申請日2015.07.24

　　公開(公告)日2017.05.24

　　IPC分類號C02F11/00

　　摘要

　　一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝由除臭裝置、壓縮空氣裝置、污泥脫水裝置、污泥輸送裝置、污泥料倉、預(yù)熱反應(yīng)器、換能器、主反應(yīng)器、二級反應(yīng)器、冷凝水閃蒸裝置、物料閃蒸裝置、物料暫存罐、加藥裝置、上清液濃縮裝置、儲水罐、水輸送裝置組成，可對污泥進(jìn)行連續(xù)化處理，最終產(chǎn)生的富營養(yǎng)土可作為綠化土或有機肥使用,水解濃縮液可作為泡沫混凝土和泡沫滅火劑等原料，分離出的冷凝水可作為整套系統(tǒng)的補水，從而實現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化處理;水解反應(yīng)產(chǎn)生的氣體收集后統(tǒng)一由除臭裝置處理;冷凝水閃蒸裝置和物料閃蒸裝置利用高溫冷凝水和高溫物料負(fù)壓閃蒸產(chǎn)生蒸汽預(yù)熱污泥，有效提高系統(tǒng)效率，降低能耗，從而實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝由除臭裝置(1)、壓縮空氣裝置(2)、污泥脫水裝置(3)、污泥輸送裝置(4)、污泥料倉(5)、預(yù)熱反應(yīng)器(6)、換能器(7)、主反應(yīng)器(8)、二級反應(yīng)器(9)、冷凝水閃蒸裝置(10)、物料閃蒸裝置(11)、物料暫存罐(12)、加藥裝置(13)、上清液濃縮裝置(14)、儲水罐(15)、水輸送裝置(16)組成，壓縮空氣裝置(2)的出口與預(yù)熱反應(yīng)器壓縮空氣進(jìn)口(6-02)、主反應(yīng)器壓縮空氣進(jìn)口(8-01)、二級反應(yīng)器壓縮空氣進(jìn)口(9-01)相連，除臭裝置(1)的進(jìn)口與污泥料倉排氣口(5-02)、預(yù)熱反應(yīng)器排氣口(6-03)、主反應(yīng)器排氣口(8-03)、二級反應(yīng)器排氣口(9-03)相連，污泥輸送裝置(4)的出口與污泥料倉物料進(jìn)口(5-01)相連，加藥裝置(13)的出口與污泥輸送裝置(4)的加藥口相連，污泥料倉物料出口(5-04)連接污泥輸送裝置(4)，污泥輸送裝置(4)的出口與預(yù)熱反應(yīng)器物料進(jìn)口(6-01)相連，預(yù)熱反應(yīng)器物料出口(6-05)連接污泥輸送裝置(4)，污泥輸送裝置(4)的出口與換能器(7)的入口相連，換能器(7)的出口連接污泥輸送裝置(4)，污泥輸送裝置(4)的出口與主反應(yīng)器物料進(jìn)口(8-06)相連，主反應(yīng)器物料出口(8-02)連接污泥輸送裝置(4)，污泥輸送裝置(4)的出口與二級反應(yīng)器物料進(jìn)口(9-02)相連，二級反應(yīng)器物料出口(9-05)連接污泥輸送裝置(4)，污泥輸送裝置(4)的出口與物料閃蒸裝置(11)的高溫入口相連，物料閃蒸裝置(11)的低溫出口經(jīng)污泥輸送裝置(4)與污泥脫水裝置(3)的物料進(jìn)口相連，物料閃蒸裝置(11)的蒸汽出口與預(yù)熱反應(yīng)器蒸汽入口(6-04)相連，污泥脫水裝置(3)的水出口通過污泥輸送裝置(4)與上清液濃縮裝置(14)的料液進(jìn)口相連，上清液濃縮裝置(14)的水出口與儲水罐(15)的進(jìn)口相連，冷凝水閃蒸裝置(10)的入口與主反應(yīng)器冷凝水出口(8-05)、二級反應(yīng)器冷凝水出口(9-06)相連，冷凝水閃蒸裝置(10)的蒸汽出口與預(yù)熱反應(yīng)器蒸汽入口(6-04)相連，冷凝水閃蒸裝置(10)的水出口通過水輸送裝置(16)與儲水罐(15)的進(jìn)口相連，其特征在于：污泥料倉(5)設(shè)有物料進(jìn)口(5-01)、物料出口(5-04)、排氣口(5-02)，外側(cè)設(shè)有蒸汽預(yù)熱盤管(5-03)，其中底部為雙料斗結(jié)構(gòu)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，其特征在于：污泥輸送裝置(4)由螺旋輸送器、管路、閥門或污泥螺桿泵、管路、閥門組成;水輸送裝置(16)由管道泵、管路、閥門或真空水泵、管路、閥門組成。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，其特征在于：加藥裝置(13)為加堿、加酸、加絮凝劑、加防腐劑中的一種。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，其特征在于：預(yù)熱反應(yīng)器(6)外形為圓柱形，由內(nèi)外兩層組成，內(nèi)層設(shè)有物料進(jìn)口(6-01)、物料出口(6-05)、壓縮空氣進(jìn)口(6-02)、排氣口(6-03)、攪拌器(6-09)，外層設(shè)有蒸汽入口(6-04)、冷凝水出口(6-08)，預(yù)熱反應(yīng)器冷凝水出口(6-08)處裝有真空罐(6-07)，真空罐(6-07)配有真空泵(6-06)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，其特征在于：主反應(yīng)器(8)外形為圓柱形，由內(nèi)外兩層組成，外層又分為上下兩個部分，內(nèi)層設(shè)有物料進(jìn)口(8-06)、物料出口(8-02)、壓縮空氣進(jìn)口(8-01)、排氣口(8-03)、攪拌器(8-07);外層設(shè)有蒸汽入口(8-04)、冷凝水出口(8-05)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，其特征在于：二級反應(yīng)器(9)外形為圓柱形，由內(nèi)外兩層組成，內(nèi)層設(shè)有物料進(jìn)口(9-02)、物料出口(9-05)、壓縮空氣進(jìn)口(9-01)、排氣口(9-03)、攪拌器(9-07)，外層設(shè)有蒸汽入口(9-04)、冷凝水出口(9-06)。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，其特征在于：換能器(7)為超聲波發(fā)射裝置。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，其特征在于：污泥脫水裝置(3)為污泥疊螺機或板框式壓濾機。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，其特征在于：上清液濃縮裝置(14)為MVR裝置或多效蒸發(fā)裝置。

