有機物汙泥的處理的製作方法

2023-05-25 05:14:56 1

專利名稱：有機物汙泥的處理的製作方法
有機物汙泥的處理本發明涉及有機物汙泥的處理。特別地，本發明涉及一種用於處理有 機物汙泥的方法，以及涉及適合用於本方法的顆粒狀已消毒有機物的生 產。根據本發明的第一方面，提供一種用於處理有機物汙泥的方法，所 述的方法包括在混合段中，將有機物汙泥和顆粒狀已消毒有機物混合，以形成有機物混合物；以及在乾燥段中，將所述有機物混合物千燥，以得到均勻的顆粒狀有機產品。有機物汙泥可以是液態的或汙泥狀的有機肥料。所述有機肥料可以 是濃縮的已消毒殺菌汙泥。在本發明的一個實施方案中，有機肥料或濃縮的已消毒殺菌汙泥可 以通過ZA 89/6160的方法得到，由此通過參考將其併入本文。因此， 所述有機肥料或濃縮的已消毒殺菌汙泥可通過如下步驟得到將無水氨 氣引入到含有2-50質量％、通常為2-25質量％固體廢料的生的活化的 或消化的汙水汙泥中，以形成汙水汙泥中間物；加入足夠量的無水氨氣， 使汙水汙泥的pH升高至約11.6且使汙泥的溫度升高30-60匸，並使氨 與汙7jc汙泥中間物反應至少5分鐘，通常為至少11分鐘；以及加入足 夠量的能與氨和/或在汙水汙泥中形成的銨複合物/中間物進行放熱反應 的無機酸，以中和氨並由此將中間物中和至pH為約7,並且使中間物 的溫度升高到至少65n，所用的酸的量小於與加入到其中的氨氣按化學 計量反應所需的量。氨由此作為消毒劑和殺菌劑。然而，可替代地，也可以使用任何其它的適合的有機物的汙泥。例 如，有機物可以是基於造紙的，在這種情況下，汙泥為紙漿；或者有機 物可為液態的動物(例如豬)糞肥。原則上，可使用任何適合的顆粒狀已消毒有機物。因此，在本發明的一個實施方案中，所述顆粒狀已消毒有機物可為均勻的顆粒狀有機產 品。換句話說， 一部分均勻的顆粒狀有機產品隨後被循環並與汙泥混合。 因此，已消毒有機物為乾燥固體物的顆粒形式。但是，在本發明的另一個實施方案中，可替代地或另外地尤其是在啟動條件下，顆粒狀已消毒有機物可通過如下步驟得到將適合的已消 毒有機物汙泥乾燥，然後將所得的乾燥的有機物粉碎，以得到顆粒狀已 消毒有機物。因此有機物可為汙水；但是可替代地可使用任何其它適合 的有機物，例如紙，因此汙泥為紙漿形式；動物(例如豬)的糞肥等。 已消毒有機物汙泥優選為pH平衡的，並且可通過將消毒劑加到生的有 機物汙泥中來得到。汙泥的乾燥可在日光乾燥床上進行，乾燥可進行2 天至6個月，取決於天氣條件和床的表面積。可將乾燥的有機物粉碎， 例如使乾燥的有機物通過研磨機。據信顆粒狀已消毒有機物的顆粒作為使汙泥凝結和絮凝的核，當各 組分混合時，汙泥由此塗覆到核上，並且據信存在的消毒劑可直接地或 間接地(也就是作為中間物)有助於凝結和絮凝。該混合確保在進行幹 燥以前組分一致和均勻地摻混。有機物汙泥的固含量通常可為16-30質量％。有機物汙泥與顆粒狀 已消毒有機物的質量比可為1:1至7:3。混合段可包含任何適合的混合器，其由此可為常規混合器或高剪切 混合器。有機物汙泥和顆粒狀已消毒有機物在混合器中的停留時間可為 5秒至2分鐘。停留時間可特別地取決於汙泥與顆粒狀有機物的比例。乾燥段可包含任何適合的乾燥器，例如轉鼓乾燥器、流化床乾燥器 或噴霧乾燥器。在本發明的一個實施方案中，乾燥可在轉鼓乾燥器中進 行，作為乾燥劑的空氣相對於混合物逆流通過所述乾燥器。但是，可替 代地，空氣和混合物也可並流通過乾燥器。乾燥溫度，例如在轉鼓千燥器中所用的熱空氣的溫度不應超過卯 優選不得超過75"C，以便產品的固有生物價值不受影響。因此，當將空氣用作乾燥劑時，空氣溫度可為50-75"C，而其相對溼度可為5-0.05%(質量)。因此，均勻的有機產品為固體顆粒形式，並適合用作肥料。根據本發明的第二個方面，提供一種生產顆粒狀已消毒有機物的方 法，所述方法包括將消毒劑加到有機物汙泥中，以形成已消毒有機物汙泥；將已消毒有機物汙泥乾燥，以得到乾燥的已消毒有機物；以及將乾燥的有機物粉碎，以得到顆粒狀已消毒有機物。如此得到的顆粒狀已消毒有機物適用於根據本發明第 一個方面的 方法。消毒劑、其到汙泥的加入、汙泥的乾燥以及乾燥的有機物的粉碎可 以是如上描述的。現在將參考附圖更詳細地描述本發明，其中


