一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法技术

技术编号:20170344 阅读:49 留言:0更新日期:2019-01-22 21:49
本发明专利技术提供了一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,属于污泥水热预处理领域。本发明专利技术提供的水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,水热反应能显著破坏污泥絮体及细胞结构,改变水分形态,实现污泥机械脱水性能显著改善;同时水热气氛可有效抑制污泥中有机物被分解,从而改善污泥燃料特性;通过高温高压可有效将污泥中有机蛋白质、多糖、脂质等大分子有机物水解、打破成小分子有机物,污泥絮体中间隙水、表面结合水等难脱除的水打破释放出来,可大幅降低二次机械脱水能耗;反应釜内压力增加,可形成一种压力对污泥内部水分产生挤压,便于后续机械脱水,N2可对有机组分的水热氧化产生一定的抑制作用,提高后续处理后污泥热值。

A Treatment Method for Improving Sludge Fuel by Hydrothermal Reaction Atmosphere

The invention provides a treatment method for improving sludge fuel by hydrothermal reaction atmosphere, which belongs to the field of sludge hydrothermal pretreatment. The hydrothermal reaction atmosphere provided by the invention improves the treatment method of sludge fuel. The hydrothermal reaction can significantly destroy the floc and cell structure of sludge, change the water morphology, and significantly improve the mechanical dewatering performance of sludge; at the same time, the hydrothermal atmosphere can effectively inhibit the decomposition of organic matter in sludge, thereby improving the characteristics of sludge fuel; through high temperature and high pressure, the organic proteins and organic proteins in sludge can be effectively reduced. Polysaccharide, lipid and other macromolecule organic matter hydrolysis, break into small molecular organic matter, sludge flocs interstitial water, surface bound water and other difficult to remove water break and release, can significantly reduce the energy consumption of secondary mechanical dehydration; reaction vessel pressure increases, can form a pressure on the sludge internal water squeezing, facilitate subsequent mechanical dehydration, N2 can produce organic components by hydrothermal oxidation. It can inhibit the growth of sludge and increase the calorific value of sludge after subsequent treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法
本专利技术涉及污泥水热预处理领域,具体而言,涉及一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法。
技术介绍
污泥处置率非常低,并多以简单的填埋为主,成为我国水污染控制领域的薄弱环节。目前,污泥水热工艺工况大多集中在水热温度、水热时间及添加剂种类等,对水热气氛的工艺探究还属于相对空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,通过处理方法,能可有效抑制污泥中有机物被分解,从而改善污泥燃料特性。为了实现本专利技术的上述目的,采用以下技术方案:一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,包括以下步骤:将污泥放入反应器并向反应器通入反应气氛;通过余热蒸汽加热并搅拌污泥;污泥达到预热温度后,调整余热蒸汽流量,并进行保温处理;保温结束后降温得到改善污泥。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:本专利技术提供的水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,水热反应能显著破坏污泥絮体及细胞结构,改变水分形态,实现污泥机械脱水性能显著改善;同时水热气氛可有效抑制污泥中有机物被分解,从而改善污泥燃料特性;通过高温高压可有效将污泥中有机蛋白质、多糖、脂质等大分子有机物水解、打破成小分子有机物,污泥絮体中间隙水、表面结合水等难脱除的水打破释放出来,可大幅降低二次机械脱水能耗;反应釜内压力增加,可形成一种压力对污泥内部水分产生挤压,便于后续机械脱水,N2可对有机组分的水热氧化产生一定的抑制作用,提高后续处理后污泥热值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例1的提供的密封反应釜的示意图。图标:100-反应釜;110-反应器;120-管路;1-蒸汽输入段;2-进气管;3-蒸汽输出段;4-出气管;5-取样口;6-磁力搅拌器;7-隔热装置;8-反应腔;9-密封盖。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本专利技术,而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法进行具体说明。一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,包括以下步骤:将污泥放入反应器并向反应器通入反应气氛;通过余热蒸汽加热并搅拌污泥;污泥达到预热温度后,调整余热蒸汽流量,并进行保温处理;保温结束后降温得到改善污泥。