AB C
“污水处理的技能根本上是相同的,但包含具体的解决方案,视乎待处理废物的性质、根本设计、本地要求和环境考虑而定。”在瑞典的大型工厂,废水处理进程一般包含机械预处理,然后是一级(沉积)和二级(好氧)处理进程。在某些情况下,还选用不同方式的三级处理来铲除处理水中残留的问题物质,例如药物残渣、有毒有机物等。在较小的植物中,这些阶段中的一个或多个或许常常被省掉。
“一切污水处理厂发生的污泥都需求处理。污泥在脱水(好氧污泥)后直接从工厂收回,或首要经过厌氧处理用于沼气出产,其间部分污泥被消化,其他污泥作为厌氧污泥收回。
他说:“世界各地的污水处理厂每年发生大约1.5亿吨污泥,并且这个数字还在迅速增长。据报道,2010年瑞典每年干固体污泥总量(tDS/y)5万吨,现在的数字估量与此相等或更高。污泥处理是一个巨大的社会应战,现在的解决方案往往伴随着昂扬的本钱和负面的环境影响。
“自1986年起,欧盟已经过若干指示,规管废水污泥的处理和处置,处理不同方面的问题,例如污泥的运用如堆填区、磷的收回、污泥的焚烧等。“各个会员国的国家立法都反映了各种指示,例如在瑞典,自2005年以来制止在堆填区处置污泥。
“今日,污水污泥的主要用途是受用在农业和林业/造林,混组成植物土壤地上建设项目和废物填埋场的覆盖率和康复,焚烧与能量收回,收回的化学物质和肥料的出产,后废物填埋场,但是供给污泥阅历了特别的预处理,如堆肥。”
“焚烧污泥,收回动力,恰当处理烟气和灰烬,以收回有害化学物质和重金属,仍然是一种有吸引力的挑选。但是,污泥的切当成分取决于进入污水的成分和污水处理厂的类型。含有高浓度有机和/或生物成分的污泥一般很难脱水。水的含量常常很高,假如在发电厂焚烧,净热值十分低,甚至为负,或许需求添加辅佐燃料,一般是矿藏燃料。
C-Green Technology AB公司开发了一种污泥处理工艺,包含水热碳化(HTC)。这一进程导致彻底的卫生和有机毒素和药物的损坏/失活,并发生一种安全有用的生物燃料处理。磷能够在焚烧前或焚烧后从生物燃料中提取。
“水热碳化(HTC)是一种热化学进程,用于出产与煤成分相似的烧焦物质。它触及运用湿润的有机质料,如污泥,一个相对较低的温度环境(180度)。c - 350.度。c)和高自生压力(高达16.5 MPa)的封闭体系。
“EP 2 206 688触及可再生质料和有机废物的水热碳化后剩下的工艺水的处理,以及将HTC产品别离成富固相流和工艺水。该运用公开了一种办法,包含在一个独自的反响器中使该工艺水在催化剂存鄙人进行热化学进程,如氧化。氧化热化学进程的压力水平介于水热炭化压力水平缓大气压力之间。EP 2 206 688显现了怎么从HTC反响器中取出一个HTC产品。
“WO 2009/127727触及一种运用生物质制备类煤资料的水热炭化工艺。该进程包含(i)加热包含水和生物质的反响混合物,以取得包含活性生物质的反响混合物;以及在进程(i)中取得的反响混合物中添加聚合引发剂的进程(ii),以聚合所述活性生物质并取得包含类煤资料的反响混合物。然后把它分红固相和液相。剩下液相能够运用任何氧化剂氧化,只需有适宜的氧化电位影响氧化反响概述以下,只需氧化剂或许反响产品不搅扰(氧化)的进一步运用液相如下具体。有用的氧化剂的比如有,但不限于,氧,过氧化氢,过碳酸钙和过碳酸。优选地,氧化剂为含氧气体,优选地为空气。在含氧气体的情况下,如空气、液体的氧化阶段能够经过冒泡影响气体经过液相,液相拌和在一个大气的气体或经过答应液相站在气体的存在。
“尽管htc -工艺已被发表并正在运用,但仍有必要进一步改进这些工艺。”
NewsRx记者除了取得该请求的布景信息外,还取得了该请求的发明人摘要信息:“现在发明家发现水热碳化(HTC)体系的操作和植物医治能够明显改进污泥具有有机物含量添加一步HTC的particle-lean部分氧化反响和运用氧化带来的热量传入的污泥HTC的反响温度,这意味着不需求外部动力供给(发动进程在外)。这种工艺除了宏达电的煤外,还出产出一种可大大进步生物降解性的液体流。