圖1以簡化的方塊圖形式表示根據本發明的用於處理有機肥料的過 程；以及圖2以簡化的流程圖形式表示用於製備適合用於
圖1的過程的顆粒 狀已消毒有機物的過程。參考
圖1，附圖標記10通常表示根據本發明的用於處理液態或汙泥 形式的有機肥料的工藝。工藝10包含輸入到混合器14的有機肥料流動 管線12。流動管線16從混合器14至轉鼓乾燥器18，顆粒狀有機產品 排出管線20從鼓18引出。流動管線20接入篩分和分選段22,產品排出管線24從所述段22 引出。產品循環管線26從段22至研磨機28，管線30從研磨機28至混合 器14。熱空氣管線32將熱源34 (例如熱泵系統)引入至乾燥器18，廢空 氣管線36從乾燥器引回到熱泵系統。有機肥料在工藝10中處理。所述有機肥料為液態或汙泥形式。有機肥料可為濃縮的已消毒殺菌汙泥，例如通過才艮據ZA 89/6160的方法生產的濃縮的已消毒殺菌汙泥，由此通過參考將其併入本文。因此，在本發明的一個實施方案中，有機肥料可通過如下步驟得到將汙 水汙泥從0.01-5% (質量)的固體濃度增稠到約15%(質量)的固含量； 在管式反應器中在l-3巴(表壓)壓力和均勻混合條件下通過加入足夠 的氣態氨處理已增稠的汙水汙泥，使其pH升至約11.6且汙泥溫度升高 約40X:，任選地在汙泥與氨反應約IO分鐘後，接著加入消毒劑例如過 氧化氫或臭氧，隨後加入足夠的磷酸並混合均勻，以中和漿狀物中的氨， 使得其pH為約7,並且通過氨和磷酸之間的放熱反應使汙泥的溫度升 至到至少65-70X:，以得到濃縮的已消毒滅菌的汙泥或有機肥料；以及 任選地將營養物質例如硝酸鹽加到有機肥料中。在使用中，將汙泥形式或液體形式的有機肥料沿流動管線12輸入 到混合器14中。所述有機肥料的固含量為約25-30質量％。在混合器 14中，使有機肥料與沿流動管線26、研磨機28和流動管線30循環到 混合器中的均勻的顆粒狀有機產品混合。有機肥料與所循環的有機產品 的質量比通常為6:4。在混合器14中的停留時間通常為約10-20秒。在混合器14中，所循環的基本上為固體顆粒形式的均勻顆粒狀有 機產品作為有機肥料的核，有機肥料包覆有機產品顆粒。如上所述，有 機物顆粒由此作為使有機肥料凝結和絮凝的核。混合器確保組分一致和 均勻地摻混。所得的混合物沿流動管線16輸入到旋轉乾燥器18中，在此其與沿 管線32引入的熱空氣逆流接觸，並且所述熱空氣的溫度為約65-75匸， 相對溼度為約2-0.5%。廢空氣沿管線36從乾燥器18中排出，並在典 型地為熱泵系統的熱源34中再加熱。進入乾燥器18的混合物的溼含量通常為約40-50質量％。在乾燥器18中製備均質的(即組成均勻的)且為顆粒或粒狀形式 的有機產品，然後沿流動管線20將其送入篩分和分選段22。應當理解， 由於使用轉鼓乾燥器18，顆粒被圓化和修整，從而有助於篩分和分選。適當地被篩分的尺寸為3-5 mm的產品顆粒沿流動管線24排出，並 可作為有機肥料裝袋、貯存和銷售。尺寸過小的產品顆粒(即小於約3mm的顆粒)與尺寸過大的產品顆粒(即大於約5 mm的顆粒) 一樣沿管線26排出。尺寸過大的顆粒 通過研磨機28，在此其被研磨到尺寸通常為約0.5-0.05 mm，此後將其 循環到混合器14，在此其作為如上所述的核。當然，從篩分和分選段 22排出的尺寸過小的顆粒不需要通過研磨機28，而直接輸入到混合器 14。據信循環到混合器14的顆粒狀產品，除含有有助於凝結和絮凝有 機肥料的消毒劑(氨)之外，還含有使其作為合適的混合劑的固有的化 學組分/生物組分，以有助於在乾燥器18中形成顆粒。