一種將城市生活有機(jī)污水轉(zhuǎn)化為生物醇基燃料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，涉及有機(jī)污水的資源化轉(zhuǎn)化和利用，特別涉及有機(jī)污 水處理方法，更特別地，涉及一種將有機(jī)污水轉(zhuǎn)化為生物醇基燃料的方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 城市生活有機(jī)污水是指在農(nóng)牧業(yè)的畜牧場(chǎng)、家禽飼養(yǎng)場(chǎng)、屠宰場(chǎng)，工業(yè)的各種化 工、電鍍廠和城市垃圾場(chǎng)、醫(yī)院、公共廁所等產(chǎn)生出來(lái)的各種惡臭的含有硫、氧、氮、氨等有 機(jī)成分的污水，又稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物，具有濃度高（COD、B0D)、難處理、危害性大的特 點(diǎn)。
[0005] 隨著微生物發(fā)酵工程技術(shù)的研宄開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)展，利用污水制造處 理能源的發(fā)展歷史進(jìn)程，對(duì)污水的處理主要采用以下三種處理方法： 第一種方法是利用有機(jī)污水生產(chǎn)沼氣。1776年意大利科學(xué)家C. A. volta發(fā)明有機(jī)污水 可以產(chǎn)生沼氣以來(lái)有200多年歷史，如今世界各國(guó)沼氣科學(xué)家把有機(jī)污水加桔桿、有機(jī)腐 爛物混合，在適宜的溫度、濕度、酸堿度微生物厭氧發(fā)酵的情況下，制出沼氣，作為一種新型 可處理能源替代石油、天然氣已廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)截止2003年底，我國(guó)利用有機(jī)廢水共建 600個(gè)沼氣工程、厭氧池容積150萬(wàn)立方米，年處理有機(jī)廢水1. 5億立方米；2006年全國(guó)農(nóng) 村利用有機(jī)污水建沼氣池已超過1800萬(wàn)個(gè)。有機(jī)污水發(fā)酵制沼氣技術(shù)雖然成熟，但投資回 報(bào)期約6年，經(jīng)濟(jì)附加值低。
[0006] 第二種方法是利用有機(jī)污水生產(chǎn)氫氣。據(jù)2008年5月11日《科學(xué)時(shí)報(bào)》報(bào)道，我 國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)于2005年，承擔(dān)國(guó)家"863"計(jì)劃，利用微生物發(fā)酵法，可將有機(jī)污水生產(chǎn) 氫并建廠，日產(chǎn)氫氣1200立方米，成為國(guó)際上第一條發(fā)酵生物制氫生產(chǎn)線，但制造成本高， 難于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。美國(guó)、英國(guó)科研人員利用"電擊法"電擊有機(jī)廢水產(chǎn)氫氣燃料，能替代汽 油給車輛提供動(dòng)力，此技術(shù)因生產(chǎn)成本高、難于推廣和應(yīng)用。
[0007] 第三種方法是利用污水生產(chǎn)復(fù)合燃料。在該處理方法中，將污水進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為 含有較高有機(jī)質(zhì)含量的污泥，然后通過微氧消解處理過程進(jìn)行水解酸化，獲得脂肪酸。
[0008] CN102827661A公開了 一種城市污水處理廠污泥燃料化處理工藝方法，其特征 在于：該方法包括如下步驟：（1)對(duì)污泥進(jìn)行化學(xué)調(diào)理，按一定比例在污泥中加入高分 子絮凝劑和表面活性劑攪拌均勻，每千克污泥加入高分子絮凝劑3. 5~4. 0g、表面活性劑 4. 0~4. 5g ; (2)對(duì)污泥進(jìn)行物理調(diào)理，按一定比例在污泥中加入分散劑攪拌均勾，每千克污 泥加入分散劑110~130g ; (3)對(duì)污泥進(jìn)行微波輻射調(diào)理，將其送入微波爐中進(jìn)行微波輻射， 微波輻射功率為600w，輻射時(shí)間為250~300s ; (4)對(duì)污泥進(jìn)行機(jī)械壓濾脫水，將微波輻射調(diào) 理后的污泥送入壓濾機(jī)中，保持一定壓力，壓濾一定時(shí)間，使其達(dá)到壓濾脫水的極限；壓濾 壓力為0. 8MPa，壓濾時(shí)間為30~45min，壓濾后泥餅含水率為50%以下，質(zhì)量降至原來(lái)的40% 左右；（5)再對(duì)脫水后的污泥進(jìn)行造粒；（6)對(duì)污泥進(jìn)行微波干燥處理，把造粒的污泥送入 微波爐進(jìn)行干燥、成型；微波功率600w，每千克污泥干燥時(shí)間為30~45min，干燥后得到含水 率為5~10%左右的污泥燃料。
