泥脱水。在高温无氧情况下(相当于前述的水热干化法),在10Kg压力下仅可脱水至约62％,而20Kg情况下约可脱水至50％。到了60Kg的极高压力,才达约45％含水率。而若同样物料有氧化釜的存在(即表中高温有氧曲线),污泥在10Kg压力即可轻易达到约35％含水率,20Kg压力可达约28％含水率,到了60kg压力含水率可降至约24％。中国的污泥回用的含水率标准为:农用泥质≤60％(国标CJ/T309-2009),园林绿化泥质(CJ248-2007及GB/T23486-2009)≤40％,土地改良用泥质(GJ/T291-2008)≤65％。因本工艺技术的污泥处理已氧化去除易降解有机物,并可消除有毒有害物质如前述,剩余的固态物质基本已经熟化(即,易降解有机物已被氧化分解,剩余有机物成为有机肥的基本成分),比传统堆肥完的产品品质更佳。故基本上已符合上述任何国标需求,可直接回收成有机肥农用。而在前面背景技术中所述的任何脱水法均需再花费进行进一步的处置或资源回收。因此本法作为污泥的脱水法有其他方法无可比拟的优越性。

实施例二

本实施例中，有机颗粒物料来源于某县级市污水处理厂处理含生活及工业二类的混合污水。污水二级处理沉淀池每天产生约100t(吨)污泥。化验结果显示含N 4.33％(以干基计)，P₂O₅2.08％(以干基计)，K₂O 0.55％(以干基计)，有机质35.13％(以干基计)，纤维素18％(以干基计)，热值13,300J/g，含水率在压滤前为96.0％，处理厂加絮凝剂压滤后为82.1％，Ph 7.39，COD 1205mg/g,BOD 125mg/g，Na 0.83％,C l0.15％。元素分析结果为C 27.46％，N 4.53％，H 4.40％，S 1.15％，及O 21.46％。重金属含量以mg/Kg干基计为：Cr 513.86、Pb 23.85、Cd 0.12、As 36.44、Hg 0.36、Cu 160.91、Ni 86.85、Zn 1183.3。由气相色谱质谱(GC/MS)检出的微量有机物以μg/Kg干基计为苯酚2,400，对甲酚34,500，邻苯二甲酸二2-乙基己酯1,900，甲苯47，丙酮58,多氯联苯ND(ND为无法测出),二恶英ND。这些资料显示此种污泥的一些重金属及挥发性有机物在处理后可能超过可资源化的国家标准。此污泥也产生恶臭、粘度高、且含水量高，不经脱水很难直接填埋、焚烧或用传统堆肥法处理。而其纤维素含量很低，无法直接制造高品貭有机肥。

使用本发明的深度脱水法可在数小时之内生产含水率少于25％且可直接回 收利用的高品质有机肥。通过处理过程中热水解/热氧化的作用，可以破坏污泥中细胞壁，能够使污泥轻易脱水至法规规定；同时通过热水解/热氧化过程降低pH，可选地使用酸水解以更降低pH至2或以下，能够萃取重金属；而且通过高温高压氧化作用亦可分解污泥中所含有机物，能够在脱水之后同时实现污泥的资源化,一举二得。

参照图1，为了增加有机肥料产品的有机质，可将污泥与秸秆以固体含量的干重1：1或其他比例的进料比例混合，可生产出高品质的有机肥。首先将秸秆加入切割机中切碎并研磨至约1mm以下的颗粒尺寸。再将此机械预处理后的秸秆与污泥进料在预处理槽3中酌量加水，调至约90％含水率混合物料并进行搅拌。预处理槽3的温度可通过由热氧化釜5产生的约200℃-210℃含水率约92％-93％泥浆用盘管或其他换热器经热水解釜4先将热水解釜4提温后，再用盘管或其他换热器在预处理槽3将其升温至80％至90℃。本操作选用立式热氧化釜5。可选地，部分热氧化釜5产生的蒸汽亦可直接打入预处理槽3升温。预处理槽3中搅拌充分混合约20min之后用螺旋输送器或高压泵经第一热能回收设备10传送至热水解釜4中。

参照图1，热水解釜4温度控制在140℃至180℃间，以水解易降解有机成份。可选地，其温度可用热氧化釜5产生的热泥浆用盘管或其他换热器将热水解釜4升温。有机颗粒物料在此热水解釜4中充分搅拌并停留约20min。因进料污泥的部分重金属超标，为促进重金属的萃取，可选地，可将约1％硫酸的混合液含量加入热水解釜4中；或可选地，将釜中pH用弱碱强酸催化剂控制在约2左右。可选地，为避免不锈钢材质中重金属释出，热水解釜4材质选用哈氏合金或钛材(若不需进行重金属萃取处理,便不用酸化且可使用不锈钢合金釜)。可选地，处理后物料用高压泵或螺旋输送器打入热氧化釜5中。

