能效系统和水解污泥的方法技术方案

本发明专利技术的方法涉及在热水解系统中热水解污泥。闪蒸罐或废热锅炉位于热水解系统下游。经水解的污泥连续引入闪蒸罐或废热锅炉，用于回收补充蒸汽。补充蒸汽独立或与由主锅炉产生的新鲜蒸汽组合用于加热引入热水解系统的污泥。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能效系统和水解污泥的方法专利
本专利技术涉及处理污泥或有机废物的系统和方法，且更具体地讲，涉及热水解污泥或有机废物的系统和方法。专利技术背景各种系统和方法用于处理污泥和有机废物。例如，有时使污泥和有机废物经过热水解过程，该过程可在厌氧消化之前或之后进行。热水解过程导致细胞壁在高温和高压条件下破裂，且一般产生更容易生物降解的高溶解污泥。具体地讲，热水解采用130℃至180℃范围的高温和一般在3-10barabs范围的高压。在与厌氧消化结合使用时，热水解过程使长链聚合物解耦(decouples)，且使蛋白水解，且热水解一般使污泥或有机废物以使厌氧消化更有效的方式转化。热水解过程消耗大量能量。一般通过注射蒸汽并使蒸汽与污泥在水解反应器中混合产生用于水解污泥所需范围的温度和压力。蒸汽注射是污泥水解的高能量密集方面，且废能回收是相对于污泥水解的重大关切问题。在一些情况下，已知在批量水解过程中通过蒸汽闪蒸进入引入污泥或通过加热锅炉进水产生新蒸汽来部分回收能量。这些过程的特征是不太理想的效率和很高成本。因此，需要并且继续需要改善热水解系统和方法的能量效率。专利技术概述本专利技术涉及水解污泥或有机废物的热水解系统和方法，该方法连续回收用于热水解过程的大量的能量。在一些实施方案中，将经水解的污泥引入到废热锅炉，且用于加热锅炉进水并形成蒸汽，蒸汽用于加热引入热水解系统的污泥。在一些情况下，由废热锅炉产生的蒸汽与由主锅炉产生的蒸汽组合。在其它实施方案中，闪蒸罐布置在热水解系统下游。经水解的污泥连续引入闪蒸罐，并通过在热水解系统和闪蒸罐之间提供受控压降，在闪蒸罐中连续闪蒸蒸汽。该蒸汽被回收，并独立或与由主锅炉产生的蒸汽组合用于加热引入热水解系统的污泥。另外，本文公开有效混合由废热锅炉、闪蒸罐或主锅炉产生的蒸汽与引入热水解系统的污泥的几种选择。在一个实施方案中，本专利技术包括热水解污泥的能效方法。该方法包括将污泥引入一个或多个蒸汽-污泥混合器。从蒸汽-污泥混合器将污泥引入到热水解系统，在此热水解污泥，并形成经热水解的污泥。在此过程中存在主锅炉。第一进水引入到主锅炉，且主锅炉产生新鲜蒸汽。另外，该方法利用与经热水解的污泥相关联的热以产生补充蒸汽。该方法进一步包括结合新鲜蒸汽和补充蒸汽，以形成蒸汽混合物，并在至少一个蒸汽-污泥混合器中混合蒸汽混合物与污泥，或可替代地，在一个或多个蒸汽-污泥混合器中分开混合新鲜蒸汽和补充蒸汽。分开混合指在将新鲜蒸汽和补充蒸汽混合在一起之前使新鲜蒸汽和补充蒸汽与污泥混合。其一个实例为将新鲜蒸汽引入一个混合器，且补充蒸汽引入另一个混合器。本文所述方法可通过两种过程之一产生补充蒸汽。第一，这可由将经热水解的污泥从热水解系统引入到并通过废热锅炉，并且将第二进水进料到并通过废热锅炉以产生补充蒸汽来实现。第二个选择是将经热水解的污泥从热水解系统引入到闪蒸罐，并通过热水解系统和闪蒸罐之间的压降，在闪蒸罐中产生补充蒸汽。在本专利技术的另一个实施方案中，该方法包括通过将污泥引入到蒸汽-污泥混合器且随后将污泥引入到产生经热水解的污泥的下游热水解系统来热水解污泥的能效过程。