一种从污泥制备液体肥料的工艺及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种从污泥制备液体肥料的工艺及系统。所述工艺包括以下步骤：（１）将温度为１５０～３００℃、压力为１．５０～３．０ＭＰａ的水蒸汽通入湿污泥原料并搅拌使所述水蒸汽与湿污泥混合均匀；（２）所述水蒸汽对所述湿污泥进行加热并将温度保持在１５０～３００℃、压力保持在１．５０～３．０ＭＰａ，使得所述湿污泥中的高分子有机物被热解为低分子有机物，所述加热和保持过程持续２０～６０分钟；（３）在３０分钟～８小时内将所述反应混合物的温度降低到１００℃以下，再通过固液分离获得液体肥料和半干污泥。本发明专利技术的工艺及系统，可调节获得的液体肥料和半干污泥中有机物的含量，可获得富含有机物的液体肥料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污泥处理装置与工艺，更具体地说，涉及一种从污泥制备液体肥料的工艺及系统。
技术介绍
如何处理含水量高的有机废弃物， 一直是人们关注的课题。这些有机废弃物包括例如，污水处理厂的脱水污泥或者剩余污泥，它们的含水量都很高，其中脱水污泥的含水量为75% 85%，而剩余污泥的含水量为90%以上。除此之外，这些污泥还含有其它可被回收利用的有机物、微量元素、以及可能对环境造成危害的细菌、重金属等。目前对这些污泥的处理通常都是热解、干化，最终将污泥转化为固体肥料。但是，这种处理方法并不能将污泥完全回收利用。并且，有些成分并不适合作为固体肥料使用。 因此，需要一种可从污泥制备液体肥料的工艺或系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中的污泥多被加工为固体肥料的缺 陷，提供一种从污泥制备液体肥料的工艺及系统。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种从污泥制备液体肥料的工 艺，包括以下步骤 (1).将温度为150 30(TC、压力为1. 50 3. OMPa的水蒸汽通入湿污泥原料并 搅拌使所述水蒸汽与湿污泥混合均匀； (2).所述水蒸汽对所述湿污泥进行加热并将温度保持在150 300°C 、压力保持 在1. 50 3. OMPa，使得所述湿污泥中的高分子有机物被热解为低分子有机物，所述加热和 保持过程持续20 60分钟； (3).在30分钟 8小时内将所述反应混合物的温度降低到IO(TC以下，再通过固 液分离获得液体肥料和半干污泥。 在本专利技术所述的从污泥制备液体肥料的工艺中，所述步骤(2)进一步包括在30 60分钟内，将所述湿污泥的温度从2(TC上升到150 300°C。 在本专利技术所述的从污泥制备液体肥料的工艺中，所述步骤(3)进一步包括在30 40分钟内，将所述反应混合物的温度从150 30(TC下降到IO(TC。 在本专利技术所述的从污泥制备液体肥料的工艺中，所述步骤(3)进一步包括收集水蒸汽转换而成的乏蒸汽并洗涤，再将洗涤后的不溶性气体进行焚烧的步骤。 在本专利技术所述的从污泥制备液体肥料的工艺中，所述步骤(3)进一步包括，将所述半干污泥送入干燥装置进行干燥以获得固体肥料或固体燃料的步骤。 本专利技术解决其技术问题采用的又一技术方案是构造一种从污泥制备液体肥料的系统，包括 热解反应装置，用于将湿污泥与水蒸汽进行热解反应，并降温冷却反应混合物，以使湿污泥中的高分子有机物转换成溶解在水中的低分子有机物； 机械脱水装置，用于对所述反应混合物进行固液分离以获得所需的液体肥料和半 干污泥。 在本专利技术所述的从污泥制备液体肥料的系统中，所述热解反应条件为温度150 300。C，压力1. 50 3. OMPa，持续时间为20 60分钟。 在本专利技术所述的从污泥制备液体肥料的系统中，所述降温速度为在30分钟 8小 时内将温度降低到IO(TC 在本专利技术所述的从污泥制备液体肥料的系统中，所述的从污泥制备液体肥料的系 统还包括加热装置和输送装置，用于生成所述水蒸汽并将其输送到所述热解反应装置，所 述水蒸汽的温度为150 30(TC、压力为1. 50 3. OMPa。 在本专利技术所述的从污泥制备液体肥料的系统中，所述的从污泥制备液体肥料的系 统还包括气体处理装置，收集由水蒸汽转换而成的乏蒸汽并洗涤，再将洗涤后所剩余的不 溶性气体进行焚烧。 实施本专利技术的一种从污泥制备液体肥料的工艺及系统，可通过调节水蒸汽和湿污 泥原料的温度、压力、升温速度、降温速度和温度、压力的保持时间，来调节获得的液体肥料 和半干污泥中有机物的含量，并且在150 30(TC的高温蒸汽热解过程，所得的半干污泥和 液体肥料，都完成了彻底的杀菌消毒过程，消除了二次污染的隐患，不同于传统堆肥法获得 的杀菌不彻底的肥料，产品附加值更高。