申请日2016.03.22
公开(公告)日2016.07.06
IPC分类号C02F11/00; C02F11/12; C02F11/18
摘要
本发明涉及一种污泥的处理方法和系统，将干污泥与湿污泥混合，通过干湿污泥在高温、高压下的混配比例可以有效解决污泥在超临界反应装置中的堵塞问题，不但保持污泥的流动性，又能够保证污泥的处理效率，同时可以提高能源的利用率，大程度降低污泥的处理成本。
摘要附图
权利要求书
1.一种污泥的处理方法，所述污泥包括干污泥和湿污泥，其步骤如下：
步骤S1：将所述干污泥与所述湿污泥按比例混合形成混合污泥，其中所述干污泥占所述湿污泥的质量分数为10%-15%;
步骤S2：将所述混合污泥输送至超临界反应装置中进行处理。
2.根据权利要求1所述污泥的处理方法，其特征在于：所述步骤S1中所述干污泥和所述湿污泥按比例混合的方法为：首先，对混配前所述干污泥和湿污泥的组分进行取样分析，检测所述干污泥和湿污泥的组成和粘度;然后，将所述干污泥和湿污泥按照不同的比例在不同的温度下混合，分析混配比例和温度对污泥粘度的变化关系;最后，根据混配比例和温度对污泥粘度的变化关系共同确定混配比例。
3.根据权利要求1所述污泥的处理方法，其特征在于：所述步骤S1之前还包括将污泥脱水形成干污泥的步骤S01。
4.根据权利要求3所述污泥的处理方法，其特征在于：完成所述步骤S01后，执行对干污泥进行加压及加热的步骤S02。
5.根据权利要求1所述污泥的处理方法，其特征在于：所述步骤S1之前还包括对污泥进行破碎处理且对污泥进行稀释以形成湿污泥的步骤S03。
6.一种污泥的处理系统，利用权利要求1所述污泥处理方法对污泥进行处理，包括用于储存干污泥的干污泥储罐和用于储存湿污泥的湿污泥储罐以及供干污泥和湿污泥混合的混合污泥储罐，其特征在于：所述干污泥储罐与所述湿污泥储罐均与所述混合污泥储罐相连，所述混合污泥储罐的出口端与超临界反应装置相连，且所述混合污泥储罐位于所述超临界反应装置的上方。
7.根据权利要求6所述污泥的处理系统，其特征在于：所述干污泥储罐位于所述混合污泥储罐的上方，所述湿污泥储罐位于所述混合污泥储罐的上方或与所述混合污泥储罐平行布置。
8.根据权利要求7所述污泥的处理系统，其特征在于：所述干污泥储罐和所述湿污泥储罐均与用于储存待处理污泥的污泥储罐相连，所述污泥储罐通过脱水装置与干污泥储罐相连，所述污泥储罐通过研磨装置与第一加压装置相连，所述第一加压装置通过第一预热装置与所述湿污泥储罐相连。
9.根据权利要求8所述污泥的处理系统，其特征在于：所述超临界反应装置通过第一预设装置与第二预热装置相连，所述第二预热装置通过膨胀装置与分离装置相连。
10.根据权利要求6所述污泥的处理系统，其特征在于：所述干污泥储罐通过第二加压装置与加热装置，所述加热装置与所述混合污泥储罐相连。
说明书
污泥的处理方法和系统
技术领域
本发明涉及污泥处理的技术领域，尤其是指一种利用超临界水氧化处理污泥的方法和系统。
背景技术
污泥处理作为环保行业一个分支，“十二五”以来政策有所提及，但力度不如脱硫脱硝、垃圾焚烧等领域那么大。随着国家即将出台水污染防治行动计划(《清洁水行动计划》)，污泥处理有望成为环保投资新主题。一般污水处理厂产生的污泥为含水量在75%～85%不等的固体或流体状物质，其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成，是一种以有机成分为主，组分复杂的混合物，且包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)和各种微量元素。
