[实用新型]一种用于污泥水热预处理的装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及固废资源化利用领域，尤其涉及一种用于污泥、尤其是高含固（如脱水的）污泥的水热预处理装置。

背景技术：

城市污泥是指城市污水处理厂在对污水处理过程中所产生的沉积物以及污水表面飘出的浮沫所形成的残渣的总称。目前，我国城市污泥年产生量已经达到3000万吨（以含水率80%的脱水污泥估算）的规模，至“十二五”末期，预计将达到近5000万吨的规模。然而，我国污泥处理工艺起步较晚，早期建设的污水处理厂存在“重水轻泥”的现象，污泥的安全处理成为我国水污染控制领域的薄弱环节。

根据国外在污泥处理方面的相关技术，目前涵盖西方95%以上主流污泥处理的技术路线有以下四种：深度脱水+填埋，干化+焚烧+灰渣填埋或建材利用，好氧发酵+土地利用（农用为主）以及厌氧消化+土地利用（农用为主）。

由于可持续发展的社会需求和政府部门的政策扶持，当今城市污泥处理的重心已由污染控制转向资源开发。污泥的厌氧消化技术，因其具有的诸多优点，已经成为国内外污泥处理的热点之一。

城市污泥脱水处理后所形成的脱水污泥，通常含水率约为80%，如不妥善处理，仍将对环境造成二次污染，同时也是对可再生资源的浪费。但脱水污泥粘性大、脱水性能差、厌氧消化性能也较低，从而限制了其进一步的稳定化处理与安全处置。因此，开发一种能够促进后续脱水或厌氧消化效果的预处理技术与装置，将有助于解决污泥后续处理的难题。

发明内容：

本实用新型的发明技术涉及一种用于污泥、尤其是高含固（如脱水的）污泥的水热预处理的装置和方法。所述装置包括至少两个水热蒸煮釜，而所述方法是通过本实用新型装置的两个水热蒸煮釜的交替运行来实现的。

本实用新型的用于脱水污泥水热预处理的装置包括至少两个水热蒸煮釜，其中每一水热蒸煮釜包括进料口、破碎器、蒸汽进口、蒸汽喷嘴、用作排出泄压蒸汽或引入余热蒸汽的蒸汽接口、出料口以及用于控制与另一蒸煮釜之间蒸汽连通的阀门。

根据本实用新型的实施方式，所述装置包括至少第一水热蒸煮釜和与所述第一水热蒸煮釜连接操作的第二水热蒸煮釜，其中所述第一水热蒸煮釜设置有第一进料口、第一破碎器、第一蒸汽进口、第一蒸汽喷嘴、第一出料口和第一蒸汽接口，而所述第二水热蒸煮釜设置有第二进料口、第二破碎器、第二蒸汽进口、第二蒸汽喷嘴、第二出料口和第二蒸汽接口；其中所述第一破碎器和所述第二破碎器分别与所述第一进料口和所述第一进料口配合设置用来对送入的物料进行粉碎。在此，“第一”和“第二”是相对性的表述。

所述第一水热蒸煮釜和所述第二水热蒸煮釜采用并联交替方式运行；针对所述第一水热蒸煮釜和所述第二水热蒸煮釜相对来说，向其中处于反应阶段的水热蒸煮釜引入来自处于泄压阶段的水热蒸煮釜的泄压蒸汽用以对稀释水或/和物料进行预热。

利用本实用新型的装置，进行脱水污泥水热预处理的方法所涉及的主要工艺操作，针对每个水热蒸煮釜的一个完整运行周期来说，包括：

1）向第一水热蒸煮釜内加入稀释水，其中优选地在稀释水中添加适量的碱，以利于促进污泥的水解反应；

2）向所述第一水热蒸煮釜导入来自所述第二水热蒸煮釜的泄压蒸汽，用以预热所述第一水热蒸煮釜中的稀释水；

3）将脱水污泥的物料通过泵从顶部送入第一水热蒸煮釜，通过在釜体物料进口处设置的破碎装置使物料破碎成小块而进入已经过预热的稀释水中，并分散均匀；

4）向所述第一水热蒸煮釜导入锅炉蒸汽，通过所述第一蒸汽喷嘴实现对所述物料的搅拌并使所述物料在蒸汽搅拌作用下加热升温，利用蒸汽喷入釜内动力实现物料搅拌使釜内的所述物料处于水热反应所需的温度和压力条件；

5）使所述第一蒸煮釜内的反应在所述温度和压力条件下维持需要的保持时间，以使所述物料充分水解并完全浆化；

6）将所述第一水热蒸煮釜内的泄压蒸汽导入所述第二水热蒸煮釜，用以对所述第二水热蒸煮釜中的稀释水进行预热；以及

7）将经过水热预处理的物料（熟料）从所述第一水热蒸煮釜排出。

本发明提供了可有效地实现脱水污泥的水热预处理的装置和方法，相关设备操作可靠性高，热利用效率高，且无需闪蒸操作。本发明的装置和方法具有以下优点：

1）相对于其它水热预处理装备和方法而言，具有更高的能量利用效率，可几乎全部回收泄压过程所释放的蒸汽热能；

2）通过先加入水，再加入污泥物料的控制措施，可以保证釜内物料充分地均匀混合并具有较低的粘滞度，从而在水热反应中能够实现有效的传热；