CN112679065A - 一种有机固废热水解处理系统及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机固废热水解处理系统及其处理工艺，包括污泥储罐、管道式自换热和反应集合组件、反应泥压力储罐、机械脱水单元、污水箱和污泥泵；通过污泥泵能够实现污泥与工艺注水的混合，省去了传统的调质罐调质；同时通过管道式自换热和反应集合组件能够充分利用热水解生成气的热量，有效提高了污泥‑污泥换热效率；采用反应泥压力储罐储存一部分反应泥的压力能，一方面可减少调节阀的调节范围、延长阀门寿命，另一方面可将压力能用于后续的反应泥脱水工艺中。本发明结构简单、合理，充分回收工艺过程绝大部分热量，大幅降低工艺能耗，且产物可资源化利用，获得显著的社会和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及有机固废处理技术领域，特别涉及一种有机固废热水解处理系统及其处理工艺。
背景技术
随着我国城镇化的不断推进和环境保护要求的不断提高，有机固废特别是大量的市政污泥、生活垃圾和餐厨餐余垃圾的处理处置越来越受到重视。有机固废是指人类在生产生活等活动中产生的污染环境的固态、半固态有机废物，有机固废一般包括市政污泥、工业污泥、餐厨餐余垃圾、生活垃圾，特别是湿垃圾、江河底泥、高浓度有机废液、粪便等，将有机固废制成的泥浆，与市政污泥具有类似的化学物理性质，可以采用市政污泥相类似的处理处置工艺和技术。为了便于叙述，后续将有机固废制成的泥浆(包括市政污泥)，简称有机固废泥或者污泥。在众多的污泥处理处置技术中，热水解处理工艺作为一种较成熟的污泥预处理工艺，在实现污泥减量化、稳定化、无害化的同时，如果耦合其他工艺，如厌氧消化等，可极大地提高污泥资源化效率，符合我国节约能源和清洁能源使用的发展战略。
目前国内外典型的热水解工艺有两种，分别为连续式和间歇式。间歇式热水解工艺又可以分为两类：一类间歇式热水解工艺步骤大致如下：污泥经过浓缩后在高温（150-170℃）、高压（0.6-0.8MPa）下进行热水解反应20-60分钟，热水解系统以2-3个平行工作的反应罐组成，所有的反应罐具有完全相同的功能：第一步注泥；第二步回收平行反应罐的蒸汽，使本罐污泥预热；第三步注入蒸汽；第四步热水解反应；第五步卸压，回收本罐蒸汽至平行反应罐；最后一步排泥。另一类间歇式热水解工艺的每个罐体的功能单一，设置独立的浆化罐（又称调质罐）和闪蒸罐，只有反应罐为平行设置。浆化罐和闪蒸罐比热水解反应罐的容积大，含固率15-20%脱水污泥进入浆化罐前被加水稀释，改善流动性后连续送入浆化罐与蒸汽混合，污泥调质升温至约90℃，产生的工艺废气经压缩后在消化罐中生物降解。热水解发生在反应罐中，温度为165℃左右，时间为20-30分钟。经热水解反应后的污泥快速送入闪蒸罐泄压，压力骤降导致细胞解体。蒸汽回流到浆化罐，污泥温度降低至13-110℃。通过添加稀释水将热水解后污泥含水率提高至90-92%，温度降低至87℃左右，而后通过与冷却水的热交换将污泥冷却至消化工艺所需温度（38-42℃）。综上，间歇式热水解工艺只能回收热水解反应后高温污泥的部分热量，而有很大一部热量没有回收。同时此工艺必须有高温蒸汽与污泥混合，因此，必须需要装置产生蒸汽，蒸汽或来自厌氧消化后沼气燃烧发电过程产生或外购，因此投资成本和运营成本较高。两类间歇式热水解工艺有相同的特点：①通过闪蒸回收蒸汽用以预热污泥，降低蒸汽消耗量；②通过沼气燃烧产生的蒸汽将热水解前约90℃的污泥升温至约165℃。该工艺技术也存在以下问题或者不足需要进一步完善和发展：
①热水解工艺采用闪蒸产生高温蒸汽在浆化罐内将低温污泥进行预热，热水解后污泥的温度在闪蒸过程中，从165℃降低至13--110℃，而后热水解后污泥仍需通过加水稀释和冷却水换热将热量带走，此工艺对热水解后高温污泥的热量回收有限，造成工艺需要额外补充蒸汽对热水解前污泥进行加热；
②目前热水解工艺中的罐体较多，部分需设置独立的浆化罐和闪蒸罐，增加了工艺环节和投资、运行成本。可通过工艺优化实现连续热水解，减少工艺环节、投资成本和运营成本。
连续式热水解工艺的污泥和蒸汽在蒸汽混合器中混合，再进入到管式反应器中反应，在反应器中保持污泥的停留时间大于30分钟。接下来经过两级换热回收热量，高温热用来产生蒸汽，供热水解自身利用，低温蒸汽可以用来给其他消化池保温或者建筑加热。如果可以通过一级换热器将热水解后高温污泥直接用于预热热水解前低温污泥，则可减少换热器数量和工艺环节，同时减少对蒸汽的需求。
本发明技术方案是将污泥经污泥泵和/或泥水静态混合器和/或输送管路上掺混一定比例的工艺注水，并经污泥泵和泥水静态混合器进行初步混合后进入管道式污泥换热器和后序的管道式污泥反应器中的蜿蜒管道式通道中进行再次充分混合即可实现污泥的调质工艺，简化了常规技术在高含固率污泥进入反应器前设置搅拌混合的调质工艺；同时将反应生成气留存在反应后污泥中进入换热器中，不仅可以多回收热能，而且还可以增加反应后污泥在换热器中的压力降，在强化传热的同时可以大幅延长系统调控阀门的寿命以及提高系统的稳定可靠性；同时采用污泥-污泥直接换热技术，减少传热环节，提高传热效率，大幅降低工艺运行成本；设置反应泥压力储罐，将包含反应生成气的污泥存储在反应泥压力储罐中，一方面可以延长调控阀门的寿命和提高工艺稳定可靠性，另一方面还可储存部分压力能用于后续污泥脱水工艺，降低工艺能耗。
如果在热水解后污泥脱水之前进行初沉淀并将初沉淀污水（上清液）返回热水解前污泥中用于改善热水解前污泥的流动性而不是常规采用热水解后污泥脱水的污水调质原泥（在原泥中注水改善其流动性称为“原泥注水调质工艺”），则可以大幅减少热水解后污泥的脱水量和脱水能耗，如果再利用热水解后污泥压力储罐储存的压力能以及对热水解后污泥进行初沉淀，则还可以减少原泥注水调质工艺的注水泵能耗，一举多得。
