2min-120min，以實現(xiàn)獲得蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物。
[0022]進(jìn)一步的，步驟(b)中，所述有機顆粒物料外圍繞有粘稠有機物，有機顆粒物料內(nèi)含生化水有機物，粘稠有機物和含生化水有機物包括脂肪，水解溫度為80°C -180°C，水解時間為2min-120min，以實現(xiàn)獲得脂肪的水解產(chǎn)物。
[0023]進(jìn)一步的，步驟(b)中，所述有機顆粒物料外圍繞有粘稠有機物，有機顆粒物料內(nèi)含生化水有機物，粘稠有機物和含生化水有機物包括糖，水解溫度為140°C -230°C，水解時間為2min-120min，以實現(xiàn)獲得糖的水解產(chǎn)物。
[0024]進(jìn)一步的，步驟(C)中，所述氧化釜內(nèi)加入氧化劑，通過氧化熱水解產(chǎn)物，以實現(xiàn)獲得熱氧化產(chǎn)物；所述氧化劑包括空氣、氧氣、過氧化氫、臭氧中的一種或多種。
[0025]進(jìn)一步的，所述步驟(c)中，氧化溫度為140°C -300°C，氧化時間為10min_60min。
[0026]進(jìn)一步的，所述步驟(C)中，更佳的氧化溫度選擇為180°C _230°C，氧化時間為10min_30mino
[0027]進(jìn)一步的，所述氧化釜內(nèi)的熱量傳遞到所述水解釜內(nèi)，以實現(xiàn)所述氧化釜內(nèi)熱量的回收利用。
[0028]進(jìn)一步的，所述固液分離裝置包括抽濾裝置、壓濾機和離心機中的一種，所述固液分離裝置將步驟(C)中熱氧化產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，以實現(xiàn)獲得固體氧化產(chǎn)物和液體氧化產(chǎn)物。
[0029]進(jìn)一步的，將步驟(d)中固體氧化產(chǎn)物和液體氧化產(chǎn)物進(jìn)行填埋處理、焚燒處理或制成有機肥后回收利用。
[0030]因本工藝技術(shù)的污泥處理已氧化去除易降解有機物，并可消除有毒有害物質(zhì)如前述，剩余的固態(tài)物質(zhì)基本已經(jīng)熟化(即，有害的易降解有機物已被氧化分解，剩余有機物成分成為有機肥的基本成分)，比傳統(tǒng)堆肥完的產(chǎn)品品質(zhì)更佳。故基本上已符合任何有機肥國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可直接回收成有機肥農(nóng)用。而在前面【背景技術(shù)】中所述的任何脫水法均需再花費進(jìn)行進(jìn)一步的處置或資源回收。因此本法作為污泥的脫水法有其他方法無可比擬的優(yōu)越性！
[0031]目前國內(nèi)已在運行的污水處理廠產(chǎn)生的生化污泥在加絮凝劑后僅能脫水至約80%含水率。不但無法符合國家污泥處置的最高含水率60%的規(guī)定，其脫水費用也極高昴，一般約為污水廠總操作費的25至45%之間。若要省目前一般污水處理廠此項原設(shè)計加絮凝劑并脫水的操作費用，本發(fā)明的脫水系統(tǒng)可直接由污水廠的污泥重力沉淀槽中抽出污泥而用本工藝技術(shù)不加絮凝劑的脫水方法便可輕易達(dá)到上述預(yù)處理的含水率范圍。如此可為污水處理廠省去極大的污泥處理費用。這種做法是目前大部分污泥脫水技術(shù)無法達(dá)到的。
[0032]在熱氧化步驟后其物料即可用固液分離步驟進(jìn)行脫水。脫水前因有機物料的不同，有時產(chǎn)生的氧化物料pH過低。若pH低于有機肥產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)，可增加中和步驟于處理流程中以調(diào)物料到需求的酸堿值。
[0033]在物料的氧化或氧化加中和步驟之后，便進(jìn)行脫水步驟。脫水方法中，所述固液分離步驟(d)可包括采用傳統(tǒng)的抽濾法或壓濾法將所述氧化/中和產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，獲得固體和液體產(chǎn)物。所述的固體氧化產(chǎn)物，可進(jìn)一步將此產(chǎn)物進(jìn)行填埋、焚燒處置，或制有機肥的資源回收處置。而液體產(chǎn)物亦可進(jìn)一步制液態(tài)有機肥。制成液態(tài)有機肥不但有極高的資源回收經(jīng)濟效益，同時可避免昴貴的污水再處理問題，達(dá)到污泥處理零排放的宗旨。本工藝技術(shù)的此種做法也是其他脫水方法無法做到的。