参照图1和图3，可选地，热氧化釜5中可安装电热线圈或导热油作为初步升温启动装置。可选地，若由热水解釜4来的进料为萃取更高的重金属含量而含低于pH4值，热氧化釜5的材料亦可选用哈氏合金或钛材制造以避免腐蚀及重金属释出。热氧化釜5启动后，启动搅拌及加氧(或空气)设备。当温度上升到约150℃，若控制合宜且物料含足够热值则自续反应可产生，继续升温至约200℃至210℃。若自续反应未产生,则可继续用前述法为热氧化釜5提温。此时热氧化釜5的氧化及释热功能应开始作用，压力也开始上升,热能也开始释放。可选地，通过加压或将过剩的蒸汽由热反应釜5上方排出，来抑制蒸汽的产生， 并以本工艺技术特制的固液气三相搅拌器54及空气缓升器554，将热氧化釜5中热水解产物维持在气、液、固充分混合的状态。热氧化釜5(本实施例采用立式热氧化釜5)对溶氧有特殊溶解效率功能，包括细微的空气分布孔531、轴向及径向排列的叶片551、空气缓升器554(为帽形设计,在帽顶有气泡重新细微化,及下沿齿状设计产生细微气泡)、及利用气动原理将已上升至气相的空气经由气体循环进口541吸入,再由固液气三相搅拌器54下方气体循环出口542放出,以增氧气与物料接触时间)、等等。在上述步骤完成后，控制操作温度、压力、空气进量的稳定性并逐渐维持在200℃，18.7atm的范围，其误差在10％内不会造成产品品质的显著差异。操作时控制需氧量及供氧量的平衡。依本进料所含易降解有机物元素含量资料计算，每一吨进料需氧量为约0.116吨。或每一吨易降解有机物需约1.745t的需氧量。可选地，此需氧量由空压机提供。因本发明的热氧化釜5具有溶氧分布器555和空气缓升器554，在高温高压配合下，饱和溶解氧可在1min至2min内达到。可选地，在本操作状况下溶解氧可维持在约355ppm。维持进料在热氧化釜5中约15min至20min的停留时间。取样以测试反应结果是否臭味全消，并作COD测试及已事先小试的BOD/COD资料以估计易降解有机物是否分解接近(>90％)完成。实验室已预测，热氧化釜5在上情况下可将超标的有毒有机物均分解完成。为确定有毒有机物分解至法规标准，定时取样做GC/MS品质管制亦需进行。并定时抽检热氧化釜5出料进行熟化及有机肥功能测试。在因污泥中纤维已经细化，且秸秆的纤维素较易在上述温压下水解及氧化并进一步分离，经上述操作，产品作为有机肥可轻易达成有机肥的上述七大功能。

参照图1，进料经水解/氧化之后形成约92％至93％含水率的高温(约200℃)高压(约1.8MPa)的泥浆。可选地，此泥浆的热能可应用盘管或其他传统热交换使热水解釜4提温。热水解釜4提温后的泥浆温度约在140℃以上。可选地，此泥浆热含量可继续循环到预处理槽3提温，以确保能量回收再利用。经计算及试验结果，证明本进料热值在水解/氧化后产生的热量足以将热水解釜4预处理槽3提温至所需温度,不需外加热以达节能减排目标。在提温后泥浆温度应尚在约90℃。此泥浆经压滤脱水后可轻易达30％至45％或更低的含水率。若污泥处理只为达到60％含水率,则上述处理参数(如热水解釜4停留时间、热氧化釜5温度及停留时间可予以放宽)。若考虑资源回收,所需达到的脱水含水率需求视将生产的产品种类及精炼时加添加剂后影响含水率的情况而定。

实施例三

本实施例中，以餐厨垃圾厌氧发酵处理后的沼渣处理为例。

餐厨垃圾目前大都使用厌氧发酵产生沼气的方法。但此法的瓶颈是处理后产生大量的沼液及沼渣问题,迄今仍极难经济有效地解决。虽沼液问题可在处理沼渣时用本工艺技术同时解决,但非本发明技术深度脱水的范畴,故仅述沼渣问题。