此外，与比传统堆肥相比，还具备时间短、不受气候 影响、占地面积小等优点。并且本专利技术的工艺和系统还适用于处理动物粪便，或厨余物，或 果渣，或上述部分或全部原料的混合物，及其他高含水的有机废弃物等，制成相应组成的有 机液体肥料和固体肥料或固体燃料。附图说明 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中 图1是本专利技术的一种从污泥制备液体肥料的工艺的第一实施例的流程图； 图2是本专利技术的一种从污泥制备液体肥料的工艺的第二实施例的流程图； 图3是本专利技术的一种从污泥制备液体肥料的系统的第一实施例的框图。具体实施例方式如图1所示，是本专利技术的一种从污泥制备液体肥料的工艺的第一实施例的流程 图。此工艺中，将湿污泥(含水约75 85%)投入密闭压力容器中，同时通入压力1.5 3. OMPa、温度150 30(TC的水蒸汽。在本专利技术的一个实施例中，所述密闭压力容器可以是 低温热解反应釜，其内设搅拌装置；湿污泥与蒸汽在釜内被搅拌混合均匀。对所述混合物进 行加热和加压并将温度维持在150 30(TC、压力维持在1. 50 3. OMPa达20 60分钟， 在热力和压力的作用下，破坏污泥中有机物高分子结构，将难溶于水的高分子结构热裂解 成易溶于水的有机小分子结构，使得湿污泥中的有机物更多地被溶解到液体中。同时在热 力和压力的作用下，破坏污泥中有机物高分子结构、胶状絮体等固相物质的持水结构，将污 泥中物理性和化学性的结合水充分释放出来，形成可溶解有机小分子的溶剂，进而提高液 体中有机酸、氮磷钾养分的含量。随后，在30分钟 8小时内将温度降低到IO(TC，再通过固液分离获得所需的液体肥料和半干污泥。在这一过程中，固相中的有机物更多地进入了 溶液，所得的半干污泥中的有机物、氮磷钾养分进一步进入液体中。通常采用的技术方案是 将所反应后的混合物的温度从150 30(TC降到IO(TC，耗时30 40分钟。也可缓慢降到 常温，这将需要5 8小时。 图2是本专利技术的一种从污泥制备液体肥料的工艺的第二实施例的流程图。此工艺 中，在实施例1的工艺流程基础上，增加了如下工艺步骤 从低温热解反应釜中收集水蒸汽转换而成的乏蒸汽并洗涤，再将洗涤后的不溶性 气体进行焚烧的步骤。 对于重金属含量未超标的污泥(干基计)，可将通过本工艺获得的半干污泥送入 干燥装置进行干燥处理，并将其制备成固体肥料。 对于重金属含量超标的污泥(干基计)，将通过本工艺获得的半干污泥送入干燥 装置进行干燥处理，再送卫生填埋或进行其他处置，而所得的液体重金属含量不会超标，可 以作为有机液体肥料。在这种情况，还可以通过调节工艺参数，将污泥中的有机质和无机营 养成分更多地转移到液体肥料中去，提高污泥资源化回收程度。 图3是本专利技术的一种从污泥制备液体肥料的系统的第一实施例的系统框图。如图 3所示，本专利技术的从污泥制备液体肥料的系统包括热解反应装置，用于将湿污泥与水蒸汽 进行热解反应，并降温冷却反应混合物，以使湿污泥中的高分子有机物转换成溶解在水中 的低分子有机物；机械脱水装置，用于对所述反应混合物进行固液分离以获得所需的液体 肥料和半干污泥。 所述从污泥制备液体肥料的系统还可包括加热装置和输送装置，用于生成所述水蒸汽并将其输送到所述热解反应装置，所述水蒸汽的温度为150 30(TC、压力为1. 50 3. 0MPa。其中所述加热装置可以是锅炉系统，所述输送装置可以是传输管道等。 在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从污泥制备液体肥料的工艺，其特征在于，包括以下步骤：　　（１）．将温度为１５０～３００℃、压力为１．５０～３．０ＭＰａ的水蒸汽通入湿污泥原料并搅拌使所述水蒸汽与湿污泥混合均匀；　　（２）．所述水蒸汽对所述湿污泥进行加热并将温度保持在１５０～３００℃、压力保持在１．５０～３．０ＭＰａ，使得所述湿污泥中的高分子有机物被热解为低分子有机物，所述加热和保持过程持续２０～６０分钟；　　（３）．在３０分钟～８小时内将所述反应混合物的温度降低到１００℃以下，再通过固液分离获得液体肥料和半干污泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吉川邦夫，黄彤宇，张林，铃木德彦，
申请(专利权)人：深圳市环源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]