專利名稱：一種利用干式厭氧發酵和低溫碳化處理污泥的技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用干式厭氧發酵和低溫碳化處理污泥的技術，屬于環境保護領域。
背景技術：
污泥是城市污水處理廠生產過程中產生的附屬產物，它含有大量有機質和豐富的氮、磷、鉀等營養物，同時又含有重金屬、致病菌和病原菌等，不加處理的任意排放不僅會對環境造成嚴重的污染，同時又是對資源的嚴重浪費。隨著我國及世界各國對環境保護的重視，傳統污泥最終處置的方法越來越困難， 這些困難包括土地資源日益匱乏，能源日益短缺，過去沒有認識到的傳統方法對環境的污染越來越多的被人們認識，環境保護標準日益提高。傳統方法已經越來越不能適應當前的社會發展。本發明提供一種可替代傳統處理方法的新型的污泥處理技術，將污泥干式厭氧發酵和低溫碳化技術有機的結合起來，可作為一般污水廠對脫水污泥進行有效的“減量化、無害化、資源化”利用的處理處置方法。
發明內容
本發明提供了一種能將污水廠脫水污泥進行合理有效利用的技術方法，它利用生物干發酵工藝，降解減量、產生沼氣能源，再利用自身產生的能量供應低溫碳化裝置進一步減量，同時獲得高品質的顆粒肥料或低熱值燃料。本發明利用干式厭氧發酵和低溫碳化處理污泥的技術的具體步驟如下。從污水處理廠初步脫水的污泥(含水率80%)進入到本發明的處理系統中，首先進入到干式厭氧發酵罐(1)，干式厭氧發酵罐(1)內采用機械攪拌方式，含固率為20%—40%， 溫度控制50°C—55°C，采用連續進料方式，發酵時間為20— 25天。污泥干式厭氧發酵后產生沼氣(2 )和沼渣(3 )，沼渣經過離心脫水機(4 )脫水處理后，形成了再次脫水污泥(5)和少量污水(6)，由于污水產量很少，少量污水(6)可直接進入到污水處理廠(11)進行處理，不會影響污水處理廠(11)的正常運行。經離心脫水機(4)脫水后的污泥(5)進入到低溫碳化爐(7)碳化處理，低溫碳化爐(7)的反應溫度小于300°C，壓力小于lOMpa。污泥干式厭氧發酵產生的沼氣(2)低溫碳化爐(7)加熱和干式厭氧發酵罐(1)自身升溫保溫。污泥經碳化處理后，水分以水蒸氣(9)形式排放，碳化產品(8)可用于制作肥料 (9)或低熱值燃料(10)。本發明涉及的污水處理方法與傳統污水處理方法相比，具有以下優點
(1)預處理簡單，污水處理廠的剩余污泥僅需初步濃縮脫水后，含水率就能達到80%左右，可以直接用于污泥干式厭氧發酵，不需要復雜的預處理；
(2)干式厭氧發酵產生沼氣，沼氣品質高含硫量低，發酵物產氣率高，沼氣可以實現厭氧發酵內部能量供應及低溫碳化過程的能量需求；
(3)運行費用低。污泥碳化中的脫水過程不是將水蒸發，而是將細胞裂解后，水分主動從污泥中析出，故能源消耗較污泥干化減少1/2 ；
(4)處理工藝占地面積小，與堆肥相比，面積減小1/2。
附圖1為利用干式厭氧發酵和低溫碳化技術處理污泥的工藝流程圖
其中附圖1中由干式厭氧發酵罐(1)、沼氣(2)、沼渣(3)、離心脫水機(4)脫水污泥 (5)、污水(6)、低溫碳化爐(7)、碳化產品(8)、肥料(9)低值燃料(10)和污水處理廠(11)幾部分組成。
權利要求
1.一種利用干式厭氧發酵和低溫碳化技術處理污泥的技術，是利用干式厭氧發酵和低溫碳化處理污泥。
2.該處理工藝為經污水處理廠的經初步濃縮的污泥首先進入干式厭氧發酵罐(1)，厭氧發酵產生沼渣(3)和沼氣(2)，沼渣經過離心脫水機(4)脫水處理后，產生脫水污泥(5) 和少量污水(6)，少量污水(6)可直接進入到污水處理廠(11)進行處理，不影響污水處理廠 (11)的正常運行，經離心脫水的污泥(5)進入低溫碳化爐(7)碳化處理，厭氧產生的沼氣 (2)低溫碳化爐(7)加熱和干式厭氧發酵罐(1)自身升溫保溫，污泥經碳化處理，水分以水蒸氣(9 )形式排放，碳化產品(8 )可用于肥料(9 )或低熱值燃料(10 )。
3.權利要求1所述的干式厭氧發酵罐(1)反應的溫度為50-55°C，反應污泥含固率為 20-40%ο
4.權利要求1所述的干式厭氧發酵罐(1)為臥式罐體，采用機械攪拌的方式推進、混勻物料。
5.權利要求1所述的低溫碳化爐(7)的反應溫度小于300°C，壓力小于lOMpa。
6.權利要求1所述的處理工藝中，產生的沼氣(2)可滿足厭氧發酵罐(1)和低溫碳化爐(7)的熱量需求，實現系統內部能量供應。
全文摘要
本發明涉及一種污泥的處理處置方法，屬于固體廢棄物處理領域。是一種利用干式厭氧發酵和低溫碳化技術處理污泥的工藝技術。污水處理廠經過初步濃縮的污泥(含水率約80%左右)，首先經過干式厭氧發酵處理，然后進行低溫碳化處理，使污泥高度脫水、達到資源化的目的。干式厭氧發酵采用高溫發酵(溫度為50-55℃)，含固率在20-40%，經過干式厭氧發酵污泥結構發生改變，使其更加利于脫水，干式厭氧發酵過程中產生沼氣能源，可用于厭氧升溫和低溫碳化過程中的加熱。低溫碳化溫度在300℃以下，壓力小于10MPa工況下，污泥中的水分以水蒸氣形式排出，最終污泥中的水分小于50%，經碳化后的污泥可用于制作肥料或低熱值燃料。
文檔編號C10L5/46GK102531312SQ201210008258
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者孫燕華, 李媛, 杜文利 申請人:北京昊海天際科技有限公司