因此，通过以上方案可以解决目前热水解工艺存在的主要问题和不足。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种有机固废热水解处理系统，通过在管道式污泥换热器污泥进口前的污泥泵和/或泥水静态混合器和/或污泥输送管线中加入一定量的工艺注水，污泥和工艺注水进行初步混合后进入管道式污泥换热器和后序的管道式污泥反应器，节省了目前常规工艺的设置调质罐进行充分搅拌调质的工艺和相对应的能耗；设置反应泥压力储罐，储存一部分从反应器排入反应泥压力储罐中的反应泥的压力能，并利用反应泥压力储罐将反应后污泥进行初步沉降分层使得反应后污泥中的重组分沉降在反应泥压力储罐底部而轻组分的污水(上清液)在反应泥压力储罐的上部，一方面可减少反应泥进入反应泥压力储罐的压力调节阀的压力调节范围和幅度，延长该调节阀的寿命和提高工艺稳定可靠性，另一方面可将该压力能用于后续的反应泥脱水工艺中（作为后续反应泥脱水输送动力），还可将该反应泥压力储罐上部的污水即上清液作为工艺注水加入原泥中，即利用反应泥压力储罐的压力能和对热水解后污泥的初沉功效实现原泥注水调质工艺，从而可以大幅减少反应泥脱水能耗以及节省原泥注水工艺的泵功耗；本发明还提供了运用上述有机固废热水解处理系统的处理工艺，其具有处理系统的所有特点。
为实现上述目的，本发明提供一种有机固废热水解处理系统，包括污泥储罐、管道式自换热和反应集合组件、反应泥压力储罐、机械脱水单元、污水箱和污泥泵；
所述污泥储罐用于储存待处理的外来污泥；
所述污泥泵设置在污泥储罐与管道式自换热和反应集合组件之间的输送管路上，该污泥泵用于将污泥储罐内的外来污泥泵送给管道式自换热和反应集合组件并通过注水将外来污泥与工艺注水初步混合以形成泥水混合污泥；
所述管道式自换热和反应集合组件包括用于泥-泥换热的管道式污泥换热器和用于热水解反应的管道式污泥反应器；
其中，所述管道式污泥换热器包括供泥水混合污泥流动的第一换热管路、以及热水解后高温污泥流动的第二换热管路，所述第一换热管路与第二换热管路之间进行换热以将泥水混合污泥和热水解后高温污泥分别转化为热水解前高温污泥和热水解后带压低温污泥；
所述管道式污泥反应器包括反应管路和加热器，该反应管路串接于第一换热管路的出口与第二换热管路的进口之间，所述反应管路用于接收热水解前高温污泥并通过热水解反应以制得热水解后高温污泥，所述加热器用于对反应管路中的热水解前高温污泥进行加热以控制热水解反应温度；
所述反应泥压力储罐用于接收第二换热管路生成的热水解后带压低温污泥，热水解后带压低温污泥在反应泥压力储罐中静置停留，其中的反应生成气分离至反应泥压力储罐上部，液固两相分离出上层为上清液下层为含固率相对较高的热水解后污泥；
所述机械脱水单元用于接收热水解后污泥并对其进行脱水；
所述污水箱用于接收、存储机械脱水单元脱出的污水。
进一步设置为：还包括碱液箱，该碱液箱用于制备、存储碱液并可选择的将碱液供应给污水泵作为工艺注水使用。
进一步设置为：所述反应泥压力储罐的内腔上方设置有漂浮抽吸单元，该漂浮抽吸单元用于抽吸反应泥压力储罐上方分层的上清液并将其供应给污泥泵与外来污泥掺混和/或供应给碱液箱制备碱液。
进一步设置为：所述污水箱与碱液箱之间连接有管路，该污水箱内的污水可选择的供应给碱液箱以用于制备碱液。
进一步设置为：所述工艺注水至少包括所述反应泥压力储罐内的上清液和/或所述污水箱的污水和/或所述碱液箱的碱液。
进一步设置为：还包括粉碎机，所述粉碎机设置在污泥泵与管道式自换热和反应集合组件之间的输送管路上，用于对泥水混合污泥进行剪切破碎。
进一步设置为：还包括泥水静态混合器，所述泥水静态混合器设置在污泥泵与管道式自换热和反应集合组件之间的输送管路上，用于实现外来污泥和工艺注水的再次混合。
进一步设置为：所述反应泥压力储罐的上连接有补气单元，该补气单元用于向反应泥压力储罐内补充空气或氮气，以维持反应泥压力储罐内压力稳定。
进一步设置为：所述第一换热管路和/或第二换热管路和/或反应管路内设置有若干混合旋流结构。
进一步设置为：所述工艺注水通过污泥泵和/或泥水静态混合器和/或输送管路掺混到外来污泥中。
进一步设置为：所述管道式污泥换热器的第一换热管路和第二换热管路为蜿蜒结构布置；
和/或管道式污泥反应器的反应管路为蜿蜒结构布置。
进一步设置为：还包括反应生成气处理单元，该反应生成气处理单元用于接收反应泥压力储罐排出的反应生成气并经过处理后达标排放。
本发明还提供了一种有机固废热水解处理工艺，包括以下步骤：
步骤一：外来污泥与工艺注水混合以形成泥水混合污泥
至少通过污泥泵将来自污泥储罐的外来污泥与工艺注水进行初次混合以制的第一泥水混合污泥；
步骤二：污泥在管道式污泥换热器中换热升温
通过管道式污泥换热器将低温的泥水混合污泥和从管道式污泥反应器中流出的热水解后高温污泥进行换热，以使得低温的泥水混合污泥被加热形成为热水解前高温污泥，热水解后高温被降温以形成为热水解后带压低温污泥；
步骤三：污泥在管道式污泥反应器中加热和反应
加热器用于对反应管路中的热水解前高温污泥进行加热以控制热水解反应温度，热水解前高温污泥在管道式污泥反应器中进行热水解反应以制得热水解后高温污泥；
步骤四：反应泥降温
热水解后高温污泥流入管道式污泥换热器的第二换热管路并与第一换热管路内的低温的污水混合污泥进行换热而降温，以转化为热水解后带压低温污泥；
步骤五：反应泥压力储罐储泥、储压力能和调控系统压力
热水解后带压低温污泥进入反应泥压力储罐进行存储以制得热水解后污泥，反应生成气在反应泥压力储罐析出，并储存压力能，通过补气单元和安全阀的协同配合调控系统压力，同时在反应泥压力储罐中热水解后污泥暂储与静置，含有少量固体的污泥析出污水形成上清液，而反应泥压力储罐的下部形成为热水解后污泥；
