申请日2018.03.03
公开(公告)日2018.07.31
IPC分类号C02F11/10; C02F11/04
摘要
一种污泥的水解碳化处理系统及方法，系统包括混合器、发酵装置、蒸汽产生装置和碳化装置，其中所述混合器用于将设定重量份的污泥、秸秆和已发酵混料进行混合，并输入到发酵装置进行发酵从而产生生物气及发酵混料;所述蒸汽产生装置利用生物气将水加热以生成水蒸汽;所述碳化装置在设置压力及水蒸汽的作用下进行碳化，生成污泥碳。本发明提供系统及方法所产生的污泥碳松软，用作废料便于被植物吸收。
权利要求书
1.一种污泥的水解碳化处理系统，其特征在于，包括混合器、发酵装置、蒸汽产生装置和碳化装置，其中所述混合器用于将设定重量份的污泥、秸杆和已发酵混料进行混合形成混合物，并输入到发酵装置进行发酵从而产生生物气及发酵混料;所述蒸汽产生装置利用生物气将水加热以生成水蒸汽;所述碳化装置在设置压力及水蒸汽的作用下对发酵的混料进行碳化，生成污泥碳。
2.根据权利要求1所述的污泥的水解碳化处理系统，其特征在于，所述发酵装置至少包括用于容纳物混合物的容器、混气阀和循环泵，所述容器为包括外筒和设置在外筒内的内筒的双层结构，所述外筒上设置有进气口和排气口，所述进气口处设置有第一单向阀，所述排气口处设置第二单向阀;混气阀的第一接口经管路连接于循环泵的排气口，混气阀的第二接口连通于容器的进气口;三通阀的第三接口连通接于蒸汽产生装置的进汽口，蒸气产生装置的排气口、发酵装置的排气口均与循环泵的进气口相连。
3.根据权利要求3述的污泥的水解碳化处理系统，其特征在于，还包括汽轮机、发电机和气动离合器，所述汽轮机的输出轴通过气动离合器与发电机的动办输入轴相连。
4.根据权利要求3述的污泥的水解碳化处理系统，其特征在于，所述发电机包括：所述发电机至少包括发电机至少包括外壳、置于外壳内的定子和转子，定子至少包括N个线圈，所述N个线圈组成一个圆环并置于转子外周;所述转子包括动力输入轴，设置在动力输入轴上并与动力输入轴的同心的大转子，所述大转子包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次金属钕环、特氟龙环、永磁体环和铜环，所述启磁体上部为N极性，下部为S极性;所述转子还包括N个小转子，所述转子为圆柱体，从内到外依次为金属钕环、特氟龙环、永磁体环和铜环，所述永磁体上部为S极，下部为N极。
5.根据权利要求4述的污泥的水解碳化处理系统，其特征在于，其特征在于，当转子的转速达到一定值后，汽轮机的输出轴与发电机的动力输入轴离合。
6.一种污泥的水解碳化处理方法，其特征在于，包括：在混合器中，将设定重量份的污泥、秸杆和已发酵的混料进行混合形成混合物;在发酵器中对混合物进行发酵从而产生生物气及发酵混料;利用生物气通过蒸汽产生装置对水进行加热而生成水蒸汽;利用碳化装置在设置压力及水蒸汽的作用下对发酵的混料进行碳化，生成污泥碳。
7.根据权利要求6所述的污泥的水解碳化处理方法，其特征在于，污泥、秸杆和已发酵的混料的重量份分别为：含水量为44-50%的污泥50-60重量份;秸杆：30-40重量份;已发酵的混料：10-20重量份。
8.权利要求7所述的污泥的水解碳化处理方法，其特征在于，碳化装置中加入高温蒸汽的的温度140℃-280℃，碳化装置中的压力在2200-2800KPa之间。
说明书
一种污泥的水解碳化处理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种污泥的水解碳化处理系统及方法，属于污泥处理技术领域。
背景技术
随着我国城市污水处理厂的普及和运行，城市污水处理厂污泥产量快速增加，年产量以平均每年15%的速率增加。污泥含有大量的病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质，若未经有效处理处置，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接威胁环境安全和公众健康。而生物可利用性差和含水率高(多数污泥在出厂时仍高达80%)等问题，却极大地制约了剩余污泥的运输和安全处置。
发明内容
为解决所存在的问题，本发明的发明目的是提供一种污泥的水解碳化处理系统及方法，其利用污泥及秸杆制备了污泥碳，所产生的污泥碳松软，用作废料便于被植物吸收。
为实现所述发明目的，本发明的一方面提供一种污泥的水解碳化处理系统，其特征在于，包括混合器、发酵装置、蒸汽产生装置和碳化装置，其中所述混合器用于将设定重量份的污泥、秸杆和已发酵混料进行混合形成混合物，并输入到发酵装置进行发酵从而产生生物气及发酵混料;所述蒸汽产生装置利用生物气将水加热以生成水蒸汽;所述碳化装置在设置压力及水蒸汽的作用下对发酵的混料进行碳化，生成污泥碳。
优选地，所述发酵装置至少包括用于容纳物混合物的容器、混气阀和循环泵，所述容器为包括外筒和设置在外筒内的内筒的双层结构，所述外筒上设置有进气口和排气口，所述进气口处设置有第一单向阀，所述排气口处设置第二单向阀;混气阀的第一接口经管路连接于循环泵的排气口，混气阀的第二接口连通于容器的进气口;三通阀的第三接口连通接于蒸汽产生装置的进汽口，蒸气产生装置的排气口、发酵装置的排气口均与循环泵的进气口相连。
优选地，污泥的水解碳化处理系统还包括汽轮机、发电机和离合器，所述汽轮机的输出轴通过离合器与发电机的动办输入轴相连。
优选地，所述发电机包括：所述发电机至少包括发电机至少包括外壳、置于外壳内的定子和转子，定子至少包括N个线圈，所述N个线圈组成一个圆环并置于转子外周;所述转子包括动力输入轴，设置在动力输入轴上并与动力输入轴的同心的大转子，所述大转子包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次金属钕环、特氟龙环、永磁体环和铜环，所述启磁体上部为N极性，下部为S极性;所述转子还包括N个小转子，所述转子为圆柱体，从内到外依次为金属钕环、特氟龙环、永磁体环和铜环，所述永磁体上部为S极，下部为N极。
优选地，当转子的转速达到一定值后，汽轮机的输出轴与发电机的动力输入轴离合。
为实现所述发明目的，本发明的另一方面提供一种污泥的水解碳化处理方法，其特征在于，包括：在混合器中，将设定重量份的污泥、秸杆和已发酵的混料进行混合形成混合物;在发酵器中对混合物进行发酵从而产生生物气及发酵混料;利用生物气通过蒸汽产生装置对水进行加热而生成水蒸汽;利用碳化装置在设置压力及水蒸汽的作用下对发酵的混料进行碳化，生成污泥碳。
优选地，污泥、秸杆和已发酵的混料的重量份分别为：含水量为44-50%的污泥50-60重量份;秸杆：30-40重量份;已发酵的混料：10-20重量份。
优选地，碳化装置中加入高温蒸汽的的温度140℃-280℃，碳化装置中的压力在2200-2800KPa之间。
与现有技术相比，本发明提供的污泥的水解碳化处理系统及方法，其利用污泥及秸杆制备了污泥碳，所产生的污泥碳松软，用作废料便于被植物吸收。