公布日：2022.12.16
申請日：2022.05.12
分類(lèi)號：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F103/06(2006.01)N
摘要
本申請公開(kāi)了一種基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，包括以下步驟：將污泥與滲瀝液輸送至均質(zhì)裝置中進(jìn)行均質(zhì)混合，得到均質(zhì)混合物。將均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，得到水解產(chǎn)物。將水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離，得到固體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物。將固體產(chǎn)物制成顆粒和/或進(jìn)行焚燒，液體產(chǎn)物用作營(yíng)養液和/或厭氧消化有機質(zhì)產(chǎn)沼氣。本申請提供的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，使得污泥得到較好的無(wú)害化、減量化、資源化處置。
權利要求書(shū)
1.一種基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，包括以下步驟：將污泥與滲瀝液輸送至均質(zhì)裝置中進(jìn)行均質(zhì)混合，得到均質(zhì)混合物；將所述均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，得到水解產(chǎn)物；將所述水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離，得到固體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物；將所述固體產(chǎn)物制成顆粒和/或進(jìn)行焚燒，所述液體產(chǎn)物用作營(yíng)養液和/或厭氧消化有機質(zhì)產(chǎn)沼氣。
2.如權利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，包括：將所述均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中，并使得所述水解處理裝置的溫度達到催化熱水解溫度，且持續性地攪動(dòng)所述水解處理裝置中的所述均質(zhì)混合物，然后將催化劑以預設輸送速度輸送至所述水解處理裝置中，并與所述水解處理裝置中的所述均質(zhì)混合物混合均勻，接著(zhù)使得所述水解處理裝置中的氣壓達到催化熱水解氣壓，并保持預設時(shí)長(cháng)。
3.如權利要求2所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，所述催化熱水解溫度為100℃-150℃，所述催化劑預設輸送速度為1L/min-6L/min，所述催化熱水解氣壓為0.7Mpa-1.5Mpa，所述預設時(shí)長(cháng)為0.5小時(shí)-5小時(shí)。
4.如權利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離之前，將所述水解處理裝置中的氣體以第一預設排出速度排出，直至所述水解處理裝置中的氣壓降至預設氣壓0.20MPa，然后將所述水解處理裝置中的氣體以大于所述第一預設排出速度的第二預設排出速度排出，直至所述水解處理裝置中的氣壓降至常壓。
5.如權利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，經(jīng)固液分離后得到的固體產(chǎn)物為具有60%-80%含水率的污泥，固體產(chǎn)物的有機物去除率大于30%。
6.如權利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，經(jīng)固液分離后得到的固體產(chǎn)物為具有60%-80%含水率的污泥，將所述固體產(chǎn)物送至污泥破碎設備和污泥干化設備進(jìn)行破碎、干化成3-5cm粒徑、40-50%含水率的顆粒，便于后續資源化應用；和/或，將所述固體產(chǎn)物輸送至垃圾焚燒廠(chǎng)焚燒裝置進(jìn)行焚燒處理作為應急處置方式，利用垃圾焚燒發(fā)電的余熱蒸汽用于催化熱水解加熱以及污泥的干化脫水。
7.如權利要求6所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述顆粒與其他原材料、添加劑在燒制設備中進(jìn)行摻燒制成陶粒，和/或，將所述顆粒直接燒成灰渣，使用所述液相產(chǎn)物厭氧消化產(chǎn)生的沼氣作為制成陶粒和燒成灰渣的燃料；將所述陶�；蚧以罄m制成陶磚以作為建筑基材進(jìn)行資源化利用。
8.如權利要求6所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述顆粒用于道路施工回填。
9.如權利要求6所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述顆粒添加有機營(yíng)養液后用于園林綠化或土壤改良。
10.如權利要求1所述的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，其特征在于，將所述液體產(chǎn)物作為有機營(yíng)養液添加至污泥中用于園林綠化或土壤改良，和/或將液體產(chǎn)物進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)生沼氣后續提純后作為燃料直接用于污泥制陶粒，和/或，將所述固體產(chǎn)物直接燒成灰渣。
