專利名稱：污泥加堿催化熱水解處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污泥處理方法，尤其涉及污泥加堿催化熱水解處理方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在隨著城市化的發(fā)展，每天產(chǎn)生大量的市政污泥，給環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展造成非常大的壓力，實現(xiàn)污泥的減量化、無害化、資源化必須采用新エ藝和新技術(shù)解決。目前絕大部分的污水處理廠采用的是活性污泥法エ藝處理污水，代謝下來的活性污泥成了污水處理后的污泥，因此市政污泥是以大量的細(xì)胞性有機(jī)物組成，這些細(xì)胞被纖維素和肽聚糖等醣類成份的細(xì)胞壁所保護(hù)，細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物和結(jié)合水不易被分離水解，使得污泥在處置上徒增不少的因難。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種污泥加堿催化熱水解處理方法。本發(fā)明提供了一種污泥加堿催化熱水解處理方法，包括如下步驟
A.將污泥與堿性物質(zhì)注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為10至14;
B.向反應(yīng)釜內(nèi)注入O.5 Mpa至I. 6Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過15至60分鐘反應(yīng)后獲得水解后的污泥。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，在所述步驟A中向反應(yīng)釜內(nèi)注入污泥的含水率為70%至 90%。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，在所述步驟A中向反應(yīng)釜內(nèi)注入污泥的含水率為75%至 85%。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn),在所述步驟B中，向反應(yīng)爸內(nèi)注入I. O Mpa至I. 5Mpa的飽和蒸汽。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，在所述步驟B中，向反應(yīng)爸內(nèi)注入I. 2Mpa至I. 4Mpa的飽和蒸汽。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，在所述步驟A中，將含水率為80%至83%的污泥與氫氧化鈣注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為12至13 ;在所述步驟B中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入I. 5Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過25至30分鐘反應(yīng)后獲得水解后的污泥。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，還包括步驟C和D，
C.將水解后的污泥進(jìn)行冷卻；
D.對冷卻后的污泥進(jìn)行脫水處理，產(chǎn)生脫水后的污泥和尾水脫除液。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，在所述步驟D中，用隔膜壓濾機(jī)作為脫水設(shè)備進(jìn)行固液分離。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，在所述步驟B中，在反應(yīng)釜內(nèi)污泥溫度達(dá)到150攝氏度至190攝氏度。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，在所述步驟A中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入飽和蒸汽量為每噸污泥使用蒸汽200至300千克。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用向污泥中加入堿性物質(zhì)的方法提高污泥水解效率，在堿性環(huán)境及加熱的條件下，有助于污泥細(xì)胞的快速破碎和有機(jī)物的快速水解。由于向污泥中加入堿性物質(zhì)提高了污泥水解效率，所以可以向反應(yīng)釜內(nèi)注入O. 5 Mpa至I. 6Mpa的飽和蒸汽，飽和蒸汽壓カ下降使得反應(yīng)釜設(shè)計壓カ下降導(dǎo)致投資成本大幅降低，并且由于飽和蒸汽壓カ下降使得鍋爐等配套設(shè)備投資大幅降低，而且蒸汽使用量下降致能耗降低，使處理污泥運行成本大幅下降。


圖I是本發(fā)明的方法流程圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明公開了ー種污泥加堿催化熱水解處理方法，在步驟SI中，將污泥與堿性物質(zhì)注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為10至14 ;在步驟S2中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入O. 5 Mpa至I. 6Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過15至60分鐘反應(yīng)后獲得水解后的污泥。在步驟SI中，可以向反應(yīng)釜內(nèi)注入污泥的含水率為70%至90%，或者向反應(yīng)釜內(nèi)注入污泥的含水率為75%至85%。作為本發(fā)明ー實施例，在步驟S2中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入I. O Mpa至I. 5Mpa的飽和蒸汽，或者向反應(yīng)釜內(nèi)注入1.2Mpa至1.4Mpa的飽和蒸汽。作為本發(fā)明另ー實施例，在所述步驟S2中，在反應(yīng)釜內(nèi)污泥溫度達(dá)到150攝氏度至190攝氏度；在所述步驟SI中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入飽和蒸汽量為每噸污泥使用蒸汽200至300千克。作為本發(fā)明一較佳實施例，在所述步驟SI中，將含水率為80%至83%的污泥與氫氧化鈣注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為12至13 ;在所述步驟S2中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入I. 5Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過25至30分鐘反應(yīng)后獲得水解后的污泥。本發(fā)明采用向污泥中加入堿性物質(zhì)的方法提高污泥水解效率，在堿性環(huán)境及加熱的條件下，有助于污泥細(xì)胞的快速破碎和有機(jī)物的快速水解。由于向污泥中加入堿性物質(zhì)提高了污泥水解效率，所以可以向反應(yīng)釜內(nèi)注入O. 5 Mpa至I. 6Mpa的飽和蒸汽，飽和蒸汽壓カ下降使得反應(yīng)釜設(shè)計壓カ下降導(dǎo)致投資成本大幅降低，并且由于飽和蒸汽壓カ下降使得鍋爐等配套設(shè)備投資大幅降低，而且蒸汽使用量下降致能耗降低，使處理污泥運行成本大幅下降。更為關(guān)鍵的一點，本發(fā)明向污泥中加入堿性物質(zhì)，并通過飽和蒸汽進(jìn)行加熱的方法獲得水解后的污泥，該水解后的污泥更有利于脫水處理。本發(fā)明還包括步驟S3和步驟S4。在步驟S3中，將水解后的污泥進(jìn)行冷卻；在步驟S4中，對冷卻后的污泥進(jìn)行脫水處理，產(chǎn)生脫水后的污泥和尾水脫除液。