一种基于亚临界水热处理的污泥高效资源化处理工艺

    公开(公告)号:CN104355512A

    公开(公告)日:2015-02-18

    申请号:CN201410586720.0

    申请日:2014-10-29

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于亚临界水热处理的污泥高效资源化处理工艺。首先将含固率10~25%污水处理厂的污泥置于水热反应釜中,在200~300℃(1.6~8.6MPa)亚临界高温高压状态下保持5~30min,使污泥中胞内物质充分溶出、固态有机物充分溶解、水解和部分分解;并使污泥中结合水和表面水的释放有利于提高污泥的脱水性能。水热改性后的污泥进行脱水,使脱水后污泥含固率不高于60%,继而进行好氧堆肥化稳定处理。污泥脱水所得的富含溶解性有机质的滤液进入高速厌氧消化系统充分回收沼气。该技术高效实现了污泥的为生化、资源化和稳定化,由于亚/超临界反应速率快、后续高效厌氧消化水力停留时间短、水热改性脱水后产生的固态残渣少,本发明水热环节、厌氧环节和好氧环节均可采用小容量反应器实现较大规模的城市污泥处理量。

    一种城市污泥厌氧发酵产沼气的快速启动方法

    公开(公告)号:CN102701557B

    公开(公告)日:2013-10-16

    申请号:CN201210187662.5

    申请日:2012-06-08

    Applicant: 同济大学

    CPC classification number: Y02E50/343

    Abstract: 本发明涉及一种城市污泥厌氧发酵产沼气的快速启动方法。厌氧发酵作为一种有效的资源化方法在世界范围内得到广泛利用,但是由于产甲烷菌对环境要求较高,世代周期较长,厌氧消化系统的启动阶段一般需要3-8个月甚至更长的时间。本发明针对城市污泥的厌氧发酵提出一种快速的启动方法,启动过程仅需约50d,产气及甲烷含量正常且无挥发性脂肪酸积累。具体过程为:厌氧反应器中加入厌氧污泥作为接种泥,加入量占反应器有效容积的10-15%,每日投加物料且不出料,投加策略为计算出每天反应器中的“有效微生物量”,每天按照基质和有效微生物量的投配比恒为10%启动发酵系统,试验证明本方法可实现污泥厌氧反应器快速稳定的启动。

    一种提高脱水污泥流动性的浆化降粘方法

    公开(公告)号:CN102874995B

    公开(公告)日:2013-08-14

    申请号:CN201210404649.0

    申请日:2012-10-23

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属固废处理领域,具体涉及一种提高脱水污泥流动性的浆化降粘方法,步骤为:首先将脱水污泥放入具有剪切搅拌功能的容器中,关闭加料口使容器密闭,使脱水污泥在容器中处于缺氧或厌氧环境;设置搅拌器转速为10-40r/min;对脱水污泥进行连续搅拌,并投加无机盐类或(和)碱性物质进行催化,该阶段搅拌时间与所设转速呈反比,最低搅拌时间为2.5h;物料粘度降低40%以上时,可降低搅拌转速至10-30r/min,设置搅拌器“搅拌/停止”时间比例为1/5~1/1,搅拌时间与所设转速呈反比,15~30h后,物料可实现浆化。本发明通过控制搅拌速度、缺氧环境和搅拌方式,使物理浆化作用和生物浆化作用协同发挥作用,提高脱水污泥浆化效率,能够在20~35小时内使脱水污泥的粘度下降70~80%,高效低耗,装置和操作简单,适合工程上放大推广。

