超臨界氧化處理市政污泥的技術(shù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于資源環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及超臨界氧化處理市政污泥的技術(shù)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)的污泥處理方法主要有W下幾種： 陽00引一、污泥的衛(wèi)生填埋
[0004] 污泥衛(wèi)生填埋始于20世紀(jì)60年代，是一項比較成熟的污泥處置技術(shù)。污泥既可 單獨填埋也可與生活垃圾和工業(yè)廢棄物一起填埋。運種處置方法簡單、易行、成本低，污泥 又不需要高度脫水，適應(yīng)性強。填埋場一般為廢棄的礦坑或天然的低法地。 陽(K)日]二、污泥的直接±地利用
[0006] 污泥±地利用是把污泥或干燥化后污泥W及經(jīng)過發(fā)酵化形成的生物固體，應(yīng)用于 林地、果園、草地、市政綠化、育苗基質(zhì)W及嚴(yán)重擾動的±地復(fù)星與重建等。污泥中的養(yǎng)分 (如氮和憐）、有機質(zhì)施用于花園、林地、景觀美化，增加±壤肥力，促進作物生長的效果。污 泥的±地利用投資少、能耗低、運行費用低，其中有機質(zhì)部分可轉(zhuǎn)化為±壤的有效成分。
[0007] S、污泥的焚燒
[0008] 污泥焚燒是將污泥置入焚燒爐內(nèi)，在通入過量空氣情況下，進行完全焚燒，使污泥 中的可燃成分在高溫下充分燃燒，最終成為穩(wěn)定的灰渣，最大限度地減少污泥體積，使污泥 最終處置極為方便。It干污泥焚燒后僅產(chǎn)出0.3化灰渣，減量化效果顯著。另外，污泥中所 含有的重金屬在高溫下被氧化成穩(wěn)定的氧化物，是制造陶粒、瓷磚等產(chǎn)品的優(yōu)良原材料，若 能綜合利用最終可達到污泥的穩(wěn)定化、無害化和資源化。
[0009] 四、污泥的低溫?zé)峤馓幚?br>[0010] 城市污泥低溫?zé)峤馐且环N發(fā)展中的能量回收型污泥熱化學(xué)處理技術(shù)。它通過在催 化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度（<500°C)，由干饋和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為 油、反應(yīng)水、不凝性氣體和炭4種可燃產(chǎn)物，最大轉(zhuǎn)化率取決于污泥組成和催化劑的種類， 正常產(chǎn)率為200~30化（油）/噸（干泥），其性質(zhì)與柴油相似。低溫?zé)峤馐悄芰績糨敵鲞^ 程，成本低于直接焚燒。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)方法的污泥衛(wèi)生填埋存在部分局限性，如：填埋滲濾液和氣體的形成。滲 濾液是一種被嚴(yán)重污染的液體，如果填埋場選址或運行不當(dāng)，運種液體就會進入地下水層， 污染地下水環(huán)境。填埋場產(chǎn)生的氣體主要是甲燒，若不采取適當(dāng)措施會引起爆炸和燃燒。另 夕F，適合污泥填埋的場所也因城市污泥的大量產(chǎn)出而越來越有限，運也限制了該法的進一 步實施。
[0012] 污泥中含有大量的病原菌，W及多氯聯(lián)苯等難降解的有毒有害物，特別是污泥中 所含的重金屬限制了 ±地對污泥利用的適應(yīng)性，所W必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行污泥 利用，污泥在±地利用前，必須經(jīng)過無毒無害化處理，否則污泥會對環(huán)境做成危害。所W污 泥的±地直接利用會受到很大程度的限制。
[0013] 污泥直接焚燒，操作管理復(fù)雜，可能產(chǎn)生廢氣、噪聲、震動、熱和福射等污染，特別 是在經(jīng)過不充分燃燒的過程時會產(chǎn)生二嗯英等有害氣體，在大氣控制方面還存在一定的技 術(shù)問題，因此，普遍采用污泥焚燒的處理方法，不論在經(jīng)濟上還是在技術(shù)上都存在著一定的 難度。