[0009] CN102373103A公開了一種利用城市污水處理廠污泥生產(chǎn)處理燃料的方法，其包括 以下步驟：（一）原料預(yù)處理，在城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥中加入植物秸桿或/和中藥廢 渣，用臥式攪拌機(jī)將混合物料攪拌均勻；（二）干燥成型并殺菌處理，把步驟(一）所得混合物 運(yùn)送至滾筒干燥器，對(duì)物料進(jìn)行干燥處理，同時(shí)起到殺菌作用；經(jīng)過滾筒干燥器處理后物料 的含水率降低至40~50%，同時(shí)物料被顆?；?，顆粒直徑為2~10mm;(三)二次干燥殺菌， 從滾筒干燥器出來(lái)的顆粒狀物料，送至太陽(yáng)能和人工地?zé)岽笈镒鬟M(jìn)一步的干化、殺菌處理， 經(jīng)過24~48h干燥處理，物料含水率降至8~15 %。
[0010] CN103910473A公開了一種將有機(jī)污水轉(zhuǎn)換為液體燃料的生產(chǎn)工藝，其特征在于， 所述的有機(jī)污水是城市垃圾滲透液和/或餐廚污水，其轉(zhuǎn)換為液體燃料的生產(chǎn)工藝包括以 下步驟：1〇1)預(yù)處理污水：將有機(jī)污水引入污水收集池進(jìn)行污水收集、再將所述有機(jī)污水 引入污水調(diào)配池，并加入生物制劑對(duì)上述污水進(jìn)行凈化和除臭，生物制劑包括殺蟲劑和除 臭劑；102)在常溫、常壓、厭氧條件下，經(jīng)過預(yù)處理的有機(jī)污水中通過多種微生物菌類進(jìn)行 發(fā)酵產(chǎn)酸；103)通過多級(jí)生化反應(yīng)裝置，在多種微生物菌類的作用下，所述有機(jī)污水轉(zhuǎn)化為 復(fù)合液體燃料。
[0011] CN102311813A公開了一種用廢棄污水提取液體燃料的方法，先將工業(yè)污水收集并 放置于水窖中，然后將油性植物投入窖中污水，進(jìn)行浸泡發(fā)酵；污水經(jīng)發(fā)酵后，再將窖中發(fā) 酵的液體抽出進(jìn)行沉淀過濾分離，得到的有機(jī)物液體原液，添加助30~50%的燃劑后即為 液體燃料。其中，在收集的工業(yè)和生活污水中投放油性植物的樹枝葉，在常溫常壓狀態(tài)下進(jìn) 行發(fā)酵，然后將窖中發(fā)酵的液體抽出進(jìn)行沉淀過濾分離，得到的有機(jī)物液體原液，再添加甲 醇或乙醇助燃劑后成為液體燃料。
[0012] CN102732334A公開了一種油性植物和含油脂的廢棄污水為原料生產(chǎn)生物液體燃 料的方法，其特征在于依次包括如下步驟：A、將含油脂的廢棄污水除雜，加入酯化裝置中， 同時(shí)加入粉碎成3-5厘米的鮮桉樹枝葉，同時(shí)加入甲醇和硫酸鐵，硫酸鐵作為催化劑，含 油脂的廢棄污水質(zhì)量為100份，鮮桉樹枝葉質(zhì)量為50份，硫酸鐵質(zhì)量為2-4份，甲醇質(zhì)量 為10-30份，熱浴升溫至100°C左右，然后將汽化裝置中汽化的甲醇通入酯化裝置中，甲醇 與原料在較高溫度下進(jìn)行激烈反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2-4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，將硫酸鐵和鮮桉樹 枝葉用靜置或離心分液分離出來(lái)；B、加入10-20質(zhì)量的K0H到酯化裝置，將熱浴溫度升至 60-90°C進(jìn)行酯交換反應(yīng)1-2小時(shí)；C、將混合液進(jìn)行分離，分出甘油層，上層甲酯首先進(jìn)行 常壓蒸餾，回收過量的甲醇，然后用適量的稀酸溶液洗滌，再用水洗至水層呈中性，最后進(jìn) 行真空蒸餾得到生物柴油，下層為副產(chǎn)物甘油。
[0013] CN101830621A公開了一種污泥干化、燃料化處理的系統(tǒng)及其相應(yīng)工藝，包括一級(jí) 槳葉干燥機(jī)和二級(jí)槳葉干燥機(jī)，污泥泵通過管路與一級(jí)槳葉干燥機(jī)的進(jìn)料口連接，一級(jí)槳 葉干燥機(jī)的出料口連接二級(jí)槳葉干燥機(jī)的入料口，二級(jí)槳葉干燥機(jī)出口處有一分料插板并 與返混裝置相連；其工藝流程為：a.將污泥送至一級(jí)槳葉干燥機(jī)，一級(jí)雙板槳葉干燥機(jī)的 轉(zhuǎn)速為2. 5~3. 5轉(zhuǎn)/分鐘，蒸汽使用的是0. 45~0. 55MPa，溫度為160~180°C，并稍帶 負(fù)壓-500~-800Pa ;b.將污泥再送至二級(jí)槳葉干燥機(jī)中繼續(xù)干燥，二級(jí)雙板槳葉干燥機(jī) 的轉(zhuǎn)速控制在30~38赫茲，即8~10轉(zhuǎn)/分鐘，蒸汽使用的是0. 55~0. 65MPa，溫度為 160~180°C，整個(gè)干化系統(tǒng)稍帶負(fù)壓-600~-800Pa ;c.將經(jīng)二級(jí)槳葉干燥機(jī)干燥后的干 泥中的30-50%通過返混裝置自動(dòng)返回至一級(jí)槳葉干燥機(jī)并同新加入的污泥一并進(jìn)行干化 操作。
[0014] CN101914404A公開了一種用污水處理廠污泥制備固體燃料的方法，其特征在 于：（1)污泥預(yù)處理：取污水處理廠經(jīng)機(jī)械脫水后的濕污泥，按水與濕污泥的體積質(zhì)量比 0. 5~1 : 1加入水，按質(zhì)量濃度為93%~98%工業(yè)級(jí)硫酸與濕污泥的體積質(zhì)量比5~ 20 : 1000加入硫酸，按質(zhì)量濃度為27. 5%~35%工業(yè)級(jí)雙氧水與濕污泥