申请日2009.06.25
公开(公告)日2011.05.25
IPC分类号C02F11/12
摘要
提供了一种处理沼气生产装置中的污泥的方法，所述污泥至少含有部分悬浮生物质。所述方法包括提升污泥温度的步骤;通过一个或多个超滤和/或微滤单元过滤污泥，从而得到截留液和透过液，所述截留液含有基本全部的所述悬浮生物质，而所述透过液基本上不含悬浮生物质。
权利要求书
1.一种处理沼气生产装置中的污泥的方法，所述污泥至少含有部分悬浮生物质，其特征在于，将污泥的温度提升到100至250℃的温度之间，通过一个或多个超滤和/或微滤单元过滤污泥，从而得到截留液和透过液，所述截留液含有基本全部的所述悬浮生物质，而所述透过液基本上不含悬浮生物质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括设置至少两个串联和/或并联的超滤和/或微滤单元。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括从超滤和/或微滤单元中回收利用污泥。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括使用纳滤和/或反渗透对透过液进行后处理。
5.根据权利要求4的所述的方法，其中，该方法还包括从纳滤的透过液中纯化氨。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，超滤和/或微滤的膜是陶瓷膜。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括在通过一个或多个超滤和/或微滤单元过滤污泥之前，为所述污泥补充能量。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括在提升所述污泥的压力之前或之后，使所述透过液和所述污泥进行热交换。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括加热截留液以增加水解。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述加热在10至120分钟的时间内完成。
11.根据权利要求1、2、7、8或10所述的方法，其中，该方法还包括在提升所述污泥的压力之前或之后，使所述截留液和所述污泥进行热交换。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述截留液的压力降低，由此水蒸汽从所述截留液中释放。
说明书
厌氧消化污泥的脱水方法
技术领域
本发明一般涉及污泥处理领域，如完全或部分生物污泥的处理。更具体的，本发明涉及一种污泥如完全或部分生物污泥的处理方法。
背景技术
污泥是一种从例如用于制备沼气的沼气池中得到的副产物，主要由不易消化的生物质组成。在消化过程中，易消化的碳转化成可用作生物能的甲烷气体，并降低了进入物料的体积。
从污泥中分离、纯化及回收利用水的原因可有很多，这依赖于在消化之后如何处理污泥，得到水的过程，以及运输和储存的费用等。在某些过程中，水从污泥中分离出来，以便在消化过程中再循环。这种再循环的水叫做补充水(make-up water)。对污泥进行脱水的其他原因可能是为了获得较高浓度的污泥，从而具有较高的营养价值，以便提高储存、运输和散布的经济性。脱水得到的水需要净化到足够的程度，才能够将其排放到接收器/污水系统(sewage system)中。
本领域众所周知，在消化之前水解污泥会增加甲烷的产量，这是由于难以分解的有机分子和分子复合物被降解为了更小从而更容易被例如细菌分解的小分子。污泥能够在加入强酸降低pH值、加热污泥或酸处理与加热共同作用下进行水解。消化后的生物污泥含有悬浮物、溶解的磷和氮、以及有机碳化合物。传统的在带式压滤机(screen band presses)或离心机中污泥的脱水方法得到悬浮物含量非常高的水，特别是如果污泥在消化之前已经被热水解的话。甚至添加大量作为助滤剂的聚合物也只能使水的质量略有改善。加入聚合物与三价铁或聚合物与石灰的组合，或聚合物、三价铁和石灰的组合能够改善水的质量，但是其价格昂贵而且会大大增加污泥的量，因此是不适宜的。
在使用再循环补充水的过程中，重要的是补充水是足够纯净的，以防止不易消化成分的累积。以目前的技术水平，一个共同的问题是，如果水不够纯净，相比于可应用生物质的量而言，再循环的不易消化的成分将占据越来越多的空间，从而降低这一过程的有效性和有利性。
特别是悬浮形式的污染物在生物净化中会导致问题，因为含有有机碳的微粒通过传统的技术往往不能被分开，从而会导致处理后的出水中的碳需氧量(carbon oxygen demand，COD)大大增加。另外，补充水的回流可能会导致其他物质的累积，如氯和氨，如果其存在的浓度过高可能会干扰消化过程。
在另一同样可能的过程中，水从污泥中分离出来，继而排放到接收器/污水系统中，而不循环使用。
传统的技术，例如上面提到的，分离出来再循环使用或排放到污水处理系统的水会被严重地污染并需要后续的净化。
使用传统技术净化这种方式也可能导致问题，因为，在特殊情况下，传统技术不足以避免消化过程提取的水在回收利用过程中，不易消化物质的再循环以及累积。
通过传统的脱水方法分离得到的消化污泥也会有致病细菌和病毒。这些病原体，例如当把污泥作为肥料时，可能会导致生命体生病或损伤。在一些情况下，在消化之前对污泥进行无害化(hygienizing)处理，但常规方法可能不足以完全去除所有的病原体。在消化过程中(通常在约40至60℃的温度进行)，这些病原体可能会繁殖。无论从投资还是操作的角度来看，根据本领域进行加热无害化处理都是昂贵的。
WO03/099728描述了一种在高温下对化学污泥，例如含有氢氧化铁或氢氧化铝的污泥，进行超滤或微滤的处理方法。然而，该文献只考虑通过初始酸化污泥回收污泥中的铁或铝，而没有考虑提高生物污泥中沼气的产量。事实上，由于低pH值阻碍了消化过程，初始酸化使得这种方法不适合消化污泥。
因此，改进沼气池中污泥的处理方法，特别是一种涉及在生产沼气的过程中水的回收和/或排放到收集器/污水处理系统的污泥脱水方法，其改善了污泥的性质，改善了水解作用，以及更加有效和更加便宜的对污泥进行无害化处理。
发明内容
因此，本发明设法更好的缓解、减轻或消除一个或多个上述现有技术的缺点和单一的或任意组合的不足，并通过提供一种污泥处理方法解决至少上述问题，其包括提升污泥的温度;使用一个或多个超滤(UF)和/或微滤(MF)单元对污泥进行过滤，从而获得截留液(concentrate)和透过液(permeate)，所述截留液含有基本全部的所述悬浮生物质，所述透过液基本上不含悬浮生物质。
本发明的优点在从属权利要求中进行描述。