[发明专利]一种生物固体物质冻融预处理溶剂萃取联用深度脱水方法

说明书

本发明公开了一种生物固体物质冻融预处理溶剂萃取联用深度脱水方法，包括如下步骤：(1)冻融预处理：将待处理生物固体物质进行冻融预处理；(2)溶剂萃取深度脱水：使用脱水溶剂与预处理后的生物固体物质接触，将生物固体物质进行萃取脱水；(3)固液分离：将步骤(2)得到的物质经固液分离得到脱水的污泥和溶剂‑水混合液；(4)溶剂回收：将步骤(3)得到的溶剂‑水混合液中的溶剂和水分离，回收溶剂再利用。该方法不仅可显著的提高生物固体物质的脱水性能，而且能有效的降低生物固体物质的含水率。

技术领域

本发明涉及固体废物处理，特别涉及一种生物固体物质冻融预处理溶剂萃取联用深度脱水方法。

背景技术

随着工业化和城市化的步伐不断加快，人们的生活水平显著提高，污水的排放标准不断提高，以及污水的处理设施和处理量的不断增加，导致污泥的产生量持续增加。现阶段城市污水处理厂已广泛使用带式压滤机对污泥进行脱水，但是这种机械脱水的方式并不能有效的降低污泥的含水率，脱水效率不高，污泥脱水后的含水率在80％-85％，这甚至不能满足填埋场对污泥含水率的最低要求。解决污泥的资源化、无害化、减量化问题，关键是有效的解决污泥的高含水率的问题。同时，藻渣、菌渣、厌氧消化沼渣、水产品或水产品废物等生物固体物质的资源化利用也需要对这些物质进行深度脱水处理。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种生物固体物质冻融预处理溶剂萃取联用深度脱水方法。

技术方案：本发明提供一种生物固体物质冻融预处理溶剂萃取联用深度脱水方法，包括如下步骤：

(1)冻融预处理：将待处理生物固体物质进行冻融预处理；生物固体物质优选为废水污泥、河流底泥、湖泊底泥、海洋底泥、厌氧消化剩余沼渣、河流藻渣、湖泊藻渣、海洋藻渣等中的任意一种。

(2)溶剂萃取深度脱水：使用脱水溶剂与预处理后的生物固体物质接触，将生物固体物质进行萃取脱水；

(3)固液分离：将步骤(2)得到的物质经固液分离得到脱水的污泥和溶剂-水混合液；

(4)溶剂回收：将步骤(3)得到的溶剂-水混合液中的溶剂和水分离，回收溶剂再利用。

进一步地，所述冻融条件为：冷冻温度为0～-80℃，冷冻时间为0.01～120h。

进一步地，所述脱水溶剂是在常温常压下为气态或易于气化的有机溶剂，且在液化状态下与水相互溶解的有机溶剂。易于气化是指可通过升温或降压就可使溶剂变成气态。

进一步地，所述有机溶剂为烷基溶剂、醇类溶剂、醛类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂中的任意一种或几种的混合物。

进一步地，所述萃取深度脱水是在0～99℃、0.1～5.0MPa的条件下进行的。

进一步地，所述生物固体物质与溶剂的质量比为1∶1～100。

进一步地，所述的待处理生物固体物质为废水污泥、河流底泥、湖泊底泥、海洋底泥、厌氧消化剩余沼渣、河流藻渣、湖泊藻渣、海洋藻渣、产抗生素菌渣、水产品、水产品物料中的任意一种或几种的混合物。

上述技术方案中：

固液分离的方法优选过滤或离心。溶剂和水分离采用减压蒸发或加热蒸发的方式。所述的待处理的生物固体物质包括废水污泥、河流底泥、湖泊底泥、海洋底泥、厌氧消化剩余沼渣、河流藻渣、湖泊藻渣、海洋藻渣、产抗生素菌渣、水产品、水产品物料中的任意一种或它们的混合物，以及类似的物质。

溶剂萃取脱水是一种不消耗水的蒸发潜热，不使生物固体物质中水分蒸发的新型脱水技术，其通过溶剂与污泥的混合和相互作用而使水分以溶解、吸收、交换等方式从污泥中向溶剂中转移，然后使生物固体物质与含水溶剂分离，将水的形态保持在液态直接脱去。与现阶段广泛使用的热干化技术相比，能有效的降低能耗和减少臭气的产生。