技术摘要：
本发明公开了一种市政污泥处理方法及设备。本发明的一种市政污泥处理方法，依次向污泥中投加生物质和污泥调理剂，混合均匀后进行亚临界水反应，并将反应后的污泥带压卸出。本发明的一种市政污泥处理设备，包括污泥输送机构和亚临界水反应系统，所述污泥输送机构的输送  全部
背景技术：
市政污泥是污水处理厂中的必然产物、污水处理后的附属品，是一种由有机残片、 细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，污泥含水率约为80％左右，其体 积庞大，不易处理，深度脱水必须用人工干化、机械脱水或热处理的方法去除，处理成本高。 同时由于工业水源头处理率低，污水处理阶段无法去除重金属，污泥中重金属含量偏高，一 定程度上限制了资源化利用途径。根据Yang等人的研究，我国有84％的污泥是通过不当倾 倒处置的，其余13％卫生填埋，2％土地利用、0.4％焚烧和0.2％用作生产建筑材料，这四种 处置方式的成本约为72-96＄/t(DT)、240-280＄/t(DT)、240-260＄/t(DT)和240-260＄/t (DT)，而不当处理的成本仅为16-24＄/t(DT)左右。因此，如何将产量巨大，成分复杂的市政 污泥进行减量化、无害化、稳定化及资源化处理处置，同时经济有效成为研究的热点。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种将成分复杂的市政污泥 进行减量化、无害化、稳定化及资源化的市政污泥处理方法及设备 本发明的一种市政污泥处理方法，依次向污泥中投加生物质和污泥调理剂，混合 均匀后进行亚临界水反应，并将反应后的污泥带压卸出。 优选的，所述生物质与污泥的绝干物质的质量比为0.1～0.3:1。 优选的，所述污泥调理剂的质量为污泥的绝干物质的质量的0.5％～1％。 优选的，所述污泥调理剂包括钙质材料，火山灰活性材料以及铁盐。 优选的，所述钙质材料包括电石渣或/和石灰，所述火山灰活性材料包括粉煤灰、 煤矸石、矿渣粉或火山灰中的一种或多种。 优选的，生物质可以包括秸秆、药渣、米糠、食品废弃物或树叶。 优选的，所述钙质材料，火山灰活性材料以及铁盐的质量比为40～60：30～45：1～ 10。 优选的，亚临界水反应的温度为180℃～230℃，压力为1.6～2.2MP。 本发明的一种市政污泥处理设备，包括污泥输送机构和亚临界水反应系统，所述 污泥输送机构的输送口与所述亚临界水反应系统的进料口相连通。 优选的，所述亚临界水反应系统包括蒸汽提供装置、亚临界水反应釜和蒸汽回收 装，所述蒸汽提供装置与所述亚临界水反应釜内部相连通，所述污泥输送机构的输送口与 所述亚临界水反应釜的进料口相连通；所述亚临界水反应系统还包括蒸汽回收装置，所述 蒸汽回收装置包括缓冲罐、气液分离器、冷凝器和液体收集箱；所述亚临界水反应釜的出气 口与缓冲罐和气液分离器依次通过管路相连通，所述气液分离器的气体出口与所述冷凝器 和液体收集箱依次通过管路相连通，所述气液分离器的液体出口通过管路与所述液体收集 3 CN 111606547 A 说　明　书 2/6 页 箱相连通。 优选的，所述污泥输送机构包括储料箱、第一输送机构、混合机构、配料添加机构 和第二输送机构；所述混合机构包括与其内部相连通的第一进料口、第二进料口和出料口， 所述第一输送机构的输送始端设置在所述储料箱的卸料口的下方，所述第一输送机构的输 送末端与所述混合机构的第一进料口相连通，以将所述储料箱的物料输送至所述混合机构 中，所述配料添加机构的下料口与所述第二进料口相连通，所述第二输送机构的输送始端 设置在所述混合机构的出料口的下方。 本发明的亚临界水处理工艺及设备解决了深度脱水困难及成本高的问题。