餐厨垃圾的含水率高(重力脱水后,一般仍约为70％至85％)、有机质高(约占干物质80％至95％,含大量糖类、蛋白质等粘稠物)、油盐含量高、且含有少量杂质如塑料、玻璃、金属等物。若采用厌氧发酵法,在预处理去除无机物及塑料等极难降解物料后用厌氧槽利用厌氧细菌进行厌氧分解。此处理法产生的沼渣量一般可达原含固量的四分之一至二分之一以上,视易降解有机物与中等可降解有机物的比例而定,故减量效果并不显著。此乃餐厨中的易降解有机物约一半给厌氧菌分解产生能量应用、约另一半又产生污泥(即厌氧完成后,下沉的厌氧菌体形成污泥)。此类污泥与原餐厨垃圾中的中等可降解有机物(例如蔬菜纤维等)混合形成沼渣。目前的餐厨厌氧沼渣有二去处:填埋处置、或好氧堆肥。若进行好氧堆肥,堆肥前一般需先脱水至45％至50％以下的含水率,才能有效进行好氧堆肥。因一般餐厨处理的补助款已用在厌氧处理上,无费用来源再进行比厌氧法更贵的好氧堆肥上,一般餐厨处理常采填埋法做后续处置法。若采取填埋,则将含细菌污泥及不同较大颗粒的沼渣混合杂质脱水至60％以内也常是业内难题。若采用本发明技术,不但脱水容易,且可直接生产高品质有机肥,直接回收资源。

参照图1，在进行沼渣脱水资源化时,若含不同颗粒大小物质,前处理视需要可加入搅碎及研磨操作,以将物料颗粒降到5mm以下,最佳的颗粒为1mm以下。然后便可将前处理后的物料用泵打入本工艺的预处理槽装置3中。

参照图1，将上述前处理后的沼渣物料放入预处理槽3中。预处理槽3中物料的含水率可由沼液来调节,一般可在85％至90％含水率间。越低的含水率越省后续操作能源。之后便可将预处理后的所述沼渣进行水解，获得水解产物。

参照图1，在本发明的说明中，热水解釜4中可进行的反应包括采用热水解、酸水解、酸化催化剂水解、或金属氧化物催化剂水解等。但因餐厨厌氧后的沼渣相对乾净,可制成高经济价值的“有机食品”有机肥,故建议不加任何人造药品。如此,采用热水解将是最佳选择。由实验室小试发现温度在160℃,停留时间30min可得理想的水解结果。在此温度及停留时间之下大部分的厌氧菌污泥的细 胞壁可破裂释出细胞质。同时沼渣中其他蛋白质、脂肪、糖类也可分解。故实际处理厂的热水解釜4设计选择上述参数。热水解釜4可通过第二热能回收装置20提温。为更进一步节能,预处理槽3出料口32亦可先经过第一热能回收装置10用后续热氧化釜5产生的蒸汽与空气混合气体先提温再将有机颗粒物料打入热水解釜4中。提温(热能回收装置包括盘管和热管换热器)可确保热水解釜4维持所需温度。

在热水解步骤之后，采用氧化法将水解后产生的水解产物进一步氧化分解。氧化作用可将水解后有机物中的生化水进一步释出,以达深度脱水的目的。若氧化后物料要进行有机肥制造,此项氧化作用尚可将物料中的中等可降解有机物生产腐殖质,以增进产品品质。根据本发明的实施例的氧化方法的温压要求及氧化程度的控制与传统的湿氧化法(采用全氧化且较高的温度及处理停留时间)不同。经实验室的氧化小试釜,得出200℃及30min可得理想的氧化效果。在氧化釜5中除溶氧速率及接触时间很是关键之外,必须维持供氧量与需氧量的平衡。本发明的氧化釜便是依据上述条件而设计。

需氧量及速率可以根据反应釜温度及停留时间所需的氧化速率，配合物料分析后所需量来计算。需氧量可选下述方法之一计算：实验室实测生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、及总有机碳(TC)比较法；高温高压模型釜小试法；废弃物中易降解成分化学式估算法；废弃物中易降解成份浓度估算法；以及废弃物含碳粗估法。根据预先计算的需氧量,以及预估氧化剂有效供给率(例如，与有效溶解速率、与水解物接触机会,水解物氧化速率等)来加入氧化剂的这种方式，能够使供氧量与需氧量之间取得平衡，从而使反应物充分氧化分解。

在本发明的所述氧化剂包括空气、氧气、过氧化氢、臭氧中的一种或多种。所选的氧化剂若为气态或固态，必须先溶入水中才可应用，故可选地，可以根据溶氧当量计算供氧量。可选地，一般较廉的氧化剂是加压空气。可选地，将空气直接加压注入反应釜，这种方法可节约成本。同时因为空气是天然物质,可以用以生产有机食品有机肥。

