一种沼渣深度脱水方法与流程

1.本发明涉及沼渣脱水技术领域，尤其涉及一种沼渣深度脱水方法。


背景技术：

2.餐厨垃圾主要是指居民日常生活过程中产生的残余废物，由于极易腐烂变质而散发恶臭。现在餐厨垃圾常用的处理技术为厌氧发酵技术，可以将餐厨垃圾降解处理，同时还能回收沼气作为生物质能。对餐厨垃圾厌氧发酵后的沼渣进行脱水，降低其含水率，是沼渣后续处理和利用的前提。
3.目前常规的餐厨垃圾沼渣脱水方式都是采用离心脱水，脱水后的含水率约在80％左右，脱水后的沼渣由于重量较大，不仅造成运输费用高，还很难进行资源化利用。餐厨垃圾沼渣脱水方式也有采用三氯化铁+石灰的调质后进行板框脱水的方式，投加石灰调质确会增加沼渣的干基产量，但也增加了后续的运输及处置费用；脱水后的沼渣更是因为加入石灰的缘故，无论填埋或者是堆肥都会影响土壤的酸碱性，使后续的处理及利用都受到极大的限制。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是沼渣脱水后含水率高，加入石灰调理后又造成土壤污染问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种沼渣深度脱水方法，包括以下具体步骤：
6.(一)对沼渣进行超声波调理，在沼渣调理罐的内部设立超声波调理区域，输入20khz的超声波对沼渣进行细胞破碎，通过破坏沼渣的絮体颗粒稳定结构，使细胞外稳定结构的表面水以及细胞内水分都能释放出来，同时能降解有机物，提高絮凝效果；
7.进一步，调理罐投加有效质量浓度为38％的fecl3溶液与沼渣进行混合，混合时间约60min以改善脱水性能；
8.(二)对调理后沼渣进行高压隔膜板框压滤机脱水，采用高低压进料泵分高、低压两段进料方式进料，进料期间经管道混合器加入聚丙烯酰胺药液以增强絮凝效果，改善脱水性能，当滤室中充满了滤饼后，往隔膜中通入高压水进行压榨脱水以降低滤饼的含水率，压榨结束后由空气压缩机往滤室中通入压缩空气进行吹芯继续降低滤饼的含水率，吹芯结束后卸料进入低温热干化工序，滤液排入沼液污水处理系统；
9.优选地，低压段进料压力0.6mpa，高压段进料压力为1.6mpa，往隔膜中通入高压水压力为2.5mpa。
10.优选地，聚丙烯酰胺为干粉药剂，投加量约为2kg/吨干沼渣，配比浓度为1～4
‰
。
11.进一步，沼渣脱水后的沼液经过高效的沼液污水处理系统处理后回用。
12.(三)对脱水沼渣进行微负压低温热干化处理，采用直进直出式进料，无须考虑干燥设备后端干物料返混以避免反复加热，沼渣经高压隔膜板框压滤机脱水后，通过传送器
被输入干燥器内，干燥器内通入温度为85℃的低温气体，低温气流进入沼渣内层后干化温度为75℃，沼渣在受热状态下作状似流体沸腾的固体颗粒运动，干燥所需的热量由设备内的热交换器提供，低温气体作为高效热量交换介质在进行热量交换后在微负压状态下回收并通过管道进入除臭系统，沼渣中的水分则在流体运动中得以蒸发，沼渣进入沼渣料仓，通过冷凝器回收的水分被排回到沼液污水处理系统。
13.优选地，低温气体通入干燥器体内方向与沼渣进入干燥器体内方向为逆流关系。
14.再进一步，控制低温气体流速以使沼渣保持悬浮状态而不是输运状态。
15.与现有技术相比，本发明通过：
16.(一)采用超声+fecl3溶液进行调理，避免对沼渣的酸碱性进行大的改变，有利于后段的沼渣资源化利用，提高其经济价值，并克服单纯添加石灰调理造成难于进行利用及处置的缺点；而且还能使沼渣的絮体结构破坏失稳，促进沼渣絮体有机物的溶出，改善沼渣的脱水性能，有效地减少fecl3溶液的用量；
17.(二)利用高压隔膜压滤机的进料压力及压榨压力，有效降低沼渣脱水后的含水率，节约热干化的能源消耗；
18.综上，本发明有效解决了餐厨垃圾行业传统的离心脱水后沼渣含水率高的问题，避免了因加入石灰调理而造成的土壤污染，减少调理药剂fecl3的用量，减少设备腐蚀。
附图说明
19.图1为本发明流程示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明，但不是对本发明的限定。