步骤六：污泥脱水
热水解后污泥通过机械脱水单元进行固液分离脱水。
进一步设置为：在步骤一中的污泥泵掺混的工艺注水至少部分来自污水箱的污水和/或反应泥压力储罐的上清液和/或碱液。
进一步设置为：在步骤一中还包括通过泥水静态混合器对外来污泥与工艺注水进行再次混合以制得第二泥水混合污泥。
进一步设置为：在步骤一中还包括通过粉碎机对第一泥水混合污泥进行剪切破碎。
进一步设置为：在步骤五还包括通过设置在反应泥压力储罐内的漂浮抽吸单元抽离反应泥压力储罐上方分层的上清液并可选择性地供应给污泥泵和/或碱液箱。
进一步设置为：在步骤六还包括通过污水箱接收、储存机械脱水单元脱出的污水并通过注水泵可选择性地将污水供应给污泥泵和/或碱液箱。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1）待处理污泥为高含固率的有机固废污泥，经泥水静态混合器和/或前序污泥泵和/或前序输送管路上掺混一定比例的工艺注水，并经泥水静态混合器或者前序污泥泵进行初步混合后进入管道式污泥换热器和后序的管道式污泥反应器中的蜿蜒管道式通道中进行再次充分混合（在管道式通道中设置有大量的旋流混合结构，污泥和水在其中流动时就可以实现流体的混合，再加上蜿蜒管道式通道达数百米甚至千米，因而其中流动的污泥和水可以实现充分的混合），简化了常规技术在高含固率污泥进入反应器前需要设置搅拌混合的调质工艺（设置浆化罐，在污泥中加水充分搅拌实现污泥和加水的充分混合），既简化了工艺设备又节省了污泥调质能源。
2）待处理污泥中掺混的工艺注水包括工艺注水至少包括反应泥压力储罐内的所述上清液和/或所述污水箱的所述污水和/或碱液。在高温高压碱性湿态条件下污泥中的部分有机物在管道式污泥反应器中发生热水解反应，以及污泥生产破壁，反应产生的反应生成气全部经管道式污泥换热器随反应污泥排入反应泥压力储罐中，这样换热器中存在中固液气（泥中的固相+污水液相+反应生成气气相）三相流动可以调控反应高温污泥在换热器中的压力降，在最大程度利用压力降强化换热的同时可减缓后序调控阀门的磨损，也提高了工艺过程的稳定可控性（增加了反应生成气，则相应增加了流动阻力，也强化了换热；调控阀门的压力降显著降低可以显著提高其寿命）。反应器中反应污泥的压力一般大约在1.2-2.0MPa，反应器全部在排入反应泥压力储罐前全部流经换热器，可以回收反应生成气的热能，达到节能降耗的效果。常规技术是在反应器出口排出反应生成气，而且反应生成气后序还需要冷却，也浪费了热能，反应污泥后面进入闪蒸罐中进行泄压，泄压产生的蒸汽用于加热热水解前污泥，但泄压后污泥的热量回收有限。常规的换热器如果为三相物料，很容易出现柱塞流、分层流、局部沉积和较大压力波动等，而本专利采用的蜿蜒管道式有机固废自换热和反应单元组件，反应生成气是在等径或者接近等径的长管道中流动，而且是蜿蜒逐渐由下往上流，以及在管道中设置了大量的旋流混合结构，可保证三相物料不会出现柱塞流、分层流、局部沉积和较大压力波动等现象。
3）热水解工艺中产生的反应生成气具有较大的臭味，其主要成分为H2S、CH3SH、(CH3)2S2、NH3、(CH3)2N等多种物质及挥发性有机物，热水解反应生成气全部经蜿蜒布置的管道式污泥换热器换热冷却，绝大部分酸性气体将在碱性液相环境中生成可溶性无机盐，大幅降低工艺气的臭味，同时碱性气体也将溶于液相中与热水解产生的酸性物质反应。随着反应污泥排入反应泥压力储罐中，反应泥压力储罐中析出的反应生成气最后经过反应生成气处理单元处理后达标排放，相比于传统工艺中直接从热水解调质罐中排放，该工艺不仅回收了反应生成气的热量，同时将绝大部分具有臭味的气体固化成无害的无机盐于液相中。
4）设置反应泥压力储罐，储存一部分从反应器排入反应泥压力储罐中的反应泥的压力能，一方面可减少反应泥进入反应泥压力储罐的压力调节阀的压力调节范围和幅度，另一方面可将该压力能用于后续的反应泥脱水工艺中（作为后续反应泥脱水输送动力），也可以用于污泥注水调质工艺中（作为反应泥压力储罐中上清液的输送动力），从而可以大幅减少反应泥脱水能耗和原泥注水泵功耗。
附图说明
图1是本发明一种有机固废热水解处理系统的原理结构示意图一；
图2是本发明一种管道式自换热和热水解反应集合组件结构原理示意图；
图3是本发明一种有机固废热水解处理工艺装置的原理结构示意图二；
图4是本发明一种有机固废热水解处理工艺装置的原理结构示意图三；
图5是本发明一种有机固废热水解处理工艺装置的原理结构示意图四；
图6是本发明一种有机固废热水解处理工艺装置的原理结构示意图五；
图7是本发明一种有机固废热水解处理工艺的框形流程示意图一；
图8是本发明一种有机固废热水解处理工艺的框形流程示意图二；
图9是本发明一种有机固废热水解处理工艺的框形流程示意图三；
图10是本发明一种有机固废热水解处理工艺的框形流程示意图四。
结合附图在其上标记以下附图标记：
1、污泥储罐； 2、蜿蜒管道式自换热和反应集合组件；21、管道式污泥换热器；211、第一换热管路；212、第二换热管路；22、加热器；23、管道式污泥反应器；231、反应管路；24、泥水静态预混合器； 3、反应泥压力储罐；31、补气单元；32、漂浮抽吸单元；4、碱液箱；5、反应生成气处理单元；6、机械脱水单元；7、污水箱；8、污水处理单元；9、污泥泵；10、脱水水泵；11、注水泵；12、外排污水泵、13、粉碎机；
OSW、有机固废来料；OSP、热水解后有机固体产物；
S1、第一泥水混合污泥；S2、第二泥水混合污泥；S3、热水解前高温污泥；S4、热水解后高温污泥；S5、热水解后带压低温污泥；S6、热水解后污泥；
A0、高浓度碱液或者固碱；A1、碱液；W0、工艺注水；W1、上清液；W2、机械脱水污水；W3、回注污水；W4、外排污水；W5、达标排放水；
