污泥汽爆分解方法和用于實施該方法的污泥汽爆分解的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于污泥處理【技術領域】。本發(fā)明公開了一種污泥汽爆分解方法和污泥汽爆分解機，為解決現(xiàn)有技術中污泥處理工藝復雜、處理不徹底、設備復雜、運行和維護費用高的問題。本發(fā)明的污泥汽爆分解方法，首先將含水率為40%~99%的污泥置入封閉容器中，并向所述封閉容器通入水蒸汽；所述污泥在溫度60~300℃、壓力0.1~2.5Mpa條件下汽相蒸煮5~300min后，打開所述封閉容器并與大氣相通，突然降壓。本發(fā)明通過污泥汽爆分解機采用汽爆分解技術，除去污泥中的蟲卵、病原體、致癌物、難分解的大分子有機農(nóng)藥等；非常巧妙、高效率地完成了污泥無害化處理。工藝短，處理徹底，小分子物質(zhì)含量高因而有利于最后得到的潔凈泥粉的開發(fā)利用。
【專利說明】污泥汽爆分解方法和用于實施該方法的污泥汽爆分解機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理【技術領域】，特別涉及一種污泥汽爆分解方法和用于實施該方法的污泥汽爆分解機。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟發(fā)展，城市污水數(shù)量不斷增長。據(jù)相關預測，目前我國干污泥年產(chǎn)量近3X106t。城市污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有機質(zhì)，且N、P以有機態(tài)為主，可以緩慢釋放，具有長效性。污泥是有用的生物資源，如能合理利用則能變廢為寶。
[0003]污泥處理就是對污泥進行無害化加工過程，包括除去污泥中的重金屬、病原體、蟲卵、致癌物、有機物大分子等?，F(xiàn)有較新的污泥處理方法主要包括污泥濕式氧化法、膜生物反應器處理法。
[0004]污泥濕式氧化法(W0法)是將污泥置于密閉反應器中，在高溫高壓條件下通入空氣或氧氣作氧化劑，按浸沒燃燒原理使污泥中有機物氧化分解，將有機物轉(zhuǎn)化為無機物的過程。該法主要適用于處理各種難降解的有機污泥，缺點是設備復雜，運行和維護費用高。
[0005]膜生物反應器處理法是指將膜分離技術中的膜系統(tǒng)與污水生物處理工程中的生物反應器相互結(jié)合而成的新工藝。膜生物反應器中污泥的停留時間很長，導致工藝時間長，處理效率低，甚至可避免排泥，但是膜的堵塞和膜材料價格問題限制了該方法的推廣應用。
[0006]申請公布號為“CN 103408206 A”的發(fā)明專利公開了一種污泥處理系統(tǒng)，包括殼體，殼體頂部設有污水進口，污水進口處的殼體內(nèi)設有一隔板，隔板與殼體側(cè)壁形成一個沼氣池，沼氣池內(nèi)安裝有攪拌組件，沼氣池后面連接有消化池，消化池頂部安裝有加藥管，消化池后面連接有混合釜，混合釜通過輸送管道連接至烘干箱，烘干箱底部通過管道與污泥收集箱連接。該污泥處理系統(tǒng)通過沼氣池對污泥發(fā)酵處理，處理不徹底。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種污泥汽爆分解方法及用于實施該方法的污泥汽爆分解機，為解決現(xiàn)有技術中工藝復雜、處理不徹底、設備復雜、運行和維護費用高的問題。
[0008]本發(fā)明的技術方案為:
一種污泥汽爆分解方法，首先將含水率為40%~99%的污泥置入封閉容器中，并向所述封閉容器通入水蒸氣；所述污泥在溫度6(T30(TC、壓力0.1-2.5Mpa條件下汽相蒸煮5~300min后，打開所述封閉容器并與大氣相通，突然降壓。
[0009]優(yōu)選的，首先將含水率為50%~99%的污泥置入封閉容器中，并向所述封閉容器通入水蒸氣；所述污泥在溫度18(T30(TC、壓力1.6~2.5Mpa條件下汽相蒸煮18(T300min后，打開所述封閉容器并與大氣相通，突然降壓。