　　說明書

　　一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種污泥處理工藝，特別是一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，城市化率的不斷提升，城鎮(zhèn)生活污水排放快速增長，污水處理行業(yè)也得到快速發(fā)展。每處理萬噸城鎮(zhèn)生活污水可產(chǎn)生10-15噸污泥(含水率80%)。城市污泥含有大量有機質(zhì)和營養(yǎng)元素，同時還含有大量的重金屬物質(zhì)和有毒微生物。如果污泥處理處置不當(dāng)，不但占用大量的有限耕地，還會對地表環(huán)境和地下水造成嚴(yán)重的污染和破壞，甚至造成二次污染。

　　近年來，歐盟和美國等發(fā)達(dá)國家不斷開發(fā)污泥處置和資源化利用的新方法。我國的污泥處理、處置技術(shù)尚處于起始階段，目前污泥處置方式主要有直接脫水后的土地填埋(占63%)、污泥發(fā)酵和堆肥農(nóng)用(占14%)，以及焚燒和綜合利用等。

　　對于污泥的資源化處理，已有很多學(xué)者及企業(yè)致力于該方面的研究，甚至有的已經(jīng)開始小范圍的推廣使用了，但都存在一定的不足，比如不能連續(xù)化處理，設(shè)備體積大，投資高，能耗大，能源優(yōu)化結(jié)構(gòu)不夠合理，余壓余熱沒能合理利用，外加能源浪費等，與節(jié)能環(huán)保的要求還有一定的差距。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對現(xiàn)有方法及裝置的以上缺點，本發(fā)明提供一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝，通過獨特的化工催化水解工藝，使污泥菌膠團(tuán)、有機物顆粒破碎，同時使微生物細(xì)胞水解破壁，釋放蛋白質(zhì)，最終得到污泥水解濃縮液和富營養(yǎng)渣土，實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化處理。系統(tǒng)回收高溫冷凝水，與水解反應(yīng)后的高溫污泥溶液一起閃蒸，產(chǎn)生的蒸汽預(yù)熱水解反應(yīng)前的污泥，預(yù)熱后產(chǎn)生的冷凝水進(jìn)行回收并作為工藝用水再利用。整套系統(tǒng)連續(xù)化運行，具有生產(chǎn)效率高、運行成本低、工藝穩(wěn)定、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

　　一種污泥連續(xù)化資源化處理工藝由除臭裝置、壓縮空氣裝置、污泥脫水裝置、污泥輸送裝置、污泥料倉、預(yù)熱反應(yīng)器、換能器、主反應(yīng)器、二級反應(yīng)器、冷凝水閃蒸裝置、物料閃蒸裝置、物料暫存罐、加藥裝置、上清液濃縮裝置、儲水罐、水輸送裝置組成。