    一种高含固生物污泥连续热水解装置与方法

    公开(公告)号:CN102417285B

    公开(公告)日:2013-05-01

    申请号:CN201110319442.9

    申请日:2011-10-20

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种高含固生物污泥连续热水解装置与方法,本发明由管式进料器、高温高压闪蒸反应釜、闪蒸蒸汽储汽罐和锅炉组成。使用方法为:城市及工业生物污泥经过脱水后,含固率为15%~25%,将脱水污泥注入管式进料器,进料器内设置螺旋搅拌推进装置,使生物污泥在搅拌状态下缓慢推进到进料器出口,将后续高温高压闪蒸反应器内闪蒸释放出来的蒸汽经加压后注入管式进料器中,使物料在推进过程中逐渐升温预热,并使粘度大大降低。经过预热后的生物污泥,注入高温高压闪蒸反应釜,在0.6~1.5Mpa、130℃~180℃的条件下,经过蒸煮,突然泄压并实现闪蒸。闪蒸中释放的大量蒸汽注入蒸汽储罐。蒸汽储罐经锅炉注入补充蒸汽加压后,向管式进料器供给热蒸汽,用以锅炉进水与脱水污泥的预热,从而实现了高效回收利用闪蒸热能的目的。本发明具有处理效率高,能耗省、投资省、易于实现设备化的优点。

    一种提高脱水污泥流动性的浆化降粘方法

    公开(公告)号:CN102874995A

    公开(公告)日:2013-01-16

    申请号:CN201210404649.0

    申请日:2012-10-23

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属固废处理领域,具体涉及一种提高脱水污泥流动性的浆化降粘方法,步骤为:首先将脱水污泥放入具有剪切搅拌功能的容器中,关闭加料口使容器密闭,使脱水污泥在容器中处于缺氧或厌氧环境;设置搅拌器转速为10-40r/min;对脱水污泥进行连续搅拌,并投加无机盐类或(和)碱性物质进行催化,该阶段搅拌时间与所设转速呈反比,最低搅拌时间为2.5h;物料粘度降低40%以上时,可降低搅拌转速至10-30r/min,设置搅拌器“搅拌/停止”时间比例为1/5~1/1,搅拌时间与所设转速呈反比,15~30h后,物料可实现浆化。本发明通过控制搅拌速度、缺氧环境和搅拌方式,使物理浆化作用和生物浆化作用协同发挥作用,提高脱水污泥浆化效率,能够在20~35小时内使脱水污泥的粘度下降70~80%,高效低耗,装置和操作简单,适合工程上放大推广。

    一种用于加快城市污泥干法发酵进程的循环接种方法

    公开(公告)号:CN101962258B

    公开(公告)日:2011-11-16

    申请号:CN201010288494.X

    申请日:2010-09-21

    Applicant: 同济大学

    CPC classification number: Y02E50/343

    Abstract: 本发明属固废资源化领域,具体涉及一种用于加快城市污泥干法发酵进程的循环接种方法,步骤为:首先进行第一批次物料发酵,首次接种外源颗粒污泥后,使物料依次经历水解阶段、酸化阶段和气化阶段;分别于前一批物料水解阶段、酸化阶段和产气高峰阶段时取适量物料对后一批物料进行启动水解接种、酸化阶段接种和气化阶段接种,每次接种后各批次物料继续发酵进程,直至出料。本发明根据发酵过程不同阶段微生物富集规律有针对性地进行优势菌种接种培养,可有效缩短各阶段过渡时间,促进发酵进程,强化干法发酵微生物的生态功能,城市污泥的资源化处理,可显著节省设备投资和土地占用。

    一种污泥负载铁多相光Fenton催化材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104399500A

    公开(公告)日:2015-03-11

    申请号:CN201410542942.2

    申请日:2014-10-15

    Applicant: 同济大学

    CPC classification number: Y02W10/37

    Abstract: 本发明属环境催化材料领域,具体涉及一种污泥负载铁多相光Fenton催化材料及其制备方法。将污泥与铁盐以一定比例混合并干燥后,通过空气氛350oC煅烧3-5h,将铁氧化物通过Si-O-Fe键负载在污泥载体上,形成由Na、Mg、Al、Si、P、S、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Ni、Cu等元素构成的多孔结构负载铁多相光Fenton催化材料。该技术利用污泥作为天然载体的优势,既成功实现了污泥的资源化,又充分利用了污泥中富含的多种无机成分和固体有机物,使制得的污泥负载铁多相光Fenton催化材料光催化范围扩展到可见光,且催化活性较负载于污泥前性能得到显著提高,该技术制备成本低廉,操作简单易行,易于规模化推广。