[0010]一種用于實施所述污泥汽爆分解方法的污泥汽爆分解機，包括殼體，所述殼體上設置有進料口、卸料口和蒸汽管道，所述蒸汽管道由所述殼體穿入所述殼體內(nèi)部并向所述殼體內(nèi)部延伸，所述蒸汽管道的長度為殼體高度/長度的1/2~3/5，所述蒸汽管道在所述殼體外部的一端連接蒸汽發(fā)生裝置，所述蒸汽管道上設置若干透氣孔。
[0011]采用本發(fā)明的污泥汽爆分解機處理污泥時，首先將污泥(含水率40、9%)置入汽爆分解機，然后封閉進料口、關閉卸料閥，并向汽爆分解機內(nèi)通入蒸汽；污泥在高溫(60~300°C)、高壓(0.1~2.5Mpa)條件下汽相蒸煮，大分子的有機成分被降解，同時蒸汽滲入蟲卵、病原體細胞內(nèi)部，一定時間(5~300分鐘)后突然減壓，介質(zhì)和物料共同作用完成物理的能量釋放過程，物料內(nèi)的汽相介質(zhì)噴出瞬間急速膨脹，同時物料內(nèi)的高溫液態(tài)水迅速暴沸形成閃蒸，使蟲卵、病原體、難分解的大分子有機物等被分解。汽爆可分成兩個階段，首先是汽相蒸煮，高壓蒸汽滲透到物料內(nèi)的空隙，為汽爆過程提供選擇性的機械分離；其次是汽爆過程利用汽相飽和蒸汽和高溫液態(tài)水兩種介質(zhì)共同作用于物料，瞬間完成的絕熱膨脹過程，對外作功。在汽爆過程中，膨脹的氣體以沖擊波的形式作用于物料，使物料在軟化條件下產(chǎn)生剪切力變形運動，由于物料變形速度較沖擊波速度小得多，使之多次產(chǎn)生剪切力使得蟲卵、病原體、致癌物、難分解的大分子有機物等被迅速分解。
[0012]優(yōu)選的，所述蒸汽管道上的透氣孔均勻分布。蒸汽可在殼體內(nèi)快速均勻分布，可實現(xiàn)污泥無死角處理。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述殼體為立式殼體。殼體豎直放置，節(jié)約空間，便于卸料。
[0014]進一步的，所述蒸汽管道豎直設置，所述蒸汽管道的頂端封閉。當殼體為立式殼體時，蒸汽管道豎直設置，進一步增加蒸汽均勻度。頂端封閉，可以使得蒸汽更好的從各透氣孔均勻進入殼體。
[0015]作為另一種優(yōu)選方案，所述殼體為臥式殼體。殼體為臥式殼體，便于維護。
[0016]進一步的，所述蒸汽管道水平設置。當殼體為臥式殼體時，蒸汽管道水平設置，增加蒸汽均勻度。
[0017]優(yōu)選的，所述蒸汽管道位于所述殼體的中心。
[0018]優(yōu)選的，所述殼體上設置檢修口，所述殼體側(cè)壁上設置有壓力表，所述壓力表通過管道與所述殼體內(nèi)部相通。設置檢修口便于保養(yǎng)和維護殼體內(nèi)部，設置壓力表，便于控制殼體內(nèi)部壓力，滿足工藝需求。另外，為了方便獲得殼體內(nèi)部的實時溫度，還可以在殼體上設置通入殼體內(nèi)部的溫度傳感器。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明通過污泥汽爆分解機采用污泥汽爆分解方法，除去污泥中的蟲卵、病原體、致癌物、難分解的大分子有機農(nóng)藥等。非常巧妙、高效率的完成污泥無害化處理。設備簡單、運行和維護成本低、適于推廣使用。另外，本發(fā)明的污泥汽爆分解方法處理污泥制作泥粉，工藝短、處理徹底、小分子物質(zhì)含量高，因而利于最后得到的泥粉潔凈。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明立式的污泥汽爆分解機的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明臥式的污泥汽爆分解機的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1-密封蓋；2-進料口 ；3-壓力表；4-殼體；5_蒸汽管道；6_透氣孔；7_檢修口 ；8-卸料口 ；9-卸料閥。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