该方法包括将第一进水进料到主锅炉，并产生新鲜蒸汽。该方法进一步包括利用与经热水解的污泥相关联的热以产生补充蒸汽。这可由经热水解的污泥引入并通过废热锅炉，并且第二进水进料并通过废热锅炉，并且加热第二进水以产生补充蒸汽来实现。该方法也包括从主锅炉引导新鲜蒸汽通过其中具有蒸汽注射器的蒸汽管线。补充蒸汽通过蒸汽注射器注射到蒸汽管线，并与新鲜蒸汽混合，以在蒸汽管线中形成蒸汽混合物。该方法包括将蒸汽混合物引入到位于热水解系统上游的蒸汽-污泥混合器，并使蒸汽混合物与其中的污泥混合。在本专利技术的另一个实施方案中，热水解污泥的方法包括将污泥引入一个或多个蒸汽-污泥混合器。然后将污泥从至少一个混合器引入到热水解系统，热水解系统产生经热水解的污泥。存在主锅炉接收进水，并产生新鲜蒸汽。该新鲜蒸汽从主锅炉通过蒸汽管线引入到位于热水解系统上游的一个或多个蒸汽-污泥混合器。该方法进一步包括利用与热水解系统相关联的热产生补充蒸汽。这通过将经热水解的污泥引入闪蒸罐，并在热水解系统和闪蒸罐之间保持压降，以使闪蒸罐产生补充蒸汽来实现。随后，该方法包括将补充蒸汽从闪蒸罐引入到位于热水解系统上游的至少一个蒸汽-污泥混合器来实现。从以下描述和附图的研究，本专利技术的其它目的和优点将变得显而易见，以下描述和附图只为说明本专利技术。附图简述图1为显示利用废热锅炉产生用于加热引入热水解系统的污泥的蒸汽的示例性热水解方法的示意图。图2类似于图1，但显示备选方法。图3为在很多方面类似于图1和2中所示方法的示例性热水解方法的另一个示意图。图4为显示在热水解过程下游采用闪蒸罐的示例性方法的示意图。图5类似于图4，但显示备选方法。图6为采用闪蒸罐的热水解方法的又一个备选实施方案。图7类似于图4-6，但显示备选方法。图8显示在热水解系统下游采用闪蒸罐回收热能的另一种备选方法。图9为在很多方面类似于图4-8中所示方法的又一种备选方法。图10为包括用于加热引入污泥的有效设计的热水解方法的示意图。图11描绘类似于图10中所示的方法。示例性实施方案描述进一步参考附图，其中显示用于处理污泥或有机废物的系统，且一般由数字100表示。术语“污泥”在本文中使用，且包括有机废物。具体参考图1-3，看到用于处理污泥的系统100包括用于接收和容纳污泥的料斗4，和用于从其输送污泥的在料斗底部布置的输送机32。在输送机32出口侧上布置泵6，泵6可包括螺杆泵(progressivecavitypump)。泵6操作成将污泥泵送到污泥-蒸汽动态混合单元5。一般污泥和蒸汽在混合单元5中的保留时间少于5分钟，且混合单元中转子的速度大于2,000转/分钟。在图2所示的实施方案中，提供一对污泥-蒸汽混合单元5A和5B。在图2实施方案中，提供在混合单元5A和5B之间操作性互连的泵6B。在污泥-蒸汽混合单元的下游是热水解系统，一般由数字102指示。在本文所示实施方案的情况下，热水解系统102包括三个分批反应器或罐1、2和3。一系列污泥引入管线18、20和22在反应器1、2和3和污泥-蒸汽混合单元5之间操作性互连。另外，存在一系列污泥引出管线17、19和21从反应器1、2和3延伸，并用于从相应反应器输送污泥。另外，各个热水解反应器1、2或3包括蒸气排出阀25，用于从反应器排出不可冷凝气体。污泥引出管线17、19和21通到废热锅炉7。废热锅炉7可采取各种设计和形式。在一个示例性设计中，废热锅炉7包括一系列延伸通过锅炉实质部分的管。如在图1中看到，废热锅炉7包括连接到管线40的污泥出口，管线40延伸通过两个热交换器(热交换器12和13)或与其呈操作性关系。