[0014] 低溫?zé)峤膺^程中由于含有苯環(huán)的有機物質(zhì)的存在，所W在液態(tài)油類的產(chǎn)物中會含 有毒性，燃燒時也會產(chǎn)生有毒性的氣體污染環(huán)境。
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)CN104829072A公開了提供了金屬類催化劑在超臨界水下直接催化氣化 污泥制備能源氣體的方法，利用超臨界水催化氣化處理裝置將污泥間歇性轉(zhuǎn)化為能源氣 體。按照本發(fā)明提供的處理方法，針對污水廠提供的低含水率脫水污泥進行直接超臨界水 氣化的處理，其有益效果為：針對金屬類催化劑的可選擇性更廣闊，催化劑可重復(fù)利用，可 W節(jié)約成本，同種催化劑的不同形態(tài)結(jié)構(gòu)下的催化效果不一樣，可用來提高能源氣體的產(chǎn) 率。該技術(shù)在制備氨氣的同時，還會有C〇2和邸4等其它氣體產(chǎn)生，因此，氣體分離是急需解 決的問題。金屬催化劑的添加有可能為超臨界處理后的固態(tài)產(chǎn)物中引入重金屬殘渣，為下 一步固態(tài)殘渣的處理埋下隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了超臨界氧化處理市政污泥的技術(shù)方 法。 陽017] 具體地，本發(fā)明通過W下方案實現(xiàn)：
[0018] 超臨界氧化處理市政污泥的技術(shù)方法，包括：
[0019] 第一步：將污水處理廠的原污泥進行烘干處理，直至質(zhì)量不在變化（指質(zhì)量變化 范圍控制在1%W內(nèi)），用蒸饋水與烘干污泥配制成不同水料比的污泥漿，干污泥（g):水 (ml) = 1:5-1:15,優(yōu)選為 1:5,1:6,1:7,1:8,1:9,1:10,1:11，1:12,1:13,1:14,1:15 ;通常 優(yōu)選烘干溫度l〇5°C，烘干10-12小時；
[0020] 第二步：將污泥漿加入反應(yīng)蓋中，然后打開進氣口閥口，并關(guān)閉其它閥口通入成排 出空氣，直至排除空氣；
[0021] 優(yōu)選成流量為20ml/min;通入時間3min-5min。
[0022] 第Ξ步：待空氣排完，關(guān)閉進氣口閥口，進行加熱升溫，升壓，提高過氧比，停留時 間，反應(yīng)后冷卻收集液態(tài)產(chǎn)物。
[0023] 優(yōu)選通過氧化劑控制過氧比50% -800%，優(yōu)選250%、400%、600%。
[0024] 所述氧化劑優(yōu)選包括：化，&化，KMnO"化C10,重銘酸鐘等。 陽0巧]實驗條件優(yōu)選為：溫度300-700°C，壓強20-45MPa，停留時間20-1000s。溫度 進一步優(yōu)選350、450、600°(：，壓強進一步優(yōu)選22、30、401?曰，停留時間進一步優(yōu)選100、400、 600s〇
[00%] 其中，過氧比的提高有利于降低污泥處理后反應(yīng)出水化學(xué)耗氧量（chemical oxygendemand,COD)值，超臨界氧化污泥的目的就是降低污泥反應(yīng)出水COD值，達到環(huán)境 規(guī)定的排放要求。
[0027] 如果氧化劑過氧比不在該范圍內(nèi)，超臨界氧化污泥的處理效果不明顯，即反應(yīng)出 水COD去除率不高，COD值降低不顯著。
[0028] 催化劑的加入：在第Ξ步將污泥漿加入反應(yīng)蓋后，加入催化劑，催化劑放置于反應(yīng) 器（蓋）內(nèi)攬拌器上的不誘鋼金屬網(wǎng)售中。
[0029] 催化劑優(yōu)選：化S〇4、Pd-Sn/Al2〇3、Ni/Al2〇3。加入量優(yōu)選為干污泥實際重量的 0. 5%-5%。
[0030] 本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的有益效果包括：
[0031] (1)、按照本發(fā)明提供的處理方法，針對污水廠提供的脫水污泥進行直接超臨界氧 化的處理，其有益效果為：針對不同催化劑在超臨界條件下對脫水污泥進行處理，其金屬 類催化劑的可選擇性更廣闊，催化劑可重復(fù)利用，可W節(jié)約成本，提高污泥處理后反應(yīng)出水 COD去除率。 陽03引 似、特別