【具體實施方式】
[0023]實施例1
如圖1所示，本實施例的污泥汽爆分解機為立式污泥汽爆分解機。立式污泥汽爆分解機包括立式殼體1，殼體I的主體呈圓柱形，立式的殼體I頂端設置有進料口 2，進料口 2上設置密封蓋I。殼體I的底部設置有卸料口 8和蒸汽管道5。卸料口 8上設置有卸料閥9。蒸汽管道5由殼體I底部的中心向上垂直延伸至殼體高度的1/2~3/5處，蒸汽管道5的頂端封閉，蒸汽管道5上均勻設置若干透氣孔6。蒸汽管道5位于殼體I外部的一端連通蒸汽發(fā)生裝置。 [0024]距離立式的殼體I頂端0.05、.15m的殼體I側(cè)壁上設置有壓力表3，壓力表3通過管道與殼體I內(nèi)部相連通，用于測試殼體I內(nèi)的壓力值。
[0025]殼體I的側(cè)壁靠近底部半米左右的位置設置有檢修口 7，設備需要清潔或檢修時，打開檢修口 7,檢修人員進入殼體I內(nèi)部進行清潔或檢修。
[0026]實施例2
如圖2所示，本實施例的污泥汽爆分解機為臥式污泥汽爆分解機。臥式污泥汽爆分解機包括臥式的殼體1，殼體I的主體呈圓柱形，臥式(橫置)的殼體I右端設置有進料口 2，進料口 2上設置密封蓋I。殼體I左端面的底部設置有卸料口 8，卸料口 8上設置有卸料閥9。殼體I左端面的中心設置有蒸汽管道5，蒸汽管道5由殼體I左端面的中心向右水平延伸至殼體I長度的1/2~3/5處，蒸汽管道5的頂端封閉，蒸汽管道5上均勻設置若干透氣孔6。蒸汽管道5位于殼體I外部的一端連通蒸汽發(fā)生裝置。
[0027]距離殼體I右端面0.05、.15m的殼體I頂壁上設置有壓力表3，壓力表3通過管道與殼體I內(nèi)部相連通，用于測試殼體I內(nèi)的壓力值。
[0028]殼體I的頂壁靠近左端面半米左右的位置設置有檢修口 7，設備需要清潔或檢修時，打開檢修口 7,檢修人員進入殼體I內(nèi)部進行清潔或檢修。
[0029]實施例3
采用本發(fā)明實施例1的污泥汽爆分解機處理污泥時，首先將含水率40%的污泥置入污泥汽爆分解機，然后封閉進料口、關閉卸料閥，并向汽爆分解機內(nèi)通入蒸汽；污泥在溫度300°C、壓力2.5Mpa條件下汽相蒸煮，大分子的有機成分被降解，同時蒸汽滲入蟲卵、病原體細胞內(nèi)部，300分鐘后突然降壓，介質(zhì)和物料共同作用完成物理的能量釋放過程，物料內(nèi)的汽相介質(zhì)噴出瞬間急速膨脹，同時物料內(nèi)的高溫液態(tài)水迅速暴沸形成閃蒸，使蟲卵、病原體、難分解的大分子有機物等被分解。[0030]實施例4
采用本發(fā)明實施例1的污泥汽爆分解機處理污泥時，首先將含水率99%的污泥置入污泥汽爆分解機，然后封閉進料口、關閉卸料閥，并向汽爆分解機內(nèi)通入蒸汽；污泥在溫度100°C、壓力0.1Mpa條件下汽相蒸煮，大分子的有機成分被降解，同時蒸汽滲入蟲卵、病原體細胞內(nèi)部，200分鐘后突然降壓，介質(zhì)和物料共同作用完成物理的能量釋放過程，物料內(nèi)的汽相介質(zhì)噴出瞬間急速膨脹，同時物料內(nèi)的高溫液態(tài)水迅速暴沸形成閃蒸，使蟲卵、病原體、難分解的大分子有機物等被分解。
[0031]實施例5
采用本發(fā)明實施例1的污泥汽爆分解機處理污泥時，首先將含水率90%的污泥置入污泥汽爆分解機，然后封閉進料口、關閉卸料閥，并向汽爆分解機內(nèi)通入蒸汽；污泥在溫度150°C、壓力1.2Mpa條件下汽相蒸煮，大分子的有機成分被降解，同時蒸汽滲入蟲卵、病原體細胞內(nèi)部，180分鐘后突然降壓，介質(zhì)和物料共同作用完成物理的能量釋放過程，物料內(nèi)的汽相介質(zhì)噴出瞬間急速膨脹，同時物料內(nèi)的高溫液態(tài)水迅速暴沸形成閃蒸，使蟲卵、病原體、難分解的大分子有機物等被分解。
[0032]實施例6