超临界水氧化法是在超过水的临界点(T=374.15℃，P=22.12MPa)的高温高压条件下，以氧气和其他氧化剂将有机物进行“燃烧”氧化的方法。其反应速度快、氧化效率很高，大部分有机物的去除率可达90%以上。目前我国利用超临界水氧化法处理污泥的技术仍处于工业化研究阶段，为保证污泥的流动性，普遍采用向污泥原料中加水稀释的方式，如公开号为CN101327908的中国发明专利公开了一种污泥在超临界水中连续催化气化制取富氢气体的方法，首先将污泥配制成一定浓度的泥浆或泥浆与碱金属氢氧化物和/或碱土金属氧化物或氢氧化物的混合物，保证泥浆连续高压输送;将水升压并预热;然后将水和泥浆按一定的重量比在相同压力推动下进入连续加热的反应器，当反应器内的水和泥浆混合物达到水超临界状态后停留1～10分钟进行转化，反应产物依次进入气液固分离罐、气液分离罐、油水分离罐，逐步分离得到富氢气体和液相油品等洁净能源，分离的固体产物及循环水分别由罐底排出。该方式虽然提高了污泥的流动性，但由于污泥浓度降低，导致进入超临界反应器的污泥含碳量低，无法维持自身反应需要的热量，因此污泥的处理效率很低。
为了克服上述问题，目前普遍采用向超临界反应器添加甲醇、乙醇等含碳物质维持反应的稳定进行，但该方式会造成高品质能源的浪费，大大增加污泥的处理成本。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中利用超临界水氧化处理污泥时，流动性能差导致处理效率低的问题从而提供一种即能够保证污泥的流动性，又能够保证污泥的处理效率且成本低廉的污泥的处理方法和系统。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种污泥的处理方法，所述污泥包括干污泥和湿污泥，其步骤如下：步骤S1：将所述干污泥与所述湿污泥按比例混合形成混合污泥，其中所述干污泥占所述湿污泥的质量分数为10%-15%;步骤S2：将所述混合污泥输送至超临界反应装置中进行处理。
在本发明的一个实施例中，所述步骤S1中所述干污泥和所述湿污泥按比例混合的方法为：首先，对混配前所述干污泥和湿污泥的组分进行取样分析，检测所述干污泥和湿污泥的组成和粘度;然后，将所述干污泥和湿污泥按照不同的比例在不同的温度下混合，分析混配比例和温度对污泥粘度的变化关系;最后，根据混配比例和温度对污泥粘度的变化关系共同确定混配比例。
在本发明的一个实施例中，所述步骤S1之前还包括将污泥脱水形成干污泥的步骤S01。
在本发明的一个实施例中，完成所述步骤S01后，执行对干污泥进行加压及加热的步骤S02。
在本发明的一个实施例中，所述步骤S1之前还包括对污泥进行破碎处理且对污泥进行稀释以形成湿污泥的步骤S03。
本发明还提供了一种污泥的处理系统，利用所述污泥处理方法对污泥进行处理，包括用于储存干污泥的干污泥储罐和用于储存湿污泥的湿污泥储罐以及供干污泥和湿污泥混合的混合污泥储罐，所述干污泥储罐与所述湿污泥储罐均与所述混合污泥储罐相连，所述混合污泥储罐的出口端与超临界反应装置相连，且所述混合污泥储罐位于所述超临界反应装置的上方。
在本发明的一个实施例中，所述干污泥储罐位于所述混合污泥储罐的上方，所述湿污泥储罐位于所述混合污泥储罐的上方或与所述混合污泥储罐平行布置。
在本发明的一个实施例中，所述干污泥储罐和所述湿污泥储罐均与用于储存待处理污泥的污泥储罐相连，所述污泥储罐通过脱水装置与干污泥储罐相连，所述污泥储罐通过研磨装置与第一加压装置相连，所述第一加压装置通过第一预热装置与所述湿污泥储罐相连。
在本发明的一个实施例中，所述超临界反应装置通过第一预设装置与第二预热装置相连，所述第二预热装置通过膨胀装置与分离装置相连。
在本发明的一个实施例中，所述干污泥储罐通过第二加压装置与加热装置，所述加热装置与所述混合污泥储罐相连。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的污泥的处理方法和系统，可解决污泥在超临界反应装置中的堵塞问题，保证污泥的流动性，又能够保证污泥的处理效率，且不向系统中额外添加含碳有机物质，提高能源的利用率，大程度降低污泥的处理成本。
