[发明专利]蒸汽热浸提处理污泥的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及污泥的处理方法，具体涉及采用蒸汽热浸提处理污泥的 方法，属于固废处理技术领域。

背景技术

2012年我国投入运营的污水处理设施日处理污水1.16亿立方，日产 污泥近10万吨(以80％含水率计)。污泥中富集了难降解有机物、重金 属、病毒、细菌等，治理难度高。不同于焚烧和填埋等传统技术，热水 解技术可显著改善污泥的脱水性能和可生化性能，其处理后的产物可资 源化利用，在实现污泥减量化的同时实现资源化和无害化。

中国专利20041203414.2公开了一种剩余污泥的处理方法，由热水 解、厌氧消化和脱水三个单元组成。热水解单元采用高压釜为反应器， 反应温度110～190℃，反应时间15～75分钟。厌氧消化单元采用厌氧序 批式反应器，停留时间7.5～10天。脱水单元采用离心脱水，转速 2500～3000转/分钟，脱水后泥饼含水率为45％～50％。该专利属于“热水 解-厌氧消化”工艺，整个工艺较为繁琐；热水解在该类工艺中仅为预处 理，相比传统厌氧消化虽节省了一半的时间，但仍然需要近10天的后续 厌氧消化，处理效率仍不够理想。

中国专利20121023419.4公开了一种用于污泥水热预处理的装置及 方法，由两个交替运行的蒸煮釜组成。首先向第一蒸煮釜注入添加了碱 的稀释水，再将第二蒸煮釜的泄压蒸汽注入第一蒸煮釜以预热稀释水； 污泥经破碎进入第一蒸煮釜并与稀释水混合均匀；最后通入高温蒸汽直 接加热污泥，反应温度130～180℃，反应压力0.5～1.5MPa，停留时间 15～45min。如此循环交替运行两个蒸煮釜，以最大程度利用余热。该专 利仍然仅用于污泥的预处理，需要添加稀释水和碱；虽对泄压蒸汽进行 了充分利用，但稀释水的加入使得能耗增加。

中国专利20091026548.7公开了一种用于污泥水热反应的卧式反应 器。该专利的反应器为双层卧式反应釜，中轴线上水平安装有搅拌器， 搅拌刮刀具有一定角度，可实现污泥的卸料。高温水蒸汽一部分直接进 入内筒与污泥直接接触，另一部分进入夹套加快升温过程。该发明无需 对80％含水率污泥进行稀释，降低了能量消耗。该专利将传统立式反应 釜改为卧式反应釜，并且无需对污泥进行稀释，但搅拌器的能耗较高， 综合来看能耗也较高。

中国专利20081021666.9公开了一种从污泥制备液体肥料的工艺及 系统。该专利采用150～300℃、1.5～3.0MPa的水蒸气与湿污泥原料混合 搅拌，加热并保持20～60分钟，后在0.5～8小时内冷却至100℃以下，经 固液分离得到液体肥和半干固体。该专利采用了搅拌，对大型高温高压 容器实施搅拌难度大，且搅拌能耗较高；整个过程中污泥与蒸汽、水混 杂在一起，未能实现泥水的及时分离。

可以看出，目前污泥的处理技术普高能耗高、工艺繁杂、处理不彻 底，亟需开发一种成本低廉、工艺简便、资源化利用程度高的新的污泥 处理方法。

发明内容

针对现有污泥处理技术能耗高、工艺复杂等问题，本发明提出了采 用蒸汽热降解处理污泥的新方法，同时可浸提污泥中有机质，即采用蒸 汽破坏污泥细胞结构，溶出有机质并将其中的大部分转移至液相产物(浸 提液)中，从而达到污泥的减量化和资源再利用的目的。

本发明所述的蒸汽热浸提处理污泥的方法，包括如下步骤：

(1)将污泥盛放于物料框内并置于反应釜中，物料框为上部敞口的 网状结构，能够截住污泥停留于物料框的同时，过滤水份和浸提液并滴 落于釜底成为釜液，并且物料框不与釜液接触，密闭反应釜，抽真空至 表压为-0.06MPa～-0.07MPa；

(2)将高温蒸汽通入反应釜，保持釜内温度在150℃～300℃，维持 5～20小时；高温蒸汽直接与污泥接触传热，利用蒸汽的相变热加热、降 解污泥；

(3)浸提后的反应釜自然降温至室温，打开反应釜，从物料框内取 出残余污泥，排放釜液。

反应釜整个外表面保温良好，反应釜内部有盛放待处理污泥的物料 框，物料框上端敞口，可从敞口处添加和取出污泥，四周和底部为200～300 目的滤网。滤网用于过滤污泥中的水份，同时可将污泥截留于物料框内， 滤网可以为耐腐蚀、耐高温、强度好的材质制成，优选不锈钢材质的滤 网。