[发明专利]有机废料、尤其是净化站污泥的处理方法及实施这种方法的设备

说明书

本发明涉及用于产生能量和/或卫生化有机物质的处理有机废料的方法、尤其是处理净化站污泥的方法，包括有机废料物流的至少一部分的第一嗜温或嗜热类型的消化步骤(13)，并且包括以下步骤：使所有消化和未消化废料脱水(15)；通过注入氧化剂并且借助加热措施达到所需温度，将脱水废料曝气热水解(16)，所述氧化剂的量小于与用于氧化有机物质的化学计量相对应的量；以及水解废料物流的第二嗜温或嗜热类型的消化(17)。

技术领域

本发明涉及有机废料、尤其是净化站污泥的处理方法，以产生能量和/或卫生化有机物质，包括有机废料物流的至少一部分的第一嗜温或嗜热类型的消化步骤。

本发明的领域是有机废料、尤其是水处理过程中产生的有机废料的消化的领域。

背景技术

术语“生物气体”在下文中将指由消化过程产生的气体。这种生物气体包括基本上由甲烷、二氧化碳和水构成的混合物。

术语“难处置污泥”将指任何以下这样的有机物质：其在35-40℃下20天的嗜温消化使得无法将大于40％的初始存在的有机物质转化为由甲烷构成的生物气体。

术语“易处置污泥”将指任何以下这样的有机物质：其在35-40℃下20天的嗜温消化能够减少大于40％的所存在的有机物质。

有机物质的消化是一种非常有效的产生能量的方式。这就是为什么其得到很大发展的原因。但它具有一些缺陷：

1、大设备尺寸，以具有使得能够将“难处置”有机物质转化成甲烷的长停留期。有机分子的水解步骤是限制性步骤。

2、仅一部分有机物质可被转化为甲烷。尤其是，有机物质中的细胞壁是难以被消化的。用于将有机物质转化为污泥的设备的总收率很少大于50％。

3、需要加热消化器以使其保温，这消耗了能量。

为了克服缺陷2，热水解工艺被设置。由于该热水解，更大部分的有机物质可在更短的时间内被消化，因为该水解不再是一个限制性步骤，并且有机物质、尤其是细胞壁被分解并且变得易消化。

该水解还使得能够降低污泥的粘度，由此使得能够在消化器中消化高浓度的污泥，并且同时具有均匀的搅拌。

但是，所述热水解工艺也具有缺陷：

-高设备成本，这取决于穿过这些设备的流量，

-高使用成本，因为需要利用能量(有时是昂贵的能量)加热污泥。

与消化的有机物质的量成比例产生的氨水对于高浓度下的消化来说是有毒害的。这种现象因而阻碍了在消化器中高浓度有机物质的使用，因而降低了浓缩干物质以减小热水解尺寸的益处。甚至被扩大(“增强”)的消化收率都很少超过50％。

还已知湿式氧化(OVH)工艺。通常，产生生物气体的总收率不超过初始有机物质的30％。而且，这些OVH工艺具有以下缺陷：

-高设备成本，这取决于穿过这些设备的流量，

-使用热交换器的问题，要求温度被升至足够高以便自身发生燃烧反应。

US 2005/0194311公开了一种用于处理有机废料的方法，包括两阶段消化器：第一反应器实现酸化水解功能，而第二反应器实现产甲烷作用。这涉及两个反应器的组合，其形成消化器并且进行消化，即以有机物质为原料产生甲烷。仅存在同时消化水解污泥和未水解污泥的单一“消化体系”的事实限制了破坏收率。根据US 2005/0194311的体系基本上只能在消化体系的上游提供水解。

发明内容

本发明的目的尤其在于提供之前限定类型的方法，其使得能够改善能量和卫生化物质的生产，而不需要过高的设备和使用成本。