因此，可以將含 有高於所希望的溼含量的混合物輸入到乾燥器18中，而不增加混合物 附著到乾燥器壁的可能性，從而得到濃縮的或增值的適合用作乾燥顆粒 狀月巴料的成品。如果需要，在啟動或正常操作過程中，如虛線所示的，可將額外附 加的顆粒狀已消毒有機物沿管線38加入到混合器14中。該顆粒狀已消 毒有機物由此構成加到混合器14中的汙泥中的全部顆粒狀已消毒有機 物的一部分。如此使用的外加顆粒狀已消毒有機物可通過如圖2所示的工藝50 得到。工藝50包含引入到混合段54的生有機物汙泥管線52,消毒劑加入 管線56也引入到所述混合段54。已消毒有機物傳輸管線58從混合器 54至日光乾燥床60。排出管線62從乾燥器60至研磨機64,從所述研 磨機64引出顆粒狀已消毒有機物管線38。在使用中，將生有機物汙泥，例如生汙水汙泥、紙漿、豬糞肥和水 的汙泥等沿管線52引入到混合器54中。將足夠的消毒劑例如氨和無機 酸沿管線56引入到混合器54中，以便將汙泥消毒。已消毒汙泥沿管線 58輸入到日光乾燥床60中，在此其經受通常約為IO周時間的日光乾燥。 當汙泥的水組分基本上蒸發以留下剩餘的乾燥產品時，將乾燥的產品輸 入到研磨機64中，在此其被研磨成適當大小(通常為0.5-0.05 mm)的 顆粒狀已消毒有機物，然後將其輸送到混合器14中。因此，出人意料地發現，工藝IO提供了使液體有機肥料脫水和粒化的 特別有效方式，即使液體有機肥料轉變成固體顆粒狀有機月C^的方式。具體地，通過將乾燥的固體顆粒或核加入到有機物汙泥中，使汙泥的水含量 下降，從而極大地避免了通常在汙泥乾燥時達到的並引起所用的乾燥設備 堵塞的極限粘度。
權利要求
1.一種用於處理有機物汙泥的方法，所述的方法包括在混合段中，將有機物汙泥和顆粒狀已消毒有機物混合，以形成有機物混合物；以及在乾燥段中，將所述有機物混合物乾燥，以得到均勻的顆粒狀有機產品。
2. 根據權利要求l所述的方法，其中所述有機物汙泥為有機肥料。
3. 根據權利要求l所述的方法，其中所述有機物汙泥為紙漿或液態的 動物糞肥。
4. 根據權利要求l-3中任一項所述的方法，其包括將所述均勻的顆粒 狀有機產品中的一部分循環到所述混合段，所述顆粒狀已消毒有機物由 此成為所循環的均勻顆粒狀有機產品形式。
5. 根據權利要求l-3中任一項所述的方法，其中所述顆粒狀已消毒有 機物是通過如下步驟得到的將消毒劑加到有機物汙泥中，以形成已消毒有機物汙泥；將所述已消毒有機物汙泥乾燥，以得到乾燥的已消毒有機物；以及將所述乾燥的已消毒有機物粉碎，以得到所述顆粒狀已消毒有機物。
6. 根據權利要求l-5中任一項所述的方法，其中所述有機物汙泥的固 含量為16-30質量％。
7. 根據權利要求l-6中任一項所述的方法，其中所述有機物汙泥與所 述顆粒狀已消毒有機物的質量比為1:1至7:3。
8. 根據權利要求l-7中任一項所述的方法，其中所述混合段包含混合 器，所述有機物汙泥和所述顆粒狀已消毒有機物在所述混合器中的停留 時間為5秒至2分鐘。
9. 根據權利要求l-8中任一項所述的方法，其中所述乾燥段包含乾燥器，並且乾燥溫度不超過卯x:。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中所述乾燥溫度不超過75C。
11. 根據權利要求9或IO所述的方法，其中所述乾燥器為轉鼓乾燥器，將用於乾燥所述有機物混合物的溫熱空氣輸入到所述轉鼓乾燥器中，所述溫熱空氣的入口溫度為50-75t:,相對溼度為5-0.05質量％。
全文摘要
一種處理有機物汙泥的方法，其包括在混合段中將有機物汙泥和顆粒狀已消毒有機物混合，以形成有機物混合物。將該混合物在乾燥段中乾燥，以得到均勻的顆粒狀有機產品。
文檔編號C05F3/00GK101248017SQ200680023342
公開日2008年8月20日 申請日期2006年7月14日 優先權日2005年7月14日
發明者亨德裡克·約翰尼斯·文特爾, 卡爾·紐梅耶 申請人:凱潘西斯投資497(財產)有限公司