G1、反应泥压力储罐生成气；G2、达标外排气、G3、补充气体。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本发明一种有机固废热水解处理系统如图1所示，主要设备包括污泥储罐1、管道式自换热和反应集合组件2、反应泥压力储罐3、碱液箱4、反应生成气处理单元5、机械脱水单元6、污水箱7和以及若干泵送设备，泵送设备包括污泥泵9、脱水水泵10、原泥注水泵11、外排污水泵12，此外根据需要选择性设置粉碎机13和污水处理单元8；其中，该管道式自换热和反应集合组件2包括用于自换热的管道式污泥换热器21、加热器22、用于热水解反应的管道式污泥反应器23和泥水静态混合器24，该管道式污泥换热器21包括蜿蜒布置的第一换热管路211和第二换热管路212，管道式污泥反应器23包括蜿蜒布置的反应管路231。
具体的，如图1所示，外来高含固率的有机固废污泥OSW存储于污泥储罐1中，通过污泥泵9将有机固废污泥OSW和一定比例的工艺注水W0进行初步混合，制得第一泥水混合污泥S1，第一泥水混合污泥S1的流动性相比OSW有明显的提高。在图1所示的实施例中，工艺注水W0包括来自于污水箱7中的回注污水W3和来自于碱液箱4中的碱液A1。
合理选择在有机固废污泥OSW中注入一定比例的工艺注水W0，可减少污泥泵9的功耗和后续污泥热水解处理的能耗，这是因为如果有机固废污泥OSW的含固率比较高，如外来泥的含固率在20%左右（含水率在80%左右），这种高含固率的污泥流动性太差，泵送很困难，需要加入一定量的水来降低含固率，也降低了污泥粘度，但加入的水也不宜过多，待处理污泥含水率过高虽然粘度可以大幅降低，但输送能耗也会增加，特别是还会显著增加污泥处理的加热能耗和脱水能耗等，一般进入换热器和反应器中的污泥的含固率应控制在15%至5%之间，优选范围12%至7%。在有机固废污泥OSW中注入工艺注水W0的比例，与OSW中原有含固率和含有机质比例有关。如果有机固废污泥OSW直接临近来自污水处理厂而无需外运，则有机固废污泥OSW的含固率可以适当降低，如含固率在7%至2%，这样可以大幅节省前序工艺污泥脱水的能耗，此时有机固废污泥OSW的流动性比较好，则无需在有机固废污泥OSW中加入工艺注水W0。
如图1所示，第一泥水混合污泥S1可选择地经过粉碎机13对污泥中大颗粒物料和长纤维物料进行细化和均质，若来料均匀、粒径细小，如临近直接来自污水处理厂的污泥，则可不设置粉碎机13。细化和均质的污泥有利于后续的处理以及资源化利用。第一泥水混合污泥S1将流入蜿蜒管道式自换热和反应集合组件2中进行自换热和热水解反应，从而完成污泥中有机物降解的过程。
如图1和图2所示，首先，污泥泵9和泥水静态混合器24将第一泥水混合污泥S1可选择地和工艺注水W0进行预混合，从而制得便于输送、含固率合适的第二泥水混合污泥S2。可根据需要从污泥泵9中注入一定量的工艺注水W0，或者从泥水静态混合器24注入一定量的工艺注水W0，或者从污泥泵9与蜿蜒管道式自换热和反应集合组件2之间的管路上注入工艺注水W0，优选从污泥泵9中注入一定量的工艺注水W0，这便于污泥泵9输送减阻和提高初步混合效果。第二泥水混合污泥S2进入蜿蜒管道式自换热和反应集合组件2的管道式污泥换热器21和后序的管道式污泥反应器23中的蜿蜒管道式通道中进行再次充分混合（在蜿蜒管道式通道中设置有大量的旋流混合结构，污泥和水在其中流动时就可以实现流体的混合，再加上蜿蜒管道式通道达数百米甚至千米级，因而其中流动的污泥和水可以实现充分的混合），简化了常规技术在高含固率污泥进入换热器前需要设置搅拌混合的调质工艺（设置浆化罐，在污泥中加水充分搅拌实现污泥和加水的充分混合），既简化了工艺设备又节省了污泥调质能耗。
如图1和图2所示，蜿蜒管道式自换热和反应集合组件2的管道式污泥换热器21和后序的管道式污泥反应器23为一体式结构，也可以为分离式结构（未提供实施例），可根据情况选择。
如图1所示，低温的第二泥水混合污泥S2流入管道式污泥换热器21中的第一换热管路211和第二换热管路212中从管道式污泥反应器23进行热水解后的热水解后高温污泥S4进行换热，高、低温污泥的换热设置为逆流换热，对数平均温差更小、换热效果更佳，因而，低温的第二泥水混合污泥S2升温后形成热水解前高温污泥S3，热水解后高温污泥S4降温为热水解后带压低温污泥S5，该管道式污泥换热器21可实现自热工艺即污泥-污泥直接换热，从而可以最大限度回收工艺热能，显著降低了有机固废污泥热水解处理系统的能耗，显著提高其节能经济效益，有机固废热水解处理处置运营成本极低。在第一换热管路211设置若干混合旋流结构，以利于泥水混合污泥充分混合调质而改善其流动性，以及强化换热过程，以及在第二换热管路212设置若干混合旋流结构，以利于反应后污泥与反应生成气充分混合均质化，可避免产生气液固三相流动的柱塞流、分层流、局部沉积和较大压力波动等问题。
如图1所示，来自管道式污泥换热器21中的第一换热管路211的热水解前高温污泥S3进入管道式污泥反应器23。在蜿蜒的管道式污泥反应器23的反应管路231中设置若干混合旋流结构，以利于污泥与工艺注水的进一步充分混合调质而强化反应过程。热水解反应为吸热反应，管道式污泥反应器23内污泥进行热水解反应需要补充热能。管道式污泥反应器23内设置有加热器22用于进一步提高污泥温度，从而调控热水解反应的温度。加热器22可以是电加热（如图1、图2所示），也可以是蒸汽加热或者热水加热（未提供实施例图），根据情况选取。
需要说明的是，本实施例是将碱液A1从污泥泵9处注入污泥中，也可以从污泥泵9至管道式污泥反应器23之间的管路和设备中注入，但考虑到碱液A1有助于污泥热水解和污泥中的水析出（可以减少污泥输送阻力），优选将碱液A1从污泥泵9处注入污泥中。如果碱液A1从污泥泵9至管道式污泥反应器23之间的管路注入，需要设置泥碱混合器以使得其混合均匀和热水解反应高效均匀。但碱液A1注入污泥比较早也带来更易于结垢的问题，从结构设计上需要考虑这一问题。
