基于中压热蒸汽的连续流污泥厌氧消化预处理装置及方法_2

文档序号:9225768阅读:来源:国知局
通过各自的排气管路后,最终流向废热蒸汽主管路2,从而进入预热反应罐内。
[0030]上述为了方便控制,在各个对应的管道上设置有阀门F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11和F12来控制蒸汽流量或物料流量。
[0031]本发明通过将预热调理罐、中压蒸汽反应罐组和泄压破解罐三者结合,通过组合控制,实现连续处理,处理后的污泥或餐厨垃圾的粘度可降低50% -90%之间,同时还可将大分子物质转化为小分子物质,改变了污泥或有机垃圾的性质与结构,增加可溶性有机物的含量,可提高100% -1000%,改善了污泥和餐厨垃圾的可生物降解性能,对处理后的污泥或餐厨垃圾再进行厌氧消化时,有机质转化率提高了近50%以上,从而获得了更多的沼气,实现资源化处理。本发明装置可连续运行,可降低对设备的损害,而废热蒸汽的循环利用,可实现节能,运行成本大大降低。
[0032]下面结合具体实施例对本发明装置的处理方法做详细说明:
[0033]实施例1:
[0034]本发明,基于中压热蒸汽的连续流厌氧消化预处理装置的处理方法,其包括以下步骤:
[0035]步骤1:将某污水厂的污泥浓缩到含水率为82%,然后将其连续输送到预热调理罐Rl中,污泥的SCOD为49mg/L,粘度为7Mpas,污泥的平均粒径为47 μ m,在预热调理罐Rl中的停留时间为30min,预热调理罐Rl流出的污泥先输送30min至中压蒸汽反应罐R2-1 ;然后开启阀F5并关闭阀F1、F9,继续输送30min的污泥至中压蒸汽反应罐R2-2 ;最后,开启阀F9并关闭阀Fl、F5,继续输送30min的污泥至中压蒸汽反应罐R2-3中;再开启阀门Fl并关闭阀门F5、F9,按照上述步骤依次循环切换,实现预热调理罐Rl的连续进出污泥;中压蒸汽反应罐R2-1、R2-2、R2-3和R3产生的废热蒸汽汇集至废热蒸汽主管路2中,然后输送至预热调理罐Rl中进行循环利用,对污泥进行预热搅拌调理,调理后的污泥温度96°C ;
[0036]步骤2:泵入污泥后的中压蒸汽反应罐R2-l、R2-2、R2-3中通入压力为Ilbar左右的中压热蒸汽,待每个中压蒸汽反应罐内的污泥温度为155°C,压力为6bar时,停止注入蒸汽,中压蒸汽反应罐R2-l、R2-2、R2-3内的反应时间为30min分钟,通入蒸汽的控制方式为:保持阀门F6和FlO关闭,阀门F2开启30min ;然后开启阀门F6并关闭阀门F2和F10,向中压蒸汽反应罐R2-2中通入30min蒸汽;最后,开启阀门FlO并关闭阀门F2和F6,向中压蒸汽反应罐R2-3中通入30min蒸汽,依此循环;中压蒸汽反应罐R2_l、R2_2、R2-3泄压闪蒸输出污泥的控制方式为:R2_1通入蒸汽反应器30min,关闭蒸汽阀门F2时开启阀门F3,反应器R2-2和R2-3的控制同反应器R2-1 ;
[0037]步骤3:中压蒸汽反应罐R2-1、R2-2、R2-3内的污泥序批式注入到泄压破解罐R3中,释放蒸汽进行泄压破解处理,在R3的停留时间为40min,进一步破碎大分子物质,降低污泥的粒径,产生的废热蒸汽回到Rl中。
[0038]本实施例处理后的污泥含水率约为84.5%,污泥的SCOD为475mg/L,污泥的平均粒径为9.5 μπι,粘度为2.89Mpas,排出处理后的液态泥浆冷却至40°C左右时进行厌氧消化,沼气产量可提高50%。
[0039]实施例2:
[0040]本发明,基于中压热蒸汽的连续流厌氧消化预处理装置的处理方法,其包括以下步骤:
[0041]步骤1:将某食堂的餐厨垃圾经分拣破碎后输送到预热调理罐Rl中,餐厨垃圾的含水率为88%,SCOD为90348mg/L,粘度为3.5Mpas,平均粒径为100 μ m,在预热调理罐Rl中的停留时间为30min,预热调理罐Rl流出的污泥先输送30min至中压蒸汽反应罐R2-1 ;然后开启阀F5并关闭阀Fl和F9,继续输送30min的餐厨垃圾至中压蒸汽反应罐R2-2 ?’最后开启阀F9并关闭阀F5和F1,继续输送30min的餐厨垃圾至中压蒸汽反应罐R2-3中;再开启阀门Fl并关闭阀门F5和F9,按照上述步骤依次循环切换,实现预热调理罐Rl的连续进出餐厨垃圾,中压蒸汽反应罐R2-1、R2-2、R2-3和R3产生的废热蒸汽汇集至废热蒸汽主管路2中,然后输送至预热调理罐Rl中进行循环利用,对污泥进行预热搅拌调理,调理后的污泥温度96 °C。