在本发明的一个示例性实施例中，可通过以下方式中的一种或多种来控制氧化程度，获得氧化产物：在选定氧化反应温度后控制氧化反应时间；在选定氧化反应时间后控制氧化反应温度；在选定实测生化需氧量与化学需氧量的比值后控制所述氧化产物的化学需氧量；控制进行所述氧化步骤5的反应釜顶出气的 含氧量；及控制所述反应釜中固液混合相中出料的残氧量。可选地，反应釜顶出气的含氧量可控制为1％至5％。可选地，所述氧化产物的残氧量可控制为3ppm至6ppm。

在处理沼渣脱水前，所有进料必须先进行实验室的热含量分析及其最低热水解温度的测试，同时需测试该物料在水解及氧化操作时最低含水率的需求，以便计算“自续反应”(即热氧化釜5产生的温度足以连续性地让易降解有机物进料氧化)所产生的热能是否足以将稀释后的物料提温至热氧化所需的温度。因此，这种方式过程复杂，需要花费大量的时间、成本。而且沼渣成分复杂且来源中成份多变，通常难以精确计算水解速率及程度、氧化速率及程度，其水解速率与氧化速率无法在同一反应釜中配合，使水解与氧化难以取得平衡，导致其反应效率低下。为了克服上述的缺陷，在本发明的一个示例性实施例中，将水解步骤4和氧化步骤5分开为两个不同但串联的操作程序。这种方式避免了对物料同时进行水解和氧化操作时，如在同一反应釜中同时进行时，水解速率与氧化速率无法配合的问题，从而节省了大量的时间、成本，且反应效率显著提高。而且，本发明的方法将水解及氧化分开处理，使有机物的氧化更完整，对温度、压力及处理停留时间的要求也相对降低。

病毒、病菌、寄生虫等常与厌氧菌共生而存于沼渣中。此类有害物亦会在一系列的高温水解及氧化过程中完全去除。以上描述的本发明的水解及氧化处理沼渣的作用相当于传统好氧堆肥的发酵及腐熟的作用，而且本发明的水解和氧化步骤对沼渣中易降的有机物的消除一般可在60min至120min之内完成，显著低于传统法所需的约一个月至数个月的时间。

参照图1，可选地，进行氧化步骤后所获得的氧化产物是含水率约为85％至90％的已纤维化的固液混合物。该产物的温度视热氧化釜5所选的温度而定。此釜中的高温固液混合物及蒸汽可分别做热能回收。如上述,固液混合物的热能透过盘管、套管或列管换热器先为热水解釜4中的有机颗粒物料提温。之后,热氧化釜5固液混合物出料的温度相对下降但仍略高于热水解釜4温度,故剩余热能继续在预处理槽3提温。此亦可用盘管、套管或列管换热器将预处理槽3提温至约90℃。而上述热氧化釜5氧化的放热反应所产生的蒸汽,亦做为热水解釜4及预处理槽3提温之用。因此类蒸汽含有高空气含量,故需用热管换热器进行热交换。

进行氧化步骤后，便可进行固液分离步骤。因水解氧化后的pH常在4至5间。产品精炼时常需再加入添加剂,如含NPK的物料,若在小试或中试加入添加剂后,pH仍低于肥料国标规定,则可先在中和槽进行中和,因中和槽物料尚未脱水故其含水率较高而可较易调pH值。若产品用于生产有机食品的有机肥,则前述物料的添加剂需选天然的矿石。因不在本深度脱水的范畴,故不在此详述。

在热氧化产物酸碱中和之后便可进行深度脱水。传统的固液分离装置便可达深度脱水需求。一般较佳的选择是采压滤法。在不需加絮凝剂的情况下便可轻易脱水至含水率25％以下。

本工艺另一特点是可达几乎零排放。因所有预处理槽、热水解釜、热氧化釜均为密闭容器,没有空气污染的问题。而水解和氧化后的氧化产物在固液分离后，其液体氧化产物本身亦有水解催化功能，因而可直接回流至预处理槽作为稀释水及催化物质,以加速进行水解步骤的反应。

固液分离后的液体,若不作为稀释水,亦可浓缩或再加纤维素或褐煤等物料进行液态肥的制造。亦可与沼液及添加物一起进行氧化制液态肥,一举数得。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (14)

1.一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)预处理：搅拌有机颗粒物料，并调节有机颗粒物料的含水率与温度；

