[发明专利]一种用于有机物料深度脱水装置及其深度脱水方法

权利要求书

1.一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)预处理：搅拌有机颗粒物料，并调节有机颗粒物料的含水率与温度；

(b)热水解：将步骤(a)中预处理后的有机颗粒物料放入水解釜中，有机颗粒物料进行热水解、热酸水解、或热碱水解以破坏有机颗粒物料外的粘稠有机物,降低污泥比阻,减少污泥中的吸附水及生化水,破坏生化污泥的细胞壁颗粒外壁,释放出颗粒内含生化水有机物,以进行水解有机颗粒物料内所含生化水的有机质；

(c)热氧化：将步骤(b)中热水解产物放入氧化釜中，热水解产物进行热氧化以释出生化水；

(d)固液分离：将步骤(c)中热氧化产物放入固液分离装置中，热氧化产物进行固液分离，获得深度脱水产物。

2.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：来源于浓缩槽、厌氧消化槽或好氧消化槽内的有机颗粒物料，以及含水率超过90％的有机颗粒物料,在步骤(a)之前，需要对有机颗粒物料进行初步脱水，以实现有机颗粒物料含水率达到85％-90％。

3.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)包括提温热水解、加温加酸水解、加温催化剂水解、加温碱水解、或加入酸化催化剂的水解，将预处理后的所述物料进行水解，获得水解产物；所述酸化催化剂包括弱碱强酸盐，所述弱碱强酸盐包括氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、氯化钙、硝酸钙、硫酸钙、氯化镁、硝酸镁和硫酸镁中一种或多种；所述催化剂还包括金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化镁、氧化锆中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)中，水解温度为120℃-160℃，水解时间为2min-60min；所述的热水解的步骤亦可包括在140℃-180℃之间的温度将预处理后的所述物料水解2min-30min，获得水解产物。

5.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括蛋白质，水解温度为120℃-230℃，水解时间为2min-120min，以实现获得蛋白质的水解产物。

6.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括脂肪，水解温度为80℃-180℃，水解时间为2min-120min，以实现获得脂肪的水解产物。

7.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(b)中，所述有机颗粒物料外围绕有粘稠有机物,有机颗粒物料内含生化水有机物，粘稠有机物和含生化水有机物包括糖，水解温度为140℃-230℃，水解时间为2min-120min，以实现获得糖的水解产物。

8.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：步骤(c)中，所述氧化釜内加入氧化剂，通过氧化热水解产物，以实现获得热氧化产物；所述氧化剂包括空气、氧气、过氧化氢、臭氧中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：所述步骤(c)中，氧化温度为140℃-300℃，氧化时间为10min-60min。

10.如权利要求9所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：所述步骤(c)中，氧化温度为180℃-230℃，氧化时间为10min-30min。

11.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：所述氧化釜内的热量传递到所述水解釜内，以实现所述氧化釜内热量的回收利用。

12.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：所述固液分离装置包括抽滤装置、压滤机和离心机中的一种，所述固液分离装置将步骤(c)中热氧化产物进行固液分离，以实现获得固体氧化产物和液体氧化产物。

13.如权利要求1所述的一种用于有机物料深度脱水方法，其特征在于：将步骤(d)中固体氧化产物和液体氧化产物进行填埋处理、焚烧处理或制成有机肥后回收利用。

14.一种用于有机物料深度脱水装置，其特征在于包括：

脱水预处理装置：包括离心机和压滤装置中的一种，以将含水率高于90％有机颗粒物料脱水至85％-90％；

预处理槽：所述预处理槽与所述脱水预处理装置的出料口连通，所述预处理槽为立式圆桶形槽,包含搅拌装置、物料进出口、热能回收设备、及添加剂进料口,用于将所述有机物料的含水率调节为85％-90％、温度调节为85℃-95℃、充分搅拌混和,并回收热氧化釜所产生的能源；

热水解釜：所述热水解釜的进料口与所述预处理槽装置的出料口连接，所述热水解釜上设有催化剂入口，催化剂从所述催化剂入口处进入所述热水解釜，所述热水解釜内设有搅拌器，所述搅拌器通过搅拌催化剂以及有机颗粒物料，经热水解反应以获得热水解产物，所述热水解釜与所述预处理槽装置通过第一热能回收设备连接，所述热水解釜通过所述第一热能回收设备为热水解釜的有机颗粒物料提供热量；

热氧化釜：可为卧式或立式釜,包含氧化剂的助溶设备、固液气三相搅拌器、物料进出口、及添加剂进料口；用于氧化所述水解产物,获得氧化产物；所述热氧化釜的进料口与所述热水解釜的出料口经由第二热能回收设备相连接，所述热氧化釜通过所述第二热能回收设备为热水解产物提供热量；

固液分离器：所述固液分离器的进料口透过酸碱中和槽与所述热氧化釜的出料口连接，所述固液分离器用于热氧化产物的固液分离，以获得深度脱水产物。