专利名称：一种用于污泥处理的亚临界水热设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水热设备，尤其是一种用于污泥处理的亚临界水热设备，属于环保固废处理技术领域。
背景技术：
随着城市化进程的加快和污水处理率的逐年提高，我国城市污水处理厂污泥产生量急剧增加。至2005年6月底，我国已建成并投入运营的污水处理厂708座，目前年排放污泥量(干重)约300万吨，今后还会以每年10%左右的增幅增长，随着污水厂运行效率的逐渐提高和新的污水厂的逐步建成，我国城市污泥每年的排放量(干重)最终估计将提高到840万吨左右。处置数量巨大且增长迅速的城市污泥已经迫在眉睫。以前国内处理污泥主要采用填埋、堆肥和焚烧等方法，这些处理方法虽然应用普遍，但都存在着各自不易克服的问题。而造成前述各种处理方法存在问题的根本原因是污泥含水率太高。由于污泥中含有大量细胞质和胶体物质，这些物质具有牢固的持水结构，因此造成污泥脱水困难，通过一般机械脱水只能将含水率降至80%左右。进一步降低含水率通常采用热力干化法，即通过加热污泥使其水分蒸发以降低含水率的方法。虽然热力干化法具有工艺和设备成熟的特点，但采用这种方法会消耗大量能源，运行成本较高。亚临界水热水解反应为绿色环保技术，无需药剂，不必蒸发水分。污泥加压水热反应法快速处理技术是利用水热反应^-7MPa，250-260°C高压/高温)将污泥中的大分子有机物(如蛋白质等)在短时间(5-10分钟)内转换为低分子有机物(如葡萄糖，氨基酸等)，从而大大提高高含水率污泥的脱水效果。该技术具有污泥减量化效率高、运行费用低等优点。申请号为CN200410034142的专利公开了一种用于污泥资源化、减量化处理的方法，以高压釜作为反应器，进行水解处理、厌氧消化和脱水三个步骤，得到含水率为 45% -50%的泥饼；申请号为201010173452的专利公开了一种降低污泥含水率方法，通过常压蒸汽水解、高温高压水热脱水、物料固液分离，得到固液浆化物，可将污泥含水率降低至 40%。不过，目前常用的污泥水热处理设备都存在着容易堵塞的问题，而且难以在亚临界状态下连续运行。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于污泥处理的亚临界水热设备，采用连续式亚临界水热法设备处理污泥，并采用多阀排出系统来排出处理过的污泥，有效提高污泥处理速度并解决水热法处理设备中常见的堵塞问题，且具有处理速度快、能量利用率高、操作运行方便、易扩大生产规模等优点。为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下一种用于污泥处理的亚临界水热设备，包括高压泵、换热器和反应釜，反应釜内温度控制在320-360°C之间，压力控制在12-15Mpa之间，反应釜具有控制进料口、出料口的控制阀；所述进料口和出料口通过控制阀连接到换热器；污泥经由高压泵进入换热器，再通过进料口进入反应釜进行处理；所述控制阀由控制系统所控制；所述换热器上连接一冷凝器，所述冷凝器上连接一压滤机，用于将从出料口进入换热器的处理过的污泥形成废水和残渣。 所述反应爸内设置有加热炉。 所述加热炉采用电磁感应加热方式。所述反应釜内设置有压力调节装置。所述反应釜采用不锈钢材质。所述反应釜上安装有多阀排出系统，用于不断排出无机物质与有机残渣以保证设备的连续运行。本发明所提供的用于污泥处理的亚临界水热设备，在高温高压反应釜的进出口设有控制阀，下部出口阀门连接一个贮泥罐，泥渣通过沉淀分离从贮泥罐底部排出，而水蒸汽从贮泥罐的上部流出。系统在反应釜低压时进料，完成一定进料量后，关闭进料阀，反应釜压力升高到亚临界水热状态，甚至超临界状态。反应釜的底部设有控制阀，再打开反应釜下部出料阀，可使反应釜中物料流入到位于其底部的储泥罐，储泥罐底部的排泥阀可定期打开排泥，排泥的速率可由反应釜与储泥罐间的控制阀的开关程度控制，而水蒸汽从贮泥罐的上部流出，进入换热器用于加热高压泵输送进入换热器中的物料。反应釜中的压力因为其下部排泥阀打开放料而降低，可以再关闭排料阀，打开进料阀和启动高压进料泵，进入下一个处理循环，如此反复进出料，形成管道柱塞流高温高压处理系统。本发明设备体积小，操作运行方便，较好的解决了反应釜内容易堵塞的问题。