如图1所示，反应污泥中的部分有机物在高温高压碱性条件下进行热水解反应，絮体解体、细胞破壁，大量有机物进入液相，将大分子有机物水解为小分子有机物，热水解反应生成气全部经管道式污泥换热器21换热冷却后，随反应污泥排入反应泥压力储罐3中，反应生成气与泥水在重力的作用下在反应泥压力储罐3中分离而存储在反应泥压力储罐3的上部。这样可避免常规技术中不回收反应生成气能量的弊端。同时，管道式污泥换热器21中固液气（泥中的固相+污水液相+反应生成气气相）三相流动可以在最大程度利用反应后污泥的压力降(压力能)和强化换热的同时可减缓后序调控阀门的磨损，也提高了工艺过程的稳定可控性（增加了反应生成气，则相应增加了流动阻力，适当利用也强化了换热；调控阀门的压力降显著降低可以显著提高其寿命）。管道式污泥换热器21中反应后污泥的压力一般在1.2-2.0MPa，在排入反应泥压力储罐3前需要将物料的压力降下来，通过调控反应泥压力储罐安全阀的压力，可以实现上述调控目的，还回收了反应生成气的热能，达到节能降耗的效果。常规技术是在管道式污泥反应器23出口排出反应生成气，而且反应生成气后序还需要冷却，也浪费了热能；反应污泥进入闪蒸罐进行泄压，泄压产生的蒸汽用于加热热水解前污泥，但泄压后污泥的热量回收有限。常规的管道式污泥换热器21内部流体如果为三相物料，很容易出现柱塞流、分层流、局部沉积和较大压力波动等，而本专利采用的蜿蜒管道式有机固废自换热和反应集合组件2，反应生成气是在等径或者接近等径的长管道中流动，而且是蜿蜒逐渐由下往上流，以及在管道中设置了大量的旋流混合结构，可保证三相物料与反应生成气混合比较均匀而不会出现柱塞流、分层流、局部沉积和较大压力波动等现象。
热水解工艺中产生的反应生成气具有较大的臭味，其主要成分为H2S、CH3SH、(CH3)2S2、NH3、(CH3)2N等多种物质及挥发性有机物，热水解反应生成气全部经蜿蜒布置的管道式污泥换热器21换热冷却，绝大部分酸性气体将在碱性液相环境中生成可溶性无机盐，大幅降低工艺气的臭味，同时碱性气体也将溶于液相中并和酸发生反应。随着反应污泥排入反应泥压力储罐3中，反应泥压力储罐中析出的反应生成气最后经过反应生成气处理单元5处理后达标排放，相比于传统工艺中直接从热水解调质罐中排放，该工艺不仅回收了反应生成气的热量，同时将绝大部分具有臭味的气体固化成无害的无机盐于液相中。
如图1所示，热水解后高温污泥S4在管道式污泥换热器中与低温第二泥水混合污泥S2进行换热冷却后，制得热水解后带压低温污泥S5，而后流入反应泥压力储罐3中。反应泥压力储罐3中通过接收热水解后带压低温污泥S5将剩余压力能进行了储存，通过在反应泥压力储罐3中设置安全阀和补气单元31可调控储罐中的压力，一方面可减少反应泥进入反应泥压力储罐的压力调节阀的压力调节范围和幅度，延长该调节阀的寿命和提高工艺稳定可靠性，另一方面可将该压力能用于后续的反应泥脱水工艺中（作为后续反应泥脱水输送动力），再一方面可以将反应泥压力储罐内初沉淀的上清液回注进行原泥注水调质工艺，从而可以大幅减少反应泥脱水能耗。具体的，如图1所示，热水解后污泥S6可在压力输送下直接进入机械脱水单元6进行脱水，如果反应泥压力储罐中压力不够用于污泥脱水，则可在脱水水泵10的输送下进入机械脱水单元6，脱水后的固体产物OSP形成可资源化的产品（如作为代木材料），而脱水工艺分离出的机械脱水污水W2流入污水箱7。本发明热水解工艺的固相产品——热水解后有机固体产物OSP，可以作为代木的添加原料，一般可添加30%-50%，不仅可节省木材原料资源和节省原材料成本，而且还提高了添加本工艺有机固废处理产物后代木的强度和隔热性能，是优质的代木原料，而且需求量巨大；以及，热水解后有机固体产物OSP也可以作为制造部分包装纸板的原料；另外，该工艺的固相产品——热水解后有机固体产物热值较高，可用作焚烧的燃料。
如图1所示，多余的反应泥压力储罐生成气G1进入反应生成气处理单元5中进行处理后达标排放至大气中。
如图3所示，在反应泥压力储罐3内设置漂浮抽吸单元32，漂浮抽吸单元32下部连接软管，再通过管道与污泥泵9的注水口相连。经过热水解处理的污泥在反应泥压力储罐3内静置一段时间后，泥水分层明显，上层液体中含泥量明显降低，设置漂浮抽吸单元32可将反应泥压力储罐3的上清液在反应泥压力储罐3内的压力的驱动下注入污泥泵9内与污泥进行调质混合，通过调节电动阀可以调节注入流量大小。该部件的设置不仅可以不需要设置注水泵11，节省从污水箱7中抽取工艺注水的原泥注水泵功耗，而且大幅减少机械脱水单元6等工艺所需要处理的污泥量，显著提高工艺的经济性，如图4所示。为了提高运行操作的灵活性，优选同时设置注水泵11从污水箱7中抽取工艺注水注入污泥泵9内与污泥进行调质混合，和在反应泥压力储罐3内设置漂浮抽吸单元32将反应泥压力储罐3内的上清液注入污泥泵9内与污泥进行调质混合，如图3所示。如图3和图4所示的实施例中的高含固率的原泥注水工艺，是通过污泥泵9将来自污泥储罐1中的外来污泥OSW和/或来自污水箱7中的污水和/或来自碱液箱4的碱液A1进行初步的混合，和/或，利用反应泥压力储罐3中的压力能将储罐上层的上清液注入污泥泵9中，与外来污泥OSW进行混合，制得第一泥水混合污泥S1。也就是，可以同时将反应泥压力储罐3中的上清液W1和污水箱7中的污水注入外来污泥中，也可以单独将反应泥压力储罐3中的上清液W1或污水箱7中的污水注入外来污泥中，可以根据需要选择，采用开闭相应的控制阀门即可实现。由此，如果不需要将反应泥压力储罐3中的上清液W1注入外来污泥中，也可以不设置漂浮抽吸单元32（如图1所示）。但考虑到设置漂浮抽吸单元32带来的节能效果，优选在反应泥压力储罐3中设置漂浮抽吸单元32，并尽可能将上清液W1注入外来污泥中，而污水箱7中的污水注入外来污泥中只在少数情况（如设备启动、适当补水等）使用。在图3所示的实施例中，工艺注水W0包括来自于污水箱7中的回注污水W3和/或来自于反应泥压力储罐3中的上清液W1和/或来自于碱液箱4中的碱液A1，可根据需要选择。
