用于污水處理的方法和系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于污水處理的方法和系統(tǒng)，包含在污水(0)中的污泥的至少部分經(jīng)受水解(8)。所述水解(8)作為熱水解執(zhí)行。在所述水解(8)的步驟之后進(jìn)行干燥(19)。所述干燥(19)是以過壓在蒸汽區(qū)域中工作的干燥。將在以過壓在所述蒸汽區(qū)域中工作的干燥(19)中產(chǎn)生的蒸汽的至少部分輸送(20)給在所述熱水解(8)中的污泥的所述部分。

Method and system for sewage treatment

The present invention relates to a method and a system for treating wastewater containing hydrolysis (8) in at least part of the sludge contained in the sewage (0). The hydrolysis (8) is performed as a hot water solution. After the hydrolysis (8) step, drying (19) is performed. The drying (19) is drying in excess of the pressure in the steam region. The portion of the sludge in the thermal hydrolysis (8) is conveyed (at least 20) of the steam produced in the drying (19) which is operated in excess of the pressure in the steam zone.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】用于污水處理的方法和系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及一種用于污水處理的方法，在該方法中，使包含在污水中的污泥的至少部分經(jīng)受水解，水解作為熱水解執(zhí)行，并且在水解步驟之后進(jìn)行干燥。本專利技術(shù)還涉及一種用于污水處理的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有用于對(duì)污泥進(jìn)行水解處理的水解裝置和用于干燥污泥的干燥器。
技術(shù)介紹
在污水處理時(shí)通常積聚污泥。污泥絕對(duì)不是只是不利的、必須被清除的副產(chǎn)物，相反，由于污泥的有機(jī)內(nèi)含物是有價(jià)值的能量載體并且由于所含有的磷酸鹽和氮，污泥構(gòu)成植物營(yíng)養(yǎng)載體。污泥的能量含量一方面可以通過腐化并且再利用所積聚的含甲烷的沼氣而得以使用，但是另一方面也可以通過燃燒已干燥的污泥并且再利用所產(chǎn)生的爐內(nèi)氣體而得以使用。在此，在一個(gè)場(chǎng)所腐化和脫水的組合以及在另一場(chǎng)所干燥和燃燒都提供非常高的初級(jí)能源使用。所述初級(jí)能源使用能夠通過如下方式進(jìn)一步提高：當(dāng)干燥以過壓在蒸汽區(qū)域中進(jìn)行并且腐化污泥的可脫水性通過預(yù)處理措施、尤其通過熱水解來(lái)改善時(shí)，在同一場(chǎng)所布設(shè)四種方法(腐化、脫水、干燥、燃燒)。所述組合能夠因?yàn)闂売酶b置和因?yàn)樵谕粓?chǎng)所使用單體燃燒而被再次明顯改善。“水解”理解為借助于水將化學(xué)化合物進(jìn)行分離。由于是熱水解，因此在對(duì)腐化污泥進(jìn)行干燥時(shí)可蒸發(fā)較少的水。污泥的熱水解處理在約60℃至320℃的溫度下并且在約10分鐘至兩小時(shí)的處理持續(xù)時(shí)間下改善污泥的可腐蝕性，使得在腐化時(shí)較大程度分解有機(jī)的污泥份額并且產(chǎn)生多氣體產(chǎn)物。因此實(shí)現(xiàn)在腐化時(shí)較高的能量輸出以及較小的待脫水的污泥質(zhì)量流。不同的建議已經(jīng)從用于相應(yīng)污水處理的現(xiàn)有技術(shù)中已知。因此已經(jīng)在DE4333468C2中描述一種用于處理源于生物的剩余材料(其中也包括污泥)的方法。在此，首先進(jìn)行污泥的腐化。隨后，借助于熱壓水解在例如300℃的溫度下對(duì)腐化污泥進(jìn)行處理，并且此后再次返回到腐化裝置中。對(duì)于水解所需的熱量間接地經(jīng)由熱交換器輸送，其中，建議將水解氣體本身或者也將生物氣體的燃燒作為熱源。從DE19858187C5中已知一種用于處理污泥的方法。污泥在第一厭氧的腐蝕階段中被處理之后輸送到熱分裂裝置中。離開熱分裂裝置的泥漿隨后要么在第二厭氧的腐蝕階段中被腐蝕，要么返回到第一厭氧的腐化階段中。