污泥热碱水解及资源化技术

   日期:2020-12-18     浏览:34    
核心提示:污泥减量3/4

1、适用范围或应用领域

行业:污水及污泥处理; 适用范围:市政污泥处理处置。


2、工艺路线及参数或技术原理

通过热与碱的协同作用,破坏污泥菌胶团、有机物颗粒,同时使细胞失活,细胞壁(膜)水解破壁,蛋白质和胞内物质释放,蛋白质在液相中进一步降解为低分子物质。热碱水解后污泥通过固液分离装置分离为固体蛋白基和含蛋白液体。


固体蛋白基含水率降低至40%得以减量3/4,病原菌全部灭活而无害化,有机物消减40%以上而稳定化,处理后的固体蛋白基和蛋白液体含有丰富的钙蛋白及其他营养元素进行土地利用实现资源化。


该技术在实现污泥减量化、无害化以及稳定化处理的同时最大程度的实现了污泥的资源化利用,符合国家对污泥处理长远的资源化路线需求。


3、主要技术指标

1、调配预热:80%的脱水污泥在调配预热釜中混入药剂,加水调配至85-90%,升温至70-90℃;


2、水解闪蒸:进入水解反应釜升温至110-130℃停留一定时间,完成热碱水解,使蛋白溶解进入液相。水解后的物料进入闪蒸器内释放压力并降温度至60-80℃进入后续储罐; 


3、固液分离:水解后污泥进入板框进行固液分离,直接得到含水率40%以下固体蛋白基,(减量3/4)以及蛋白液体;


4、资源化:分离得到的蛋白液体进一步浓缩后得到液体有机钙蛋白产品。分离的固体钙蛋白基加工成固体有机钙蛋白土壤调理剂。从而彻底实现污泥的全资源化处理。

4、技术特点

投资与运行成本低。处理周期短,过程密闭,安全可控。


减量化明显(减量3/4),实现全资源化处理,最终资源化产品稳定、附加值高、出路多。 


污泥中蛋白的有效利用,是污水处理中最有价值的“脱氮”方式。


第一次将“氮”,这一自然界中最重要的肥料元素还田,并将污泥中最重要的营养元素以安全的方式回归土壤,最大程度地实现了资源回收和再利用。


5、技术优势

1、以低温热碱水解的方式实现了污泥的减量化(减量3/4)、无害化以及稳定化处理的同时实现了污泥的全资源化处理,不存在二次污染; 


2、能耗低,处理周期短,占地面积小,投资成本低,产品附加值高; 


3、本项目属于污泥的资源化利用,将污泥中的氮以多肽蛋白的形式回收,转化成为植物和土壤微生物可利用的氮源重新进入自然生态循环,实现了污泥的减量化、无害化、稳定化和资源化处理。创造性的解决了环保领域氮回收的世界性难题;


4、“脱氮还田”是本技术对水处理行业以及中国农业的巨大贡献:将氮以有机氮的形式提取出来,并回用至农业,为绿色农业提供取之不尽的有机原料。


6、设备组成

污泥接收及储存系统、污泥水解闪蒸系统、污泥处理固液分离系统、蛋白滤液浓缩调配系统。


7、技术要求

预热温度:控制在70-90℃; 水解温度:控制在110-130℃; 压力:控制在0.1-0.5MPa; 药剂:控制在1%-6%之间。   


1、污泥接收储存系统 

功能:主要完成脱水污泥的接收及储存周转。 脱水污泥运输至污泥处理区域,首先卸料至污泥接收池内,然后通过输送装置将污泥池内的污泥输送进入污泥料仓内进行暂存。


2、调配预热系统 

污泥接收系统内暂存的污泥输送进入调配预热罐内与调配用水以及水解药剂进行混匀预热,调配预热后的污泥温度约为70-90℃,污泥含水率调整至83%~90%。


3、水解闪蒸系统 

调配预热后的污泥泵送到水解反应器内进行密闭加热处理,通过间接加热方式对水解反应器内的物料进行加热加压,使物料温度达到110-140℃,反应过程历时1-3h左右,溶解污泥中的胶体物质,降低粘度,大分子有机物发生水解,脂肪逐步水解成甘油和脂肪酸,碳水化合物水解成小分子的多糖甚至单糖,蛋白质水解成多肽、二肽甚至氨基酸,为微生物蛋白的提取创造有利条件。 反应结束后将水解反应器内污泥输送到闪蒸罐中闪蒸,将闪蒸过程中产生的二次蒸汽冷凝水回送到调配预热罐中为污泥混匀加热提供热量和水分。


4、固液分离系统 

水解闪蒸后的污泥直接输送进入固液分离装置进行固液分离。不额外添加药剂,分离后的固体蛋白基含水率低于40%减量,有机物降解率大于40%实现稳定化处理,污泥中的有害病原菌等全部灭活,实现了污泥的减量化,稳定化以及无害化处理,处理后的固体蛋白基可作为覆土、绿化土和土壤改良剂加以利用。


5、浓缩调配系统 

固液分离系统得到的含蛋白液体浓缩(通过蒸发浓缩或者膜+蒸发的方式)后获得蛋白含量20-25%的蛋白浓缩液做进一步资源化利用。


8、工程案例

该技术在天津落地生根的同时也得到了推广应用,于2016年先后中标了太原(700吨/日),武汉(120吨/日)和青岛(200吨/日)的污泥处理项目,其中太原项目和武汉项目已经投产运行。    



 
标签: 污泥处置
 
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