由图3和图5对比可知：在图3中，来自污水箱7的污水W1和/或来自反应泥压力储罐3中的上清液W1和/或来自于碱液箱4中的碱液A1作为工艺注水W0，通过污泥泵的接口流入与外来污泥掺混（其中“和”与“或”可通过相应控制阀门的“开”与“关”来实现）；而图5中，来自污水箱7的污水W1和/或来自反应泥压力储罐3中的上清液W1先注入碱液箱4中与高浓度碱液或固碱A0混合后再作为工艺注水W0，通过污泥泵的接口流入与外来污泥掺混。两者只是混合顺序上的细微差异，可根据需要选择。
由图4和图6对比可知：在图4中，来自反应泥压力储罐3中的上清液W1和/或来自于碱液箱4中的碱液A1作为工艺注水W0，通过污泥泵的接口流入与外来污泥掺混（其中“和”与“或”可通过相应控制阀门的“开”与“关”来实现）；而图6中，只是来自反应泥压力储罐3中的上清液W1作为工艺注水W0，不加入碱液。在污泥中加入碱液有利于热水解，优先选用图4所示的加碱热水解工艺路线，但在某些情况下可能不需要加碱，如热水解产物需要避免加碱等情况，可以选用图6所示的不加碱热水解工艺路线，可根据需要选择。
本发明还提供了一种高效节能有机固废热水解处理工艺，通过有机固废热水解处理系统对有机固废进行处理，如图7、图8、图9和图10所示，包括如下步骤：
工艺步骤一：外来污泥与注水混合以形成泥水混合污泥（可选择）
通过污泥泵9将来自污泥储罐1中的外来污泥OSW和工艺注水W0进行初步的混合处理，从而制得第一泥水混合污泥S1。含水率增加的混合污泥流动性得到明显改善，特别是一般加入的工艺注水是将污泥包裹即水包泥，可以明显降低污泥输送能耗；（说明：如果临近污水处理厂，则可以将待处理污泥的含固率适当降低，可以节省前序污泥脱水能耗，因而其待处理污泥的流动性比较好，这样就无需向待处理污泥中加水。）
工艺注水W0包括来自污水箱7的污水W1和/或来自反应泥压力储罐3中的上清液W1和/或来自于碱液箱4中的碱液A1，通过污泥泵的接口流入与外来污泥掺混（其中“和”与“或”可通过相应控制阀门的“开”与“关”来实现）。如图7所示，工艺注水W0包括来自污水箱7的污水W1和/或来自于碱液箱4中的碱液A1。如图8所示，工艺注水W0包括来自污水箱7的污水W1和/或来自反应泥压力储罐3中的上清液W1和/或来自于碱液箱4中的碱液A1。如图9所示，工艺注水W0包括来自反应泥压力储罐3中的上清液W1和/或来自于碱液箱4中的碱液A1。如图10所示，工艺注水W0包括来自反应泥压力储罐3中的上清液W1。工艺注水W0的选择可根据情况选定。
在原泥中加入碱液有利于热水解，碱液可选用NaOH、KOH或Ca(OH)2中的任何一种。添加的碱液应该适量，多则无益而且需多消耗碱液，少则热水解反应不够充分。
进一步的，可选择地通过粉碎机13对第一泥水混合污泥S1中的大颗粒物质和长纤维物质进行剪切破碎，如果来泥比较均细则通常可以省略该污泥粉碎工艺步骤；
进一步的，可选择地通过泥水静态混合器24对第一泥水混合污泥S1和工艺注水W0进行混合制得第二泥水混合污泥S2。
本工艺步骤一是将外来高含固率原泥注水制得流动性好的泥水混合污泥物便于泵送，可根据需要选择。
工艺步骤二：污泥在管道式污泥换热器中换热升温
通过管道式污泥换热器21将低温的第二泥水混合污泥S2和从管道式污泥反应器23中流出的热水解后高温污泥S4进行换热，以使得低温的第二泥水混合污泥S2被加热形成热水解前高温污泥S3，高温的热水解后高温污泥S4被降温以形成热水解后带压低温污泥S5。
工艺步骤三：污泥在管道式污泥反应器中反应
热水解前高温污泥S3流入管道式污泥反应器23，在反应器内发生热水解反应，以制得热水解后高温污泥S4；
进一步的，热水解前高温污泥根据反应的需要，开启加热器22进行加热，以控制热水解的反应温度。热水解反应为吸热反应，需要补充热能以维持热水解反应条件。加热器22可以是电加热，也可以是蒸汽加热或者热水加热，根据情况选取。
工艺步骤四：反应泥降温
热水解后高温污泥S4流入管道式污泥换热器21与低温的第二泥水混合污泥S2进行换热而降温，以制得热水解后带压低温污泥S5。说明：通过泥-泥直接换热，可最大限度回收工艺过程中的热能。
工艺步骤五：反应泥压力储罐储泥、储压力能和调控系统压力
热水解后带压低温污泥S5进入反应泥压力储罐3进行存储以制得热水解后污泥S6，反应生成气在反应泥压力储罐3析出，并储存压力能。具体的，全部反应器部生成气流经换热器冷却后排入反应泥压力储罐中，反应生成气与泥水在重力的作用下在反应泥压力储罐3中分离而存储在反应泥压力储罐3的上部，通过补气单元和安全阀的协同配合调控反应泥压力储罐3的压力（在反应泥压力储罐3上部设置有排气压力调控阀门）可以调控前序系统压力（主要是调控反应器中压力）。
进一步，热水解后带压低温污泥S6进入反应泥压力储罐3存储静置一定时间后，反应后污泥会出现分层，液相上部为上清液（含少量固相的污水）下部为高含固率的污泥，在反应泥压力储罐3内设置的漂浮抽吸上清液单元31，可漂浮在反应泥压力储罐3内储存的反应后污泥的上部，与漂浮抽吸上清液单元31连接有软管，通过管道与污泥泵9的注入管道相连接，上部的上清液在反应泥压力储罐3的压力作用下注入污泥泵9中，即可大幅减少机械脱水单元的污泥处理量，同时还节省了从污水箱向污泥泵9注水的原泥注水泵11功耗。