發(fā)明內容
本申請提供一種基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，能夠實(shí)現在催化熱水解狀態(tài)下更加充分、效率更高的對污泥與滲瀝液進(jìn)行水解，同時(shí)水解對于污泥的資源化路徑有著(zhù)極大的促進(jìn)作用。
污泥與滲瀝液混合進(jìn)行催化熱水解主要有以下優(yōu)勢：在高溫高壓條件下，能夠同時(shí)實(shí)現污泥的破壁、有機物的溶出和病原體的殺滅、改善脫水性能、高效脫臭，保證液相部分厭氧消化系統的高效運行。催化熱水解使得有機物分子量減小、易于生物降解的部分液化溶解進(jìn)入液相，使液相COD增加從而提高了甲烷產(chǎn)量�；旌纤饪商嵘勰嗔鲃�(dòng)性和改善脫水性能，殺滅病菌、除臭。使得處理后污泥的資源化處置途徑趨于多樣化。
本申請采用了下列技術(shù)方案：本申請提供了一種基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，包括以下步驟：將污泥與滲瀝液輸送至均質(zhì)裝置中進(jìn)行均質(zhì)混合，得到均質(zhì)混合物。將均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，得到水解產(chǎn)物。將水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離，得到固體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物。將固體產(chǎn)物制成顆粒和/或進(jìn)行焚燒，液體產(chǎn)物用作營(yíng)養液和/或厭氧消化有機質(zhì)，例如，將液體產(chǎn)物輸送至厭氧裝置中進(jìn)行厭氧消化，得到沼氣。
進(jìn)一步地，將均質(zhì)混合物送至水解處理裝置中進(jìn)行催化熱水解，包括：將均質(zhì)混合物輸送至水解處理裝置中，并使得水解處理裝置的溫度達到催化熱水解溫度，且持續性地攪動(dòng)水解處理裝置中的均質(zhì)混合物，然后將催化劑以預設輸送速度輸送至水解處理裝置中，并與水解處理裝置中的均質(zhì)混合物混合均勻，接著(zhù)使得水解處理裝置中的氣壓達到催化熱水解氣壓，并保持預設時(shí)長(cháng)。
進(jìn)一步地，催化熱水解溫度為100℃-150℃。
進(jìn)一步地，催化熱水解溫度為120℃。
進(jìn)一步地，催化劑的預設輸送速度為1L/min-6L/min。
進(jìn)一步地，催化熱水解氣壓為0.7Mpa-1.5Mpa。
進(jìn)一步地，催化熱水解的預設時(shí)長(cháng)為0.5小時(shí)-5小時(shí)。
進(jìn)一步地，將水解產(chǎn)物中的固液混合物輸送至固液分離裝置中進(jìn)行固液分離之前，將水解處理裝置中的氣體以第一預設排出速度排出，直至水解處理裝置中的氣壓降至預設氣壓0.20MPa，然后將水解處理裝置中的氣體以大于第一預設排出速度的第二預設排出速度排出，直至水解處理裝置中的氣壓降至常壓。進(jìn)一步地，經(jīng)固液分離后得到的固體產(chǎn)物為具有60%-80%含水率的污泥，固體產(chǎn)物的有機物去除率大于30%。
進(jìn)一步地，經(jīng)固液分離后得到的固體產(chǎn)物為具有60%-80%含水率的污泥，將所述固體產(chǎn)物送至污泥破碎設備和污泥干化設備進(jìn)行破碎、干化成3-5cm粒徑、40-50%含水率的顆粒，便于后續資源化應用。
進(jìn)一步地，將所述顆粒與其他原材料、添加劑在燒制設備中進(jìn)行摻燒制成陶粒，陶粒中的污泥占比大于50%，和/或，將顆粒直接燒成灰渣，使用液相產(chǎn)物厭氧消化產(chǎn)生的沼氣作為制成陶粒和燒成灰渣的燃料。將陶�；蚧以罄m可制成陶磚作為建筑基材進(jìn)行資源化應用。
進(jìn)一步地，也可將所述顆粒用于道路施工回填。
進(jìn)一步地，還可以將所述顆粒添加有機營(yíng)養液平衡酸堿度，同時(shí)增加泥質(zhì)中有機質(zhì)含量，后續可用于園林綠化或土壤改良。
進(jìn)一步地，和/或，將所述固體產(chǎn)物輸送至園區垃圾焚燒廠(chǎng)焚燒裝置進(jìn)行焚燒處理作為應急處置方式，焚燒發(fā)電后的余熱蒸汽可作為催化熱水解及污泥干化的熱源。
進(jìn)一步地，將所述液體產(chǎn)物作為有機營(yíng)養液添加至污泥中用于園林綠化或土壤改良，也可將液體產(chǎn)物進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)生沼氣，后續經(jīng)提純后作為燃料可直接用于污泥制陶粒過(guò)程，和/或，將固體產(chǎn)物直接燒成灰渣。
與現有技術(shù)相比，本申請具有如下有益效果：本申請提供的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法，使得污泥與滲瀝液能夠高效且充分的水解，并且能夠節約能源。另外，本申請提供的基于催化熱水解技術(shù)的污泥與滲瀝液協(xié)同全資源化方法中液相部分進(jìn)行厭氧消化相較于以滲瀝液?jiǎn)渭儏捬跸漠a(chǎn)氣收益得到明顯提升，同時(shí)對固相部分的處置也解決了平時(shí)處置困難的污泥的資源化路徑問(wèn)題。此外，本申請提供的污泥與滲瀝液混合催化熱水解工藝產(chǎn)生的能量足以覆蓋水解工藝本身的耗能以及后續污泥的干化耗能，實(shí)現資源高效利用。為污泥的資源化利用這一難題提供了合適且可行的路徑。
（發(fā)明人：王玉忠;周磊;何邦權;陳杰）