    一种城市污泥厌氧发酵产沼气的快速启动方法

    公开(公告)号:CN102701557A

    公开(公告)日:2012-10-03

    申请号:CN201210187662.5

    申请日:2012-06-08

    Applicant: 同济大学

    CPC classification number: Y02E50/343

    Abstract: 本发明涉及一种城市污泥厌氧发酵产沼气的快速启动方法。厌氧发酵作为一种有效的资源化方法在世界范围内得到广泛利用,但是由于产甲烷菌对环境要求较高,世代周期较长,厌氧消化系统的启动阶段一般需要3-8个月甚至更长的时间。本发明针对城市污泥的厌氧发酵提出一种快速的启动方法,启动过程仅需约50d,产气及甲烷含量正常且无挥发性脂肪酸积累。具体过程为:厌氧反应器中加入厌氧污泥作为接种泥,加入量占反应器有效容积的10-15%,每日投加物料且不出料,投加策略为计算出每天反应器中的“有效微生物量”,每天按照基质和有效微生物量的投配比恒为10%启动发酵系统,试验证明本方法可实现污泥厌氧反应器快速稳定的启动。

    一种添加餐厨垃圾提高污泥干法发酵稳定性的方法

    公开(公告)号:CN102030456B

    公开(公告)日:2012-07-04

    申请号:CN201010535634.9

    申请日:2010-11-09

    Applicant: 同济大学

    CPC classification number: Y02A40/209 Y02E50/343 Y02W30/47

    Abstract: 本发明涉及一种添加餐厨垃圾提高污泥干法发酵稳定性的方法,属固废资源化领域,可解决由于脱水污泥粘度大、TS浓度高、C/N值低等造成的水解酸化程度低、产甲烷底物不足、pH值过高、铵盐积累、产气抑制等问题。步骤为:将餐厨垃圾粉碎后与脱水污泥以重量比1:10~15混合,置于发酵罐中,发酵过程中保持物料温度35±1℃,氧化还原电位≤-300mV,充分搅拌;当pH值升至7.5、甲烷含量升至35%以上时,将餐厨垃圾再次分批加入发酵罐中,每次添加量为脱水污泥重量的5~10%,以使混合后物料pH值≥6.6为宜;添加时间以物料pH值升至7.5以上时为宜;当甲烷含量低于35%、产气速率显著下降时,发酵结束。本发明可用于城市污泥资源化处理和能源回收,相比湿式发酵,可节省设备投资和土地占用。

    一种基于污泥改性预处理的高级干法厌氧消化方法

    公开(公告)号:CN102180576A

    公开(公告)日:2011-09-14

    申请号:CN201110064020.1

    申请日:2011-03-17

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于污泥改性预处理的高级干法厌氧消化方法,步骤为:将脱水污泥在一定温度和压力下预处理10~60分钟,冷却至发酵温度35~42℃或50~60℃中的某一温度值,得到改性污泥;所得改性污泥与接种污泥按1:10~1:1体积比充分混合,放入厌氧发酵罐中,开启控温装置,使物料温度控制在发酵温度,静置3~10天;之后进行连续进出料,通过控制每天进、出料量逐渐提高运行负荷,进料采用改性污泥,进料量为0.5-1m3/d,每提高一次负荷,保持在该负荷水平下运行12~30天,待消化参数出料VS和日产气量稳定后,再次提高负荷,直至达到计划负荷;厌氧消化工艺启动后,进入稳定运行阶段;连续进出料,控制物料停留时间为12~20天,使消化负荷保持在设定水平;沼渣处理。本发明可降低污泥粘度、提高干法消化速率和产气量,相比湿式发酵,可节省设备投资和土地占用。

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