[发明专利]用于废物的湿式氧化的方法和设备

说明书

描述了废物，特别是液体(废水)和稠密体(污泥)的至少两种可泵送废物的混合物的新型湿式氧化方法。还描述了可用于此类湿式氧化方法的设备。

技术领域

本发明涉及废物的新型湿式氧化方法，具体地涉及液体(废水)和稠密体(污泥)的至少两种可泵送废物的混合物的新型湿式氧化方法，以及可用于实施这样的方法的设备。

在本说明书和所附权利要求的范围内，术语“湿式氧化”旨在意为在湿相中氧化或“潮湿氧化”，即通过使用氧气(或，作为替代物，空气)作为氧化气体导致存在于液相中的有机或无机物质氧化分解的自催化方法。

在本说明书和所附权利要求的范围内，术语“COD”旨在意为“化学需氧量”，即化学需氧量表示完全分解存在的有机或无机物质所需的以mg/l的水表示的氧气的量。

在本说明书和所附权利要求的范围内，术语“多流废物悬浮液”旨在意为至少两种不同类型的废物的混合物，优选地为废水和污泥的混合物。

背景技术

用于民用和工业源两者的废水的生物废水处理厂在其正常运行期间会产生过量的悬浮生物质，这些悬浮生物质是系统地从生产循环中提取出来的，并被称为剩余活性污泥。这些污泥的特点是通常包括在60％和75％之间的有机固体含量(由VDM/TDM，即挥发性干物质/总干物质的比例表示)，且其余25％至40％由无机固体组成。

一旦从工厂中提取出来，通常会将剩余活性污泥增稠、过滤或离心。只有增稠的污泥才能直接通过湿式氧化处理，因为它们是稠密但仍可泵送的液体。

湿式氧化方法本身是放热的，但是为了在工业上可接受的时间内操作，有必要常规地借助换热器来加热废物。与废水不同，污泥具有的弊端是用于加热污泥的换热器的表面结壳严重，导致换热器效率在短时间内降低，这迫使需要频繁清洗，造成经济开销和设施效率的损失。

通常，在用于废水湿式氧化的反应器中，存在并流的液体和气体流。

以申请人的名义提出的欧洲专利申请号1695944描述了适用于将剩余活性污泥转化成基本上为无机且惰性粉末的湿式氧化方法。

以申请人名义提出的欧洲专利申请号1609765描述了适用于处理至少在输入温度和COD上彼此不同的至少两种废物的湿式氧化方法。

发明内容

关于现有技术的湿式氧化方法，申请人指出，这样的程序限制了同时净化不同废物的可能性，因而引起了不期望的费用增加。

传统的氧化方法还具有例如与换热器结垢以及在加热期间在装置的每个部件表面产生的固体化合物的沉积相关的技术上的弊端。

此外，申请人还发现在污泥进料的情况下，为了防止固体堆积，必须采用一种系统将其转移出反应器。

然而，由于潜在的大量结垢，进料废物的性质不允许采用能够局部地增加速率和固体输送的静态混合系统。

从外部进行动力(机械)混合需要使用高压和高温运转的混合器和/或循环泵，这需要安装并管理昂贵且复杂的密封系统。此外，悬浮固体的磨蚀性质会导致机械装置的相当大的磨损。

因此，申请人决定解决此问题，并提供能够减少和/或解决上述缺点的用于合并处理液体(废水)和稠密体(污泥)废物的悬浮液的新型湿式氧化方法。

在本说明书和所附权利要求的范围内，表达“至少两种废物的悬浮液”旨在意为至少两种不同类型的废物的混合物，即与抗生物氧化的废水混合的生物源(或不同源，前提是它们的特点是高有机物质含量)的污泥。

这种类型的废物的特点是伴随有机基质有一定量(或多或少高)的无机固体。

虽然有机固体被完全破坏或在部分破坏后溶解，但无机固体基本上没有被氧化反应涉及，使得留下了几乎不变的进料悬浮液的无机固体含量。