申请日2016.12.13
公开(公告)日2017.02.15
IPC分类号C02F11/00; C02F11/04; C02F11/06; C07C51/00; C07C53/08
摘要
本发明涉及一种城市污泥两步法生产乙酸的方法，取城市污水处理厂的城市污泥厌氧发酵，然后进行水热降解反应，再利用弱氧化剂过氧化氢进行氧化反应，获得乙酸。本发明的城市污泥两步法制取乙酸的方法，工艺流程简单，处理周期短，回收利用污泥中有价值的有机物产量高，可较好地解决传统处理方式污染环境、有价值物质回收量少等问题，且适合工业使用。
权利要求书
1.一种城市污泥两步法生产乙酸的方法，利用水热反应和氧化反应处理城市污泥生产乙酸，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，取城市污泥，进行厌氧发酵预处理;
步骤二，将所述预处理后的所述城市污泥在-30～0℃下冷冻储存48h;
步骤三，将步骤二得到的所述城市污泥升温至指定温度0～10℃;
步骤四，将步骤三得到的所述城市污泥加入反应器中，接着向反应器中加入去离子水2ml，然后通入氮气使所述反应器加压到指定压力5～10MPa;
步骤五，将盐浴炉加热到250～400℃，将所述反应器放入所述盐浴炉中;
步骤六，将所述反应器不断摇动，使其在盐浴炉中停留0～60s;
步骤七，将所述反应器取出，并立即放入0℃的水中淬灭;
步骤八，将质量分数为20%～40%过氧化氢水溶液加入冷却后的所述反应器中，再次通入氮气使所述反应器加压到15～20MPa;
步骤九，再次将所述反应器放入250～400℃的所述盐浴炉中，将所述反应器不断摇动，使其在所述盐浴炉中停留0～120s;
步骤十，再次将反应器取出，并立即放入0℃的水中淬灭，获得乙酸。
2.根据权利要求1所述的城市污泥两步法生产乙酸的方法，其特征在于：
其中，在步骤二中的冷冻温度为-20℃。
3.根据权利要求1所述的城市污泥两步法生产乙酸的方法，其特征在于：
其中，在步骤三中的所述指定温度为4℃。
4.根据权利要求1所述的城市污泥两步法生产乙酸的方法，其特征在于：
其中，在步骤四中的所述指定压力为8MPa。
5.根据权利要求1所述的城市污泥两步法生产乙酸的方法，其特征在于：
其中，在步骤五和步骤九中的所述盐浴炉的加热温度为300℃。
6.根据权利要求1所述的城市污泥两步法生产乙酸的方法，其特征在于：
其中，在步骤六中的停留时间为15s。
7.根据权利要求1所述的城市污泥两步法生产乙酸的方法，其特征在于：
其中，在步骤八中的所述过氧化氢水溶液的质量分数为30%，加压压力为17MPa。
8.根据权利要求1所述的城市污泥两步法生产乙酸的方法，其特征在于：
其中，在步骤九中的停留时间为60s。
说明书
一种城市污泥两步法生产乙酸的方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种利用水热反应和氧化反应处理城市污泥生产乙酸的方法。
背景技术
随着我国社会经济和城市化的快速发展，我国城市污水的排放量与日俱增。城市污泥作为污水处理过程中的二次产物也随之迅速增长。
有数据分析表明，我国每年的脱水污泥量已经超过3200万吨，且目前仍以每年5%～10%的速度增长。由此可见我国城市污泥处理形势十分严峻。当前城市污泥处理的传统方法主要有填埋、焚烧和资源化利用等。填埋和焚烧都存在一定的缺陷，处理不当极有可能给环境带来二次污染。资源化利用中，堆肥对处理后的城市污泥养分要求比较高，通过一般方法处理后的城市污泥中养分含量还有待提高。因此，如何科学合理处理污泥已成为我们一个十分紧迫的问题。
由于城市污泥中含有丰富的且有价值的有机化合物和营养素，因此，若能提供将城市污泥进行无害化和稳定化处理后使得城市污泥达到资源化和能源化利用的处理方法是很有必要的。
城市污泥的资源化和能源化利用符合可持续发展战略，将是国内污泥处理行业未来重要的发展方向。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种城市污泥两步法生产乙酸的方法，利用水热反应和氧化反应处理城市污泥获得乙酸。
本发明提供的城市污泥两步法生产乙酸的方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一，取城市污泥，进行厌氧发酵预处理;步骤二，将预处理后的城市污泥在-30～0℃下冷冻储存48h;步骤三，将步骤二得到的城市污泥升温至指定温度0～10℃;步骤四，将步骤三得到的城市污泥加入反应器中，接着向反应器中加入去离子水2ml，然后通入氮气使反应器加压到指定压力5～10MPa;步骤五，将盐浴炉加热到250～400℃，将反应器放入盐浴炉中;步骤六，将反应器不断摇动，使其在盐浴炉中停留0～60s;步骤七，将反应器取出，并立即放入0℃的水中淬灭;步骤八，将质量分数为20%～40%过氧化氢水溶液加入冷却后的反应器中，再次通入氮气使反应器加压到15～20MPa;步骤九，再次将反应器放入250～400℃的盐浴炉中，将反应器不断摇动，使其在盐浴炉中停留0～120s;步骤十，再次将反应器取出，并立即放入0℃的水中淬灭，获得乙酸。
在本发明提供的城市污泥两步法生产乙酸的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤二中的冷冻温度为-20℃。
在本发明提供的城市污泥两步法生产乙酸的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤三中的指定温度为4℃。
在本发明提供的城市污泥两步法生产乙酸的方法中，还可以具有这样的特征：在步骤四中的指定压力为8MPa。
在本发明提供的城市污泥两步法生产乙酸的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤五和步骤九中的盐浴炉的加热温度为300℃。
在本发明提供的城市污泥两步法生产乙酸的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤六中的停留时间为15s。
在本发明提供的城市污泥两步法生产乙酸的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤八中的过氧化氢水溶液的质量分数为30%，加压压力为17MPa。
在本发明提供的城市污泥两步法生产乙酸的方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤九中的停留时间为60s。
发明的作用与效果
本发明所涉及的城市污泥两步法生产乙酸的方法，经过水热反应和氧化反应便可生产大量的乙酸。本发明的城市污泥两步法制取乙酸的方法，工艺流程简单，处理周期短，回收利用污泥中有价值的有机物产量高，可较好地解决传统处理方式污染环境、有价值物质回收量少等问题，且适合工业使用。本发明的城市污泥两步法制取乙酸的方法，提高了城市污泥的循环利用率，创造了更大的经济价值，对可持续发展具有重大的现实意义。