申请日2016.12.05
公开(公告)日2017.10.24
IPC分类号C02F11/12; C02F11/10; C10B53/00; C10B57/10; F23G7/00
摘要
本发明公开了一种基于水热碳化的城市污泥处理方法，包括以下步骤，将含液态城市污泥收集到第一污泥存储仓内存储;将城市污泥泵入污泥加热器，预热污泥;将城市污泥输入到水热碳化反应器内，先进行高温加热再进行低温保持，使城市污泥进行水热碳化反应;将反应后的污泥，进行脱水;然后深度干化制得干污泥颗粒。本发明能够将城市污泥中水分释放出来，同时将城市污泥中的有机物最大限度转化成碳质物质，处理能耗低，少量的工业废气废液处理后达标排放，同规模下投资低、运行成本低、产品附加价值高于同类产品。
摘要附图
权利要求书
1.一种基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤一 将含水率为80～85%的液态城市污泥收集到第一污泥存储仓内存储;
步骤二 将第一污泥存储仓内城市污泥泵入污泥加热器，对污泥进行预热，将污泥的温度升高至90～95℃;
步骤三 将预热后的城市污泥输入到水热碳化反应器内，先进行高温加热,再进行低温保持，使城市污泥进行水热碳化反应;
步骤四 将步骤三中反应后的污泥输入到污泥换热器降低污泥的温度，温度冷却至40～70℃;
步骤五 将换热后的污泥输送至第二污泥存储仓内存储;
步骤六 将第二污泥存储仓内的污泥输送至污泥脱水机进行脱水，脱水至污泥含水率为30～35%;
步骤七 将脱水后污泥制得泥饼;
步骤八 将泥饼置于焚烧炉内深度干化，焚烧炉的焚烧温度为600～900℃，焚烧时间为1～2小时，制得干燥的泥饼;
步骤九 将干燥的泥饼破碎成干污泥颗粒。
2.如权利要求1所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：所述步骤三具体为，通入热蒸汽，水热碳化反应器内的温度为190～320℃，反应器的压力为10～17MPa，对反应器内的城市污泥进行加热1～2小时;然后降低水热碳化反应器内的温度至140～180℃，反应器的压力为8～12MPa，对对反应器内的城市污泥进行加热15～20小时。
3.如权利要求1所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：所述步骤三中城市污泥进行水热碳化反应时，同时对城市污泥进行搅拌。
4.如权利要求1所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：所述步骤三中，按照质量份数将20～50份柠檬酸加入到500～600份的城市污泥中，搅拌均匀后再进行水热碳化反应。
5.如权利要求1所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：所述步骤六具体为，将污泥用高压泵泵入到板框式污泥脱水机进行脱水。
6.如权利要求1所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：将所述步骤六中污泥脱水机排出的滤液输送至废水池中，再将废水池中的废水输入到沼气发酵罐进行处理发酵，得到沼气。
7.如权利要求1所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：所述步骤七中，按质量份数将10～20份的石灰掺杂到100～150份的脱水后污泥中，混合搅拌均匀后，制得泥饼。
8.如权利要求1所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：所述步骤七中，按质量份数将5～10份的土壤掺杂到100～150份的脱水后污泥中，混合搅拌均匀后，制得泥饼。
9.如权利要求1所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：所述步骤九中干污泥颗粒的粒径小为0.5～1cm。
10.如权利要求1至9任一项所述的基于水热碳化的城市污泥处理方法，其特征在于：将所述步骤九中的干污泥颗粒分装。
说明书
基于水热碳化的城市污泥处理方法
技术领域
本发明涉及一种城市污泥处理方法，尤其涉及一种基于水热碳化的城市污泥处理方法。
背景技术
现阶段，我国进入城市化快速发展时期，污泥产生量逐年增加，到2008年3月底，污泥年产量已达到2660万吨，2015年增加到3560万吨，现行的处置方法主要包括填埋、焚烧、土地利用和海洋倾倒等，污泥中含有大量微生物和胶体，近一半的污泥未经无害化处置，对环境构成巨大的危害。由于污泥中的复杂的成分和结构组成，导致水分子的蒸汽压、粘度、密度等表现出不同于纯水的性质，为污泥的固液分离带来了困难。
发明内容
本发明提供一种基于水热碳化的城市污泥处理方法，能够将城市污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，将城市污泥中的有机物最大限度转化成碳质物质，处理能耗低，运行成本低。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于水热碳化的城市污泥处理方法，包括以下步骤，
步骤一 将含水率为80～85%的液态城市污泥收集到第一污泥存储仓内存储;
步骤二 将第一污泥存储仓内城市污泥泵入污泥加热器，对污泥进行预热，将污泥的温度升高至90～95℃;
步骤三 将预热后的城市污泥输入到水热碳化反应器内，先进行高温加热,再进行低温保持，使城市污泥进行水热碳化反应;
步骤四 将步骤三中反应后的污泥输入到污泥换热器降低污泥的温度，温度冷却至40～70℃;
步骤五 将换热后的污泥输送至第二污泥存储仓内存储;
步骤六 将第二污泥存储仓内的污泥输送至污泥脱水机进行脱水，脱水至污泥含水率为30～35%;
步骤七 将脱水后污泥制得泥饼;
步骤八 将泥饼置于焚烧炉内深度干化，焚烧炉的焚烧温度为600～900℃，焚烧时间为1～2小时，制得干燥的泥饼;
步骤九 将干燥的泥饼破碎成干污泥颗粒。
作为优选的技术方案，所述步骤三具体为，通入热蒸汽，水热碳化反应器内的温度为190～320℃，反应器的压力为10～17MPa，对反应器内的城市污泥进行加热1～2小时;然后降低水热碳化反应器内的温度至140～180℃，反应器的压力为8～12MPa，对对反应器内的城市污泥进行加热15～20小时。
作为对上述技术方案的改进，所述步骤三中城市污泥进行水热碳化反应时，同时对城市污泥进行搅拌。
作为对上述技术方案的改进，所述步骤三中，按照质量份数将20～50份柠檬酸加入到500～600份的城市污泥中，搅拌均匀后再进行水热碳化反应。
作为对上述技术方案的改进，所述步骤六具体为，将污泥用高压泵泵入到板框式污泥脱水机进行脱水。
作为对上述技术方案的进一步改进，将所述步骤六中污泥脱水机排出的滤液输送至废水池中，再将废水池中的废水输入到沼气发酵罐进行处理发酵，得到沼气。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述步骤七中，按质量份数将10～20份的石灰掺杂到100～150份的脱水后污泥中，混合搅拌均匀后，制得泥饼。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述步骤七中，按质量份数将5～10份的土壤掺杂到100～150份的脱水后污泥中，混合搅拌均匀后，制得泥饼。
作为对上述技术方案的更进一步改进，所述步骤九中干污泥颗粒的粒径小为0.5～1cm。
作为对上述技术方案的更进一步改进，将所述步骤九中的干污泥颗粒分装。
由于采用了上述技术方案，本发明能够将城市污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，与固体物质分离，同时将城市污泥中的有机物最大限度转化成碳质物质，生产出的产品热值近似褐煤，可以用于生物材料、建材利用、土地改良，处理能耗低，少量的工业废气废液处理后达标排放，同规模下投资低、运行成本低、产品附加价值高于同类产品。
