本發(fā)明涉及污泥處理，尤其涉及基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速穩(wěn)定發(fā)展，城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模日益提升，污泥產(chǎn)量也相應(yīng)增加。然而，“重水輕泥”現(xiàn)象普遍存在且嚴(yán)重，污泥處理沒有與污水處理同步提升，污泥處理處置問題未能得到有效解決，形勢(shì)十分嚴(yán)峻。其中污水處理對(duì)污泥處理的需求量巨大，而由于污泥處理過程需要耗費(fèi)大量能源和資金，因此處理污泥的成本很高。

2、傳統(tǒng)的污泥處理方式主要是填埋和焚燒，其中填埋會(huì)帶來地質(zhì)災(zāi)害、土地資源的浪費(fèi)，還會(huì)排放大量的甲烷等溫室氣體，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染；其中焚燒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物以及二噁英等有毒有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和人體健康造成極大的危害。

3、為了解決傳統(tǒng)污泥處理方式產(chǎn)生的問題，新型的污泥處理工藝應(yīng)運(yùn)而生。例如，生物固化處理工藝可以將污泥固化，形成具有機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性的建筑材料。然而新型的污泥處理工藝也存在一些問題，主要是處理難度大、處理過程復(fù)雜、處理周期長(zhǎng)和處理成本高等問題。因此，十分有必要研究一種相對(duì)簡(jiǎn)單且便捷有效的污泥處理加工工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，其能夠有效降低污泥的處理難度，快速處理污泥，處理周期短，處理成本低，且污泥的處理產(chǎn)物可利用性強(qiáng)。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，用于處理生物液態(tài)污泥，其中處理工藝主要包括以下步驟：

3、s10，攔截濾除生物污泥中的大塊雜物；

4、s20，對(duì)被攔截濾除大塊雜物后的污泥進(jìn)行固液分離，隨后對(duì)分離出來的污泥進(jìn)行濃縮處理，得到濃縮污泥；

5、s30，將濃縮污泥排入超聲波水熱炭化反應(yīng)釜，添加水調(diào)節(jié)濃縮污泥的濃度至10％-20％，開啟超聲波發(fā)生器，在超聲波水熱炭化反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到50℃時(shí)，壓力達(dá)到0.8mpa時(shí)加入復(fù)合催化劑，轉(zhuǎn)化生成炭質(zhì)泥漿，其中復(fù)合催化劑由氧化鐵、鉑和活性炭按預(yù)定配比組成；

6、s40，對(duì)炭質(zhì)泥漿進(jìn)行初步固液分離，分離污泥懸浮液中的固相炭泥和液體相，其中壓濾固相炭泥，得到泥餅；

7、s50，干燥泥餅，隨后在造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到水熱炭粒。

8、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在步驟s10中，通過格柵漏斗攔截濾除大塊雜物，其中格柵間距為5-10mm，其中所述格柵漏斗的上部為機(jī)械格柵，由一組或多組平行的金屬柵條組成，所述格柵漏斗的下部設(shè)有氣動(dòng)閘室，以壓縮空氣作為動(dòng)力源。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，步驟s20具體為，將被攔截濾除大塊雜物的污泥排入氣浮濃縮罐中，氣浮濃縮罐中微小氣泡附著在污泥顆粒周圍，使污泥顆粒強(qiáng)制上浮，同時(shí)通過氣浮濃縮罐的翻攪軸由下向上進(jìn)行軸向翻攪，進(jìn)行固液分離，其中對(duì)分離出來的污泥進(jìn)行濃縮處理，得到濃縮污泥，其中分離出來的液體進(jìn)入污水處理廠處理。

10、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在步驟s30中，超聲波發(fā)生器的工作頻率為20-100khz、功率為200-1000w，處理時(shí)間為10-30min，復(fù)合催化劑的配比為：以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，氧化鐵15-25份，鉑8-12份，活性炭25-35份。

11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在步驟s30中，轉(zhuǎn)化生成炭質(zhì)泥漿的水環(huán)境為：超聲波發(fā)生器功率為300-1000w，溫度為180℃-250℃，壓力為2-5mpa。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在步驟s40中，通過臥螺沉降離心機(jī)將炭質(zhì)泥漿進(jìn)行初步固液分離，其中通過板框壓濾機(jī)對(duì)固相炭泥壓濾成餅，通過濾液罐收集液體相，并將收集到的濾液一部分供超聲波水熱炭化反應(yīng)釜使用，另一部分排至污水處理廠處理。

13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在步驟s50中，通過槳葉式干燥機(jī)對(duì)泥餅進(jìn)行干燥處理，其中槳葉式干燥機(jī)以傳導(dǎo)加熱的方式對(duì)泥餅進(jìn)行干燥，其中槳葉式干燥機(jī)設(shè)有空心轉(zhuǎn)軸，所述空心轉(zhuǎn)軸上密布有楔形中空槳葉，熱介質(zhì)經(jīng)所述空心轉(zhuǎn)軸流經(jīng)所述楔形中空槳葉，通過所述楔形中空槳葉的熱表面攪動(dòng)泥餅。

14、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在步驟s50中，在造粒機(jī)造粒過程中加入絮凝劑和粘結(jié)劑，造粒時(shí)間為10-30分鐘，水熱炭粒的顆粒大小為3-15mm。