用于水解的熱量經(jīng)由熱交換器間接地輸送并且在完成水解之后同樣經(jīng)由熱交換器再次排出。從EP1230167B1中已知一種用于處理來(lái)自動(dòng)物加工工業(yè)的剩余材料的方法。所述剩余材料在添加堿性物質(zhì)之后在20℃至160℃下經(jīng)受熱水解處理。在另外的加工步驟中此外也在環(huán)境壓力下或者也在真空下對(duì)剩余材料的部分進(jìn)行干燥，廢氣被排出到環(huán)境中。用于熱水解的熱輸送間接地經(jīng)由加熱器進(jìn)行。在EP1320388B1中描述了一種用于處理有機(jī)材料的方法。首先將有機(jī)材料用石灰、CaO和/或Ca(OH)2在100℃至220℃之間的溫度下在壓力下蒸煮。間接地輸送為此所需的熱量。被蒸煮的有機(jī)材料隨后被輸送給汽提設(shè)施，其中，由于壓力降低而汽提出氨并且同時(shí)析出溶解的鄰磷酸鹽。替選地，被蒸煮的材料能夠在輸送到汽提設(shè)施中之前在厭氧條件下部分地轉(zhuǎn)換成生物氣體。在EP1527022B1中描述一種用于污泥處理的方法。在此，污泥經(jīng)受至少一個(gè)預(yù)處理步驟，在所述預(yù)處理步驟中也在50℃至180℃下和位于2000hPa至40000hPa的壓力下進(jìn)行熱水解。預(yù)處理的泥漿隨后需氧地或厭氧地腐化。替選地，將在預(yù)處理之后留在泥漿中的固體分離并且輸送給重新的熱水解。熱水解在壓煮器中以小的規(guī)模進(jìn)行，意即，間接地輸送熱量。從DE102011112780A1已知用于處理污泥的另一方法。首先將泥漿在熱水解或化學(xué)熱水解中處理。隨后，將溶解的鄰磷酸鹽從泥漿中分離。此后，將剩余的泥漿在腐化容器中厭氧地腐化。在此，用于熱水解的熱輸送可以間接地經(jīng)由熱交換器和/或直接地借助于蒸汽注入來(lái)進(jìn)行。泥漿在水解之后并且在分離磷酸鹽之前經(jīng)由冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻。從DE102009014776A1中已知一種用于熱水解有機(jī)物的方法。用于熱水解的熱量間接地經(jīng)由熱交換器傳遞或提取，即經(jīng)由加熱和冷卻元件傳遞或提取。在此，介質(zhì)在加熱元件和冷卻元件之間在循環(huán)中輸送。在此，對(duì)于水解所需的熱量間接地傳遞到介質(zhì)上。對(duì)于所有已經(jīng)已知的方法，在熱水解時(shí)附加地需要熱能。在此，通常也已經(jīng)考慮，將所述熱能從多氣體產(chǎn)物的部分中、從腐化裝置中或者從在內(nèi)燃機(jī)中燃燒的沼氣中抽取，即最終從在方法本身中產(chǎn)生的熱能中抽取。然而經(jīng)常可行的是，所述熱能還可在其它方面使用并且對(duì)如下存在相當(dāng)大的興趣：用于熱水解的附加熱能至少高效地得以使用。在此，間接的熱傳遞實(shí)際上不應(yīng)是優(yōu)選的，盡管間接的熱傳遞在全部在先提及的建議中提及。以間接的途徑進(jìn)行熱傳遞是明顯不利的并且是效果較差的，并且還具有下述缺點(diǎn)：其嚴(yán)重限制了在污泥中的最大可能的固體濃度。如果將在間接的熱傳遞中的固體濃度選擇為較高的，那么熱傳遞還會(huì)更差，因?yàn)槟酀{的粘度在固體濃度升高時(shí)增大。為了避免這些缺點(diǎn)，在DE102008013980B3中已經(jīng)提出，在用于污泥處理的方法中，對(duì)于水解所需的熱量要么間接地借助于熱交換器要么然而借助于蒸汽注入裝置注入水蒸氣來(lái)直接輸送。所述建議此外已經(jīng)包含下述構(gòu)思：借助熱水解僅對(duì)污泥的所謂的剩余泥漿進(jìn)行處理，并且隨后在腐化容器中使其厭氧地腐化。經(jīng)水解的剩余泥漿因此單獨(dú)地腐化。在從EP0784504B1中已知的用于水解有機(jī)材料的方法中，同樣借助于水蒸氣對(duì)有機(jī)材料例如污水泥漿進(jìn)行熱水解。除了經(jīng)由熱交換器間接地加熱有機(jī)材料，還描述了在壓力容器中直接處理，在直接處理時(shí)水蒸氣從底部引入到壓力容器中并且升高溫度。也在EP1198424B1中建議了在用于處理污泥的方法中直接將蒸汽輸送到水解反應(yīng)器中。在此，首先將有機(jī)材料加熱到近似100℃的溫度，隨后將有機(jī)材料在10000hPa至4000hPa的絕對(duì)壓力下借助蒸汽在混合器中混合并且導(dǎo)入預(yù)加熱罐中，隨后使其達(dá)到3000hPa至10000hPa的絕對(duì)壓力并且引入水解反應(yīng)器中。在完成水解之后，將減壓罐中的壓力減壓到1000hPa至4000hPa。在該壓力下進(jìn)行蒸汽和泥漿的分離，隨后同樣進(jìn)行泥漿的進(jìn)一步冷卻。熱量在該方法中為了預(yù)加熱到約100℃而間接地經(jīng)由熱交換器輸送，并且為了進(jìn)一步加熱到高于100℃而直接借助于蒸汽注入裝置來(lái)輸送。