污泥深度处理技术:热水解

1.处理工艺流程

 

二、污泥热水解工艺的基本工作原理：

将脱水污泥及饱和蒸汽加入密闭的反应釜，通过蒸汽对污泥进行间接加热，使污泥菌胶团、内部微生物和有机物水解破壁，从而使细胞失活，同时胞内部分有机物如蛋白质和多糖等，得以释放并进入上清液。

 

污泥热水解过程包括固体物质溶解液化和有机物水解两个过程。污泥经热水解处理后，污泥上清液中的溶解性物质浓度大幅提高，尤其以污泥中蛋白质和糖类的溶出最为突出，能改善污泥的脱水性能。

但由于该工艺的废水排放量比较大，水体浓度也比较高，一般建议就近污水处理厂（站）进行建设，适合于碳源不足的一些项目做补充碳源使用。

三、必须的技术条件：

1.水热条件： 污泥通常在水的存在下进行热水解，因此这个过程也被称为水热解。水的存在有助于提高反应的速率，并促使有机物的水解和裂解反应。

2.高温高压环境： 污泥热水解通常在高温高压的环境下进行，一般温度在150至300摄氏度，压力在5至20兆帕之间。这种条件有利于有机物质的裂解和转化。

3.裂解和转化： 在高温高压的环境下，有机物质会经历水解、裂解、氧化等化学反应，从而转化为气体、液体和固体产物。这些产物中可能包括有机气体、液体燃料、有机酸等。

四、国内某厂工艺

 

 

主要的设备和结构包括：

1.反应釜： 是进行污泥热水解反应的主要设备。它通常是一个能够承受高温高压的容器，内部设计有搅拌装置以确保反应均匀进行。也有一些厂家使用闪蒸式链式加热系统，来解决压力容器的安全问题。

2.加热系统： 用于提供高温高压的环境。这可能包括加热器、加热元件和温度控制系统，以确保反应条件得以维持。

3.冷却系统： 用于降低反应产物的温度，使其能够被有效地收集和处理。冷却系统通常包括冷却器和相关的冷却介质。

4.气体分离和收集系统： 用于分离和收集反应产生的气体。这些气体可能包括甲烷等可用作燃料的气体。

5.液体产物处理系统： 用于处理反应产生的液体产物，可能包括提取有机酸，有些工艺会考虑磷回收等。

五、国外项目

 

六、污泥热水解技术的优点：

1.有机物转化效率高： 高温高压条件下，污泥中的有机物质可以有效地转化为气体、液体和固体产物，实现资源化利用。

2.减少体积和质量： 热水解可以减少污泥的体积和质量，从而减轻了对处理和处置设施的负担。可将污泥的含水率降低至50%左右。

3.产生可用能源： 热水解过程中产生的气体，如甲烷，可以用作能源，具有潜在的经济价值。在加热系统中，可被二次利用，做燃料或者发电均可。

4.降低污泥处理成本： 相较于传统的焚烧等处理方法，污泥热水解可以降低处理成本。最终产物可做为无害化使用。

七、污泥热水解技术的缺点：

1.能耗较高： 高温高压条件下需要大量的能量，因此热水解的过程可能会耗费相对较多的能源。如果能做到热源回收，能源二次利用，可降低相关的能耗成本。

2.设备投资大： 建设和维护热水解设备的投资成本较高。

3.产生废渣： 热水解的过程中会产生一些固体废渣，需要进一步处理和处置。如果进行焚烧处置后，可做为建材使用。

4.操作技术要求高： 高温高压环境下的操作要求严格，需要高水平的技术和管理。

总体而言，污泥热水解工艺通过在高温高压的水环境中进行有机废物的分解和转化，实现了从废物到资源的转化过程。