说明：本工艺步骤一方面是将反应后污泥储存起来以便后序间歇式脱水，另一方面是将系统中多余剩余压力能储存起来以降低后序脱水能耗，另一方面可利用该压力能和储罐初沉作用向污泥泵中注水以降低原泥注水泵的能耗即污泥注水调质工艺能耗，再一方面是调节系统压力是通过可控排气阀门实现，因而比现有技术的换热器后反应后污泥的调控阀门压力降的范围更小、温度更低，可以大大延长调控阀门的寿命和提高系统的稳定性。
工艺步骤六：污泥脱水
热水解后污泥S6通过机械脱水单元6进行固液分离制得泥饼OSP和分离液-机械脱水污水W2。
说明：经过热水解处理的泥饼OSP可作为代木材料的掺混原料一般可添加最佳比例达30-50%，不仅可以获得良好社会效益即实现有机固废资源化利用，而且还由于资源化利用而显著提高了其经济性；另外也可以作为某些包装纸的添加材料和焚烧的燃料。
另外，机械脱水污水W2流入污水箱7作为系统其他部件所需的工艺注水W0，多余的污水可选择经过污水处理单元8进行处理后达标排放，也可以进一步处理作为农用资源化产品。
如图1所示，具体设计热水解工艺及参数如下：对于有机固废为含水率80%的市政污泥（假设固体有机质含量大约35%-60%），第一泥水混合污泥S1的含水率为85%和温度为30℃，在污水泵泵送下，压力大约为2.0MPa至3.5MPa，经过泥水静态混合器混合调质后的第二泥水混合污泥含水率为88%-92%，温度为30℃。第二泥水混合污泥S2流经管道式污泥换热器加热至温度160-170℃，流经加热器加热使得污泥温度达到180℃。反应污泥在压力大约为1.6MPa至2.0MPa、温度180℃状态下进入管道式污泥反应器中进行热水解反应，在发生热水解过程前加入碱液，碱液由碱液箱提供，污泥中絮体和细胞在高温高压碱性环境解体破壁，细胞内有机物大量进入液相，同时大分子有机物水解为小分子有机物，然后经管道式污泥换热器换热降温至大约40-50℃，压力为大约1.0-2.0MPa，而后流入反应泥压力储罐，在设计工况下，尽量使得反应泥压力储罐内的压力为1.0-1.2MPa，如此，不仅可以最大程度利用压力降强化换热，而且可减缓管道式污泥换热器出口管道上调控阀门的磨损，同时提高了工艺过程的稳定可控性（增加了反应生成气，则相应增加了流动阻力，也强化了换热；换热器后的污泥调控阀门的压力降显著降低可以显著提高其寿命）；另外，反应泥压力储罐储存一部分压力能，可将该压力能用于后续的反应泥脱水工艺中（作为后续反应泥脱水输送动力），从而可以大幅减少反应泥脱水能耗，也可用于原泥注水调质工艺中，减少原泥注水泵能耗。本发明的热水解工艺可回收热水解后高温污泥的绝大部分热量，而不需要大量的外来蒸汽进行加热，因而工艺过程能耗极低。
通过上述热水解工艺，可以实现有机固废的减量化、稳定化、无害化和资源化等处理处置目标。对于含水率80%的市政污泥，采用本发明的热水解工艺，易腐易降解有机质（蛋白质、脂肪、糖类、抗生素等）被水解为容易生化的小分子有机物，病原菌完全灭活，达到了稳定化和无害化的要求；其机械脱水后的固体产物，含水率为40%以下，重量只剩下原来的25%以下，减量化75%以上；采用本发明的热水解工艺的固相产品，木质素、纤维素和不溶腐植酸在固相产品中被保留下来，粒径也可满足包装用复合木板生产的原料的相关标准规范的要求，可以添加在原有原料中，试验表明添加比例最佳范围为30-50%，以及除作为包装类纸板生产原料和代木外，还用作焚烧的燃料。脱水后产生的分离液由于富含小分子有机物，可通过进一步处理作为农用资源化产品，从而不仅实现全资源化而且还可以获得显著的资源化经济效益。
与现有技术相比，本发明结构简单、合理，通过蜿蜒管道式自换热和反应集合组件实现了低温污泥和高温污泥的高效换热，回收了绝大部分工艺热量，大幅降低工艺能耗；同时通过泥水静态混合器和污水泵或管道内实现污泥和工艺注水的混合，减少浆化罐等部件和工艺环节，简化了工艺流程，同时通过在蜿蜒管道式自换热和反应集合组件内的管道式通道中设置有大量的旋流混合结构，使得污泥和水在流动过程中就可以实现流体的混合，再加上蜿蜒管道式通道达数百米甚至千米，因而其中流动的污泥和水可以实现充分的混合。全部反应生成气通过换热器换热排入反应泥压力储罐，在最大程度利用压力降强化换热的同时可减缓后序调控阀门的磨损，也提高了工艺过程的稳定可控性。反应泥压力储罐储存一部分从反应器排入反应泥压力储罐中的反应泥的压力能可用于后续的反应泥脱水工艺中（作为后续反应泥脱水输送动力，不足部分可以采用泵送补充），也可作为原泥注水调质工艺中（作为反应泥压力储罐上清液的输送动力），从而可以大幅减少反应泥脱水能耗和原泥注水调质工艺能耗。
以上公开的仅为本发明的实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，包括污泥储罐、管道式自换热和反应集合组件、反应泥压力储罐、机械脱水单元、污水箱和污泥泵；
所述污泥储罐用于储存待处理的外来污泥；
所述污泥泵设置在污泥储罐与管道式自换热和反应集合组件之间的输送管路上，该污泥泵用于将污泥储罐内的外来污泥泵送给管道式自换热和反应集合组件并通过注水将外来污泥与工艺注水初步混合以形成泥水混合污泥；
所述管道式自换热和反应集合组件包括用于泥-泥换热的管道式污泥换热器和用于热水解反应的管道式污泥反应器；
其中，所述管道式污泥换热器包括供泥水混合污泥流动的第一换热管路、以及热水解后高温污泥流动的第二换热管路，所述第一换热管路与第二换热管路之间进行换热以将泥水混合污泥和热水解后高温污泥分别转化为热水解前高温污泥和热水解后带压低温污泥；
所述管道式污泥反应器包括反应管路和加热器，该反应管路串接于第一换热管路的出口与第二换热管路的进口之间，所述反应管路用于接收热水解前高温污泥并通过热水解反应以制得热水解后高温污泥，所述加热器用于对反应管路中的热水解前高温污泥进行加热以控制热水解反应温度；
所述反应泥压力储罐用于接收第二换热管路生成的热水解后带压低温污泥，热水解后带压低温污泥在反应泥压力储罐中静置停留，其中的反应生成气分离至反应泥压力储罐上部，液固两相分离出上层为上清液下层为含固率相对较高的热水解后污泥；