采用本發(fā)明實施例1的污泥汽爆分解機處理污泥時，首先將含水率80%的污泥置入污泥汽爆分解機，然后封閉進料口、關閉卸料閥，并向汽爆分解機內(nèi)通入蒸汽；污泥在溫度180°C、壓力1.6Mpa條件下汽相蒸煮，大分子的有機成分被降解，同時蒸汽滲入蟲卵、病原體細胞內(nèi)部，200分鐘后突然降壓，介質(zhì)和物料共同作用完成物理的能量釋放過程，物料內(nèi)的汽相介質(zhì)噴出瞬間急速膨脹，同時物料內(nèi)的高溫液態(tài)水迅速暴沸形成閃蒸，使蟲卵、病原體、難分解的大分子有機物等被分解。
[0033]實施例7
采用本發(fā)明實施例2的污泥汽爆分解機處理污泥時，首先將含水率50%的污泥置入污泥汽爆分解機，然后封閉進料口、關閉卸料閥，并向汽爆分解機內(nèi)通入蒸汽；污泥在溫度200°C、壓力1.SMpa條件下汽相蒸煮，大分子的有機成分被降解，同時蒸汽滲入蟲卵、病原體細胞內(nèi)部，220分鐘后突然降壓，介質(zhì)和物料共同作用完成物理的能量釋放過程，物料內(nèi)的汽相介質(zhì)噴出瞬間急速膨脹，同時物料內(nèi)的高溫液態(tài)水迅速暴沸形成閃蒸，使蟲卵、病原體、難分解的大分子有機物等被分解。
[0034]實施例8
采用本發(fā)明實施例2的污泥汽爆分解機處理污泥時，首先將含水率50%的污泥置入污泥汽爆分解機，然后封閉進料口、關閉卸料閥，并向汽爆分解機內(nèi)通入蒸汽；污泥在溫度220°C、壓力2.0Mpa條件下汽相蒸煮，大分子的有機成分被降解，同時蒸汽滲入蟲卵、病原體細胞內(nèi)部，180分鐘后突然降壓，介質(zhì)和物料共同作用完成物理的能量釋放過程，物料內(nèi)的汽相介質(zhì)噴出瞬間急速膨脹，同時物料內(nèi)的高溫液態(tài)水迅速暴沸形成閃蒸，使蟲卵、病原體、難分解的大分子有機物等被分解。
【權(quán)利要求】
1.一種污泥汽爆分解方法，其特征在于:首先將含水率為40%~99%的污泥置入封閉容器中，并向所述封閉容器通入水蒸氣；所述污泥在溫度6(T30(TC、壓力0.1~2.5Mpa條件下汽相蒸煮5~300min后，打開所述封閉容器并與大氣相通，突然降壓。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥汽爆分解方法，其特征在于:首先將含水率為50%~99%的污泥置入封閉容器中，并向所述封閉容器通入水蒸氣；所述污泥在溫度18(T30(TC、壓力1.6^2.5Mpa條件下汽相蒸煮18(T300min后，打開所述封閉容器并與大氣相通，突然降壓。
3.一種用于實施如權(quán)利要求1所述的污泥汽爆分解方法的污泥汽爆分解機，包括殼體，所述殼體上設置有進料口、卸料口和蒸汽管道，其特征在于:所述蒸汽管道由所述殼體穿入所述殼體內(nèi)部并向所述殼體內(nèi)部延伸，所述蒸汽管道的長度為殼體高度/長度的1/2~3/5，所述蒸汽管道在所述殼體外部的一端連接蒸汽發(fā)生裝置，所述蒸汽管道上設置若干透氣孔。
4.如權(quán)利要求3所述的污泥汽爆分解機，其特征在于:所述蒸汽管道上的透氣孔均勻分布。
5.如權(quán)利要求3所述的污泥汽爆分解機，其特征在于:所述殼體為立式殼體。
6.如權(quán)利要求5所述的污泥汽爆分解機，其特征在于:所述蒸汽管道豎直設置，所述蒸汽管道的頂端封閉。
7.如權(quán)利要求3所述的污泥汽爆分解機，其特征在于:所述殼體為臥式殼體。
8.如權(quán)利要求8所述的污泥汽爆分解機，其特征在于:所述蒸汽管道水平設置。
9.如權(quán)利要 求3所述的污泥汽爆分解機，其特征在于:所述蒸汽管道位于所述殼體的中心。
10.如權(quán)利要求3所述的均勻供蒸汽的汽爆分離機，其特征在于:所述殼體上設置檢修口，所述殼體側(cè)壁上設置有壓力表，所述壓力表通過管道與所述殼體內(nèi)部相通。
【文檔編號】C02F11/10GK104003597SQ201410263484
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月14日
【發(fā)明者】曹吉祥, 楊民玉, 李慶奇 申請人:濟南米鐸碳新能源科技有限公司