申请日2012.06.26
公开(公告)日2015.07.22
IPC分类号C02F11/10
摘要
本发明属于污泥处理技术领域，并公开了一种污泥低压催化热水解处理方法及其应用，包括：S1.将污泥与催化剂注入反应釜内;S2.向反应釜内注入0.5-1.59MPa的饱和蒸汽，当污泥的温度达到80～180℃时，停止注入饱和蒸汽并保持0~25分钟后获得热水解后的泥浆。本发明的有益效果是采用向污泥中加入催化剂的方法提高污泥水解效率，在催化剂及加热的条件下，有助于污泥细胞的快速破碎和有机物的快速水解。由于向污泥中加入催化剂提高了污泥水解效率，所以可以向反应釜内注入0.5-1.59Mpa的饱和蒸汽，饱和蒸汽压力下降使得反应釜设计压力下降导致投资成本大幅降低，并且由于饱和蒸汽压力下降使得锅炉等配套设备投资大幅降低，而且蒸汽使用量下降致能耗降低，使处理污泥运行成本大幅下降。
权利要求书
1.一种污泥低压催化热水解处理方法，其特征在于，所述方法由以下步 骤组成：
S1：将催化剂和含水率为80～85%污泥注入反应釜内，所述催化剂与污泥 的质量比为1:10～1:100;在注入饱和蒸汽前启动搅拌装置搅拌污泥;
S2：向反应釜内注入0.5-1.59MPa的饱和蒸汽，加热污泥获得热水解后的 泥浆;当污泥的温度达到90～130℃时，停止注入饱和蒸汽并保持10～15分钟， 然后排汽泄压并排出所述泥浆。
2.根据权利要求1所述的污泥低压催化热水解处理方法，其特征在于， 在所述步骤S2中，向反应釜内注入1.2～1.4Mpa的饱和蒸汽。
3.权利要求1-2中任一权利要求的污泥低压催化热水解处理方法在处理 有机固体废弃物中的应用。
说明书
污泥低压催化热水解处理方法及其应用
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，并涉及一种污泥的处理方法。更具体地， 本发明涉及一种污泥低压催化热水解处理方法及其应用。
背景技术
脱水污泥是污水处理过程中产生的主要副产物，其不仅含丰富的水分、有 机物和微生物，而且含有重金属等多种可导致环境污染的有害物质，因此污泥 的不当处理很有可能造成二次环境污染。为避免上述问题的发生，目前已陆续 研发出一些污泥处理方法和装置，以期望降低污泥中的有害物质含量，并通过 污泥处理对其进行二次回收利用。其中，对污泥进行热水解处理是一种有效的 污泥处理手段。现有的污泥热水解处理方法主要存在以下不足：(1)均采用高 压饱和蒸汽加热污泥，并通常在高于190℃的高温条件下进行长时间的水解反 应。由于处理过程中反应器内长时间为高压高热环境，这种处理方法要求使用 成本较高的高压设备，而且能耗极高。(2)加热污泥、保持处理和高压设备卸 压均耗用较长时间，导致整个污泥热水解处理的耗时长、效率较低，而且造成 整个处理过程的运行成本较高。(3)对待处理污泥的含水率有特定要求，在进 行热水解处理前需对污泥进行脱水、浆化等预处理，使得运行成本进一步提高、 处理效率也受到了极大的限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的污泥热水解处理方法的 能耗大、设备要求严格且处理效率低而导致运行成本和投资成本高的缺陷，提 供一种能耗小、处理效率高且采用成本低的低压设备即可实现的污泥低压催化 热水解处理方法。
本发明要解决的技术问题通过以下技术方案得以实现：提供一种污泥低压 催化热水解处理方法，所述方法包括：
S1：将催化剂和含水率为75～97%污泥注入反应釜内;
S2：向反应釜内注入0.5-1.59MPa的饱和蒸汽，加热污泥获得热水解后的 泥浆。
在热力和压力的作用下，污泥中的有机高分子结构、胶状体等固相物质的 持水结构被有效破坏，使污泥由初始的粘稠固态转化为流动性很好的泥浆。加 入催化剂后，污泥的臭气浓度大幅下降，尾气处理负荷大幅降低;脱除液的可 生化性大幅提高，总氮含量大幅下降，可作为污水厂的碳源使用;催化剂的使 用可加速热水解反应，使热水解反应所需的温度和压力进一步降低，从而使本 发明处理过程的能耗和设备要求得到控制。另外，高温热水解处理可彻底杀灭 污泥中的细菌和病原体，实现污泥的无害化。经热水解处理后，污泥的持水结 构被破坏，污泥中的结合水被释放出来，脱水性能大为改善，为后续脱水处理 创造有利条件;同时，污泥所含的微生物解体，微生物细胞的有机质充分释放 出来并进一步水解，污泥中固体有机物的溶解和水解，使污泥的厌氧消化性能 大为改善，为后续的厌氧消化处理创造有利条件。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，在所述步骤S1中向反应釜内注 入污泥的含水率为75～89%。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，在所述步骤S1中向反应釜内注 入污泥的含水率为80～85%。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，在所述步骤S2中，向反应釜内 注入1.2～1.4Mpa的饱和蒸汽。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，在所述步骤S2中，当污泥的温 度达到80～180℃时，停止注入饱和蒸汽并保持0～25分钟。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，在所述步骤S2中，当所述污泥 的温度达到90～130℃时，停止注入饱和蒸汽并保持10～15分钟。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，在所述步骤S2中，所述污泥的 温度为所述反应釜内低温区的温度。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，所述催化剂包括但不限于以下化 合物中的至少一种：氢氧化钠、氧化钙、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧 化钙和氢氧化镁。虽然以下均结合上述催化剂对本发明进行详细解释与说明， 但应该理解的是，本发明可使用的催化剂类型并不受限于上述特定示例;在不 违背本发明精神和范围的前提下，本领域技术人员对所用催化剂做出的任何更 替、调整或等同替换均包含在本发明所附权利要求的范围内。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，在所述步骤S1中，所述催化剂 与污泥的质量比为1∶10～1∶100。
在上述污泥低压催化热水解处理方法中，所述反应釜内部装有搅拌装置; 所述方法还包括在注入所述饱和蒸汽前启动所述搅拌装置搅拌污泥。优选地， 所述方法还包括在注入饱和蒸汽前预先搅拌0-5分钟，使污泥与催化剂混合均 匀。搅拌操作可促进污泥与饱和蒸汽的充分接触，使得处理过程中热传质更快、 污泥的热水解反应更完全。另外说明的是，虽然此处以及后续实施例中均在注 入饱和蒸汽前启动搅拌装置，但搅拌装置的使用控制并不受限于此方式。换言 之，还可在注入污泥的过程