[0034]依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于有機物料深度脫水裝置，包括:
[0035]脫水預(yù)處理裝置:包括離心機和壓濾裝置中的一種，以將含水率高于90%有機顆粒物料脫水至85% -90% ；
[0036]預(yù)處理槽:所述預(yù)處理槽與所述脫水預(yù)處理裝置的出料口連通，所述預(yù)處理槽為立式圓桶形槽，包含攪拌裝置、物料進(jìn)出口、熱能回收設(shè)備、及添加劑進(jìn)料口，用于將所述有機物料的含水率調(diào)節(jié)為85% -90%、溫度調(diào)節(jié)為85 °C -95 °C、充分?jǐn)嚢杌旌?，并回收熱氧化釜所產(chǎn)生的能源；
[0037]熱水解釜:所述熱水解釜的進(jìn)料口與所述預(yù)處理槽的出料口連接，所述熱水解釜上設(shè)有催化劑入口，催化劑從所述催化劑入口處進(jìn)入所述熱水解釜，所述熱水解釜內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述攪拌器通過攪拌催化劑以及有機顆粒物料，經(jīng)熱水解反應(yīng)以獲得熱水解產(chǎn)物，所述熱水解釜與所述預(yù)處理槽通過第一熱能回收設(shè)備連接，所述熱水解釜通過所述第一熱能回收設(shè)備為熱水解釜的有機顆粒物料提供熱量；
[0038]熱氧化釜:可為臥式或立式釜，包含氧化劑的助溶設(shè)備、固液氣三相攪拌器、物料進(jìn)出口、及添加劑進(jìn)料口 ；用于氧化所述水解產(chǎn)物，獲得氧化產(chǎn)物；所述熱氧化釜的進(jìn)料口與所述熱水解釜的出料口經(jīng)由第二熱能回收設(shè)備相連接，所述熱氧化釜通過所述第二熱能回收設(shè)備為熱水解產(chǎn)物提供熱量；
[0039]固液分離器:所述固液分離器的進(jìn)料口透過酸堿中和槽與所述熱氧化釜的出料口連接，所述固液分離器用于熱氧化產(chǎn)物的固液分離，以獲得深度脫水產(chǎn)物。
[0040]本發(fā)明提供了上述一種污泥、泥漿、及其他含有機物料深度脫水的方法和裝置。本發(fā)明的實施例可根據(jù)物料的種類及其特性(如熱值、粘度、易降解有機物的熱氧化需氧量、含水率、等等)來調(diào)整上述的單元操作步驟及處理流程。
[0041]除了熱水解干化及其他干化技術(shù)外，現(xiàn)行的污泥深度脫水技術(shù)中很少能消除吸附水及少部分生化水達(dá)到50%至60%或以下的含水率。熱干化一般能耗高、需時長、除非應(yīng)用已有的熱源，且能經(jīng)濟有效地回收資源，對污泥處理處置可能不是將來趨勢。對污泥處理后進(jìn)行處置的大原則是回收污泥中的資源，強調(diào)循環(huán)可持續(xù)的路徑。所以目前國際趨勢是:最發(fā)達(dá)的國家采取污泥農(nóng)用，次發(fā)達(dá)的國家采取污泥焚燒，欠發(fā)達(dá)的國家采取污泥填埋，貧窮的國家采取亂扔亂倒。污泥能夠農(nóng)用必須能深度脫水至可進(jìn)行堆肥或生產(chǎn)其他更高級的有機肥，及去除有害物質(zhì)如臭味、病毒、病菌、寄生蟲、有毒有機物及重金屬等。水熱干化法雖然是最接近上述目標(biāo)，但因污泥僅是熱水解可破壞細(xì)胞壁讓細(xì)胞質(zhì)釋出，但存于有機質(zhì)中的生化水不一定能釋出。