15、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诔曀疅崽炕夹g(shù)的污泥處理工藝采用多階段協(xié)同處理模式，從污泥的收集、預(yù)處理、超聲強(qiáng)化、水熱炭化反應(yīng)到固液分離及干燥制粒，各個(gè)階段緊密配合，可以極大的提升污泥處理效率，處理周期短，處理難度低，同時(shí)該處理工藝所涉及到的各個(gè)設(shè)備可以集成于同一個(gè)集裝箱內(nèi)，可以最大化提升該處理工藝的使用效率，具備簡(jiǎn)單、有效、便攜及可循環(huán)利用等顯著優(yōu)勢(shì)，尤其適用于靈活部署、臨時(shí)性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的污泥處理難題；

16、其中通過特殊的復(fù)合催化劑配比可以確保污泥中的有機(jī)物在超聲波強(qiáng)化、高溫高壓水環(huán)境下快速進(jìn)行水解、縮合、炭化等一系列反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為炭質(zhì)泥漿，同時(shí)使得最終得到的水熱炭粒在固體炭含量和、灰分含量、比表面積、對(duì)銅離子吸附性能等指標(biāo)方面表現(xiàn)優(yōu)異。

17、本發(fā)明的這些和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，通過下述的詳細(xì)說明，得以充分體現(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，用于處理生物液態(tài)污泥，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于，在步驟s10中，通過格柵漏斗攔截濾除大塊雜物，其中格柵間距為5-10mm，其中所述格柵漏斗的上部為機(jī)械格柵，由一組或多組平行的金屬柵條組成，所述格柵漏斗的下部設(shè)有氣動(dòng)閘室，以壓縮空氣作為動(dòng)力源。

3.如權(quán)利要求1所述的基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于，步驟s20具體為，將被攔截濾除大塊雜物的污泥排入氣浮濃縮罐中，氣浮濃縮罐中微小氣泡附著在污泥顆粒周圍，使污泥顆粒強(qiáng)制上浮，同時(shí)通過氣浮濃縮罐的翻攪軸由下向上進(jìn)行軸向翻攪，進(jìn)行固液分離，其中對(duì)分離出來的污泥進(jìn)行濃縮處理，得到濃縮污泥，其中分離出來的液體進(jìn)入污水處理廠處理。

4.如權(quán)利要求1所述的基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于，在步驟s30中，超聲波發(fā)生器的工作頻率為20-100khz、功率為200-1000w，處理時(shí)間為10-30min，復(fù)合催化劑的配比為：以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，氧化鐵15-25份，鉑8-12份，活性炭25-35份。

5.如權(quán)利要求4所述的基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于，在步驟s30中，轉(zhuǎn)化生成炭質(zhì)泥漿的水環(huán)境為：超聲波發(fā)生器功率為300-1000w，溫度為180℃-250℃，壓力為2-5mpa。

6.如權(quán)利要求1所述的基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于，在步驟s40中，通過臥螺沉降離心機(jī)將炭質(zhì)泥漿進(jìn)行初步固液分離，其中通過板框壓濾機(jī)對(duì)固相炭泥壓濾成餅，通過濾液罐收集液體相，并將收集到的濾液一部分供超聲波水熱炭化反應(yīng)釜使用，另一部分排至污水處理廠處理。

7.如權(quán)利要求1所述的基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于，在步驟s50中，通過槳葉式干燥機(jī)對(duì)泥餅進(jìn)行干燥處理，其中槳葉式干燥機(jī)以傳導(dǎo)加熱的方式對(duì)泥餅進(jìn)行干燥，其中槳葉式干燥機(jī)設(shè)有空心轉(zhuǎn)軸，所述空心轉(zhuǎn)軸上密布有楔形中空槳葉，熱介質(zhì)經(jīng)所述空心轉(zhuǎn)軸流經(jīng)所述楔形中空槳葉，通過所述楔形中空槳葉的熱表面攪動(dòng)泥餅。

8.如權(quán)利要求1或7所述的基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于，在步驟s50中，在造粒機(jī)造粒過程中加入絮凝劑和粘結(jié)劑，造粒時(shí)間為10-30分鐘，水熱炭粒的顆粒大小為3-15mm。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開基于超聲水熱炭化技術(shù)的污泥處理工藝，包括以下步驟：攔截濾除生物污泥中的大塊雜物；對(duì)攔截后的污泥進(jìn)行固液分離，對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理，得到濃縮污泥；將濃縮污泥排入超聲波水熱炭化反應(yīng)釜，添加水調(diào)節(jié)濃縮污泥的濃度至10％?20％，開啟超聲波發(fā)生器，在超聲波水熱炭化反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到50℃時(shí)，壓力達(dá)到0.8Mpa時(shí)加入復(fù)合催化劑，轉(zhuǎn)化生成炭質(zhì)泥漿，其中復(fù)合催化劑由氧化鐵、鉑和活性炭按預(yù)定配比組成；對(duì)炭質(zhì)泥漿進(jìn)行初步固液分離，分離污泥懸浮液中的固相炭泥和液體相，壓濾固相炭泥，得到泥餅；干燥泥餅，在造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得到水熱炭粒。本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诔曀疅崽炕夹g(shù)的污泥處理工藝能夠有效降低污泥的處理難度，快速處理污泥。

技術(shù)研發(fā)人員：劉娜,孫連強(qiáng),陳永軍,褚洪俊,陳維闖,孟凡政,王忠宇,劉寶友,張茂迎,林鳳巖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東凱斯達(dá)機(jī)械制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28