专利名称：一种利用干式厌氧发酵和低温碳化处理污泥的技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用干式厌氧发酵和低温碳化处理污泥的技术，属于环境保护领域。
背景技术：
污泥是城市污水处理厂生产过程中产生的附属产物，它含有大量有机质和丰富的氮、磷、钾等营养物，同时又含有重金属、致病菌和病原菌等，不加处理的任意排放不仅会对环境造成严重的污染，同时又是对资源的严重浪费。随着我国及世界各国对环境保护的重视，传统污泥最终处置的方法越来越困难， 这些困难包括土地资源日益匮乏，能源日益短缺，过去没有认识到的传统方法对环境的污染越来越多的被人们认识，环境保护标准日益提高。传统方法已经越来越不能适应当前的社会发展。本发明提供一种可替代传统处理方法的新型的污泥处理技术，将污泥干式厌氧发酵和低温碳化技术有机的结合起来，可作为一般污水厂对脱水污泥进行有效的“减量化、无害化、资源化”利用的处理处置方法。
发明内容
本发明提供了一种能将污水厂脱水污泥进行合理有效利用的技术方法，它利用生物干发酵工艺，降解减量、产生沼气能源，再利用自身产生的能量供应低温碳化装置进一步减量，同时获得高品质的颗粒肥料或低热值燃料。本发明利用干式厌氧发酵和低温碳化处理污泥的技术的具体步骤如下。从污水处理厂初步脱水的污泥(含水率80%)进入到本发明的处理系统中，首先进入到干式厌氧发酵罐(1)，干式厌氧发酵罐(1)内采用机械搅拌方式，含固率为20%—40%， 温度控制50°C—55°C，采用连续进料方式，发酵时间为20— 25天。污泥干式厌氧发酵后产生沼气(2 )和沼渣(3 )，沼渣经过离心脱水机(4 )脱水处理后，形成了再次脱水污泥(5)和少量污水(6)，由于污水产量很少，少量污水(6)可直接进入到污水处理厂(11)进行处理，不会影响污水处理厂(11)的正常运行。经离心脱水机(4)脱水后的污泥(5)进入到低温碳化炉(7)碳化处理，低温碳化炉(7)的反应温度小于300°C，压力小于lOMpa。污泥干式厌氧发酵产生的沼气(2)低温碳化炉(7)加热和干式厌氧发酵罐(1)自身升温保温。污泥经碳化处理后，水分以水蒸气(9)形式排放，碳化产品(8)可用于制作肥料 (9)或低热值燃料(10)。本发明涉及的污水处理方法与传统污水处理方法相比，具有以下优点
(1)预处理简单，污水处理厂的剩余污泥仅需初步浓缩脱水后，含水率就能达到80%左右，可以直接用于污泥干式厌氧发酵，不需要复杂的预处理；
(2)干式厌氧发酵产生沼气，沼气品质高含硫量低，发酵物产气率高，沼气可以实现厌氧发酵内部能量供应及低温碳化过程的能量需求；
(3)运行费用低。污泥碳化中的脱水过程不是将水蒸发，而是将细胞裂解后，水分主动从污泥中析出，故能源消耗较污泥干化减少1/2 ；
(4)处理工艺占地面积小，与堆肥相比，面积减小1/2。
附图1为利用干式厌氧发酵和低温碳化技术处理污泥的工艺流程图
其中附图1中由干式厌氧发酵罐(1)、沼气(2)、沼渣(3)、离心脱水机(4)脱水污泥 (5)、污水(6)、低温碳化炉(7)、碳化产品(8)、肥料(9)低值燃料(10)和污水处理厂(11)几部分组成。
权利要求
1.一种利用干式厌氧发酵和低温碳化技术处理污泥的技术，是利用干式厌氧发酵和低温碳化处理污泥。
2.该处理工艺为经污水处理厂的经初步浓缩的污泥首先进入干式厌氧发酵罐(1)，厌氧发酵产生沼渣(3)和沼气(2)，沼渣经过离心脱水机(4)脱水处理后，产生脱水污泥(5) 和少量污水(6)，少量污水(6)可直接进入到污水处理厂(11)进行处理，不影响污水处理厂 (11)的正常运行，经离心脱水的污泥(5)进入低温碳化炉(7)碳化处理，厌氧产生的沼气 (2)低温碳化炉(7)加热和干式厌氧发酵罐(1)自身升温保温，污泥经碳化处理，水分以水蒸气(9 )形式排放，碳化产品(8 )可用于肥料(9 )或低热值燃料(10 )。
3.权利要求1所述的干式厌氧发酵罐(1)反应的温度为50-55°C，反应污泥含固率为 20-40%ο
4.权利要求1所述的干式厌氧发酵罐(1)为卧式罐体，采用机械搅拌的方式推进、混勻物料。
5.权利要求1所述的低温碳化炉(7)的反应温度小于300°C，压力小于lOMpa。
6.权利要求1所述的处理工艺中，产生的沼气(2)可满足厌氧发酵罐(1)和低温碳化炉(7)的热量需求，实现系统内部能量供应。
全文摘要
本发明涉及一种污泥的处理处置方法，属于固体废弃物处理领域。是一种利用干式厌氧发酵和低温碳化技术处理污泥的工艺技术。污水处理厂经过初步浓缩的污泥(含水率约80%左右)，首先经过干式厌氧发酵处理，然后进行低温碳化处理，使污泥高度脱水、达到资源化的目的。干式厌氧发酵采用高温发酵(温度为50-55℃)，含固率在20-40%，经过干式厌氧发酵污泥结构发生改变，使其更加利于脱水，干式厌氧发酵过程中产生沼气能源，可用于厌氧升温和低温碳化过程中的加热。低温碳化温度在300℃以下，压力小于10MPa工况下，污泥中的水分以水蒸气形式排出，最终污泥中的水分小于50%，经碳化后的污泥可用于制作肥料或低热值燃料。
文档编号C10L5/46GK102531312SQ201210008258
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者孙燕华, 李媛, 杜文利 申请人:北京昊海天际科技有限公司