CN110204165A - 一种污泥及养殖废弃物的干化系统及干化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污泥及养殖废弃物养殖废弃物干化方法,包括以下步骤:预处理:向待处理污泥及养殖废弃物切碎,而后加入药剂并加水搅拌;高温裂解:处理好的污泥进行高温裂解,对高温裂解的污泥进行加热与增氧,加热至>120℃,增压至>0.4MPa,同时连续补氧,作为污泥裂解的裂解剂;污泥在此高温高压状态下被通入的氧气裂解;污泥及养殖废弃物冷却:高温裂解的污泥及养殖废弃物进行冷却,使得汽相冷凝;污泥及养殖废弃物压滤:对冷却后的污泥及养殖废弃物压滤;废水:对压滤产生的污水,大部分回用,少部分进污水厂处理。

Description

一种污泥及养殖废弃物的干化系统及干化方法
技术领域
本发明涉及污泥及养殖废弃物减量干化技术领域,尤其涉及一种污泥及养殖废弃物的干化系统及干化方法。
背景技术
规模化、集约化养殖业的迅猛发展导致畜禽粪便数量的大量增加,致使我国部分地区出现不同程度的环境问题;对畜禽粪便资源化利用潜力进行研究,对实现畜禽粪便的资源化利用,实现畜禽养殖业可持续发展至关重要;全国畜禽粪便资源总量达623.00百万t,其中猪粪所占比例最大,达畜禽粪便总量的36.71%,畜禽粪便的能量转化效率在43.85%~71.99%,具有较高的热化学转化能源化利用潜力。畜禽粪便受限于其高水分和高灰分等自身性质,直接单独燃烧鲜少成功。
污泥及养殖废弃物处理处置技术在我国尚在起步阶段,存在着基础数据不足、工艺技术路线众多、设计施工管理经验缺乏等现象。国内外污泥及养殖废弃物处理、处置方法众多,一般采用浓缩、消化、脱水、干化、焚烧、堆肥以及填埋等不同处理与处置方法。但是,污泥及养殖废弃物处理需要实现“四化”,具体内容是:一、稳定化,通过处理使污泥及养殖废弃物停止降解,使污泥及养殖废弃物稳定化,从而避免二次污染;二、无害化,杀灭寄生虫卵和病原微生物;三、减量化,减少污泥及养殖废弃物最终处置的体积,降低污泥及养殖废弃物处理和最终处置费用;四、资源化,在处理污泥及养殖废弃物的同时实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种污泥及养殖废弃物的干化系统及干化方法,旨在解决现有污泥及养殖废弃物处理减量化效果不足,污泥及养殖废弃物含有微生物细胞内水处理效果差,为后续污泥及养殖废弃物烘干处理带来巨大压力的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种污泥及养殖废弃物干化系统,包括依次通过管道、污泥及养殖废弃物泵连接的预处理罐、高温裂解罐、冷却罐与压滤机;预处理罐、高温裂解罐、冷却罐内均安装有搅拌装置;高温裂解罐设有进气口并通过增压泵连接供氧装置,高温裂解罐安装有温度表与压力表,冷却罐安装有温度表。
优选的,所述高温裂解罐与预处理罐还通过管道、污泥及养殖废弃物泵连接有预热罐,预热罐内安装有换热盘管,且冷却罐内安装有换热盘管,预热罐的换热盘管与冷却罐的换热盘管通过循环泵闭环连接。
优选的,所述高温裂解罐内安装有换热盘管并连接热蒸汽设备。
优选的,所述预热罐内安装有顶进式侧面除垢刮板器。
优选的,所述压滤机出泥口下方设有泥斗,压滤机的污水出口通过水泵排入污水罐,污水罐上层设有出水口并通过水泵接入预处理罐。
优选的,所述供氧装置为装有液氧的杜瓦罐并泵入高温裂解罐。
一种污泥及养殖废弃物养殖废弃物干化方法,包括以下步骤:
预处理:向待处理污泥及养殖废弃物切碎,而后加入药剂并加水搅拌;
高温裂解:处理好的污泥进行高温裂解,对高温裂解的污泥进行加热与增氧,加热至>120℃,增压至>0.4MPa,同时连续补氧,作为污泥裂解的裂解剂;污泥在此高温高压状态下被通入的氧气裂解;
污泥及养殖废弃物冷却:高温裂解的污泥及养殖废弃物进行冷却,使得汽相冷凝;
污泥及养殖废弃物压滤:对冷却后的污泥及养殖废弃物压滤;
废水:对压滤产生的污水,大部分回用,少部分进污水厂处理。
优选的,还包括余热回收步骤:通过两段液-液换热器,两段换热器通过管道和循环泵连接,高温段将高温裂解后的污泥及养殖废弃物冷却,并利用该部分能量加热将进入高温裂解步骤的污泥。
优选的,所述药剂包括除垢剂,防止污泥及养殖废弃物浆液在管道和罐内结垢,pH调节剂,中和产生的酸性环境。
优选的,所述压滤机为板框压滤机,升温罐、高温裂解罐采用304/316/316L材质。
优选的,所述搅拌装置由顶部安装的电机、转轴与底部的叶片构成;换热管套在转轴外,不影响搅拌。
