[发明专利]一种消除或减少沼气中硅氧烷以及色度物质的预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，涉及一种通过物理或化学方法对污泥进行部分或全部预处理，实现有效降低污泥厌氧消化所产沼气中硅氧烷和色度物质的浓度预处理的方法。

 

背景技术    

厌氧消化是生产实践中污泥处理的常见形式，其产品之一是可再生能源沼气，其主要成分是甲烷和二氧化碳，此外还有含有一氧化碳、氢气、氨、氧气、硅氧烷和各种色度物质。色度物质包括醇、烷、脂、苯、酚、酸类等物质，硅氧烷是烷类物质中重要的部分，就其对沼气品质的影响而言是最重要的烷类物质，因为硅氧烷燃烧时会生成二氧化硅结晶，二氧化硅结晶是玻璃和石英的主要成分，对发动机损害极大。除此以外，硅氧烷还会在管路系统沉积，堵塞管路。为保护发动机和管路，需要将硅氧烷去除。常用的去除硅氧烷的方法有冷却法、活性炭吸附法、化学洗涤法等。一般情况下，去除硅氧烷的成本与硅氧烷的浓度正相关，即硅氧烷浓度越高，处理成本就越高。硅氧烷按照分子结构特征分为环状硅氧烷和线状硅氧烷，分别用字母D和L表示，如D1~D12，L1~L12，其中字母后面的数字表示分子式里硅原子的个数。

硅氧烷来自污水，包括生活污水和工业废水净化过程所产生的污泥。部分硅氧烷在污水厂的处理流程中就逃逸到大气中，其余的部分进入污泥。污泥在厌氧消化过程中，部分硅氧烷挥发进入气相，成为沼气中的痕量物质，浓度从几毫克/升到几百毫克/升。

除此以外，一些色度物质也能损害管路系统，增加沼气系统的使用和维护成本，与硅氧烷类似，所以在生产利用的时候也需要去除。

发明内容

本发明正是基于以上技术问题，提供一种可节省后续脱硅工艺运行成本、有效降低污泥厌氧消化所产生的沼气中硅氧烷和色度物质的浓度的预处理方法。

本发明的技术方案为：

一种消除或减少沼气中硅氧烷以及色度物质的预处理方法，首先使污泥进入浓度调节池，其污泥包括本厂污泥或外厂污泥，如果是外厂的污泥，则需首先进入污泥收集池，以调节流量和泥质。如果仅为本厂的污泥，则直接进入浓度调节池调节其浓度，如果本厂的污泥浓度较高，则需要对污泥进行稀释，如果本厂的污泥浓度较低，则需要对污泥进行浓缩，调节后污泥的浓度为0.5%~10%。这里污泥的浓度是指其中的干物质的质量百分含量。

经调整浓度后的污泥分为两部分，污泥按比例分配的目的是为了确保气体中硅氧烷含量达标，并使处理成本最低。分配的比例为质量比，例如可以选用3:7，也可以选用4:6，等，其中的一部分污泥直接进入厌氧消化罐，另一部分污泥先进行预处理，经过预处理后的污泥再进入厌氧消化罐，这两部分的污泥均在厌氧消化罐中进行厌氧消化反应，然后形成的沼气通过沼气管进入沼气储存罐，从厌氧消化罐的底部排出污泥。进入沼气储存罐后沼气进行沼气脱硅，去除其中的硅氧烷后在进入沼气利用设备，沼气利用设备，其产生的热量有一部分可提供给厌氧消化罐，这里维持厌氧消化罐温度就不需要消耗额外的能源了。

污泥预处理的方法可以采用①40～300℃的高温蒸煮、②采用压力为0.1MPa以上的力压蒸煮、③污泥球磨机处理、④压力为0.1-20 MPa的高压均质器处理、⑤电压5000-100,000伏特的高压脉冲放电处理、⑥采用污泥离心机裂解机处理、⑦污泥撞靶处理、⑧超声波处理等方法中的任意一种。污泥预处理的目的是为了改变污泥的微观结构，使其影响污泥厌氧消化系统的产沼特性，理由如下：一是在预处理过程中即可对色度物质和硅氧烷进行去除，这部分可大概可消除20%的色度物质和30%的硅氧烷；另一个是经处理的污泥能够释放出生物酶，很大程度上阻止厌氧消化时色度物质和硅氧烷向气相的转化，从而降低色度物质和硅氧烷在沼气中的浓度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（一）消除或减少沼气中的硅氧烷和色度物质，保护沼气利用设备，可减少沼气净化处理成本和沼气利用设备的维护成本；

（二）可实现智能化分析和控制，扩大污泥厌氧消化工艺的技术优势和市场可接受性。

 

附图说明

图1为本发明的生产工艺流程图；

图2为本发明中的实施例1中的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。