[0042]步骤2:泵入餐厨垃圾后的中压蒸汽反应罐R2-l、R2-2、R2-3中通入压力为Ilbar左右的中压热蒸汽,待每个中压蒸汽反应罐内的污泥温度为170°C,压力为6.5bar时,停止注入蒸汽,R2-l、R2-2、R2-3内的反应时间为30min分钟,通入蒸汽的控制方式为:保持阀门F6和FlO关闭,阀门F2开启30min ;然后开启阀门F6并关闭阀门F2和F10,向中压蒸汽反应罐R2-2中通入30min蒸汽;最后,开启阀门FlO并关闭阀门F2和F6,向中压蒸汽反应罐R2-3中通入30min蒸汽,依此循环;R2_1、R2-2、R2_3泄压闪蒸输出餐厨垃圾的控制方式为:R2-1通入蒸汽反应器30min,关闭蒸汽阀门F2时开启阀门F3,反应器R2-2和R2-3的控制同反应器R2-1 ;
[0043]步骤3:R2-l、R2-2、R2-3内的污泥序批式注入到R3中,释放蒸汽进行泄压破解处理,R3的停留时间为50min,进一步破碎大分子物质,降低污泥的粒径,产生的废热蒸汽回到Rl中。
[0044]本实施例处理后的餐厨垃圾含水率约为90.5%,污泥的SCOD为194759mg/L,平均粒径为15 μπι,粘度为1.3Mpas ;排出处理后的液态泥浆冷却至40°C左右时进行厌氧消化,沼气产量可提高90%。
[0045]应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换、简单组合等多种变形,本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于中压热蒸汽的连续流厌氧消化预处理装置,其包括中压蒸汽反应罐组和泄压破解罐,其特征在于:还包括预热调理罐,所述预热调理罐用于盛放待处理的物料,所述预热调理罐的侧上方设置有蒸汽入口,所述中压蒸汽反应罐组内的蒸汽通过所述蒸汽入口进入预热调理罐内,所述预热调理罐的出料口与所述中压蒸汽反应罐的进料口连通,所述中压蒸汽反应罐组的出料口与所述泄压破解罐的进料口连通;所述蒸汽反应罐组包括至少三个并列排列的蒸汽反应罐,其中,每个蒸汽反应罐的进料口均通过对应的管道与所述预热调理罐的出料口连接,每个蒸汽反应罐的出料口均通过对应的管道与所述泄压破解罐的进料口连接。2.根据权利要求1所述的基于中压热蒸汽的连续流厌氧消化预处理装置,其特征在于:每个蒸汽反应罐的进料口与预热调理罐出料口连接的管道上、与泄压破解罐进料口连接的管道上均设置有阀门。3.根据权利要求1所述的基于中压热蒸汽的连续流厌氧消化预处理装置,其特征在于:所述蒸汽反应罐组从底部向其中注入蒸汽,所述蒸汽反应罐组顶部的蒸汽出口经过各自的出口支路连接在主管路上,所述主管路的一端与预热调理罐的蒸汽入口连接,另一端与泄压破解罐顶部的蒸汽入口连接。4.根据权利要求1所述的基于中压热蒸汽的连续流厌氧消化预处理装置,其特征在于:所述预热调理罐进料口处连接的管道上设置有进料泵,通过所述进料泵将物料混合均匀。5.根据权利要求1-4任一项所述的基于中压热蒸汽的连续流厌氧消化预处理装置的处理方法,其特征在于,依次包括以下步骤: a、首先向每个蒸汽反应罐内通入蒸汽,控制使蒸汽经过主管路进入预热调理罐内,将待处理的物料经过进料泵送入预热调理罐内,通过所述蒸汽对其中的物料进行加热,物料在预热调理罐内的停留时间为15-30min,温度控制为94-98°C ; b、将步骤a处理后的物料注入中压蒸汽反应罐组中,其通过控制阀门依次向每个中压蒸汽反应罐中注入所述物料,其中,中压蒸汽反应罐保持间歇运行模式,中压蒸汽反应罐内温度为130-190°C,处理时间为15-30min ; C、将步骤b处理后的物料注入泄压破解罐内,处理时间为15-60min,控制温度100C -103°c,压力 0.1-0.15MPa。6.根据权利要求5所述的处理方法,其特征在于:经过步骤a处理后的物料其粘度降低10-30%,经过步骤b处理后的物料其粘度降低50-80% ;经过步骤c处理后的污泥粒径降低 30% -80% ο7.根据权利要求5所述的处理方法,其特征在于:步骤a中,待处理物料的含水率为80-90%。
【专利摘要】本发明公开了一种基于中压热蒸汽的连续流厌氧消化预处理装置及其方法,其通过将预热调理罐、中压蒸汽反应罐组和泄压破解罐三者结合,通过组合控制,实现连续处理,处理后的污泥或餐厨垃圾的粘度可降低50%-90%之间,同时还可将大分子物质转化为小分子物质,改变了污泥或有机垃圾的性质与结构,增加可溶性有机物的含量,可提高100%-1000%,改善了污泥和餐厨垃圾的可生物降解性能,对处理后的污泥或餐厨垃圾再进行厌氧消化时,有机质转化率提高了近50%以上,从而获得了更多的沼气,实现资源化处理。
【IPC分类】B09B3/00, C02F11/10, C02F11/00
【公开号】CN104944716
【申请号】CN201510300498
【发明人】薛志坚, 许斌
【申请人】青岛坎比环保能源有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月4日
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