“因而,榜首个方面触及污泥的处理办法,例如市政或工业污泥(优选来自废水处理厂),包含以下进程:用至少一个蒸汽馏分对进入的污泥进行预热,优选经过直接蒸汽喷发,以取得预热的污泥;用高温蒸汽馏分进一步加热预热污泥,优选为直接蒸汽喷发,以取得加热污泥;对加热后的污泥进行水热炭化(HTC),得到经HTC处理的污泥;从HTC处理的污泥中别离颗粒贫馏分;湿法氧化该颗粒贫馏分,得到加热的颗粒贫馏分;将加热后的颗粒贫馏分进行榜首次闪蒸,以取得在进一步加热进程中运用的高温蒸汽馏分,一般是使进入反响器的浆料到达反响温度;从HTC处理的污泥中别离出富颗粒组分;将该富颗粒馏分闪蒸,得到至少一个用于预热进程的蒸汽馏分和一个冷却的富颗粒馏分。
“榜首个方面的重要特征的办法是湿法氧化使一代的蒸汽温度特别高的分数(高于HTC的温度反响),这高温蒸汽是后一部分蒸汽加热的污泥一部分路由到反响堆。高温蒸汽馏分能够使污泥到达HTC反响的温度。
“据技能人员了解,颗粒贫馏分的总悬浮固体(TSS)含量低于颗粒富馏分。
湿式氧化一般包含注入氧化剂,一般从氧气、过氧化氢、过碳酸钙和过碳酸中挑选。氧化剂优选为含氧气体,如空气,优选为压缩空气或氧气。
在优选施行例中,该办法包含使受热颗粒贫馏分进一步闪耀以取得至少一个用于预热进程的蒸汽馏分。据了解,这种进一步闪烁是在榜首次闪烁之后进行的。
“在一个施行例中,来自进一步闪蒸的蒸汽馏分与来自具有相同压力的富颗粒馏分闪蒸的蒸汽馏分兼并。
关于一个成功的、节能的HTC来说,加热污泥的温度一般在180-250度之间加热污泥的温度为195-230度,是205-225度。
“进一步加热的进程(即运用高温蒸汽馏分的进程)一般会使污泥的温度至少进步10度。C.较好地将污泥温度进步至少15度,例如15-60度。更可取的是,它至少能使温度升高20度,例如20-50度,是25-50度。”
因而,高温蒸汽馏分的温度一般为25-75度,高于预热污泥的温度。是30-70度更高,如40-60度更高。
为了取得上述温度的升高,高温蒸汽馏分的温度一般为190 ~ 270度,是205-270度,高温蒸汽馏分温度的规模为215-245度。
由以上评论可知,高温蒸汽馏分温度高于加热污泥温度、温差(. delta . t)一般在9-40度规模内。假如DELTA c。T太低,高温蒸汽分数之间的压力差和污泥加热太低,这意味着有必要十分精确,操控蒸汽供给有或许压差的驱动力太低成功注入的蒸汽。得到T 40.度以上。C不受欢迎,因为它要求要么提取更大体积的颗粒贫油流以发生满足的蒸汽,要么要求颗粒贫油流在十分高的温度下进行湿氧化处理,这将导致贵重的高压设备设计…是10-35度。例如10-30度。在一个特别优选的施行例中,delta。T是10 - 25度。依据核算,T是10 - 21度。
在湿法氧化进程之前,颗粒贫馏分的温度一般是相同的(例如+- 0.5度)。+ -3 degree或作为加热污泥的温度。
“均匀停留时间在HTC进程一般是0.25 - 8 h,是0.5 - 2 h。因而,particle-lean分数均匀的内容阅历了HTC前一段0.25 - 8 h湿法氧化在正常情况下,一段0.5 - 2 h化身。”
在一个施行例中,该办法进一步包含脱水冷却的富含颗粒的组分以取得固体组分。此外,还能够从所述脱水中取得颗粒稀液流。这种颗粒状稀液流能够再循环并混合到进入的污泥流中。因为湿式氧化流在废水处理厂中一般更简单分化,因而,对这种液体流进行再循环比对液体流进行湿式氧化更可取。
“为了供给满足的‘燃料’进行湿氧化,将颗粒贫馏分的温度进步到满足的程度,颗粒贫馏分的COD(依据美国环保署同意的办法5220)至少为20 g/l。更优选的是,颗粒贫馏分在湿法氧化前COD至少为40 g/l,如至少为50 g/l。颗粒贫馏分的COD是进料污泥组成和HTC反响条件(如温度和/或停留时间)的函数。“