21.图1示出了一种沼渣深度脱水方法，包括以下具体步骤：
22.(一)对沼渣进行超声波调理，在沼渣调理罐的内部设立超声波调理区域，输入20khz的超声波对沼渣进行细胞破碎，通过破坏沼渣的絮体颗粒稳定结构，使细胞外稳定结构的表面水以及细胞内水分都能释放出来，同时能降解有机物，提高絮凝效果；其工作原理如下：
23.餐厨厌氧发酵后的沼液，在超声波的作用下，生产h
·
和oh
·
，即氢基自由基和羟基自由基，氢基自由基通过超声作用能与氧气生产过氧化氢自由基，羟基自由基和过氧化氢自由基都具有较强的氧化能力，能够降解一部分有机物，促进沼渣絮体有机物的溶出，改善沼渣的脱水性能。
[0024][0025][0026][0027][0028]
进一步，调理罐投加有效质量浓度为38％的fecl3溶液与沼渣进行混合，混合时间
约60min以改善脱水性能；
[0029]
(二)对调理后沼渣进行高压隔膜板框压滤机脱水，采用高低压进料泵分高、低压两段进料方式进料，进料期间经管道混合器加入聚丙烯酰胺药液以增强絮凝效果，改善脱水性能，当滤室中充满了滤饼后，往隔膜中通入高压水进行压榨脱水以降低滤饼的含水率，压榨结束后由空气压缩机往滤室中通入压缩空气进行吹芯继续降低滤饼的含水率，吹芯结束后卸料进入低温热干化工序，滤液排入沼液污水处理系统；经高压隔膜板框压滤机脱水后的沼渣含水率可降至60％。
[0030]
优选地，低压段进料压力0.6mpa，高压段进料压力为1.6mpa，往隔膜中通入高压水压力为2.5mpa。
[0031]
优选地，聚丙烯酰胺为干粉药剂，投加量约为2kg/吨干沼渣，配比浓度为1～4
‰
。
[0032]
进一步，沼渣脱水后的沼液经过高效的沼液污水处理系统处理后回用。
[0033]
(三)对脱水沼渣进行微负压低温热干化处理，采用直进直出式进料，无须考虑干燥设备后端干物料返混以避免反复加热，沼渣经高压隔膜板框压滤机脱水后，通过传送器被输入干燥器内，干燥器内通入温度为85℃的低温气体，低温气流进入沼渣内层后干化温度为75℃，沼渣在受热状态下作状似流体沸腾的固体颗粒运动，干燥所需的热量由设备内的热交换器提供，低温气体作为高效热量交换介质在进行热量交换后在微负压状态下回收并通过管道进入除臭系统，沼渣中的水分则在流体运动中得以蒸发，沼渣进入沼渣料仓，通过冷凝器回收的水分被排回到沼液污水处理系统，经微负压低温热干化处理后的沼渣含水率可降至40％以下。
[0034]
优选地，低温气体通入干燥器体内方向与沼渣进入干燥器体内方向为逆流关系。
[0035]
再进一步，控制低温气体流速以使沼渣保持悬浮状态而不是输运状态。
[0036]
热干化处理过程中，由于采用低温干化过程，内部风温小于90℃，有机物及其他有害气体挥发量大大减少，整个热干化处理过程更具环境友好性。
[0037]
与现有技术相比，本发明通过：
[0038]
(一)采用超声+fecl3溶液进行调理，避免对沼渣的酸碱性进行大的改变，有利于后段的沼渣资源化利用，提高其经济价值，并克服单纯添加石灰调理造成难于进行利用及处置的缺点；而且还能使沼渣的絮体结构破坏失稳，促进沼渣絮体有机物的溶出，改善沼渣的脱水性能，有效地减少fecl3溶液的用量；
[0039]
(二)利用高压隔膜压滤机的进料压力及压榨压力，有效降低沼渣脱水后的含水率，节约热干化的能源消耗；
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综上，本发明有效解决了餐厨垃圾行业传统的离心脱水后沼渣含水率高的问题，避免了因加入石灰调理而造成的土壤污染，减少调理药剂fecl3的用量，减少设备腐蚀。
[0041]
以上结合附图对本发明的实施方式作出了详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，对这些实施方式进行各种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。