在所述步驟S4中，用隔膜壓濾機(jī)作為脫水設(shè)備進(jìn)行固液分離。作為本發(fā)明的ー實施例，在步驟SI中，將堿性物質(zhì)與2噸污泥注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為10至14。在步驟S2中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入O. 5 Mpa至I. 6Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過15至30分鐘加堿催化蒸汽熱解污泥反應(yīng)后獲得水解后的污泥。在步驟S3中，將水解后的污泥進(jìn)行冷卻。在步驟S4中，對冷卻后的污泥進(jìn)行脫水處理，脫水泥餅含水率、在52% 55%，污泥固相回收率為83%。作為本發(fā)明的ー實施例，在步驟SI中，將堿性物質(zhì)與2噸污泥注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為10至14。在步驟S2中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入O. 5 Mpa至I. 6Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過35至40分鐘加堿催化蒸汽熱解污泥反應(yīng)后獲得水解后的污泥。在步驟S3中，將水解后的污泥進(jìn)行冷卻。在步驟S4中，對冷卻后的污泥進(jìn)行脫水處理，脫水泥餅含水率在42% 48%，污泥固相回收率為80%。作為本發(fā)明的ー實施例，在步驟SI中，將堿性物質(zhì)與2噸污泥注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為10至14。在步驟S2中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入O. 5 Mpa至I. 6Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過45至60分鐘加堿催化蒸汽熱解污泥反應(yīng)后獲得水解后的污泥。在步驟S3中，將水解后的污泥進(jìn)行冷卻。在步驟S4中，對冷卻后的污泥進(jìn)行脫水處理，脫水泥餅含水率在41% 45%，污泥固相回收率為66%。
脫水后的污泥含水率穩(wěn)定在50%以下，實現(xiàn)污泥減量化70%以上。加堿水解后的尾水脫除液性質(zhì)發(fā)生質(zhì)的改變，B0D5達(dá)到了 26000mg/L，可生化性指標(biāo)B0D5/C0Dcr彡O. 36，可生化性大幅度改善，B0D5/TN彡5，可作為污水處理工藝中碳源使用。加堿水解使尾水脫除液生化性提高，加堿水解使尾水脫除液B0D5提高，成了碳源資源。污泥中有機(jī)物加堿水解尾水可生化性提高機(jī)理有機(jī)化合物的水解是有機(jī)物分子中的某種原子或原子團(tuán)被水分子的氫原子或氫氧原子團(tuán)(羥基)取代的反應(yīng)。有機(jī)化合物的水解速度通常很緩慢，需用催化劑(如堿等)加速。污泥中有機(jī)物經(jīng)加堿熱水解后，顆粒的難溶解大分子有機(jī)物分解成ニ種或ニ種以上小分子易溶解有機(jī)物，小分子易溶解有機(jī)物容易為微生物所消化，因此可生化性提高。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)ー步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于，包括如下步驟 A.將污泥與堿性物質(zhì)注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為10至14; B.向反應(yīng)釜內(nèi)注入O.5 Mpa至I. 6Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過15至60分鐘反應(yīng)后獲得水解后的污泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于在所述步驟A中向反應(yīng)釜內(nèi)注入污泥的含水率為70%至90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于在所述步驟A中向反應(yīng)釜內(nèi)注入污泥的含水率為75%至85%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于在所述步驟B中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入I. O Mpa至I. 5Mpa的飽和蒸汽。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于在所述步驟B中，向反應(yīng)爸內(nèi)注入I. 2Mpa至I. 4Mpa的飽和蒸汽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于在所述步驟A中，將含水率為80%至83%的污泥與氫氧化I丐注入反應(yīng)爸內(nèi)，控制反應(yīng)爸內(nèi)污泥的pH值為12至13 ;在所述步驟B中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入I. 5Mpa的飽和蒸汽，經(jīng)過25至30分鐘反應(yīng)后獲得水解后的污泥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于，還包括步驟C和D， C.將水解后的污泥進(jìn)行冷卻； D.對冷卻后的污泥進(jìn)行脫水處理，產(chǎn)生脫水后的污泥和尾水脫除液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于在所述步驟D中，用隔膜壓濾機(jī)作為脫水設(shè)備進(jìn)行固液分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于在所述步驟B中，在反應(yīng)釜內(nèi)污泥溫度達(dá)到150攝氏度至190攝氏度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污泥加堿催化熱水解處理方法，其特征在于在所述步驟A中，向反應(yīng)釜內(nèi)注入飽和蒸汽量為每噸污泥使用蒸汽200至300千克。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種污泥加堿催化熱水解處理方法，包括如下步驟A.將污泥與堿性物質(zhì)注入反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)釜內(nèi)污泥的pH值為10至14；B.向反應(yīng)釜內(nèi)注入0.5MPa至1.6MPa的飽和蒸汽，經(jīng)過15至60分鐘反應(yīng)后獲得水解后的污泥。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用向污泥中加入堿性物質(zhì)的方法提高污泥水解效率，在堿性環(huán)境及加熱的條件下，有助于污泥細(xì)胞的快速破碎和有機(jī)物的快速水解。由于向污泥中加入堿性物質(zhì)提高了污泥水解效率，所以可以向反應(yīng)釜內(nèi)注入0.5Mpa至1.6MPa的飽和蒸汽，飽和蒸汽壓力下降使得反應(yīng)釜設(shè)計壓力下降導(dǎo)致投資成本大幅降低，并且由于飽和蒸汽壓力下降使得鍋爐等配套設(shè)備投資大幅降低，而且蒸汽使用量下降致能耗降低，使處理污泥運行成本大幅下降。
文檔編號C02F11/10GK102718384SQ20121021232
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者陳佳彬, 陳劍波 申請人:深圳市環(huán)源科技發(fā)展有限公司