“以防止污染的设备用于湿法氧化并回来太多的固体资料到污水处理厂,TSS particle-lean分数一般低于50 g / l,低于30 g / l,低于20 g / l,是在一个区间的清凉g / l。”
由该颗粒贫馏分的闪蒸得到颗粒贫液流。如上所述,这种颗粒稀液流是湿氧化的,因而一般不选用榜首个方面的办法进行再循环。相反,它回来到废水处理厂,以便操控HTC处理进程的水平衡。
因而,从该颗粒贫馏分的闪蒸所取得的颗粒贫馏分流的至少部分(如按体积计至少90%)优选不添加到进入污泥中。在一个施行例中,该颗粒贫液流的至少部分(如按体积计至少90%)被回来到废水处理厂(优选为取得污泥的废水处理厂),在该污水处理厂中可对其进行进一步的生物处理。
“第二方面,所供给的污泥处理体系,例如城市或工业污泥(来自废水处理厂),包含:接纳污泥的进口;榜首种用于将所述污泥置于水热碳化(HTC)进程的反响器;一种用于将污泥从进口路由到榜首反响器的设备,该设备包含预热设备和进一步的加热设备,该进一步的加热设备坐落预热设备的下流;一种从HTC处理的污泥中别离颗粒贫馏分和颗粒富馏分的设备;用于将颗粒贫馏分进行湿氧化的第二反响器;榜首种汽液别离器设备,用于冷却所述富颗粒馏分并供给至少一个蒸汽馏分;第二个气液别离器组织冷却氧化分数表明第二反响堆和供给一个高温蒸汽分数,这第二个气液别离器组织供给下流说第二个反响堆,榜首次蒸汽路由协议路由的才能表明至少有一个蒸汽从表明榜首个气液别离器组织一部分预热设备;以及能够将所述高温蒸汽馏分从所述第二汽液别离器设备路由到所述加热设备的第二蒸汽路由组织。
“在施行例中,榜首电抗器包含榜首出口和第二出口,所述第二出口设置在所述榜首出口下方。因而,将颗粒贫馏分和颗粒富馏分从HTC处理的污泥中别离出来的组织作为流化床和/或沉积法的原理,可用于别离(见SE 1550903 A1反响器)。在本施行例中,第二电抗器连接到榜首电抗器的榜首出口,榜首汽液别离器设置连接到榜首电抗器的第二出口。
榜首个方面的办法能够在第二个方面的体系中进行。
在优选施行例中,该体系进一步包含用于进一步冷却所述第二反响器的氧化馏分的第三汽液别离器设备,并供给至少一个蒸汽馏分,所述第二汽液别离器设备的下流供给所述第三汽液别离器设备。在该施行例中,所述榜首蒸汽道路组织进一步能够将所述至少一个蒸汽馏分从所述第三汽液别离器组织路由到所述预热组织。然后进步了热效率。
为了发动该进程,该体系能够包含电加热设备。这种电加热设备优选地设置在用于将污泥从进口运送到榜首反响器的设备上。在污泥从进气道到榜首反响器的运送设备上,优选方位为进一步加热设备的下流。
在一个施行例中,该体系包含用于向所述第二反响器注入增压空气或氧气的压缩机。技能人员知道这样的压缩机能够连接到管道上,管道将压缩空气或氧气运送到第二个反响堆。
污泥选用直接蒸汽喷发加热。因而,预热设备可包含至少一个蒸汽混合器,例如至少一个文丘里混合器。在一个施行例中,预热设备包含用于不同压力的喷发蒸汽的至少两个蒸汽混合器。还主张进一步加热设备包含蒸汽混合器,例如文丘里混合器。一般情况下,每个蒸汽混合器下流都有一个泵,如图2所示。
榜首种汽液别离器设备一般包含至少一个闪蒸罐。优选地,它包含至少两个串联安置的闪蒸罐,以供给至少两个不同压力的蒸汽馏分。这样的组织供给了有用的热量收回。
第二汽液别离器设备一般包含闪蒸罐。第三种汽液别离器设备一般包含至少一个闪蒸罐。在一个施行例中,第三汽液别离器设备包含至少两个闪蒸罐。
“榜首蒸汽道路组织可设置为在预热组织之前将来自所述榜首汽液别离器组织的蒸汽馏分与来自所述第三汽液别离器组织的蒸汽馏分兼并。因而,在预热设备中需求的设备更少。
“在一个施行例中,该体系进一步包含用于从榜首汽液别离器设置的经htc处理的冷却污泥中取得沉积物分数的沉积设备。该体系还可包含设置在沉积设备下流的沉积物别离设备,如压滤机,用于将沉积物组分别离为固体组分和液体组分。”
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