在热交换器13下游是泵14，用于在一个实例中将管线40中的污泥泵送到厌氧消化器(未显示)。另外，废热锅炉7包括进水入口42和蒸汽引出管线44。可以在具有或不具有厌氧消化过程的情况下采用热水解系统100。另外，即使在结合厌氧消化器采用时，可在厌氧消化器上游或下游采用热水解系统100。本文公开的系统和方法采用各种手段来冷却污泥引出管线40中的污泥。在一个实施方案中，泵34用于引导经处理的废水通过用于冷却在其中通过的污泥的目的的冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热水解污泥的能效方法，所述方法包括：将所述污泥引入一个或多个蒸汽‑污泥混合器；将所述污泥从一个或多个蒸汽‑污泥混合器引入到热水解系统，并热水解所述污泥，以形成经热水解的污泥；将第一进水引入到主锅炉，并产生新鲜蒸汽；利用与所述经热水解的污泥相关联的热以产生补充蒸汽；结合所述新鲜蒸汽和所述补充蒸汽，以形成蒸汽混合物，并在至少一个蒸汽‑污泥混合器中混合所述蒸汽混合物与所述污泥，或在一个或多个蒸汽‑污泥混合器中分开混合所述新鲜蒸汽和所述补充蒸汽；其中所述补充蒸汽通过以下过程产生：i. 将所述经热水解的污泥从所述热水解系统引入到并通过废热锅炉，并且使第二进水进料到并通过所述废热锅炉，以产生所述补充蒸汽；或ii. 将所述经热水解的污泥从所述热水解系统引入到闪蒸罐，并通过所述热水解系统和所述闪蒸罐之间的压降，在所述闪蒸罐中产生所述补充蒸汽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.31 US 62/1992731.一种热水解污泥的能效方法，所述方法包括：将所述污泥引入一个或多个蒸汽-污泥混合器；将所述污泥从一个或多个蒸汽-污泥混合器引入到热水解系统，并热水解所述污泥，以形成经热水解的污泥；将第一进水引入到主锅炉，并产生新鲜蒸汽；利用与所述经热水解的污泥相关联的热以产生补充蒸汽；结合所述新鲜蒸汽和所述补充蒸汽，以形成蒸汽混合物，并在至少一个蒸汽-污泥混合器中混合所述蒸汽混合物与所述污泥，或在一个或多个蒸汽-污泥混合器中分开混合所述新鲜蒸汽和所述补充蒸汽；其中所述补充蒸汽通过以下过程产生：i.将所述经热水解的污泥从所述热水解系统引入到并通过废热锅炉，并且使第二进水进料到并通过所述废热锅炉，以产生所述补充蒸汽；或ii.将所述经热水解的污泥从所述热水解系统引入到闪蒸罐，并通过所述热水解系统和所述闪蒸罐之间的压降，在所述闪蒸罐中产生所述补充蒸汽。2.权利要求1的方法，其中所述一个或多个蒸汽-污泥混合器包括位于所述热水解系统上游的至少一个动态混合器，且其中所述方法包括将包含所述新鲜蒸汽和补充蒸汽的蒸汽混合物引入所述动态混合器，并使所述蒸汽混合物与其中的所述污泥混合。3.权利要求1的方法，其中所述新鲜蒸汽和补充蒸汽混合以形成所述蒸汽混合物，且其中从所述主锅炉引导所述新鲜蒸汽通过其中具有蒸汽注射器的蒸汽管线，且所述方法包括采用所述蒸汽管线中的蒸汽注射器将所述补充蒸汽注入所述蒸汽管线，在此所述补充蒸汽与所述新鲜蒸汽结合，以在所述蒸汽管线中形成所述蒸汽混合物。4.权利要求3的方法，所述方法包括通过将水注入所述蒸汽注射器下游的蒸汽管线来冷却所述蒸汽管线中的蒸汽混合物。5.