和槽6。
[0055]本实施例中，有机颗粒物质可来源于污水处理厂泥浆或污泥、河川或湖泊的泥浆或沉泥、水体收集的藻体、细碎后的农业废弃物、养殖废弃物、细碎后的动物残体、及油泥等。通常，不管上述所述的来源种类，这些有机物料基本上可分为:易降解有机物、中等可降解有机物，及极难降解有机物。但是，并非所有有机固体物料均含上述三类有机物。例如污水处理厂的污泥，其有机物主要为微生物细胞，其易降解有机物大部分存于细胞壁内的细胞质，中等可降解有机物主为细胞壁，而几乎不存在极难降解有机物。农业废弃物，如秸杆，主要成份则为中等可降解的木质纤维素，仅有少量的蛋白质、糖类及脂肪等易降解有机物成份。极难降解有机物主要指塑料、橡胶、皮革及纺织等物。
[0056]参照图1，在进行本发明系统的脱水操作时，所述有机颗粒状物料在预处理槽3中调整有机颗粒物质的含水率、视情况需要才加入添加剂、同时通过内置的搅拌装置34进行搅拌、并提温以回收热氧化釜5所产生的能源。预处理槽3的含水率一般调到85%至90%间视进料的可操性(例如搅拌及传送等的可操作性)而定，污泥的粘度越高，其调整的含水率需求也越高。若原进料的含水率小于上述调整范围，只要在预处理槽3中加稀释水即可。若进料物料的含水率已高过上述应调的范围，则需於预处理槽3前加入脱水预处理装置2(脱水预处理装置2的出料口 22与预处理槽3的进料口 31连接)，如传统离心机或压滤机不加絮凝剂情况下均可用。已在运行的污水处理厂一般加絮凝剂后再脱水至约80%含水率。此项费用甚高，一般约为污水厂总操作费的25%至45%之间。若要省目前一般污水处理厂此项原设计加絮凝剂并脱水的操作费用，本发明的脱水系统可直接由污水厂的污泥重力沉淀槽I中抽出污泥而用上述传统不加絮凝剂的脱水方法便可轻易达到上述预处理的含水率范围。
[0057]参照图1，在根据本发明的污泥脱水方法中，其中所述预处理的步骤还包括在所述物料中加入有机质(例如秸杆、木肩等)、及其他添加剂等。污泥一般有机质甚低，加入有机质添加剂的需求是符合产品作为有机肥的国标规定。加入其他添加剂例如褐煤或泥碳等，亦可增进有些产品资源化的品质。预处理槽3的搅拌操作可将物料充分混合。而预处理槽3内的有机颗粒物料的预提温至约90°C，一方面可避免预处理槽3成为昂贵的压力容器，另一方面则可回收由热氧化釜5产生的能源，达到节能并让物料在进入下述的热水解釜4后的反应可加速启动。
[0058]参照图1，有机颗粒物料由预处理槽3打入热水解釜4后，进行一系列不同有机物的水解。如前述本水解步骤可用热水解，酶、酸或碱热水解完成。为了增进水解速率或降低能源需求，催化剂亦可加入热水解釜4中，并通过搅拌器44均匀搅拌催化剂和有机颗粒物料。这些物料的热水解可将所述污泥或泥浆物料的颗粒外的粘稠有机物，或颗粒内含生化水有机物包括蛋白质，脂肪、糖类等水解。所述水解的步骤，可将蛋白质在120°C-230°C之间在120min内几乎完全水解，而在140°C _180°C之间的温度范围约30min内可大部分水解而获得蛋白质的水解产物。所述水解的步骤也可在80°C _180°C之间的温度将预处理后的脂肪产物水解数2min至约120min，获得水解产物。且所述水解的步骤包括在140°C -230°C之间的温度可将预处理后的所述肝糖或淀粉等糖类水解数2min至约120min，获得水解产物。
[0059]为了有效的脱水至资源回收的需求，下述的参数已足够本发明所述的物料:所述热水解的步骤包括在120°C _160°C之间的温度将预处理后的所述物料水解2min至60min，获得水解产物。可选地，所述的热水解的步骤更佳的选择包括在140°C _180°C之间的温度将预处理后的所述物料水解2min至30min，获得水解产物。
[0060]根据本发明，在热水解中催化剂的使用可增进水解效率及降低能源需求(一般水解温度需求可降10°c至30°C)。热水解的催化剂可为酸化催化剂类或金属氧化物类。酸化催化剂由弱碱强酸盐类与缓冲剂组成。所述弱碱强酸盐类包括氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、氯化钙、硝酸钙、硫酸钙、氯化镁、硝酸镁和硫酸镁中的一种或多种。金属氧化物则包括氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化镁、氧化锆中的一种或多种，均可用为本发明欲处理的物料的催化剂。
[0061]参照图1、图2和图3，在热水解步骤之后进行热氧化。特殊设计的卧式或立式热氧化釜5均可采用。根据本发明所述的方法中，所述热氧化的步骤包括根据预先计算的需氧量，加入氧化剂，固液气三相搅拌器54搅拌氧化剂和热水解产物，以获得氧化产物。本发明所述氧化剂包括空气、氧气、过氧化氢、臭氧中的一种或多种。可选地，在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中，采用最廉的氧化剂是加压空气。
[0062]参照图1，可选地，在根据本发明的污泥等物料的脱水方法中，所述热氧化的步骤包括:在140°C _300°C之间的温度氧化水解产物10min-60min。可选地，在根据本发明的污泥等物料的脱水方法中，较佳的所述氧化的步骤包括:在180°C -230°C之间的温度氧化水解产物10min-30min。可选地，在根据本发明有机颗粒物料的脱水方法中，所述氧化的步骤还包括:将氧化所述水解产物所产生的热能传递到进行水解步骤的热水解釜4及预处理槽3中。
[0063]参照图1，在热氧化步骤后其物料即可用固液分离器7进行脱水。脱水前若pH过低，可增加中和槽6于处理流程中以调物料到需求的酸碱值。可选地，在根据本发明的污泥等物料的脱水方法中，所述固液分离器7可包括采用传统的抽滤法或压滤法将所述氧化产物进行固液分离，获得固体氧化产物和液体氧化产物。所述的固体氧化产物，可进一步将此产物进行填埋、焚烧处置，或制有机肥的资源回收处置。而液体产物亦可进一步制液态有机肥。
[0064]参照图4，图4是取诸暨市第一污水厂离心后的生化污泥(平均含水率为86.96% )在未添加絮凝剂的情况下脱水试验结果(水解温度150°C，氧化温度190°C，各处理 30min)。
[0065]从图4的结果可以看出本工艺技术可轻易将生化污泥脱水。在高温无氧情况下(相当于前述的水热干化法)，在1Kg压力下仅可脱水至约62%，而20Kg情况下约可脱水至50%。到了 60Kg的极高压力，才达约45%含水率。而若同样物料有氧化釜的存在(即表中高温有氧曲线)，污泥在1Kg压力即可轻易达到约35 %含水率，20Kg压力可达约28 %含水率，到了 60kg压力含水率可降至约24%。中国的污泥回用的含水率标准为:农用泥质^ 60% (国标 CJ/T309-2009),园林绿化泥质(CJ248-2007 及 GB/T23486-2009) ^ 40% ,土地改良用泥质(GJ/T291-2008) <65%。因本工艺技术的污泥处理已氧化去除易降解有机物，并可消除有毒有害物质如前述，剩余的固态物质基本已经熟化(即，易降解有机物已被氧化分解，剩余有机物成为有机肥的基本成分)，比传统堆肥完的产品品质更佳。故基本上已符合上述任何国标需求，可直接回收成有机肥农用。而在前面【背景技术】中所述的任何脱水法均需再花费进行进一步的处置或资源回收。因此本法作为污泥的脱水法有其他方法无可比拟的优越性。
[0066]实施例二
[0067]本实施例中，有机颗粒物料来源于某县级市污水处理厂处理含生活及工业二类的混合污水。污水二级处理沉淀池每天产生约10t (吨)污泥。化验结果显示含N 4.33%(以干基计)，Ρ2052.08% (以干基计)，K2O 0.55% (以干基计)，有机质35.13% (以干基计)，纤维素18 % (以干基计)，热值13，300J/g，含水率在压滤前为96.0 %，处理厂加絮凝剂压滤后为 82.1%, Ph 7.39, COD 1205mg/g, BOD 125mg/g，Na 0.83% , C 10.15%。元素分析结果为 C 27.46%, N 4.53%, H 4.40%, S L 15%，及 O 21.46%。重金属含量以 mg/Kg 干基计为:Cr 513.86,Pb 23.85,Cd 0.12,As 36.44,Hg 0.36, Cu 160.91、Ni 86.85,Zn1183.3。由气相色谱质谱(GC/MS)检出的微量有机物以μ g/Kg干基计为苯酚2，400，对甲酚34，500，邻苯二甲酸二 2-乙基己酯1，900，甲苯47，丙酮58，多氯联苯ND (ND为无法测出)，二恶英ND。这些资料显示此种污泥的一些重金属及挥发性有机物在处理后可能超过可资源化的国家标准。此污泥也产生恶臭、粘度高、且含水量高，不经脱水很难直接填埋、焚烧或用传统堆肥法处理。而其纤维素含量很低，无法直接制造高品貭有机肥。
[0068]使用本发明的深度脱水法可在数小时之内生产含水率少于25%且可直接回收利用的高品质有机肥。通过处理过程中热水解/热氧化的作用，可以破坏污泥中细胞壁，能够使污泥轻易脱水至法规规定；同时通过热水解/热氧化过程降低pH，可选地使用酸水解以更降低PH至2或以下，能够萃取重金属；而且通过高温高压氧化作用亦可分解污泥中所含有机物，能够在脱水之后同时实现污泥的资源化，一举二得。
[0069]参照图1，为了增加有机肥料产品的有机质，可将污泥与秸杆以固体含量的干重I:1或其他比例的进料比例混合，可生产出高品质的有机肥。首先将秸杆加入切割机中切碎并研磨至约Imm以下的颗粒尺寸。再将此机械预处理后的秸杆与污泥进料在预处理槽3中酌量加水，调至约90%含水率混合物料并进行搅拌。预处理槽3的温度可通过由热氧化釜5产生的约200°C -210°C含水率约92% -93%泥浆用盘管或其他换热器经热水解釜4先将热水解釜4提温后，再用盘管或其他换热器在预处理槽3将其升温至80%至90°C。本操作选用立式热氧化釜5。可选地，部分热氧化釜5产生的蒸汽亦可直接