污泥含 有大量的有机质与微生物，经过高温高压均相处理后，污泥中微生物胞内水、毛细水、结合 水以及有机质表面吸附水被大量释放，容易脱水。尽管亚临界水处理的反应温度高于蒸发 干燥的温度，但由于反应过程中污泥中的水不发生相变，系统总体能耗远远低于蒸发干燥 工艺，实现系统节能。另外，若两台设备连用，带压卸料收集剩余蒸汽，实现能量的梯级循环 利用，可大大节约处理成本。 本发明的亚临界水处理工艺及设备解决了影响污泥后续资源化处置——好氧发 酵有机物水解限速的问题。污泥中大分子有机物在亚临界水的催化作用下水解为小分子物 质，有效解决了后续资源化利用中有机物水解限速的问题。同时处理过程中最后带压卸料 使纤维细胞内的冷凝水蒸发膨胀，打破纤维素结晶结构，这对难分解的有机物起到很好的 破壁作用，使得产品结构蓬松，营养物质流出。经亚临界水处理后的污泥已经彻底灭菌，为 接种的发酵菌提供了有利的生存环境。 通过向污泥中添加一定量的生物质调节其含水率，随着温度和压力的升高，污泥 中少量挥发性有机物的挥发，部分有机物水解生成二氧化碳而进入气相，原来不溶于水的 大分子有机物在高温高压的条件下溶于水及细胞壁破壁，有机质溶于水中等过程导致污泥 减量率达30％左右。总养分(TN TP TK)得到提升。 颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏，使束缚水和固体颗粒分离。加热使污泥中 的蛋白质分解，细胞发生破裂，胞内的水分被释放，这些使得污泥中的自由水分比例升高， 经处理后的污泥在自然界放置24h后含水率可降至55％左右，为后续的好氧发酵提供了有 利条件。 针对重金属超标的污泥添加一定比例的污泥调理剂，钝化重金属，同时高温高压 对有毒有害有机物有降解作用，亚临界水的离子积常数比常态水的离子积常数高上千倍， 可使得多氯联苯等有毒有害有机物溶于水中，然后在水分子的催化作用下进行热水解，生 成小分子的有机物，扩宽了资源化利用途径。 若将经过亚临界水预处理后的污泥再进行好氧发酵，与传统发酵时间相比较可缩 短发酵周期，由传统的30天左右降低至7天，有效解决了好氧发酵周期长等问题。 本发明方法最后带压卸料使纤维细胞内的冷凝水蒸发膨胀，打破纤维素结晶结 构，这对难以分解有机物起到很好的破壁作用，使得产品结构蓬松，有机物和营养物质流 出，在亚临界水的催化作用下水解为小分子物质，有效解决了后续资源化利用中有机物水 解限速的问题。 本发明的一种市政污泥处理方法通过污泥调理剂及生物质的添加，使得污泥重金 属被稀释，同时被固封或钝化、有害有机物被分解，可好氧发酵后进行土壤改良、园林绿化 4 CN 111606547 A 说　明　书 3/6 页 等土地利用，实现资源化利用。 附图说明 图1为本发明的一种市政污泥处理设备的结构示意图。 1-污泥输送机构；11、储料箱；111、卸料口；112、底板；113、人工操作口；114、栅条 板；115、打散装置；1151、打散桨；1152、第二驱动件；12、第一输送机构；121、第一螺旋输送 机；122、计量螺旋输送机；13、混合机构；131、混合罐；1311、第一进料口；1312、第二进料口； 1313、出料口；132、搅拌装置；1321、搅拌桨；1322、第一驱动件；14、配料添加机构；141、添料 管；141a、出口端；141b、进口端；142、添料斗；143、计量皮带输送机；144、应急插板阀；145、 星型卸料器；15、第二输送机构；151、第二螺旋输送机；2-亚临界水反应系统；21-蒸汽提供 装置；22-亚临界水反应釜；23-蒸汽回收装置；231-缓冲罐；232-气液分离器；233-冷凝器； 234-液体收集箱。