[0042]鑒于上述問題，提出了本發(fā)明。本發(fā)明除了預(yù)處理操作以調(diào)整污泥進(jìn)料作為后續(xù)可操作物料外，并進(jìn)行能源回收。經(jīng)過預(yù)脫水及預(yù)處理步驟之后的物料進(jìn)入熱水解釜，進(jìn)行易降解有機質(zhì)的熱水解，以破壞污泥細(xì)胞壁、溶解易降解且易造成后續(xù)利用會產(chǎn)生公害的有機物，如蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等有機質(zhì)；同時具備可釋出部分重金屬到水溶液中以便去除等功能。熱水解操作所需熱能也可完全由氧化釜產(chǎn)生的熱能供給。熱水解雖可釋出毛細(xì)水及吸附水，但大部分生化水存于有機質(zhì)中仍無法釋出。此類生化水的釋出可由熱氧化釜的熱氧化作用來達(dá)成。熱氧化操作還可釋出有機質(zhì)氧化后的熱能，供熱水解及預(yù)處理使用，以節(jié)省能源。在這些步驟之后便可進(jìn)行固液分離。因毛細(xì)水、吸附水、生化水等均已釋出，故傳統(tǒng)的機械脫水設(shè)備便可將其輕易脫水。此項脫水，在常壓內(nèi)(20Kg/cm2)的生化污泥處理可達(dá)到低于30%含水率。若高壓脫水，在60Kg/cm2情況下可達(dá)到低于25%含水率(如附圖4所示)。
【附圖說明】
[0043]圖1是本發(fā)明中一種用于有機物料深度脫水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖2是本發(fā)明中臥式的熱氧化釜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖3是本發(fā)明中立式的熱氧化釜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖4是本發(fā)明的水解及氧化作用對生化污泥脫水含水率與壓力的笛卡爾坐標(biāo)系。
【具體實施方式】
[0047]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0048]實施例一
[0049]參照圖1、圖2和圖3，一種用于有機物料深度脫水裝置，包括:
[0050]脫水預(yù)處理裝置2:包括離心機或壓濾設(shè)備以將含水率高于90%的有機顆粒物料脫水至85至90%的含水率。脫水預(yù)處理裝置2包含進(jìn)料口 21及出料口 22，視需要可在進(jìn)料前增置添加劑儲槽及其他進(jìn)料口；
[0051]預(yù)處理槽3:預(yù)處理槽3為立式圓桶形槽，預(yù)處理槽3包含攪拌裝置34、進(jìn)料口31、出料口 32、第一熱能回收設(shè)備10 (第一熱能回收設(shè)備10因有空氣及蒸汽的物料存在，其設(shè)備最佳選擇為熱管換熱器如圖所示，第一熱能回收設(shè)備10可以是內(nèi)置在預(yù)處理槽3中以盤管形式設(shè)計，也可以是如圖示用熱管換熱器連通預(yù)處理槽3的出料口 32與熱水解釜4的進(jìn)料口 41)、及添加劑進(jìn)料口 35，用于將所述有機顆粒物料調(diào)整含水率至85%至90%、提溫至約90°C、充分?jǐn)嚢杌旌?，避免沉淀，并回收熱氧化?所產(chǎn)生的能源。所述預(yù)處理槽3的進(jìn)料口 31與所述脫水預(yù)處理裝置2的出料口 22相連接；
[0052]熱水解釜4:可為臥式或立式釜，包含攪拌器44、進(jìn)料口 41、出料口 42、第二熱能回收設(shè)備20 (第二熱能回收設(shè)備20可以是內(nèi)置在熱水解釜4中，也可以是用于連通熱水解釜4的出料口 42與熱氧化釜5的進(jìn)料口 51)、及催化劑進(jìn)料口 43，用于將上述預(yù)處理后的有機顆粒物料進(jìn)行熱水解，獲得熱水解產(chǎn)物；
[0053]熱氧化釜5:可為臥式或立式釜，包含氧化劑的助溶設(shè)備、固液氣三相攪拌器54(其設(shè)計含固液氣三相攪拌器，以及氣體緩升抑制及氣體迥流促進(jìn)氧化劑溶解度的設(shè)計)、進(jìn)料口 51、出料口 52、及氧化劑進(jìn)料口 53 ;用于氧化所述熱水解產(chǎn)物，獲得熱氧化產(chǎn)物；
[0054]固液分離器7:用于將所述熱氧化產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，獲得深度脫水的固體氧化產(chǎn)物和液體氧化產(chǎn)物，所述熱氧化釜5的出料口 52與所述固液分離器7的進(jìn)料口 71之間依次連接有第二熱能回收設(shè)備20、第一熱能回收設(shè)備10和中