本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種污泥處理方法，具體來(lái)說(shuō)是一種利用超臨界流體處理城市污泥生產(chǎn)高熱值的液體生物油的方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市化的快速發(fā)展，我國(guó)城市污水的排放量與日俱增。其對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響也逐漸引起全世界的關(guān)注。

城市有機(jī)污泥作為污水處理廠(chǎng)污水處理過(guò)程中的二次產(chǎn)物，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快必然迅速增長(zhǎng)。目前，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在城市污泥處理領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)相對(duì)成熟，在國(guó)內(nèi)，據(jù)住建部的數(shù)據(jù)分析，我國(guó)每年的脫水污泥量已經(jīng)超過(guò)3200萬(wàn)噸，且目前仍以每年5%~10%的速度增長(zhǎng)。城市有機(jī)污泥含水量高、容易腐化發(fā)臭、含有大量重金屬以及一些難降解的有毒有害物質(zhì)從而導(dǎo)致其難處理。如何合理、有效地處理污泥已成為一個(gè)十分緊迫的問(wèn)題。

城市污泥中含有豐富的且有價(jià)值的有機(jī)化合物和營(yíng)養(yǎng)素，我國(guó)處理城市污泥的傳統(tǒng)方法主要有填埋、焚燒、以及資源化利用。利用填埋的方法處理城市污泥對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，污泥中的水分會(huì)滲透污染地下水，且污泥中有價(jià)值的物質(zhì)完全沒(méi)有回收；利用焚燒的方法處理城市污泥投資大，設(shè)備運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高，且燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二噁英等劇毒物質(zhì)；利用污泥的資源化利用處理污泥如污泥制磚，因污泥中含水量偏高造成制磚能耗較高且磚質(zhì)量偏低，燒制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體；污泥堆肥后農(nóng)用對(duì)污泥的質(zhì)量要求較高，且堆肥前需要對(duì)污泥進(jìn)行高溫處理，處理成本較高。用上述方法處理城市污泥一旦處理不當(dāng)，極有可能對(duì)環(huán)境造成二次污染。因此，污泥的資源化和能源化利用將是國(guó)內(nèi)污泥行業(yè)未來(lái)重要的發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用超臨界流體處理城市污泥生產(chǎn)高熱值的液體生物油的方法，所述的這種利用超臨界流體處理城市污泥生產(chǎn)高熱值的液體生物油的方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中處理城市污泥的方法容易造成二次污染的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種利用超臨界流體處理城市污泥生產(chǎn)高熱值的液體生物油的方法，包含以下步驟：

1)將城市有機(jī)污泥進(jìn)行預(yù)處理的步驟，所述的預(yù)處理是指將城市有機(jī)污泥在100~120℃下干燥8~20h；

2)將所述城市有機(jī)污泥在在-30~-10℃下冷凍并儲(chǔ)存；

3)將所述冷凍的污泥升溫至0~10℃，裝入反應(yīng)器中，并向反應(yīng)器中加入醇水溶劑，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1~10mpa；

4)將反應(yīng)器在100~1000rpm的速度下攪拌，并加熱250~500℃；

5)將反應(yīng)器在該溫度下停留10~50min，得到高熱值的液體生物油。

進(jìn)一步的，在所述的醇水溶劑中，醇和水的體積比為0~10:10~0，所述的醇為乙醇或者甲醇。

進(jìn)一步的，步驟5）中的溫度為300~500℃。

進(jìn)一步的，步驟5）中停留30min。

進(jìn)一步的，采用氮?dú)鉀_洗以去除反應(yīng)器中殘留的空氣。通入氮?dú)獾哪康氖亲屛勰嘣跓o(wú)氧和超臨界流體的條件下熱解成高熱值的生物油。

進(jìn)一步的，步驟3）中,通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa。

本發(fā)明利用城市污水處理廠(chǎng)的有機(jī)污泥，不需要添加催化劑，采用超臨界流體處理的方法生產(chǎn)高熱值的液體生物油。

本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，處理周期短，回收利用污泥中有價(jià)值的有機(jī)物產(chǎn)量高，可較好地解決傳統(tǒng)處理方式污染環(huán)境、有價(jià)值物質(zhì)回收量少等問(wèn)題，適合工業(yè)使用。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入乙醇與水的體積比為3:7的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加242%。

實(shí)施例2：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入甲醇與水的體積比為10:0的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加213%。

實(shí)施例3：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入甲醇與水的體積比為7:3的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加221%。

實(shí)施例4：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入甲醇與水的體積比為5:5的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加231%。

實(shí)施例5：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入甲醇與水的體積比為0:10的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加235%。

實(shí)施例6：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入甲醇與水的體積比為10:0的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加203%。

實(shí)施例7：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入乙醇與水的體積比為7:3的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加223%。

實(shí)施例8：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入乙醇與水的體積比為5:5的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加221%。

實(shí)施例9：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入乙醇與水的體積比為0:10的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加235%。

實(shí)施例10：

將樣品在105℃下干燥12h后冷凍并儲(chǔ)存在-20℃環(huán)境中直至使用；將污泥升溫至4℃，放入反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入甲醇與水的體積比為3:7的混合溶劑，用氮?dú)鉀_洗三次以去除反應(yīng)器中殘留的空氣，并通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器加壓到1mpa，以500rmp的速度攪拌并以15℃/min的速度加熱反應(yīng)器加熱到400℃停留30min。與原污泥相比，熱值增加237%。