公布日：2022.12.16
申請(qǐng)日：2022.05.12
分類號(hào)：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F103/06(2006.01)N
摘要
本申請(qǐng)公開了一種基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，包括以下步驟：將污泥與滲瀝液輸送至均質(zhì)裝置中進(jìn)行均質(zhì)混合，得到均質(zhì)混合物。將均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，得到水解產(chǎn)物。將水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離，得到固體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物。將固體產(chǎn)物制成顆粒和/或進(jìn)行焚燒，液體產(chǎn)物用作營(yíng)養(yǎng)液和/或厭氧消化有機(jī)質(zhì)產(chǎn)沼氣。本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖呋療崴饧夹g(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，使得污泥得到較好的無害化、減量化、資源化處置。
權(quán)利要求書
1.一種基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，包括以下步驟：將污泥與滲瀝液輸送至均質(zhì)裝置中進(jìn)行均質(zhì)混合，得到均質(zhì)混合物；將所述均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，得到水解產(chǎn)物；將所述水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離，得到固體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物；將所述固體產(chǎn)物制成顆粒和/或進(jìn)行焚燒，所述液體產(chǎn)物用作營(yíng)養(yǎng)液和/或厭氧消化有機(jī)質(zhì)產(chǎn)沼氣。
2.如權(quán)利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，包括：將所述均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中，并使得所述水解處理裝置的溫度達(dá)到催化熱水解溫度，且持續(xù)性地?cái)噭?dòng)所述水解處理裝置中的所述均質(zhì)混合物，然后將催化劑以預(yù)設(shè)輸送速度輸送至所述水解處理裝置中，并與所述水解處理裝置中的所述均質(zhì)混合物混合均勻，接著使得所述水解處理裝置中的氣壓達(dá)到催化熱水解氣壓，并保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，所述催化熱水解溫度為100℃-150℃，所述催化劑預(yù)設(shè)輸送速度為1L/min-6L/min，所述催化熱水解氣壓為0.7Mpa-1.5Mpa，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為0.5小時(shí)-5小時(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離之前，將所述水解處理裝置中的氣體以第一預(yù)設(shè)排出速度排出，直至所述水解處理裝置中的氣壓降至預(yù)設(shè)氣壓0.20MPa，然后將所述水解處理裝置中的氣體以大于所述第一預(yù)設(shè)排出速度的第二預(yù)設(shè)排出速度排出，直至所述水解處理裝置中的氣壓降至常壓。
5.如權(quán)利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，經(jīng)固液分離后得到的固體產(chǎn)物為具有60%-80%含水率的污泥，固體產(chǎn)物的有機(jī)物去除率大于30%。
6.如權(quán)利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，經(jīng)固液分離后得到的固體產(chǎn)物為具有60%-80%含水率的污泥，將所述固體產(chǎn)物送至污泥破碎設(shè)備和污泥干化設(shè)備進(jìn)行破碎、干化成3-5cm粒徑、40-50%含水率的顆粒，便于后續(xù)資源化應(yīng)用；和/或，將所述固體產(chǎn)物輸送至垃圾焚燒廠焚燒裝置進(jìn)行焚燒處理作為應(yīng)急處置方式，利用垃圾焚燒發(fā)電的余熱蒸汽用于催化熱水解加熱以及污泥的干化脫水。
7.如權(quán)利要求6所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述顆粒與其他原材料、添加劑在燒制設(shè)備中進(jìn)行摻燒制成陶粒，和/或，將所述顆粒直接燒成灰渣，使用所述液相產(chǎn)物厭氧消化產(chǎn)生的沼氣作為制成陶粒和燒成灰渣的燃料；將所述陶�；蚧以罄m(xù)制成陶磚以作為建筑基材進(jìn)行資源化利用。
8.如權(quán)利要求6所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述顆粒用于道路施工回填。
9.如權(quán)利要求6所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述顆粒添加有機(jī)營(yíng)養(yǎng)液后用于園林綠化或土壤改良。
10.如權(quán)利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述液體產(chǎn)物作為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)液添加至污泥中用于園林綠化或土壤改良，和/或?qū)⒁后w產(chǎn)物進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)生沼氣后續(xù)提純后作為燃料直接用于污泥制陶粒，和/或，將所述固體產(chǎn)物直接燒成灰渣。
發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在催化熱水解狀態(tài)下更加充分、效率更高的對(duì)污泥與滲瀝液進(jìn)行水解，同時(shí)水解對(duì)于污泥的資源化路徑有著極大的促進(jìn)作用。