本发明的有益效果:破坏细菌等生物的细胞壁,释放细胞内水,为压滤进一步降低污泥及养殖废弃物含水率创造有利条件,具有高效节能的效果。
附图说明
图1为本发明的系统原理图。
具体实施方式
如图1所示,一种污泥及养殖废弃物养殖废弃物干化系统,包括依次通过管道、污泥及养殖废弃物泵连接的预处理罐1、高温裂解罐3、冷却罐4与压滤机5;预处理罐1、高温裂解罐3、冷却罐4内均安装有搅拌装置6;供氧装置7为装有液氧的杜瓦罐,氧气经过调压装置进入高温裂解罐3。
高温裂解罐3安装有温度表与压力表,冷却罐安装有温度表;所述高温裂解罐3与预处理罐1还通过管道、污泥及养殖废弃物泵连接有预热罐2,预热罐2内安装有换热盘管8,且冷却罐4内安装有换热盘管8,预热罐2的换热盘管8与冷却罐4的换热盘管8通过循环泵闭环连接,闭环管道外接除盐水管预加除盐水;所述高温裂解罐3内安装有换热盘管8并连接热蒸汽设备;
所述压滤机5出泥口下方设有泥斗,压滤机5的污水出口通过水泵排入污水罐10,污水罐10上层设有出水口并通过水泵接入预处理罐1。
其干化方法为:
待处理污泥及养殖废弃物(常温,含水率≥80%)切碎后送入预处理罐1并加入除垢剂,加水,利用搅拌装置6的搅拌;预处理后的污泥及养殖废弃物预热后(通过预热罐2的换热盘管8与冷却罐4的换热盘管8,两段液-液换热器通过管道和循环泵连接,高温段将高温裂解后的污泥及养殖废弃物冷却,并利用该部分能量加热将进入高温裂解罐的污泥;)泵入高温裂解罐3进行升温至大于120℃、压力>0.4MPa,利用装有液氧的杜瓦罐通入氧气,污泥及养殖废弃物在此高温高压含氧状态下细胞壁被裂解,使得污泥及养殖废弃物内微生物细胞内水释放出来;经高温裂解后的污泥及养殖废弃物泵入冷却罐4进行冷却,冷却罐4通过换热盘管8与预热罐2内的换热盘管8闭环实现余热回收,实现预热步骤;最后通过压滤机5对冷却后的污泥及养殖废弃物压滤(泥饼含水率≤50%),对压滤产生污水大部分送至预处理罐1回用,少部分进污水厂处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种污泥及养殖废弃物干化系统,其特征在于,包括依次通过管道、污泥泵连接的预处理罐(1)、高温裂解罐(3)、冷却罐(4)与压滤机(5);预处理罐(1)、高温裂解罐(3)、冷却罐(4)内均安装有搅拌装置(6);供氧装置(7)经过压力调节装置通过进气口连接高温裂解罐(3),高温裂解罐(3)安装有温度表与压力表,冷却罐安装有温度表。
2.根据权利要求1所述一种污泥及养殖废弃物干化系统,其特征在于,所述高温裂解罐(3)与预处理罐(1)还通过管道、污泥泵连接有预热罐(2),预热罐(2)内安装有换热盘管(8),且冷却罐(4)内安装有换热盘管(8),预热罐(2)的换热盘管(8)与冷却罐(4)的换热盘管(8)通过循环泵闭环连接。
3.根据权利要求1所述一种污泥及养殖废弃物干化系统,其特征在于,所述高温裂解罐(3)内安装有换热盘管(8)并连接热蒸汽设备。
4.根据权利要求2所述一种污泥及养殖废弃物干化系统,其特征在于,所述预热罐(2)内安装有顶进式侧面除垢刮板器(9)。
5.根据权利要求1所述一种污泥及养殖废弃物干化系统,其特征在于,所述压滤机(5)出泥口下方设有泥斗,压滤机(5)的污水出口通过水泵排入污水罐(10),污水罐(10)上层设有出水口并通过水泵接入预处理罐(1)。
6.根据权利要求1所述一种污泥及养殖废弃物干化系统,其特征在于,所述供氧装置(7)为装有液氧的杜瓦罐经过调压装置进入高温裂解罐(3)。
7.一种污泥及养殖废弃物干化方法,其特征在于,包括以下步骤:
预处理:污泥经过切碎进入预处理罐(1),同时加入药剂并加水搅拌;
高温裂解:处理好的污泥进行高温裂解,对高温裂解的污泥进行加热与增氧,加热至>120℃,增压至>0.4MPa,同时连续补氧,作为污泥裂解的裂解剂;污泥在此高温高压状态下被通入的氧气裂解;
污泥冷却:高温裂解的污泥进行冷却;
污泥压滤:对冷却后的污泥压滤;
废水:对压滤产生的污水,大部分回用,少部分进污水厂处理。
8.根据权利要求7所述一种污泥及养殖废弃物干化方法,其特征在于,还包括余热回收步骤:通过两段液-液换热器,两段换热器通过管道和循环泵连接,高温段将高温裂解后的污泥及养殖废弃物冷却,并利用该部分能量加热将进入高温裂解步骤的污泥。
9.根据权利要求7所述一种污泥及养殖废弃物干化方法,其特征在于,所述药剂包括:除垢剂,防止污泥浆液在管道和罐内结垢,pH调节剂,中和产生的酸性环境。
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