用於汙泥的熱水解的方法和設備的製作方法
2023-05-07 05:33:56 1
用於汙泥的熱水解的方法和設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於待處理汙泥的熱水解的方法，所述方法在並行運行的至少兩反應器中進行，在每個反應器中汙泥經歷一完整的熱水解循環，所述熱水解循環包括以下步驟：在一反應器中供給所述待處理汙泥；在所述一反應器中注入活性蒸汽以將汙泥置於允許水解的一壓力P和一溫度T；將汙泥在所述壓力P和所述溫度T保持一定時間；將所述汙泥突然置於大氣壓力，以釋出閃蒸蒸汽；以及使所述一反應器排空如此水解的所述汙泥，所述熱水解循環在時間上從一反應器到另一反應器岔開，以使用從一反應器產生的閃蒸蒸汽來注入到另一反應器中。根據本發明，所述方法包括這樣一步驟：提取在每個反應器中存在的一部分汙泥和將該部分汙泥再輸入到對應的反應器中。
【專利說明】用於汙泥的熱水解的方法和設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及對可發酵的有機物質含量高的汙泥進行處理的領域，特別是這樣的汙泥:
[0002]一來自城市或工業廢水去汙工藝的汙泥；
[0003]—生物廢料；
[0004]一來自城市或工業廢水去汙工藝的汙泥和生物廢料的混合物。
【背景技術】
[0005]現今，由淨化站產生的一部分汙泥在農業領域得到再利用，而另一部分通常或者在垃圾場存儲，或者進行焚燒。這些汙泥的生產愈來愈多，需要使得這些汙泥對於環境和人類健康不造成危險。實際上，這些汙泥包含細菌，其中某些細菌是致病性的(大腸桿菌、沙門氏菌、寄生蟲卵...)。此外，這些汙泥是非常易發酵的和是產生氣體(胺、硫化氫、硫醇)——產生嗅覺危害——的根源。這些考量闡釋這樣的必需性:在上文所指出的處理領域實施這些汙泥的至少一穩定步驟，所述穩定步驟旨在無論是在生物學進程上還是在物理-化學進程上獲得不再變化或至少較為緩慢變化的汙泥。其它的擔憂在於減小這些汙泥的體積和以生物氣的形式使汙泥再利用的意願。
[0006]在現有技術中提出不同的方法來處理這些汙泥，按次序有:
[0007]一需氧煮解；
[0008]—厭氧煮解；
[0009]一化學調節；
[0010]—熱調節；
[0011]—熱水解。
[0012]本發明涉及最後一種處理類型。
[0013]汙泥的熱水解在於以高溫和加壓對汙泥進行處理，以對汙泥進行消毒(即強烈降低汙泥的微生物含量)、使一大部分微粒物質可溶解和使汙泥所容有的有機物質轉變成可生物降解的可溶性DCO(乙醇、乙醛、可揮發性脂肪酸)。
[0014]特別有效的汙泥水解技術在於使用至少兩個反應器，所述至少兩個反應器同時運行，在每個反應器中汙泥經歷一完整的熱水解循環。
[0015]在一反應器中實施的每個熱水解循環包括以下步驟:在反應器中供給待處理汙泥；在反應器中注入活性蒸汽，以將汙泥置於允許水解的一壓力P和一溫度T;將汙泥在該壓力P和該溫度T保持一定時間；通過釋出再循環的閃蒸蒸汽，以對並行的反應器的待處理汙泥進行預加熱；使汙泥突然置於接近大氣壓力的一壓力；和使反應器排空如此進行水解的汙泥。
[0016]根據這類技術，設置使得:循環在時間上從一反應器到另一反應器岔開，以使用從一反應器產生的閃蒸蒸汽來注入到另一反應器中。
[0017]這類實施允許利用在反應器之一中產生的閃蒸蒸汽來給另一反應器供給蒸汽。
[0018]允許擺脫使汙泥從一反應器到另一反應器經過來執行熱水解的不同步驟的必需性的這類方法具有多個優點。這類方法特別是使得實施所述方法所需的設備得到簡化、減緩這些設備的沾汙速度、最小化在汙泥從一反應器轉換到另一反應器時會產生的氣味、和減少對活性蒸汽的需求。不過這類方法具有數個限制。
[0019]汙泥的這類熱水解方法可加以改良。這特別是當這類方法在小型或中型設備——即日汙泥處理量小於10m3，即等同大約10000居民一中實施時的情形。
[0020]在熱水解中，主要成本/費用項目與在汙泥中所注入的蒸汽數量相關聯。在定尺寸方面，這影響為此所實施的蒸汽產生設備的大小(鍋爐、蒸汽發生器、蒸汽換熱器、管道...)。在運營方面，這影響對用以產生蒸汽的燃燒物的消耗。從而重要的是，最佳地減少實施以處理汙泥所需的蒸汽的數量。
[0021]要注入汙泥中以將汙泥提高到所期望的溫度來進行熱水解的蒸汽的數量與汙泥的乾物質濃度相關聯。汙泥實際上由乾物質和水的混合物組成。在對汙泥進行加熱時，從而需要同時提高幹物質和水的溫度。由此使得，汙泥的濃度越小，即其黏度或其乾燥度越小，待加熱汙泥的體積越大和從而加熱汙泥所需的蒸汽的數量越大。這導致對活性蒸汽的消耗的增加和因此，對被使用以產生該活性蒸汽的燃燒物(生物氣、燃料、天然氣...)的消耗的增加。
[0022]此外，所水解的汙泥的體積越大，在汙泥處理領域的各級氣味散發的風險越大。
[0023]從而適以對儘可能濃縮的汙泥進行處理，即黏度或乾燥度高，以限制對蒸汽的消耗以及減少水解汙泥的產生和因此氣味的散發。
[0024]然而，蒸汽在高濃縮的汙泥中的轉移存在問題。實際上，特別是在現有方法中可以觀察到，蒸汽在高濃縮汙泥中的轉移不是最優的。這種蒸汽轉移問題特別是在在熱水解開始時在待處理汙泥中注入閃蒸蒸汽時遇到。這可通過這樣的事實加以闡釋:蒸汽在汙泥中的轉移與其濃度相關聯，汙泥的濃度越大，轉移越弱。待處理汙泥的濃度從而不應過高以不妨礙蒸汽的轉移。
[0025]最後，就減少蒸汽消耗而言的對汙泥的熱水解的優化意味著要考量以下兩種相對的因素:
[0026]一汙泥越為濃縮，待處理體積越小(氣味散發風險越小)，和要注入的用以加熱這些汙泥的蒸汽的數量越小；
[0027]—然而,汙泥越為濃縮,越難以執行蒸汽的轉移和從而使用的蒸汽數量小:這從而是在現有技術的方法中所觀察到的限制，根據現有技術的方法汙泥並不被濃縮到超過一定值，超過所述值具有蒸汽轉移不佳和蒸汽消耗過高的風險。
【發明內容】
[0028]本發明的目的特別是在於消除現有技術的這些弊端。
[0029]更為精確地說，本發明的一目的在於提供一種汙泥熱水解技術，所述熱水解技術在於在至少一實施方式中限制對蒸汽的消耗。
[0030]本發明的另一目的在於在至少一實施方式中實施這類技術，所述技術允許降低蒸汽的熱損耗，特別是閃蒸蒸汽的熱損耗。
[0031]本發明的目的還在於提供這類技術，所述技術允許在至少一實施方式中減少氣味散發到反應器外。
[0032]本發明的另一目的在於提供這類技術，所述技術允許在至少一實施方式中通過保證蒸汽與所述汙泥在密閉環境中的有效轉移——改善蒸汽/汙泥的交換，允許特別是蒸汽在汙泥中的快速冷凝一一來保證高幹燥度汙泥的有效水解，這允許限制對蒸汽的消耗。
[0033]本發明的另一目的在於在至少一實施方式中在注入蒸汽前改善汙泥的黏度，同時改善特別是水解汙泥/新汙泥的混合。
[0034]本發明還旨在在至少一實施方式中提供這類技術，所述技術可靠和/或便宜和/或體積小和/或易於實施。
[0035]這些目的以及在下文出現的其它目的藉助於待處理汙泥的熱水解方法達到，所述方法在並行運行的至少兩反應器中進行，在每個反應器中汙泥經歷一完整的熱水解循環，所述熱水解循環包括以下步驟:在一反應器中供給所述待處理汙泥；在所述一反應器中注入來自另一反應器的閃蒸蒸汽以對汙泥進行預加熱；在所述一反應器中注入活性蒸汽以將汙泥置於允許水解的一壓力P和一溫度T;將汙泥在所述壓力P和所述溫度T保持一定時間；儘可能快地將汙泥置於接近大氣壓力的一壓力，以釋出閃蒸蒸汽，這具有冷卻汙泥的作用，以及使所述一反應器排空如此水解的汙泥，所述熱水解循環在時間上從一反應器到另一反應器岔開，以使用從一反應器產生的閃蒸蒸汽來注入到另一反應器中。
[0036]根據本發明，這類方法包括這樣一步驟:提取在每個反應器中存在的一部分汙泥和將該部分汙泥再輸入到對應的反應器中。
[0037]因此，本發明基於完全原創的一種方法，所述方法在於提取在熱水解反應器中容納的一部分汙泥繼而將該部分汙泥再輸入到該反應器中。換句話說，所述方法在於使熱水解反應器的一部分內容物在該反應器本身中再循環，即將被提取的汙泥再輸入到熱水解反應器中。
[0038]上述的壓力以有效壓力表示。
[0039]在一反應器中容納的至少部分水解的汙泥的乾燥度小於輸入到反應器中的待處理汙泥的乾燥度而溫度大於輸入到反應器中的待處理汙泥的溫度。因此，其黏度比待處理汙泥的黏度小。藉助於該發明，部分水解的汙泥與待處理汙泥的混合得到改善，混合從而是完全均勻的，混合物的黏度得到優化。
[0040]此外，根據被實施以使汙泥再循環的部件(例如泵)的屬性，混合物的黏度在經過所述部件時通過機械作用降低。
[0041]蒸汽在汙泥中的轉移與其黏度成反比例地增大。本發明的實施從而允許改善蒸汽在汙泥中的轉移。蒸汽的熱損耗和消耗從而可被減少。
[0042]考慮到熱損耗一例如蒸汽散逸到反應器外一被減少的事實，根據本發明的技術還貢獻於在汙泥處理領域過程中限制嗅覺危害。
[0043]發明人從而通過繞過兩限制因素達到對汙泥的熱水解進行優化:
[0044]一第一限制因素，根據第一限制因素待處理汙泥的乾燥度越大，蒸汽在汙泥中的轉移越為不佳和從而水解的效率越為不佳；
[0045]一第二限制因素，根據第二限制因素待處理汙泥的乾燥度越小，待處理汙泥的體積越大和蒸汽的消耗越高和從而水解的收益越為不佳。
[0046]根據一有利特徵，在被再輸入到對應的反應器中之前，所述活性蒸汽和/或所述閃蒸蒸汽的至少一部分被注入從反應器提取的汙泥中。
[0047]通過在是密閉環境的再循環迴路中注入蒸汽，改善蒸汽/汙泥的交換，允許特別是蒸汽在汙泥中的快速和有效冷凝，這允許限制對蒸汽的消耗。
[0048]由在汙泥的再循環迴路中注入蒸汽所提供的蒸汽在汙泥中的轉移的改善是如:根據本發明的技術允許有效地對比在現有技術的方法中通常處理的汙泥更為濃縮的汙泥進行水解。待由本發明的技術處理的汙泥的乾燥度優選地在14%到30%之間。
[0049]所述待處理汙泥可直接地被輸入到反應器中。
[0050]根據本發明的一有利特徵，在供給反應器前，所述待處理汙泥與所述提取的汙泥進行混合。
[0051]在被輸入到反應器中之前，待處理汙泥從而與部分水解的汙泥一其乾燥度較小和溫度較高一進行混合。輸入到反應器中的汙泥的混合物的乾燥度從而比待處理汙泥的乾燥度小，而輸入到反應器中的汙泥的混合物的溫度從而比待處理汙泥的溫度高。通過這兩種現象，與在其中待處理汙泥直接地被輸入到反應器中的情形相比較，在反應器內部蒸汽在汙泥中的轉移從而得到改善。這種實施從而允許改善汙泥的水解性能，同時限制對蒸汽的消耗，提高待處理汙泥的乾燥度和減少嗅覺危害。
[0052]根據第一有利特徵，在一反應器中產生的閃蒸蒸汽的O — 100%被輸入到從另一反應器提取的汙泥中，優選地閃蒸蒸汽的25% — 75%，然後提取的汙泥被再輸入到該另一反應器中。
[0053]根據第二有利特徵，在一反應器中進行循環所需的活性蒸汽的O — 100%被輸入到汙泥中，優選地活性蒸汽的O — 50%，然後提取的汙泥被再輸入到該反應器中。
[0054]根據這兩個變型，餘下的閃蒸蒸汽和/或活性蒸汽從而直接地被輸入到反應器中。
[0055]在從一反應器提取的汙泥中直接地輸入在反應器中實施水解所需的閃蒸蒸汽和/或活性蒸汽的總數量的這類比例允許就汙泥的水解、減少蒸汽消耗和降低嗅覺危害降低、和降低待處理汙泥的乾燥度而言獲得良好的結果。
[0056]根據本發明的一優選特徵，注入閃蒸蒸汽和在反應器中供給待處理汙泥的步驟同時地進行。
[0057]汙泥水解的一完整循環的時間從而可被減少，這貢獻於改善生產率。
[0058]根據本發明的一有利特徵，壓力P在3巴到12巴之間，而溫度T在140°C到180°C之間。
[0059]根據另一有利特徵，閃蒸蒸汽的壓力在I巴到12巴之間。
[0060]本發明還覆蓋一種用於實施根據上文所展示的變型中任一項所述的方法的設備。這類設備包括:並行安裝的至少兩個熱水解反應器；將待處理汙泥引入每個所述反應器中的引入部件、將水解汙泥從每個所述反應器排出的排出部件；能夠將活性蒸汽交替地注入到每個所述反應器中的注入部件；以及將來自每個反應器的閃蒸蒸汽向另一反應器引導和注入的引導和注入部件。
[0061]根據本發明的設備此外包括將在每個反應器中存在的一部分汙泥排出的排出部件和將被提取的汙泥再輸入到對應的反應器中的再輸入部件。
[0062]這類設備有利地包括通到所述排出部件和所述再輸入部件之間的用於注入活性蒸汽和/或閃蒸蒸汽的注入部件。
[0063]根據一變型，待處理汙泥的引入部件直接地通到每個所述反應器中。
[0064]根據另一有利變型，待處理汙泥的引入部件通到所述排出部件和所述再輸入部件之間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0065]通過閱讀以下參照附圖對僅作為示例給出的非限定性的優選實施方式進行的說明，本發明的其它特徵和優點將更為清楚地顯示出來，附圖中:
[0066]一圖1示出設備的一示例，所述設備包括用於實施根據本發明的方法的兩個反應器，所述設備包括將待處理汙泥直接引入反應器中的引入部件；
[0067]一圖2示出設備的一示例，所述設備包括用於實施根據本發明的方法的兩個反應器，所述設備包括待處理汙泥的引入部件，所述引入部件通到反應器中的汙泥再循環迴路中；
[0068]一圖3示出一設備，所述設備在被實施用以校驗根據本發明的技術的效率的試驗時使用；
[0069]一圖4示出一曲線，所述曲線示出在實施根據現有技術和根據本發明的熱水解的過程中根據待處理汙泥的乾燥度的蒸汽消耗。
【具體實施方式】
[0070]本發明的原理
[0071]本發明的總體原理基於這樣的事實:在水解反應器中再循環其所容納的一部分汙泥。換句話說，本發明在於提取在熱水解反應器中容納的一部分汙泥，繼而將這一部分汙泥再輸入到該反應器中。
[0072]由於所提取的汙泥的乾燥度小，蒸汽在汙泥中的轉移得到改善。
[0073]本發明從而允許減少熱損耗和因此減少蒸汽的消耗，如有需要減少被使用於產生該蒸汽的生物氣的消耗，以及降低嗅覺危害。本發明還允許——當實施蒸汽在汙泥中的轉移時一更為有效地水解乾燥度相對較大的待處理汙泥。
[0074]處理設備
[0075]根據本發明的設備的第一實施方式的示例
[0076]參照圖1示出用於實施根據本發明的汙泥熱水解方法的設備的第一實施方式。
[0077]如在該圖1上所示，這類設備包括第一反應器10和第二反應器20。
[0078]第一反應器10包括第一汙泥進口 320、蒸汽進口 102、再循環汙泥出口 103、水解汙泥出口 104和閃蒸蒸汽出口 105。第一反應器包括第二汙泥進口 101。
[0079]第二反應器20包括第一汙泥進口 360、蒸汽進口 202、再循環汙泥出口 203、水解汙泥出口 204和閃蒸蒸汽出口 205。第二反應器包括第二汙泥進口 201。
[0080]出口 105連接到閃蒸蒸汽的排出管路11，排出管路的出口連接到閥12，另一出口連接到閥13。閥12的出口連接到一排氣口。閥13的出口連接到管路14。管路14連接到管路15。管路16在其端部之一連接到管路14，在其另一個端部連接到閥17，閥的出口連接到閃蒸蒸汽和/或活性蒸汽的引入管路37。
[0081]管路14連接到另一閥18。閥18連接到閃蒸蒸汽的另一排出管路19。出口 205連接到閃蒸蒸汽的排出管路19。該管路19也連接到一閥21，閥21的出口連接到一排氣孔。管路22在其端部之一連接到管路14和在其另一個端部連接到一閥23，閥23的出口連接到閃蒸蒸汽和/或活性蒸汽的引入管路33。
[0082]管路14通到管路16和22中。該管路14位於管路15兩側。
[0083]管路15連接到閥24和閥25，閥24和閥25分別地連接到管路26和管路27。
[0084]管路26連接到第一反應器10的進口 102。
[0085]管路27連接到第二反應器20的進口 202。
[0086]管路15通過閥29連接到活性蒸汽的引入管路28。
[0087]待處理汙泥的引入管路32和待處理汙泥的引入管路36分別地通過進口 320和360分別地通到第一反應器10和第二反應器20中。
[0088]再循環迴路包括管路30，管路30的進口連接到第一反應器10的出口 103，管路30的出口通到第一反應器10的進口 101。泵31安裝在該管路30上。閃蒸蒸汽和/或活性蒸汽的引入管路33通到管路30中。
[0089]另一再循環迴路包括管路34，管路34的進口連接到第二反應器20的出口 203，管路34的出口通到第二反應器20的進口 201。泵35安裝在該管路34上。閃蒸蒸汽和/或活性蒸汽的引入管路37通到管路34中。
[0090]水解汙泥的排出管路38連接到第一反應器10的出口 104。水解汙泥的排出管路39連接到第二反應器20的出口 204。
[0091]管路28、33和37連接到活性蒸汽的生產部件，如鍋爐，未示出。
[0092]控制部件(未示出)允許對閥進行控制，對蒸汽和汙泥在反應器中的注入以及水解汙泥從反應器的排出進行控制。
[0093]根據本發明的設備的第二實施方式的示例
[0094]參照圖2示出用於實施根據本發明的汙泥熱水解方法的設備的第二實施方式。
[0095]如在圖1上所示，這類設備與根據第一實施方式的設備的區別之處在於:分別地通到第一反應器10和第二反應器20中的待處理汙泥的引入管路32、36在這裡被取消和通過分別地通到再循環管路30、34中的待處理汙泥的引入管路32』、36』替代。
[0096]處理方法
[0097]使用根據第一實施方式的設備的方法的示例
[0098]在實施根據本發明的方法的過程中，在第一反應器10和第二反應器20的每個中接連地實施熱水解循環。
[0099]每個熱水解循環包括:
[0100]一在反應器中供給待處理汙泥的供給步驟；
[0101]一在該反應器中注入來自另一反應器的閃蒸蒸汽的注入步驟，用以對該反應器中存在的汙泥進行預加熱和冷卻該另一反應器。該注入步驟可與汙泥的供給步驟同時地或接連地進行實施；
[0102]一活性蒸汽的注入步驟，用以將待處理汙泥置於允許水解的在3巴到12巴之間的一壓力P和在140°C到180°C之間的一溫度T ；
[0103]一一步驟，用以將汙泥在壓力P和溫度T保持在10分鐘到60分鐘的一時間Tps ；
[0104]一一步驟，用以通過釋出閃蒸蒸汽將汙泥置於接近大氣壓力的一壓力。該步驟與在另一反應器中注入閃蒸蒸汽的注入步驟同時地進行；
[0105]一將如此水解的汙泥從反應器排空的排空步驟。
[0106]循環在這些反應器的每個中在時間上岔開實施，以在循環末在一反應器中注入在另一反應器中產生的閃蒸蒸汽。
[0107]首先，待處理汙泥經過管路32被輸入到第一反應器10中。
[0108]泵31被使用以通過出口 103提取在第一反應器10中所容納的一部分汙泥和通過管路30和進口 101將該部分汙泥再輸入到第一反應器中。
[0109]來自反應器20的閃蒸蒸汽與對反應器10供給汙泥同時地被注入:
[0110]一或者通過管路19、14、22和23被注入到管路30中；
[0111]一或者通過管路19、14、15和26被注入反應器10的進口 102。
[0112]在完成對第一反應器10供給汙泥之後，待處理汙泥通過管路32的到達停止。
[0113]在終止汙泥供給和閃蒸蒸汽注入的步驟時，活性蒸汽被注入:
[0114]一或者通過管路28、26和進口 102被注入到第一反應器10中；
[0115]一或者通過管路33被注入到管路30中。
[0116]泵31繼續被使用以使得在第一反應器10中容納的一部分汙泥通過出口 103被提取和在第一反應器10中進行再循環。如有需要，活性蒸汽通過管路33被注入這些汙泥中。
[0117]同時地，繼續進行活性蒸汽的注入，直到使得汙泥逐漸地被提高到壓力P和溫度T:
[0118]一或者通過管路28、26和進口 102被注入到第一反應器10中；
[0119]一或者通過管路33被注入到管路30中。
[0120]在達到這些條件時，活性蒸汽的注入被停止，而泵31被停止以使得汙泥通過管路30的再循環被停止。汙泥從而在壓力P和溫度T被保持一時間Tps，以允許進行熱水解。
[0121]在在第一反應器10中完成熱水解時，水解汙泥的壓力快速地被釋放以達到接近大氣壓力的一壓力，從而產生閃蒸蒸汽。
[0122]同時，待處理汙泥通過管路36被輸入到第二反應器20中。使用泵35以通過出口203提取在第二反應器20中所容納的一部分汙泥和通過管路34和進口 201將該部分汙泥再輸入到第二反應器中。
[0123]如此在第一反應器10中產生的閃蒸蒸汽從出口 105被提取和與給第二反應器20供給汙泥同時地被輸入:
[0124]一或者通過管路11、14、15、27和進口 202被輸入到第二反應器20中；
[0125]一或者通過管路11、14、16和37被輸入到34中。
[0126]當來自第一反應器10的全部閃蒸蒸汽被注入第二反應器20中時，水解汙泥通過出口 104和管路38從第一反應器10進行提取。
[0127]在完成第二反應器20的供給之後，待處理汙泥通過管路36的到達被停止。
[0128]在閃蒸蒸汽的供給和注入步驟終止時，活性蒸汽被注入:
[0129]一或者通過管路28、27和進口 202被注入到第二反應器20中；
[0130]一或者通過管路37被注入管路34中。
[0131]泵35繼續被使用於以使得在進行再循環之前在第二反應器20中容納的一部分汙泥通過出口 203被提取。如有需要，活性蒸汽通過管路37被注入到這些汙泥中。
[0132]同時，活性蒸汽的注入繼續進行，直到使得汙泥逐漸地提高到壓力P和溫度T:
[0133]一或者通過管路28、27和進口 202被注入到第二反應器20中；
[0134]一或者通過管路37被注入到管路34中。
[0135]在達到這些條件時，活性蒸汽的注入被停止，而泵35被停止以使得汙泥通過管路34的再循環被停止。汙泥從而在壓力P和溫度T被保持一時間Tps，以允許進行熱水解。
[0136]每個循環從而包括一再循環步驟，所述再循環步驟在於提取在被供給待處理汙泥的反應器中存在的一部分汙泥和將該部分汙泥再輸入到所述反應器中。該再循環步驟優選地在在該反應器中供給待處理汙泥的供給步驟中和在在該反應器中注入閃蒸蒸汽的注入步驟中進行實施。所述再循環步驟也可從供給步驟被實施直到在於保持汙泥在壓力P和溫度T，還被稱之為保持步驟的開始。一般性地，再循環步驟可從而在供給步驟的開始和保持步驟的開始之間進行實施。
[0137]在在第二反應器20中完成熱水解時，水解汙泥的壓力快速地被釋放以達到接近大氣壓力的一壓力，從而產生閃蒸蒸汽。
[0138]同時，實施第一反應器10的新的供給步驟。待處理汙泥通過管路32被輸入到第一反應器中。使用泵31以使得汙泥在管路30內部循環和通過進口 101將該部分汙泥輸入到第一反應器10中。來自第二反應器的閃蒸蒸汽被注入到第一反應器10中或管路30中。
[0139]從而在第一反應器10中繼續進行循環。
[0140]從而岔開地在每個反應器中實施多個循環。
[0141]在啟動設備的情形下和在沒有可用的閃蒸蒸汽一全部反應器處於停止狀態一時，注入到第一反應器中的全部蒸汽為活性蒸汽。
[0142]使用根據第二實施方式的設備的方法的示例
[0143]使用根據第二實施方式的設備的方法與使用根據第一實施方式的設備的方法相同，除了待處理汙泥不再直接地被注入到反應器中而是被注入再循環迴路中。這種注入可在泵31、35的上遊或下遊進行。
[0144]實施變型
[0145]在一實施變型中，可設置使得，閃蒸蒸汽的注入並不與待處理汙泥的供給同時地進行，而是在之後進行。
[0146]被使用於實施根據本發明的方法的設備將可包括多於兩個反應器，在每個所述反應器中接連地實施熱水解循環，循環從一反應器到另一反應器岔開，以將在一反應器中產生的閃蒸蒸汽注入到在其中循環到達該階段的另一反應器中。
[0147]試驗
[0148]進行比較性試驗以就蒸汽消耗而言對根據本發明的技術的效率進行校驗。
[0149]第一系列試驗在於通過在圖3上所示的現有技術的設備中通過熱水解對汙泥進行處理，該設備與在圖1上所示的設備是類似的，除了不使用汙泥的再循環部件和蒸汽被注入到所提取的繼而被再輸入到反應器中的汙泥中的部件。
[0150]在這些第一試驗的過程中根據汙泥的乾燥度的蒸汽消耗通過圖4的正方形示意。
[0151]第二系列試驗在於在與圖2上所示的設備類似的設備中通過熱水解對汙泥進行處理。
[0152]在這些第二系列試驗的過程中蒸汽根據汙泥的乾燥度的消耗通過圖4的菱形示
O
[0153]對圖4的曲線分析允許觀察到，無論待處理汙泥的乾燥度的值如何，實施根據本發明的技術允許降低對蒸汽的消耗。實施根據本發明的技術還允許在待處理汙泥的乾燥度增加時降低對蒸汽的消耗。
[0154]根據本發明的技術從而允許降低對蒸汽的消耗和有效地保證乾燥度相對大——在任何情況下比現有技術的方法大一的待處理汙泥的熱水解。
[0155]根據本發明的技術還允許避免在反應器的上遊實施預加熱反應器，在預加熱反應器中實施熱水解循環。本發明從而允許在更為緊湊和較為廉價的設備中進行汙泥處理。
【權利要求】
1.一種用於待處理汙泥的熱水解的方法，所述方法在並行運行的至少兩個反應器中進行，在每個反應器中所述待處理汙泥經歷一完整的熱水解循環，所述熱水解循環包括以下步驟:在一反應器中供給所述待處理汙泥；在所述一反應器中注入來自另一反應器的閃蒸蒸汽以對所述待處理汙泥進行預加熱；在所述一反應器中注入活性蒸汽以將所述待處理汙泥置於允許水解的一壓力P和一溫度T ;將所述待處理汙泥在所述壓力P和所述溫度T保持一定時間；將所述待處理汙泥置於接近大氣壓力的一壓力，以釋出閃蒸蒸汽和冷卻所述待處理汙泥；以及使所述一反應器排空如此水解的所述待處理汙泥，所述熱水解循環在時間上從一反應器到另一反應器岔開，以使用從一反應器產生的閃蒸蒸汽來注入到另一反應器中， 其特徵在於，所述方法包括這樣一步驟:提取在每個反應器中存在的一部分汙泥和將該部分汙泥再輸入到對應的反應器中。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在被再輸入到對應的反應器中之前，活性蒸汽和/或閃蒸蒸汽的至少一部分被注入到從反應器提取的汙泥中。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述待處理汙泥直接地被輸入到反應器中。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在供給反應器前，所述待處理汙泥與所述提取的汙泥進行混合。
5.根據權利要求2到4中任一項所述的方法，其特徵在於，在一反應器中產生的閃蒸蒸汽的O — 100%被輸入到從另一反應器提取的汙泥中，然後提取的汙泥被再輸入到該另一反應器中。
6.根據權利要求2到5中任一項所述的方法，其特徵在於，在一反應器中進行循環所需的活性蒸汽的O — 100%被輸入到從該反應器提取的汙泥中，然後提取的汙泥被再輸入到該反應器中。
7.根據權利要求1到6中任一項所述的方法，其特徵在於，注入閃蒸蒸汽和在反應器中供給所述待處理汙泥的步驟同時地進行。
8.根據權利要求1到7中任一項所述的方法，其特徵在於，所述壓力P在3巴到12巴之間。
9.根據權利要求1到8中任一項所述的方法，其特徵在於，所述溫度T在140°C到180°C之間。
10.根據權利要求1到9中任一項所述的方法，其特徵在於，閃蒸蒸汽的壓力在I巴到12巴之間。
11.一種用於實施根據權利要求1到10中任一項所述的方法的設備，所述設備包括:並行安裝的至少兩個熱水解反應器(10，20);將待處理汙泥引入到每個所述反應器(10，20)中的引入部件(32，32』，36，36』)；將水解汙泥從每個所述反應器(10，20)排出的排出部件(38，39);能夠將活性蒸汽交替地注入到每個所述反應器(10，20)中的注入部件(28，26，27);以及將來自一反應器的閃蒸蒸汽向另一反應器引導和注入的引導和注入部件(15)， 其特徵在於，所述設備包括將在每個反應器(10，20)中存在的一部分汙泥排出的排出部件(103，203)和將被提取的汙泥再輸入到對應的反應器中的再輸入部件(30，34)。
12.根據權利要求11所述的設備，其特徵在於，所述設備包括通到所述排出部件(103，203)和所述再輸入部件(30，34)之間的用於注入活性蒸汽和/或閃蒸蒸汽的注入部件(33，37)。
13.根據權利要求11或12所述的設備，其特徵在於，待處理汙泥的引入部件(32，36)直接地通到每個所述反應器(10，20)中。
14.根據權利要求11或12所述的設備，其特徵在於，待處理汙泥的引入部件(32』，36，)通到所述排出部件(103,203)和所述再輸入部件(30,34)之間。
【文檔編號】C02F11/18GK104271517SQ201380024390
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年5月2日 優先權日:2012年5月10日
【發明者】D·納瓦維-郎薩德, M·賈費爾, J·肖齊 申請人:威立雅水務解決方案與技術支持公司