所述机械脱水单元用于接收热水解后污泥并对其进行脱水；
所述污水箱用于接收、存储机械脱水单元脱出的污水。
2.根据权利要求1所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，还包括碱液箱，该碱液箱用于制备、存储碱液并可选择的将碱液供应给污水泵作为工艺注水使用。
3.根据权利要求2所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，所述反应泥压力储罐的内腔上方设置有漂浮抽吸单元，该漂浮抽吸单元用于抽吸反应泥压力储罐上方分层的上清液并将其供应给污泥泵与外来污泥掺混和/或供应给碱液箱制备碱液。
4.根据权利要求2所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，所述污水箱与碱液箱之间连接有管路，该污水箱内的污水可选择的供应给碱液箱以用于制备碱液。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，所述工艺注水至少包括所述反应泥压力储罐内的上清液和/或所述污水箱的污水和/或所述碱液箱的碱液。
6.根据权利要求1所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，还包括粉碎机，所述粉碎机设置在污泥泵与管道式自换热和反应集合组件之间的输送管路上，用于对泥水混合污泥进行剪切破碎。
7.根据权利要求1所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，还包括泥水静态混合器，所述泥水静态混合器设置在污泥泵与管道式自换热和反应集合组件之间的输送管路上，用于实现外来污泥和工艺注水的再次混合。
8.根据权利要求1所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，所述反应泥压力储罐的上连接有补气单元，该补气单元用于向反应泥压力储罐内补充空气或氮气，以维持反应泥压力储罐内压力稳定。
9.根据权利要求1所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，所述第一换热管路和/或第二换热管路和/或反应管路内设置有若干混合旋流结构。
10.根据权利要求6所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，所述工艺注水通过污泥泵和/或泥水静态混合器和/或输送管路掺混到外来污泥中。
11. 根据权利要求1所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于， 所述管道式污泥换热器的第一换热管路和第二换热管路为蜿蜒结构布置；
和/或管道式污泥反应器的反应管路为蜿蜒结构布置。
12.根据权利要求1所述的一种有机固废热水解处理系统，其特征在于，还包括反应生成气处理单元，该反应生成气处理单元用于接收反应泥压力储罐排出的反应生成气并经过处理后达标排放。
13. 一种有机固废热水解处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：外来污泥与工艺注水混合以形成泥水混合污泥
至少通过污泥泵将来自污泥储罐的外来污泥与工艺注水进行初次混合以制的第一泥水混合污泥；
步骤二：污泥在管道式污泥换热器中换热升温
通过管道式污泥换热器将低温的泥水混合污泥和从管道式污泥反应器中流出的热水解后高温污泥进行换热，以使得低温的泥水混合污泥被加热形成为热水解前高温污泥，热水解后高温被降温以形成为热水解后带压低温污泥；
步骤三：污泥在管道式污泥反应器中加热和反应
加热器用于对反应管路中的热水解前高温污泥进行加热以控制热水解反应温度，热水解前高温污泥在管道式污泥反应器中进行热水解反应以制得热水解后高温污泥；
步骤四：反应泥降温
热水解后高温污泥流入管道式污泥换热器的第二换热管路并与第一换热管路内的低温的污水混合污泥进行换热而降温，以转化为热水解后带压低温污泥；
步骤五：反应泥压力储罐储泥、储压力能和调控系统压力
热水解后带压低温污泥进入反应泥压力储罐进行存储以制得热水解后污泥，反应生成气在反应泥压力储罐析出，并储存压力能，通过补气单元和安全阀的协同配合调控系统压力，同时在反应泥压力储罐中热水解后污泥暂储与静置，含有少量固体的污泥析出污水形成上清液，而反应泥压力储罐的下部形成为热水解后污泥；
步骤六：污泥脱水
热水解后污泥通过机械脱水单元进行固液分离脱水。
14.根据权利要求13所述的一种有机固废热水解处理工艺，其特征在于，在步骤一中的污泥泵掺混的工艺注水至少部分来自污水箱的污水和/或反应泥压力储罐的上清液和/或碱液。
15.根据权利要求13所述的一种有机固废热水解处理工艺，其特征在于，在步骤一中还包括通过泥水静态混合器对外来污泥与工艺注水进行再次混合以制得第二泥水混合污泥。
16.根据权利要求13所述的一种有机固废热水解处理工艺，其特征在于，在步骤一中还包括通过粉碎机对第一泥水混合污泥进行剪切破碎。
17.根据权利要求13所述的一种有机固废热水解处理工艺，其特征在于，在步骤五还包括通过设置在反应泥压力储罐内的漂浮抽吸单元抽离反应泥压力储罐上方分层的上清液并可选择性地供应给污泥泵和/或碱液箱。
18.根据权利要求13所述的一种有机固废热水解处理工艺，其特征在于，在步骤六还包括通过污水箱接收、储存机械脱水单元脱出的污水并通过注水泵可选择性地将污水供应给污泥泵和/或碱液箱。
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