用于改性有机污泥结构的方法技术

本发明专利技术涉及一种方法，以及相应的操作装置，用于改性污泥（特别是来源于民用和工业类型废水的净化处理的有机污泥）的结构，以使其经受脱水和/或干燥，其中，所述污泥暴露于直流电生成的电场的作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于改性污泥结构的方法和一种用于实施所述方法的装置。特别地，本专利技术涉及一种方法和装置，它们用于改性源自民用或工业类型废水的净化的有机污泥的结构，以使其经受脱水和/或干燥。
技术介绍
已知需要对污泥和有机物质在水相中的相似分散体进行脱水或干燥。基于最终产品的干物质的量，污泥被称为脱水污泥或干燥污泥。特别地，在干燥污泥中，干物质的量按照重量可能占污泥总重量的约90%，并且按照重量通常高于60%，然而在脱水污泥中，干物质的量通常表现为污泥总重量的20-35%之间。为了满足上文所述需要，现有技术提供了各种方法，例如，其中通过使有机污泥在干燥器内部经受高温获得干燥。有时也可通过离心作用的方法获得干燥，例如当使用涡轮干燥器时。上文所述类型的方法不尽如人意，虽然解决了问题，但是没有克服缺点，像例如在污泥干燥过程中发生的热产量的衰退。特别地，当在污泥中水的百分比仍然较高时，为第一阶段，此时干燥较为容易并且具有高热效率，然而，伴随其后的是趋向效率降低的趋势，与污泥中水含量的降低相对。 该热效率的衰退是一个相关的缺点，因为它对干燥方法的操作成本有消极影响，其不得不在高温下延长较长时间，以获得期望的结果。如果期望脱水污泥，现有技术提供了方法，它们例如预先过滤并压缩处理污泥。即使所述方法虽然解决了以上问题，但仍具有缺点，因为它们需要例如较长的过滤时间和用于在压滤机中在高压下泵送有机污泥的相当大的能源成本，特别是如果需要具有闻干含量的污泥时。此外，甚至在这种情况下，随着水被从污泥去除，方法的效率降低。专利技术概沭本专利技术的一个目的是提供一种方法，以及一种相应的实施装置，用于改性源自民用或工业类型废水的净化方法的有机污泥结构，即，在污泥的脱水基本上通过机械方法实行的情况下，例如离心或者或多或少的强化过滤，还有在基本上通过热方法干燥污泥的情况下，以及在基本上通过机械和热方法(它们是基本同时或依次的)结合的情况下，其能够允许污泥被高效率地脱水和/或干燥。根据本专利技术，上述目的通过一种方法和一种用于实施所述方法的装置实现，其中，源自民用或工业类型废水的净化方法并且是湿固体形式(其具有的干物质的含量根据污泥总重量的重量计高于10%)的有机污泥暴露于由直流电生成的电场。已发现，当暴露于直流电生成的电场时，上述类型的污泥进行细胞水平的结构转化(主要是菌丝细胞)，并且特别是进行细胞分生组织的破坏，同时，有机细胞内的水(按照重量计高达污泥总重量40%)随之释放，其中该百分比通常占污泥总重量的5-15%。已经过所述转化的有机污泥获得流态化的糊状物的物理外观。细胞内水(即存在于污泥细胞内的水)代表了与孔隙水(其通过热作用相当容易去除)相比在干燥过程中最难以去除的水的百分比例。另一方面，脱水方法(例如通过压滤)不能实现细胞内水从污泥中的大量去除。因此，根据本专利技术，将所述有机污泥暴露于直流电生成的所述电场，其等于或低于100V/0.01m，优选 30-70V/0.01m，甚至更优选为约 50V/0.01m。关于生成所述电场的直流电的强度，应当注意的是，它依赖于所采用装置的工艺参数和处理量的值。优选地，根据本专利技术，将有机污泥连续向生成所述电场的正极和负极之间的区域进料。优选地，本专利技术方法包括使任意自由基化合物(其可能通过将污泥暴露于所述电场生成)失活的步骤。优选地，该失活步骤通过将大气暴露于活性炭的作用而进行，所述大气转而被暴露于电场，即，所述大气接触由电场处理的污泥，然而不排除使用对所述自由基化合物具有选择作用的其它物质。