[发明专利]一种制药污泥处理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及特殊行业的剩余污泥减量化技术，具体涉及一种制药污泥处理装置及其方法。

背景技术

制药废水已成为伴随着制药行业的发展的重要污染源之一，目前对于制药废水的第一级处理主要采用生物处理(活性污泥法)的方式，生物处理过程中产生大量的剩余污泥。不同于建筑污泥或者餐厨垃圾，制药污泥中含有大量制药过程中残留的原料药及中间体、重金属和盐类以及少量的病原微生物等，成分相对复杂，目前的制药污泥多将其作为危险废弃物进行填埋，不仅会产生占地，而且污泥中的成分使填埋处理具有一定的安全隐患。

厌氧消化由于具有杀灭病菌、减少污泥体积，促进污泥最终稳定等优点，同时产生沼气，回收能源，因此是目前世界上普遍使用的污泥处置方法，但目前厌氧消化的研发以及应用主要集中在处理城市(建筑、生活、餐厨等)污泥。

制药污泥中含有大量的有机物，将制药污泥进行厌氧消化处理，可有效减少污泥体积，同时实现制药污泥的资源化利用。

由于制药污泥中含有大量的有机物，因此若对其采用厌氧消化处理，则周期较长、污泥利用效率较低、产沼气量较少，因此限制了制药污泥消化技术的应用。

预处理技术包括机械预处理、超声裂解、热处理和化学处理等，其中热处理能够在较低温度和停留时间实现较高的细胞破碎效率，有机物溶解率高，因此得到广泛研究。然而热水解结合厌氧消化工艺处理剩余污泥能耗大，热水解过程中存在大量余热无法得到充分利用，造成热量损失。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种制药污泥处理装置及其方法，旨在利用热水解-厌氧消化联合技术实现制药污泥的减量化。

本发明采用的技术方案具体为：

一种制药污泥处理装置，包括热水解反应器、蒸汽发生器、闪蒸罐、储泥池和厌氧消化反应器；其中：

所述热水解反应器设有用于通入污泥的进料口，所述蒸汽发生器与所述热水解反应器相连接；所述热水解反应器连接至闪蒸器；

所述闪蒸器经所述储泥池与所述厌氧消化反应器相连接。

在上述制药污泥处理装置中，还包括热能转换器，所述闪蒸罐经所述热能转换器与所述厌氧消化反应器相连接。

在上述制药污泥处理装置中，还包括与外界环境相通的调压阀，所述调压阀设于所述热水解反应器，用于在热水解反应结束后降低所述热水解反应器内的压力。

在上述制药污泥处理装置中，所述储泥池经蠕动泵与所述厌氧消化反应器相连接。

在上述制药污泥处理装置中，所述厌氧消化反应器连接有气体收集装置。

一种制药污泥处理方法，包括以下步骤：

预处理步骤：预处理待处理的污泥经匀质处理后送入热水解反应器中，之后将蒸汽发生器的蒸汽通入热水解反应器中，污泥与蒸汽在所述热水解反应器中进行热水解反应；

闪蒸步骤：热水解反应完成后，将所述热水解反应器内的污泥泄入闪蒸罐中；

厌氧消化步骤：闪蒸后的污泥混合液通入储泥池，经所述储泥池降温后，进一步通入厌氧消化反应器中进行厌氧消化反应。

在上述制药污泥处理方法中，还包括热能转换步骤，气液分离后罐内闪蒸汽通过蒸汽管道引入热能转换装置，作为厌氧消化罐热源。

在上述制药污泥处理方法中，在所述预处理步骤中：

蒸汽发生器使所述热水解反应器内的压力为8～10KPa，温度达160～180℃后，所述热水解反应器内进行热水解反应20～30min。

在上述制药污泥处理方法中，在所述闪蒸步骤中：

热水解反应完成后，将所述热水解反应器内的压力降至3KPa以下，之后将污泥泄入闪蒸罐中。

在上述制药污泥处理方法中，在所述厌氧消化步骤中：

在温度为33～37℃，pH为6.5～7.5的反应条件下，在所述厌氧消化反应器内进行厌氧消化反应10～15天。

本发明产生的有益效果是：

本发明的制药污泥处理装置及其方法经过热水解-厌氧消化的联合处理，提高了对制药污泥的处理水平；其中的热水解技术用于对污泥进行预处理，旨在缩短后续厌氧消化反应中的水解过程，使得污泥的厌氧消化效率明显提高；

通过热水解的预处理方式，破坏了污泥中微生物的细胞壁、细胞膜，使细胞中的有机质释放，从而加速制药污泥厌氧消化水解过程速率，提高了污泥产气量，缩短了污泥厌氧消化的时间，提高了厌氧消化的效率，处理后的制药污泥的脱水性能显著提高，节约了污泥后续处置的成本；