图I为本发明污泥水热处理系统流程框图；图2为本发明反应釜与贮泥罐连接示意图。图中，I进料阀，2出料阀，3排泥阀，4反应釜，5贮泥罐。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施例做一详细的描述 如图I、图2所示，在高温高压反应釜4的进出口设有控制阀，下部出口阀门连接一个贮泥罐5，泥渣通过沉淀分离从贮泥罐5底部排出，而水蒸汽从贮泥罐5的上部流出。系统在反应釜4低压时进料，完成一定进料量后，关闭进料阀1，反应釜4压力升高到亚临界水热状态，甚至超临界状态。反应釜4的底部设有控制阀，控制阀由控制系统所控制。再打开反应釜下部出料阀2，可使反应釜中物料流入到位于其底部的贮泥罐5，贮泥罐5底部的排泥阀3可定期打开排泥，排泥的速率可由反应釜4和贮泥罐5间的控制阀的开关程度控制，而水蒸汽从贮泥罐5的上部流出，进入换热器用于加热高压泵输送进入换热器中的物料。换热器上连接一冷凝器，冷凝器上连接一压滤机，用于将从出料口进入换热器的处理过的污泥形成废水和残渣。反应釜4中的压力因为其下部排泥阀3打开放料而降低，可以再关闭排料阀2，打开进料阀I和启动高压进料泵，进入下一个处理循环，如此反复进出料，形成管道柱塞流高温高压处理系统。本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制， 本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
权利要求
1.一种用于污泥处理的亚临界水热设备，其特征在于，包括高压泵、换热器和反应釜， 反应釜内温度控制在320-360°C之间，压力控制在12-15Mpa之间，反应釜具有控制进料口、 出料口的控制阀；所述进料口和出料口通过控制阀连接到换热器；污泥经由高压泵进入换热器，再通过进料口进入反应釜进行处理；所述控制阀由控制系统所控制；所述换热器上连接一冷凝器，所述冷凝器上连接一压滤机，用于将从出料口进入换热器的处理过的污泥形成废水和残渣。
2.根据权利要求I所述的用于污泥处理的亚临界水热设备，其特征在于，所述反应釜内设置有加热炉。
3.根据权利要求2所述的用于污泥处理的亚临界水热设备，其特征在于所述加热炉采用电磁感应加热方式。
4.根据权利要求I所述的用于污泥处理的亚临界水热设备，其特征在于，所述反应釜内设置有压力调节装置。
5.根据权利要求I所述的用于污泥处理的亚临界水热设备，其特征在于所述反应釜采用不锈钢材质。
6.根据权利要求I所述的用于污泥处理的亚临界水热设备，其特征在于所述反应釜上安装有多阀排出系统，用于不断排出无机物质与有机残渣以保证设备的连续运行。
全文摘要
本发明公开一种用于污泥处理的亚临界水热设备，包括高压泵、换热器和反应釜，反应釜内温度控制在320-360℃之间，压力控制在12-15Mpa之间，反应釜具有控制进料口、出料口的控制阀；所述进料口和出料口通过控制阀连接到换热器；污泥经由高压泵进入换热器，再通过进料口进入反应釜进行处理；所述控制阀由控制系统所控制；所述换热器上连接一冷凝器，所述冷凝器上连接一压滤机，用于将从出料口进入换热器的处理过的污泥形成废水和残渣。本发明所公开的设备，具有处理速度快、能量利用率高、操作运行方便、易扩大生产规模等优势。
文档编号C02F11/10GK102603144SQ201210081528
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者句炳新, 孔海南, 申哲民 申请人:上海交通大学