所述失活步骤可以在将污泥暴露于电场之后，或者可以与将污泥暴露于电场基本同时。在第一种情况下，所述失活步骤优选通过将所述大气输送(例如通过吸入)至密闭空间内进行，它被限制在其中 并且经受活性炭或相似物质的作用，然而在第二种情况下，所述大气在其中生成电场的空间的基本相同的区域内经受活性炭或相似物质的作用。因此，在两种情况下，与在电场中处理的污泥接触的大气都被处理，以便消除或避免可能对人类健康有损害的自由基化合物的分散，并且所述自由基化合物可能在改性污泥有机基体的结构的方法中生成。有利地，本方法可能构成污泥的预处理，随后进行上述类型的脱水和/或干燥步骤，或者可能与脱水和/或干燥污泥的步骤同时进行，如在下文中所赞赏的，其中在两种情况下，所述有机污泥被暴露于所述电场的时间优选2秒-10分钟，并且更优选3秒-5分钟。优选地，暴露于电场的污泥来源于机械脱水预备步骤，并且具有的干物质含量以重量计优选等于或高于污泥总重量的20%。根据本专利技术，本方法在一种装置中进行，所述装置包括用于进给和排出所述污泥的进料和出料开口，和在所述开口之间的通道，以使所述污泥通过，其中所述通道由分别提供正极和负极的第一和第二元件至少部分地限定，所述正极和负极生成来源于直流电的所述电场。所述第一和第二元件可以彼此间预定的距离被定位并且可能基本上由圆筒组成，所述圆筒可能以相反的方向旋转，具有相同或不同的旋转速度，或者可能基本上由板或半壳(half shells)组成，或者所述第一和第二元件可能是彼此同轴的并且基本上被一个套着一个放置，如下文中即将阐述的。为了产生形成所述两极的第一和第二元件的相反的极化，提供了工具和电子连接，所述电子连接可能由导电金属材料(例如铜或铝)，或导电金属合金，或基于一种或多种导电聚合物的塑料制成。特别地，预见所属领域已知的非本征型以及本征型导电(或传导的)聚合物的使用是可能的，所述导电(或传导的)聚合物例如聚乙炔(PA)、聚对亚苯基(PPP)、聚对苯硫醚(PPS)、聚对亚苯基乙炔(PPV)、聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PT)、聚异硫茚(PITN )、聚亚乙基二氧噻吩(PEDOT )和相应的混合物。如前文提到的并且根据本专利技术，将所述污泥暴露于所述电场之后，可将所述污泥进料入脱水单元，进料入干燥单元，或者也可以至以上类型的串行连接的单元，并且为了这个目的，可以使用包括一个或多个带式过滤器、真空或压力过滤器，一个离心机，一个常规干燥器(例如旋转型)，一个涡轮混合器或一个涡轮干燥器的单元，或者所述脱水或干燥可以在相同的装置中实施，在所述装置中，将污泥暴露于电场，例如，通过使用涡轮混合器或涡轮干燥器。因此，根据上文描述，根据一个实施方案，本装置基本上包括一个二圆筒的压延机，其中所述第一和第二元件基本上分别由第一和第二滚筒组成，优选地，它们相互平行，以彼此间预定的距离被定位，它们分别以顺时针和逆时针方向旋转，具有相反的极性，它们提供了所述的正极和负极，生成所述电场，待处理的污泥流在它们之间以连续的方式进料，即通过。根据该实施方案，所述工具和电子连接可能由第一和第二导电刷提供，所述第一和第二导电刷向各自的滚筒提供直流电。优选地，上述装置包含密闭或受限的箱体，在其中封装有所述压延机，其具有待处理污泥流的进料和出料出口，在其中封装有合适的工具，所述工具具有对自由基化合物(其可能在污泥暴露于电场的过程中生成)有选择性的一种或更多种物质。这些工具优选由具有活性炭或相似物质的过滤器组成，其对所述自由基化合物具有活性或选择性。所述污泥以连续流进料至所述装置并被输送至由所述第一和第二旋转的滚筒之间组成的所述压延机的通道 区域，所述污泥经过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱塞平娜·切雷亚，
申请(专利权)人：环境和营养公司，
类型：
国别省市：