(b)热水解：将步骤(a)中预处理后的有机颗粒物料放入水解釜中，有机颗粒物料进行热水解、热酸水解、或热碱水解以破坏有机颗粒物料外的粘稠有机物,降低污泥比阻,减少污泥中的吸附水及生化水,破坏生化污泥的细胞壁颗粒外壁,释放出颗粒内含生化水有机物,以进行水解有机颗粒物料内所含生化水的有机质；

(c)热氧化：将步骤(b)中热水解产物放入氧化釜中，热水解产物进行热氧化以释出生化水；

(d)固液分离：将步骤(c)中热氧化产物放入固液分离装置中，热氧化产物进行固液分离，获得深度脱水产物。

2.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：来源于浓缩槽、厌氧消化槽或好氧消化槽内的有机颗粒物料，以及含水率超过90％的有机颗粒物料,在步骤(a)之前，需要对有机颗粒物料进行初步脱水，以实现有机颗粒物料含水率达到85％-90％。

3.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)包括提温热水解、加温加酸水解、加温催化剂水解、加温碱水解、或加入酸化催化剂的水解，将预处理后的所述物料进行水解，获得水解产物；所述酸化催化剂包括弱碱强酸盐，所述弱碱强酸盐包括氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、氯化钙、硝酸钙、硫酸钙、氯化镁、硝酸镁和硫酸镁中一种或多种；所述催化剂还包括金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化镁、氧化锆中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)中，水解温度为120℃-160℃，水解时间为2min-60min；所述的热水解的步骤亦可包括在140℃-180℃之间的温度将预处理后的所述物料水解2min-30min，获得水解产物。

5.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括蛋白质，水解温度为120℃-230℃，水解时间为2min-120min，以实现获得蛋白质的水解产物。

6.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括脂肪，水解温度为80℃-180℃，水解时间为2min-120min，以实现获得脂肪的水解产物。

7.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括糖，水解温度为140℃-230℃，水解时间为2min-120min，以实现获得糖的水解产物。

8.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(c)中，所述氧化釜内加入氧化剂，通过氧化热水解产物，以实现获得热氧化产物；所述氧化剂包括空气、氧气、过氧化氢、臭氧中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：所述步骤(c)中，氧化温度为140℃-300℃，氧化时间为10min-60min。

10.如权利要求9所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：所述步骤(c)中，氧化温度为180℃-230℃，氧化时间为10min-30min。

11.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：所述氧化釜内的热量传递到所述水解釜内，以实现所述氧化釜内热量的回收利用。

12.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：所述固液分离装置包括抽滤装置、压滤机和离心机中的一种，所述固液分离装置将步骤(c)中热氧化产物进行固液分离，以实现获得固体氧化产物和液体氧化产物。

13.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：将步骤(d)中固体氧化产物和液体氧化产物进行填埋处理、焚烧处理或制成有机肥后回收利用。

14.一种用于有机物料深度脱水装置，其特征在于包括：

脱水预处理装置：包括离心机和压滤装置中的一种，以将含水率高于90％有机颗粒物料脱水至85％-90％；

预处理槽：所述预处理槽与所述脱水预处理装置的出料口连通，所述预处理槽为立式圆桶形槽,包含搅拌装置、物料进出口、热能回收设备、及添加剂进料口,用于将所述有机物料的含水率调节为85％-90％、温度调节为85℃-95℃、充分搅拌混和,并回收热氧化釜所产生的能源；

热水解釜：所述热水解釜的进料口与所述预处理槽装置的出料口连接，所述热水解釜上设有催化剂入口，催化剂从所述催化剂入口处进入所述热水解釜，所述热水解釜内设有搅拌器，所述搅拌器通过搅拌催化剂以及有机颗粒物料，经热水解反应以获得热水解产物，所述热水解釜与所述预处理槽装置通过第一热能回收设备连接，所述热水解釜通过所述第一热能回收设备为热水解釜的有机颗粒物料提供热量；

热氧化釜：可为卧式或立式釜,包含氧化剂的助溶设备、固液气三相搅拌器、物料进出口、及添加剂进料口；用于氧化所述水解产物,获得氧化产物；所述热氧化釜的进料口与所述热水解釜的出料口经由第二热能回收设备相连接，所述热氧化釜通过所述第二热能回收设备为热水解产物提供热量；

固液分离器：所述固液分离器的进料口透过酸碱中和槽与所述热氧化釜的出料口连接，所述固液分离器用于热氧化产物的固液分离，以获得深度脱水产物。