污泥與滲瀝液混合進(jìn)行催化熱水解主要有以下優(yōu)勢(shì)：在高溫高壓條件下，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)污泥的破壁、有機(jī)物的溶出和病原體的殺滅、改善脫水性能、高效脫臭，保證液相部分厭氧消化系統(tǒng)的高效運(yùn)行。催化熱水解使得有機(jī)物分子量減小、易于生物降解的部分液化溶解進(jìn)入液相，使液相COD增加從而提高了甲烷產(chǎn)量�；旌纤饪商嵘勰嗔鲃�(dòng)性和改善脫水性能，殺滅病菌、除臭。使得處理后污泥的資源化處置途徑趨于多樣化。
本申請(qǐng)采用了下列技術(shù)方案：本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，包括以下步驟：將污泥與滲瀝液輸送至均質(zhì)裝置中進(jìn)行均質(zhì)混合，得到均質(zhì)混合物。將均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，得到水解產(chǎn)物。將水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離，得到固體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物。將固體產(chǎn)物制成顆粒和/或進(jìn)行焚燒，液體產(chǎn)物用作營(yíng)養(yǎng)液和/或厭氧消化有機(jī)質(zhì)，例如，將液體產(chǎn)物輸送至厭氧裝置中進(jìn)行厭氧消化，得到沼氣。
進(jìn)一步地，將均質(zhì)混合物送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，包括：將均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中，并使得水解處理裝置的溫度達(dá)到催化熱水解溫度，且持續(xù)性地?cái)噭?dòng)水解處理裝置中的均質(zhì)混合物，然后將催化劑以預(yù)設(shè)輸送速度輸送至水解處理裝置中，并與水解處理裝置中的均質(zhì)混合物混合均勻，接著使得水解處理裝置中的氣壓達(dá)到催化熱水解氣壓，并保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)。
進(jìn)一步地，催化熱水解溫度為100℃-150℃。
進(jìn)一步地，催化熱水解溫度為120℃。
進(jìn)一步地，催化劑的預(yù)設(shè)輸送速度為1L/min-6L/min。
進(jìn)一步地，催化熱水解氣壓為0.7Mpa-1.5Mpa。
進(jìn)一步地，催化熱水解的預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為0.5小時(shí)-5小時(shí)。
進(jìn)一步地，將水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離之前，將水解處理裝置中的氣體以第一預(yù)設(shè)排出速度排出，直至水解處理裝置中的氣壓降至預(yù)設(shè)氣壓0.20MPa，然后將水解處理裝置中的氣體以大于第一預(yù)設(shè)排出速度的第二預(yù)設(shè)排出速度排出，直至水解處理裝置中的氣壓降至常壓。進(jìn)一步地，經(jīng)固液分離后得到的固體產(chǎn)物為具有60%-80%含水率的污泥，固體產(chǎn)物的有機(jī)物去除率大于30%。
進(jìn)一步地，經(jīng)固液分離后得到的固體產(chǎn)物為具有60%-80%含水率的污泥，將所述固體產(chǎn)物送至污泥破碎設(shè)備和污泥干化設(shè)備進(jìn)行破碎、干化成3-5cm粒徑、40-50%含水率的顆粒，便于后續(xù)資源化應(yīng)用。
進(jìn)一步地，將所述顆粒與其他原材料、添加劑在燒制設(shè)備中進(jìn)行摻燒制成陶粒，陶粒中的污泥占比大于50%，和/或，將顆粒直接燒成灰渣，使用液相產(chǎn)物厭氧消化產(chǎn)生的沼氣作為制成陶粒和燒成灰渣的燃料。將陶�；蚧以罄m(xù)可制成陶磚作為建筑基材進(jìn)行資源化應(yīng)用。
進(jìn)一步地，也可將所述顆粒用于道路施工回填。
進(jìn)一步地，還可以將所述顆粒添加有機(jī)營(yíng)養(yǎng)液平衡酸堿度，同時(shí)增加泥質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量，后續(xù)可用于園林綠化或土壤改良。
進(jìn)一步地，和/或，將所述固體產(chǎn)物輸送至園區(qū)垃圾焚燒廠焚燒裝置進(jìn)行焚燒處理作為應(yīng)急處置方式，焚燒發(fā)電后的余熱蒸汽可作為催化熱水解及污泥干化的熱源。
進(jìn)一步地，將所述液體產(chǎn)物作為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)液添加至污泥中用于園林綠化或土壤改良，也可將液體產(chǎn)物進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)生沼氣，后續(xù)經(jīng)提純后作為燃料可直接用于污泥制陶粒過程，和/或，將固體產(chǎn)物直接燒成灰渣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有如下有益效果：本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖呋療崴饧夹g(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，使得污泥與滲瀝液能夠高效且充分的水解，并且能夠節(jié)約能源。另外，本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖呋療崴饧夹g(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法中液相部分進(jìn)行厭氧消化相較于以滲瀝液?jiǎn)渭儏捬跸漠a(chǎn)氣收益得到明顯提升，同時(shí)對(duì)固相部分的處置也解決了平時(shí)處置困難的污泥的資源化路徑問題。此外，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈勰嗯c滲瀝液混合催化熱水解工藝產(chǎn)生的能量足以覆蓋水解工藝本身的耗能以及后續(xù)污泥的干化耗能，實(shí)現(xiàn)資源高效利用。為污泥的資源化利用這一難題提供了合適且可行的路徑。
（發(fā)明人：王玉忠;周磊;何邦權(quán);陳杰）
