[发明专利]污泥水热碳化方法

说明书

本发明公开了一种污泥水热碳化方法，首先将污泥泵送至反应器，期间在污泥中加入催化剂，所述催化剂包括活性组分和/或臭氧进行催化湿式氧化处理；然后将反应器进行加热发生水热碳化反应。首先通过在污泥中加入催化剂进行催化湿式氧化处理，去除污泥中的可挥发性悬浮物，然后对剩余的污泥进行水热碳化处理用以生成生物炭，从而达到对污泥的无害化处理以及污泥碳的减排。

技术领域

本发明涉及环境工程污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥水热碳化方法。

背景技术

污水或废水处理过程中将产生大量的污泥。以城镇污水处理厂为例，每万立方米污水处理后将产生5～10吨的脱水污泥（按含水率80%计）。根据我国《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》要求，至2015年，我国城镇污水处理规模将达到20805万立方米/天，以此估算，届时我国仅城镇污水处理厂每年将产生3797～7594万吨的脱水污泥；除城镇污水处理厂以外，造纸、食品加工、石油化工、印染等行业均产生大量的工业污泥。

污泥不仅产生量巨大，通常还含有种类繁多、成分复杂的污染物，包括致病菌、寄生虫（卵）等生物污染物，铜、锌、铬、汞等无机有毒物质，以及多氯联苯、二噁英等持久性有机有毒物质；另一方面，污泥中通常又富含大量的有机物（因而含有大量的化学能）和N、P等作物生长所需的营养物质。因此，如果对污泥随意堆放，或者处理处置不当，将会对环境造成严重污染，危及人们的生命健康，同时，也造成污泥中可加收资源和能源的流失。

当前，我国污泥的处理处置主要依赖填埋、还田利用、焚烧等传统技术。填埋是一种最不可持续的污泥处置方式，既占用有限的土地资源，又难以避免向空气、地表水、地下水以及土壤环境中排放污染物，许多国家或地区都非常慎重甚至禁止采用这个污泥消纳技术。污泥还田可部分回收污泥中N、P等养分资源，但也伴随着向土壤中输入污染物（如重金属、持久性有机污染物等），考虑到当前我国土壤污染形势已相当严峻、污泥产生量庞大且日趋增加等客观现实，这种方式将会受到更为严格的控制。焚烧具有污泥减量化彻底、可部分回收污泥中的能量等优点。但是，由于污泥焚烧过程将产生有害气体，而这些气体的有效清除和净化又需要大量的设施投入，因而该技术正面临着“运行成本高和公共可接受性差”两大挑战。现有的污泥在长时间存放后容易产生臭气，在处理时无法有效的处理臭气，容易损害工作人员的健康。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种污泥水热碳化方法，使用该方法对污泥进行处理，达到了对污泥的无害化、减量化处理以及污泥碳的减排。同时去除了污泥中可挥发性悬浮物，减少了臭气的排放。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：本发明提供的一种污泥水热碳化方法，包括如下步骤：

S1、将污泥泵送至反应器，期间在污泥中加入催化剂进行催化湿式氧化处理，所述催化剂包括活性组分和/或臭氧；

S2、将反应器进行加热发生水热碳化反应。

进一步，步骤S1中所述催化剂与污泥的质量比为1~4：30。

进一步，步骤S1中，所述催化剂包括臭氧，本方法还包括：

S12、检测污泥的PH值；

S13、当检测到污泥为酸性时，加入臭氧后以O₃直接氧化为主，其发生的反应为：O₃+OH→HO₂+O₂；O₃+HO₂→OH+O₂+O₂ ；