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,反应气氛为N2/AIR/CO2,所述反应气氛的通入时间为8-15min。通过反应气氛的通入,可以有效的抑制污泥中的有机物被分解,从而改善污泥的燃料特性。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,预热温度为170-190℃。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,利用余热蒸汽进行预热处理达到预热温度的时间为25-40min。通过余热的方式,缓慢加热,使得反应容器受热均匀,利于处理污泥。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,磁力搅拌的转速为90-115r/min。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,保温的温度为165-195℃。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,保温的时间为27-36min。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,反应器为密封反应釜,密封反应釜包括隔热装置、密封盖、磁力搅拌器、进气管、出气管和换热管;隔热装置与密封盖围成反应腔;磁力搅拌器、进气管、出气管和换热管固定安装于密封盖;进气管和出气管均与反应腔连通。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,磁力搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨,搅拌桨与搅拌轴固定连接,搅拌轴与密封盖转动连接。进一步地,在本专利技术较佳的实施例中,换热管包括蒸汽输入段、换热段和蒸汽输出段,蒸汽输入段、换热段和蒸汽输出段一体成型,换热段包括连接管和螺旋管;连接管与蒸汽输入段连通,螺旋与蒸汽输出段连通;螺旋管围绕搅拌轴配置。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种用于水热反应改善污泥燃料特性的密封反应釜100,密封反应釜100包括反应器110和管路120。反应器110包括隔热装置7、密封盖9和磁力搅拌器6,隔热装置7与密封盖9固定连接,围成反应腔8。反应腔8既是水热反应的主要反应容器,反应腔8是一个密封的腔体,能较好的保证反应腔8的压力,保证反应的效率;而隔热装置7的设置,能够避免热量的流失,就能保证反应腔8的温度,提高反应的效率。磁力搅拌器6,通过设置磁力搅拌器6搅拌反应腔8中的污泥,能使得污泥受热均匀,提高反应的效率,避免加热不平衡。当然还可以选用其他类型和种类的搅拌器,但是本实施例中优选使用磁力搅拌器6。磁力搅拌器6包括搅拌轴和搅拌桨,搅拌轴与密封盖9固定连接,且搅拌轴与密封盖9转动连接,在保证密封腔的密封性的前提下,还能转动,实现搅拌。搅拌桨安装于搅拌轴的端部,通过搅拌轴的转动带动搅拌桨的搅拌。管路120包括进气管2、出气管4和换热管;进气管2、出气管4和换热管均固定安装于密封盖9;进气管2较短,与密封盖9平齐,而出气管4较长,在反应腔8中深入到反应腔8的底部;由于通入的气体的重力的作用,进气管2输入的气体能将空气排出,而出气管4设置较长,便于将底部的空气也一并排出。换热管包括蒸汽输入段1、换热段和蒸汽输出段3,蒸汽输入段1、换热段和蒸汽输出段3一体成型,换热段包括连接管和螺旋管;连接管与蒸汽输入段1连通,螺旋与蒸汽输出段3连通;螺旋管围绕搅拌轴配置。还设置有取样口5,通过取样口5,可以取样进行处理效果的分析判断。本实施例还提供一种利用上述密封反应釜100进行水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,该处理方法包括以下步骤:1.1按照上述描述,将组装密封反应釜100,先釜内通入5MPa的N2,静止3h观察压力表的刻度是否发生变化,如果压力不变说明反应釜100密封良好,如果压力表读数降低说明反应釜100漏气,则需再次重复上述操作并检查反应釜100的气密性;1.2取污泥放入反应釜100内;1.3打开进气管2和出气管4,将进气管2与DN6、材质304的钢管将高压气瓶连接,并向反应釜100内通入N2/AIR/CO2作为反应气氛,通入的时间为8min;将反应釜100的内部出于反应气氛中;1.4关闭进气管2和出气管4;1.5打开蒸汽输入段1的开关并通入余热蒸汽加热反应釜100,同时打开磁力搅拌器6进行搅拌;磁力搅拌器6的转速为90r/min;1.6通过25min的预热处理,达到预热温度170℃后,调整余热蒸汽的流量进行保温;1.7保温的温度为165℃,保温时间为27min;1.8保温结束后,冷却降温,得到改善污泥。实施例2利用实施例1提供的封反应釜100,进行污泥燃料特性改善的处理方法。该处理方法包括以下步骤:1.1按照上述描述,将组装密封反应釜100,先釜内通入5MPa的N2,静止3h观察压力表的刻度是否发生变化,如果压力不变说明反应釜100密封良好,如果压力表读数降低说明反应釜100漏气,则需再次重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:将污泥放入反应器并向所述反应器通入反应气氛;通过余热蒸汽加热并磁力搅拌所述污泥;所述污泥达到预热温度后,调整所述余热蒸汽流量,并进行保温处理;保温结束后降温得到改善污泥。

【技术特征摘要】
1.一种水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:将污泥放入反应器并向所述反应器通入反应气氛;通过余热蒸汽加热并磁力搅拌所述污泥;所述污泥达到预热温度后,调整所述余热蒸汽流量,并进行保温处理;保温结束后降温得到改善污泥。2.根据权利要求1所述的水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,其特征在于,所述反应气氛为N2/AIR/CO2,所述反应气氛的通入时间为8-15min。3.根据权利要求1所述的水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,其特征在于,所述预热温度为170-190℃。4.根据权利要求1所述的水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,其特征在于,利用所述余热蒸汽进行预热处理达到所述预热温度的时间为25-40min。5.根据权利要求1所述的水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,其特征在于,所述磁力搅拌的转速为90-115r/min。6.根据权利要求1所述的水热反应气氛改善污泥燃料的处理方法,其特征在于,所述保温的温度为165-195℃。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:何磊张翼翔张磊甑胜利文爱国刘泽军刘天璐王乾
申请(专利权)人:北京高能时代环境技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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