　　壓縮空氣裝置的出口與預(yù)熱反應(yīng)器壓縮空氣進(jìn)口、主反應(yīng)器壓縮空氣進(jìn)口、二級反應(yīng)器壓縮空氣進(jìn)口相連，除臭裝置進(jìn)口與污泥料倉排氣口、預(yù)熱反應(yīng)器排氣口、主反應(yīng)器排氣口、二級反應(yīng)器排氣口相連，污泥輸送裝置的出口與污泥料倉污泥進(jìn)口相連，加藥裝置出口與污泥輸送裝置加藥口相連，污泥料倉的出口連接污泥輸送裝置，污泥輸送裝置的出口與預(yù)熱反應(yīng)器物料進(jìn)口相連，預(yù)熱反應(yīng)器物料出口連接污泥輸送裝置，污泥輸送裝置的出口與換能器入口相連，換能器出口連接污泥輸送裝置，污泥輸送裝置的出口與主反應(yīng)器的物料進(jìn)口相連，主反應(yīng)器的物料出口連接污泥輸送裝置，污泥輸送裝置的出口與二級反應(yīng)器的物料進(jìn)口相連，二級反應(yīng)器的物料出口連接污泥輸送裝置，污泥輸送裝置的出口與物料閃蒸裝置的高溫入口相連，物料閃蒸裝置的低溫出口經(jīng)污泥輸送裝置與污泥脫水裝置物料進(jìn)口相連，物料閃蒸裝置的蒸汽出口與預(yù)熱反應(yīng)器的蒸汽入口相連，污泥脫水裝置的水出口通過污泥輸送裝置與上清液濃縮裝置的料液進(jìn)口相連，上清液濃縮裝置的水出口與儲水罐進(jìn)口相連。冷凝水閃蒸裝置的入口與主反應(yīng)器、二級反應(yīng)器的冷凝水出口相連，冷凝水閃蒸裝置的蒸汽出口與預(yù)熱反應(yīng)器的蒸汽入口相連，冷凝水閃蒸裝置的水出口通過水輸送裝置與儲水罐進(jìn)口相連。

　　污泥料倉設(shè)有物料進(jìn)口、物料出口、排氣口，底部為雙料斗結(jié)構(gòu)，外側(cè)設(shè)有蒸汽預(yù)熱盤管。

　　污泥輸送裝置由螺旋輸送器、管路、閥門或污泥螺桿泵、管路、閥門組成;水輸送裝置由管道泵、管路、閥門或真空水泵、管路、閥門組成。

　　加藥裝置為加堿、加酸、加絮凝劑、加防腐劑中的一種。

　　預(yù)熱反應(yīng)器外形為圓柱形，由內(nèi)外兩層組成，內(nèi)層設(shè)有物料進(jìn)口、物料出口、壓縮空氣進(jìn)口、排氣口、攪拌器，外層設(shè)有蒸汽入口、冷凝水出口;預(yù)熱反應(yīng)器冷凝水出口處裝有真空罐，真空罐配有真空泵。

　　主反應(yīng)器外形為圓柱形，由內(nèi)外兩層組成，外層又分為上下兩個部分;主反應(yīng)器內(nèi)層設(shè)有物料進(jìn)口、物料出口、壓縮空氣進(jìn)口、排氣口、攪拌器;外層設(shè)有蒸汽入口、冷凝水出口。

　　二級反應(yīng)器外形為圓柱形，由內(nèi)外兩層組成;二級反應(yīng)器內(nèi)層設(shè)有物料進(jìn)口、物料出口、壓縮空氣進(jìn)口、排氣口、攪拌器;外層設(shè)有蒸汽入口、冷凝水出口。

　　換能器為超聲波發(fā)射裝置。

　　污泥脫水裝置為污泥疊螺機或板框式壓濾機。

　　上清液濃縮裝置為MVR裝置或多效蒸發(fā)裝置。

　　本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明，可去除污泥中的有害物質(zhì)，將污泥轉(zhuǎn)化為水解濃縮液和富含N、P、K和有機質(zhì)的營養(yǎng)渣土，經(jīng)上清液濃縮裝置得到的水解濃縮液可作為泡沫混凝土和泡沫滅火劑原料，經(jīng)污泥脫水裝置得到的富營養(yǎng)渣土可最為綠化土或有機肥使用，真是實現(xiàn)了污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化處理;污泥在預(yù)熱反應(yīng)器、主反應(yīng)器和二級反應(yīng)器內(nèi)逐級進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)更加充分、徹底;預(yù)熱反應(yīng)器和主反應(yīng)器之間增加換能器對污泥進(jìn)行微波強化，進(jìn)一步破碎有機物顆粒，保證反應(yīng)效果，縮短反應(yīng)時間;物料閃蒸裝置和冷凝水閃蒸裝置利用高溫物料和高溫冷凝水負(fù)壓閃蒸產(chǎn)生蒸汽預(yù)熱污泥料倉和預(yù)熱反應(yīng)器中的污泥，充分回收低品位熱能，提高了能源利用效率，降低系統(tǒng)能耗，實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能;水解反應(yīng)產(chǎn)生的氣體統(tǒng)一收集后在除臭裝置內(nèi)進(jìn)行處理，整套系統(tǒng)連續(xù)化運行，設(shè)備體積小、能耗低，提高了單臺設(shè)備使用效率，節(jié)能減排效果顯著。