為了減小熱量需求或蒸汽需求，將蒸汽從減壓罐中分離，并且向回輸送至第一熱交換器和/或在混合器中與泥漿混合。設(shè)有借助蒸汽注入裝置而工作的水解裝置的該建議為了產(chǎn)生蒸汽而分別需要蒸汽鍋爐。這是非常不利的，因?yàn)榇舭l(fā)的水必須滿足高的純度要求，從而避免在蒸汽鍋爐中的沉積和蒸汽鍋爐的損壞。滿足該純度要求的這種水質(zhì)通常僅能經(jīng)由飲用水的附加水凈化或者借助于良好凈化的工業(yè)用水來(lái)確保并且因此導(dǎo)致附加的成本和風(fēng)險(xiǎn)，并且當(dāng)然也導(dǎo)致在例如仍產(chǎn)生損壞時(shí)蒸汽鍋爐的附加失效。此外，待蒸發(fā)的水必須留在泥漿中并且因此必須持續(xù)地保持可用。盡管在污水處理時(shí)在熱水解的步驟中直接進(jìn)行蒸汽注入是有利的，但這些建議始終遇到實(shí)踐上的問題，并且這些建議沒有以所期望的程度執(zhí)行。不變的是，借助經(jīng)證實(shí)的傳統(tǒng)間接熱量輸送來(lái)工作以進(jìn)行熱水解，并且必須容忍上面概述的缺點(diǎn)。從DE102008045289A1中已知一種用于同時(shí)在能源和材料方面再利用廢料的方法。在該方法中，冶金方法用于在一個(gè)方法步驟中在回收材料的同時(shí)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于污水處理的方法，在該方法中，使包含在污水(0)中的污泥的至少部分經(jīng)受水解(8)，水解(8)作為熱水解執(zhí)行，在水解(8)的步驟之后進(jìn)行干燥(19)，其特征在于，干燥(19)是以過壓在蒸汽區(qū)域中工作的干燥，和將在以過壓在蒸汽區(qū)域中工作的干燥(19)中產(chǎn)生的蒸汽的至少部分輸送(20)給在熱水解(8)中的污泥的所述部分。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2014.09.23 DE 102014013813.51.一種用于污水處理的方法，在該方法中，使包含在污水(0)中的污泥的至少部分經(jīng)受水解(8)，水解(8)作為熱水解執(zhí)行，在水解(8)的步驟之后進(jìn)行干燥(19)，其特征在于，干燥(19)是以過壓在蒸汽區(qū)域中工作的干燥，和將在以過壓在蒸汽區(qū)域中工作的干燥(19)中產(chǎn)生的蒸汽的至少部分輸送(20)給在熱水解(8)中的污泥的所述部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的方法，其特征在于，以過壓在蒸汽區(qū)域中工作的干燥(19)是流化床-干燥，和在干燥(19)中，將通過流化床干燥產(chǎn)生的內(nèi)含物借助蒸汽輸送給在熱水解(8)中的污泥的所述部分。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于污水處理的方法，其特征在于，在污泥的所述部分經(jīng)受熱水解(8)的情況下隨后進(jìn)行腐化(5、11)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于污水處理的方法，其特征在于，在腐化(5、11)的步驟和干燥(19)的步驟之間對(duì)經(jīng)受腐化的污泥進(jìn)行機(jī)械脫水。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4之一所述的用于污水處理的方法，其特征在于，將一方面剩余泥漿和另一方面初級(jí)泥漿分開進(jìn)行腐化(5、11)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的用于污水處理的方法，其特征在于，污水處理無(wú)腐化(5、11)地設(shè)置，和將干燥的污泥輸送給單體燃燒，并且所產(chǎn)生的熱值豐富的爐內(nèi)氣體在再燃燒中用于產(chǎn)生蒸汽以用于高溫干燥。7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的用于污水處理的方法，其特征在于，在干燥(19)中產(chǎn)生的蒸汽的部分用于從水解且腐化的污泥的分離出的水中汽提氨。8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的用于污水處理的方法，其特征在于，在干燥(19)中產(chǎn)生的蒸汽的部分用于機(jī)械的污泥脫水和/或用于運(yùn)行微型或小型渦輪機(jī)和/或用于濃縮含鹽的水。9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·西弗斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：BMA布倫瑞克機(jī)器制造有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó),DE