申请日2012.08.06
公开(公告)日2014.02.12
IPC分类号C02F11/12; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种能够处理城市污水厂含水80%脱水污泥的污泥液化及干燥处理系统及其处理方法，具体是污泥经过预处理，通过高压泵进入换热系统，在一定的温度和压力条件下，使活性污泥单体细胞破解，内部水分析出，经简单机械脱水，尾气干燥形成碳化物，污泥含水率可下降至20%以下，碳化干燥后的污泥仍然具有很高的热值，具有很高的利用价值，污泥液化及干燥工艺是一种可以同时实现污泥减量化，无害化，稳定化和资源化的技术，污泥液化及干燥工艺能耗低，投资少，运行稳定。
权利要求书
1.一种污泥液化及干燥处理系统，其特征在于：其由管道依次连接的污泥料仓、进料斗、高压泵、换热系统、冷却器、脱水机及风干机;其中换热系统包括预热器、加热器、导热油炉及反应釜，预热器分别通过管道连接高压泵、加热器、冷却器及反应釜，而加热器又分别通过管道连接导热油炉与反应釜的进料口，导热油炉与加热器通过两条管道形成闭路循环，而反应釜的出料口通过管道连接预热器。
2.如权利要求1所述的污泥液化及干燥处理系统，其特征在于：所述冷却器与脱水机之间还设有压力调节阀。
3.一种污泥液化及干燥处理方法，其具体步骤为：
步骤1、污泥预处理：首先将由污泥料仓送入进料斗中的污泥进行搅拌剪切，使污泥表面的水分析出，增加污泥的流动性;
步骤2、污泥加温加压：将经过预处理后的污泥送入高压泵，给污泥施加4～6Mpa的压力，之后再送入换热系统，污泥被加热至230℃～250℃;
步骤3、污泥均质反应：加热后的污泥在均质反应釜内停留使污泥进行均化裂解反应;
步骤4、热能回收：污泥裂解反应完成后的裂解液，通过换热器对冷污泥进行预热，热污泥悬浮液经过冷却器再进一步冷却到常温，污泥由固体形态转变成污泥悬浮液;
步骤5、脱水：污泥裂解后形成污泥悬浮液，经常规脱水;
步骤6、污泥烘干：利用风干机或加热炉尾气的预热对脱水后污泥进行进一步烘干。
4.如权利要求3所述的一种污泥液化及干燥处理方法，其特征在于：所述步骤1中送入进料斗中的污泥进行300~400 rpm的高速搅拌剪切。
5.如权利要求3所述的一种污泥液化及干燥处理方法，其特征在于：所述步骤2中加压的污泥送入换热系统时，是先送进预热器，同时从反应釜流入预热器中的高温热污泥悬浮液对冷污泥进行加温至150℃～180℃，之后再送入加热器中进行加热，热源为导热油炉提供的循环热油。
6.如权利要求3所述的一种污泥液化及干燥处理方法，其特征在于：所述步骤3中污泥在均质反应釜内停留的是间为12～15分钟。
说明书
一种污泥液化及干燥处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理环保领域，具体涉及到对市政污水厂的脱水污泥在一定的温度和压力下，使其污泥细胞破裂，实现污泥减量化，稳定化，无害化和资源化的污泥液化及干燥处理系统及其处理方法。
背景技术
进入“十一五”以来，我国的污水处理产业得到了快速发展，全国城镇污水处理设施的建设速度随之加快，城镇污水处理率逐年提高，污水污泥的产生量相应地不断增加。根据住建部资料显示，截止到2010年年底，全国城镇污水处理量达到280亿立方米，湿污泥(含水率80%)产生量突破3000万吨。我国污水处理厂所产生的污泥，有80%没有得到妥善处理，污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来，并且引起了社会的关注。污泥的处理处置问题日益显现出来。
污泥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，污泥处理需要实现“四化”，具体内容是：
一、稳定化，通过处理使污泥停止降解，使污泥稳定化，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，减少污泥最终处置的体积，降低污泥处理和最终处置费用;
四、资源化，在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。
而目前对污泥的处理方法中，很难能同时达到上述的“四化”要求，本案便由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种对污水厂的污泥进行稳定化、无害化、减量化及资源化的污泥液化及干燥处理系统及其处理方法。
为实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种污泥液化及干燥处理系统，是由管道依次连接的污泥料仓、进料斗、高压泵、换热系统、冷却器、脱水机及风干机;其中换热系统包括预热器、加热器、导热油炉及反应釜，预热器分别通过管道连接高压泵、加热器、冷却器及反应釜，而加热器又分别通过管道连接导热油炉与反应釜的进料口，导热油炉与加热器通过两条管道形成闭路循环，而反应釜的出料口通过管道连接预热器。
所述冷却器与脱水机之间还设有控制出口流量的压力调节阀。
一种污泥液化及干燥处理方法，其具体步骤为：
步骤1、污泥预处理：首先将由污泥料仓送入进料斗中的污泥进行搅拌剪切，使污泥表面的水分析出，增加污泥的流动性;
步骤2、污泥加温加压：将经过预处理后的污泥送入高压泵，给污泥施加4～6Mpa的压力，之后再送入换热系统，污泥被加热至230℃～250℃;
步骤3、污泥均质反应：加热后的污泥在均质反应釜内停留使污泥进行均化裂解反应;
步骤4、热能回收：污泥裂解反应完成后的裂解液，通过换热器对冷污泥进行预热，热污泥悬浮液经过冷却器再进一步冷却到常温，污泥由固体形态转变成污泥悬浮液;
步骤5、脱水：污泥裂解后形成污泥悬浮液，经常规脱水;
步骤6、污泥烘干：利用风干机或加热炉尾气的预热对脱水后污泥进行进一步烘干。
所述步骤1中送入进料斗中的污泥进行300~400 rpm的高速搅拌剪切。
所述步骤2中加压的污泥送入换热系统时，是先送进预热器，同时从反应釜流入预热器中的高温热污泥悬浮液对冷污泥进行加温至150℃～180℃，之后再送入加热器中进行加热，热源为导热油炉提供的循环热油。
所述步骤3中污泥在均质反应釜内停留的是间为12～15分钟。
采用上述方案后，本发明的主要核心概念是是使污泥在一定的温度和压力下，使污泥细胞裂变，细胞内的水分得以析出的一种工艺。污泥中的细菌及病原微生物在高温和高压下，完全被杀死。同时，污泥中的有机物质也发生化学变化，形成无机碳。