权利要求1的方法，其中所述新鲜蒸汽和补充蒸汽混合以形成所述蒸汽混合物，且其中所述一个或多个蒸汽-污泥混合器包括在所述热水解系统上游的第一和第二动态混合器，且所述方法包括使所述蒸汽混合物分流成第一和第二蒸汽混合物流，且将所述第一蒸汽混合物流引入所述第一动态混合器，并使所述第一蒸汽混合物流与其中的所述污泥混合，并且将所述第二蒸汽混合物流引入所述第二动态混合器，并使所述第二蒸汽混合物流与其中的所述污泥混合。6.权利要求1的方法，其中所述补充蒸汽通过所述废热锅炉产生，所述废热锅炉包括延伸通过所述废热锅炉的一系列管，且所述方法包括将所述补充蒸汽从所述废热锅炉引入到罐，并将所述补充蒸汽从所述罐引入到位于蒸汽管线中的蒸汽注射器，且其中所述蒸汽注射器将所述补充蒸汽注入所述蒸汽管线，并使所述补充蒸汽与通过所述蒸汽管线的新鲜蒸汽混合。7.权利要求6的方法，其中所述一个或多个蒸汽-污泥混合器包括一个或多个动态混合器，且所述方法包括将所述蒸汽管线中的蒸汽混合物引入位于所述热水解系统上游的一个或多个动态混合器，并使所述蒸汽混合物与所述一个或多个混合器中的污泥混合。8.权利要求1的方法，其中所述新鲜蒸汽和补充蒸汽混合以形成所述蒸汽混合物，且其中所述补充蒸汽通过所述废热锅炉产生，且其中提供主进水流，且其中从所述主进水流分流所述第一和第二进水，且其中所述方法包括从所述主进水流分流第三进水，并通过混合所述第三进水与所述蒸汽混合物使所述蒸汽混合物冷却。9.权利要求1的方法，其中所述新鲜蒸汽和补充蒸汽混合以形成所述蒸汽混合物，且其中所述补充蒸汽通过位于所述热水解系统下游的废热锅炉产生，所述废热锅炉包括延伸通过所述废热锅炉的一系列管，且其中所述方法包括将所述第二进水引入所述废热锅炉并通过其中的所述管，同时使所述经热水解的污泥从所述热水解系统引入到并通过所述废热锅炉，在此所述经热水解的污泥围绕所述管移动，导致其中的第二进水被加热，以产生所述补充蒸汽；并将通过所述废热锅炉中的管的补充蒸汽引入到蒸汽管线，在此所述补充蒸汽与由所述主锅炉产生的新鲜蒸汽混合。10.权利要求9的方法，所述方法包括加热通过所述废热锅炉中的管的第二进水，使得所述补充蒸汽为具有130℃至150℃范围温度的饱和蒸汽。11.权利要求1的方法，其中所述补充蒸汽通过所述闪蒸罐产生，且所述补充蒸汽和新鲜蒸汽分开与所述污泥在所述热水解系统上游的一个或多个蒸汽-污泥混合器中混合。12.权利要求11的方法，其中所述一个或多个蒸汽-污泥混合器包括布置在所述热水解系统上游的动态混合器，且其中所述方法包括将所述补充蒸汽或所述新鲜蒸汽引入所述动态混合器，并使所述补充蒸汽或新鲜蒸汽与所述污泥在所述动态混合器中混合。13.权利要求11的方法，其中所述一个或多个蒸汽-污泥混合器包括串联布置并布置在所述热水解系统上游的第一和第二动态混合器，且其中所述方法包括将所述补充蒸汽从所述闪蒸罐引入所述动态混合器之一，并将所述新鲜蒸汽从所述主锅炉引入另一个动态混合器。14.权利要求11的方法，其中所述一个或多个蒸汽-污泥混合器包括布置在所述热水解系统上游的动态混合器和搅浆机，且所述方法包括将所述污泥引入所述搅浆机和所述动态混合器，且所述方法进一步包括将所述补充蒸汽从所述闪蒸罐引入所述搅浆机或动态混合器之一，并使所述补充蒸汽与其中的所述污泥混合，并且将所述新鲜蒸汽从所述主锅炉引入另一个搅浆机或动态混合器，并使所述新鲜蒸汽与其中的所述污泥混合。15.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：R迪马西莫，S霍斯加德，JC比斯加德，
申请(专利权)人：威立雅水务技术支持公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR