當(dāng)前位置:
乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法,涉及污泥加工技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明包括以下步驟:SS01取原料:取含水量為0?99.5%、有機(jī)物質(zhì)量占污泥中固體質(zhì)量62.9?80%的污泥50kg,將其倒入反應(yīng)釜內(nèi),SS02添加催化劑:將2kg催化劑粉碎至長度10?20mm,寬度10?20mm。高度5?15mm的顆粒,將其倒入反應(yīng)釜內(nèi),SS03添加添加劑:將3kg添加劑倒入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎,再將粉末狀的添加劑倒入反應(yīng)釜內(nèi),SS04準(zhǔn)備加工:關(guān)上反應(yīng)釜,并向反應(yīng)釜內(nèi)倒入5?10kg乙醇,并通入惰性氣氛和還原性氣體,當(dāng)確定反應(yīng)釜內(nèi)的空氣完全排出后,關(guān)閉進(jìn)氣口和出氣口。本發(fā)明通過向污泥中加入乙醇,乙醇與水的臨界狀態(tài)相比,乙醇的超臨界狀態(tài)溫和,傳質(zhì)性更高,從而使得反應(yīng)更加高效。
權(quán)利要求書
1.一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法,其特征在于:包括以下步驟:
SS01取原料:取含水量為0-99.5%、有機(jī)物質(zhì)量占污泥中固體質(zhì)量62.9-80%的污泥50kg,將其倒入反應(yīng)釜內(nèi);
SS02添加催化劑:將2kg催化劑粉碎至長度10-20mm,寬度10-20mm。高度5-15mm的顆粒,將其倒入反應(yīng)釜內(nèi);
SS03添加添加劑:將3kg添加劑倒入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎,再將粉末狀的添加劑倒入反應(yīng)釜內(nèi);
SS04準(zhǔn)備加工:關(guān)上反應(yīng)釜,并向反應(yīng)釜內(nèi)倒入5-10kg乙醇,并通入惰性氣氛和還原性氣體,當(dāng)確定反應(yīng)釜內(nèi)的空氣完全排出后,關(guān)閉進(jìn)氣口和出氣口;
SS05熱解過程:熱解的條件具體可以是下述a-f中的任一種:
a.溫度為260-ythws0℃,反應(yīng)時(shí)間為5-50分鐘,壓力為5~15MPa;
b.溫度為275-310℃,反應(yīng)時(shí)間為15-30分鐘,壓力為5~15MPa;
c.溫度為300℃,反應(yīng)時(shí)間為28分鐘,壓力為5~15MPa;
d.溫度為295℃,反應(yīng)時(shí)間為25分鐘,壓力為5~15MPa;
e.溫度為285℃,反應(yīng)時(shí)間為22分鐘,壓力為5~15MPa;
f.溫度為280℃,反應(yīng)時(shí)間為18-20分鐘,壓力為5~15MPa;
SS06冷卻:結(jié)束加工后,等待30-45min,待反應(yīng)釜完全冷卻后再打開反應(yīng)釜;
SS07過濾:用濾網(wǎng)等網(wǎng)孔材料對液化油進(jìn)行三輪以上的過濾,最后得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法,其特征在于,所述催化劑為復(fù)合催化劑,所述復(fù)合催化劑是由污泥、畜禽糞便、餅粕和添加劑組成,以干基質(zhì)量總和為100%,所述復(fù)合催化劑中各成分的干基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:污泥50%~99%,添加劑1%~4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法,其特征在于,所述添加劑是由生石灰、硫酸錳、硫酸亞鐵和活性炭組成,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),生石灰85%~90%,硫酸錳1%~8%,硫酸亞鐵1%~6%,活性炭1%~8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法,其特征在于,所述還原性氣體可為氫氣或一氧化碳,所述惰性氣氛所用的載氣是惰性氣體或氮?dú)猓龆栊詺怏w可以包括所有的惰性氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法,其特征在于,所述原料使用的污泥是指污水處理廠污水污泥經(jīng)壓濾后產(chǎn)生的含水率在60%~80%之間的生活污泥。
說明書
一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污泥加工技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法。
背景技術(shù)
隨著我國城鎮(zhèn)污水收集處理率的不斷提高,污水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥所帶來問題將日益凸顯。據(jù)統(tǒng)計(jì),每處理1萬噸生活污水可產(chǎn)生含水率80%的污泥5-8噸,到2020年我國城鎮(zhèn)生活污泥產(chǎn)生量多達(dá)4382萬噸,并且其產(chǎn)率也會隨著我國污水處理量的逐年提升而不斷增大。由于剩余污泥的產(chǎn)生量大含水率高,其處理已成為影響污水廠可持續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵。目前常用的處理技術(shù)有:堆肥、衛(wèi)生填埋、焚燒等。由于污泥中富集了大量難生物降解的有機(jī)物、重金屬、病原微生物等,而我國目前明令禁止將剩余污泥用作農(nóng)田廢料,這在一定程度限制了堆肥法的推廣應(yīng)用;衛(wèi)生填埋通常需要適宜的溝壑環(huán)境,而目前很多城市尚不具備相關(guān)條件,這就需要占用大量的良田;焚燒法通常需要預(yù)處理,建設(shè)和運(yùn)行成本高,焚燒過程還可能產(chǎn)生二噁英等污染物。由于污水處理廠剩余污泥的有機(jī)質(zhì)含量較高,若能實(shí)現(xiàn)資源化利用則可變廢為寶。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法,通過通過向污泥中加入乙醇,乙醇與水的臨界狀態(tài)相比,乙醇的超臨界狀態(tài)溫和,傳質(zhì)性更高,從而使得反應(yīng)更加高效,同時(shí)由于溫度及壓力的增加,乙醇間的氫鍵減弱,使得超臨界乙醇成為有機(jī)物、氣體等的有效溶劑,可以加速產(chǎn)物的擴(kuò)散與分離,解決了無法妥善處理污水處理廠剩余污泥的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明為一種乙醇熱解污水處理廠剩余污泥制液化油的方法,包括以下步驟:
SS01取原料:取含水量為0-99.5%、有機(jī)物質(zhì)量占污泥中固體質(zhì)量62.9-80%的污泥50kg,將其倒入反應(yīng)釜內(nèi);
SS02添加催化劑:將2kg催化劑粉碎至長度10-20mm,寬度10-20mm。高度5-15mm的顆粒,將其倒入反應(yīng)釜內(nèi);
SS03添加添加劑:將3kg添加劑倒入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎,再將粉末狀的添加劑倒入反應(yīng)釜內(nèi);
SS04準(zhǔn)備加工:關(guān)上反應(yīng)釜,并向反應(yīng)釜內(nèi)倒入5-10kg乙醇,并通入惰性氣氛和還原性氣體,當(dāng)確定反應(yīng)釜內(nèi)的空氣完全排出后,關(guān)閉進(jìn)氣口和出氣口;
SS05熱解過程:熱解的條件具體可以是下述a-f中的任一種:
a.溫度為260-ythws0℃,反應(yīng)時(shí)間為5-50分鐘,壓力為5~15MPa;
b.溫度為275-310℃,反應(yīng)時(shí)間為15-30分鐘,壓力為5~15MPa;
c.溫度為300℃,反應(yīng)時(shí)間為28分鐘,壓力為5~15MPa;
d.溫度為295℃,反應(yīng)時(shí)間為25分鐘,壓力為5~15MPa;
e.溫度為285℃,反應(yīng)時(shí)間為22分鐘,壓力為5~15MPa;
f.溫度為280℃,反應(yīng)時(shí)間為18-20分鐘,壓力為5~15MPa;
SS06冷卻:結(jié)束加工后,等待30-45min,待反應(yīng)釜完全冷卻后再打開反應(yīng)釜;
SS07過濾:用濾網(wǎng)等網(wǎng)孔材料對液化油進(jìn)行三輪以上的過濾,最后得到成品。
進(jìn)一步地,所述催化劑為復(fù)合催化劑,所述復(fù)合催化劑是由污泥、畜禽糞便、餅粕和添加劑組成,以干基質(zhì)量總和為100%,所述復(fù)合催化劑中各成分的干基質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:污泥50%~99%,添加劑1%~4%。
進(jìn)一步地,所述添加劑是由生石灰、硫酸錳、硫酸亞鐵和活性炭組成,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),生石灰85%~90%,硫酸錳1%~8%,硫酸亞鐵1%~6%,活性炭1%~8%。
進(jìn)一步地,所述還原性氣體可為氫氣或一氧化碳,所述惰性氣氛所用的載氣是惰性氣體或氮?dú)?,所述惰性氣體可以包括所有的惰性氣體。
進(jìn)一步地,所述原料使用的污泥是指污水處理廠污水污泥經(jīng)壓濾后產(chǎn)生的含水率在60%~80%之間的生活污泥。
本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明通過向污泥中加入乙醇,乙醇與水的臨界狀態(tài)相比,乙醇的超臨界狀態(tài)溫和,傳質(zhì)性更高,從而使得反應(yīng)更加高效,同時(shí)由于溫度及壓力的增加,乙醇間的氫鍵減弱,使得超臨界乙醇成為有機(jī)物、氣體等的有效溶劑,可以加速產(chǎn)物的擴(kuò)散與分離,超臨界條件下,乙醇是一種很好的供氫溶劑,可為生物質(zhì)的裂解提供活性基團(tuán),提高反應(yīng)效率,減小裂解后產(chǎn)物的分子量,從而降低液化油的粘度。
2、本發(fā)明通過向污泥中加入添加劑,得到的液化油密度高、熱值高、成本低廉、節(jié)能環(huán)保,實(shí)現(xiàn)了資源的再利用。
當(dāng)然,實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
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