申請日2010.04.21
公開(公告)日2010.09.29
IPC分類號C02F3/30; C02F11/12
摘要
一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套系統(tǒng)及方法，屬于固體廢棄物領(lǐng)域。污泥儲存輸送系統(tǒng)，用以保證污泥的溫度安全、環(huán)保的儲存和運輸;低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置，用以破壞污泥中細胞等固相物質(zhì)的外壁結(jié)構(gòu)，改善污泥的脫水性能;板框壓濾脫水系統(tǒng)，用以處理熱調(diào)質(zhì)后的污泥進行脫水;造粒風(fēng)干系統(tǒng)，用以脫水后的污泥進行造粒和自然風(fēng)干。廢氣處理系統(tǒng)，用以將低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置產(chǎn)生的乏蒸汽進行收集處理;除臭系統(tǒng)，用以處理系統(tǒng)產(chǎn)生的臭氣系統(tǒng)。廢水處理系統(tǒng)，用以處理經(jīng)過板框壓濾處理產(chǎn)生的脫出液體;供蒸汽處理系統(tǒng)，用以提供低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置所需要的飽和蒸汽，達到了干化污泥、減少能耗、降低成本、并為污泥的后續(xù)資源化利用提供有利條件。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，主要包括：污泥儲存輸送步驟，用以保證污泥的溫度安全、環(huán)保的儲存和運輸;低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)步驟，用以破壞污泥中細胞固相物質(zhì)的外壁結(jié)構(gòu)，改善污泥的脫水性能;板框壓濾脫水步驟，用以處理熱調(diào)質(zhì)后的污泥進行脫水;造粒風(fēng)干步驟，用以脫水后的污泥進行造粒和自然風(fēng)干，其特征在于含有以下步驟：
步驟(1)將含水率為80-85%的污泥輸送至低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置中，與飽和蒸汽發(fā)生熱解反應(yīng)，破壞污泥中細胞等固相物質(zhì)的外壁結(jié)構(gòu)，改善污泥的脫水性能，反應(yīng)后污泥的含水率為83-85%，
步驟(2)將熱調(diào)質(zhì)反應(yīng)后的污泥在重力的作用下經(jīng)溜槽送入板框壓濾機中進行機械脫水，獲得含水率為30-50%的污泥，
步驟(3)脫水后污泥經(jīng)板框壓濾機輸送至攪拌造粒機中，制得粒徑為10-15mm，長為10-20mm的圓柱體物質(zhì);再通過皮帶輸送機輸送至風(fēng)干儲倉進行風(fēng)干，在24h內(nèi)將污泥含水率風(fēng)干至30%以下;獲得的污泥產(chǎn)品可作為RDF燃料再利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，其特征在于，還包括廢氣處理步驟，將步驟(1)中熱解反應(yīng)后的乏蒸汽輸送至洗滌塔中進行處理，少量的有機氣體輸送至鍋爐進行焚燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，其特征在于，還包括廢水處理步驟，將步驟(2)中產(chǎn)生的廢水進行集中處理，經(jīng)厭氧+好氧處理后達標(biāo)排放。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，其特征在于，還包括產(chǎn)生的廢水進行集中處理，經(jīng)厭氧+好氧處理后達標(biāo)排放廢水處理步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，其特征在于，還包括除臭步驟，將步驟(3)中污泥儲存裝置、風(fēng)干設(shè)備中、以及整個廠房所產(chǎn)生的廢氣經(jīng)除臭罐的處理后再進行排放。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，其特征是還包括供汽步驟，使用燃油/氣鍋爐，將產(chǎn)生的過熱飽和蒸汽輸送至步驟(1)中使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥的一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，其特征是所述低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)步驟的飽和蒸汽溫度為150-350℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，其特征是所述低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)步驟每組反應(yīng)時間為1.5-3h;所述低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置內(nèi)含有攪拌設(shè)備，攪拌速度在15-25轉(zhuǎn)/分鐘。
9.一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理裝置，其特征是主要包括：污泥儲存輸送裝置、低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置、板框壓濾脫水裝置、造粒和風(fēng)干裝置、廢氣處理裝置、除臭裝置、廢水處理裝置、供蒸汽處理裝置：
1)污泥儲存裝置的出泥口和污泥泵相連;
2)低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置頂部有污泥進料口和蒸汽入口，低部有出料口和夾套蒸汽冷凝口，乏蒸汽出口;進料口與污泥泵相連，蒸汽入口與蒸汽鍋爐蒸汽出口相連;出料口與板框壓濾脫水裝置進料口相連，夾套蒸汽冷凝口與調(diào)節(jié)池相連;乏蒸汽出口與洗滌裝置進氣口相連;
3)板框壓濾裝置的出泥口與皮帶輸送裝置、皮帶輸送裝置、攪拌造粒裝置、皮帶輸送裝置、自然風(fēng)干裝置依次相連;
4)自然風(fēng)干裝置與引風(fēng)機、洗滌裝置入口相連;
5)廢氣處理洗滌裝置與循環(huán)水泵、冷卻裝置、循環(huán)水泵依次相連;洗滌裝置的進水口與水泵，初次進水口;洗滌裝置中的冷凝水與排水泵、調(diào)節(jié)池依次相連;
6)板框壓濾裝置的出水口與調(diào)節(jié)池、污水泵、厭氧反應(yīng)裝置、好氧反應(yīng)裝置依次相連;
7)厭氧反應(yīng)裝置的沼氣出口與引風(fēng)機、沼氣儲存裝置、引風(fēng)機、蒸汽鍋爐沼氣入口依次相連;
8)污泥儲存裝置的臭氣收集口和整個廠房的引風(fēng)口與引風(fēng)機、臭氣處理裝置依次相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理裝置，其特征是所述低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置內(nèi)含有攪拌設(shè)備，攪拌速度在15-25轉(zhuǎn)/分鐘。
說明書
一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理裝置及方法，屬于固體廢棄物領(lǐng)域。本發(fā)明涉及一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理裝置，屬于固體廢棄物處理領(lǐng)域。尤其涉及對城市污水處理產(chǎn)生的污泥進行減量化、無害化、穩(wěn)定化的干化處理成套裝置。
背景技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化進程加快，污水處理廠建設(shè)的增加，污泥的產(chǎn)量也迅速增加;將從2004年的1220萬噸急劇增加到2010年的2740萬噸，由于我國絕大多數(shù)城市污水處理廠從規(guī)劃和設(shè)計時就存在嚴重的“重水輕泥”情況，現(xiàn)有污水處理設(shè)施中有污泥穩(wěn)定處理設(shè)施的還不到1/4。污泥的處理與處置已成為環(huán)境綜合治理中新的聚焦點。
污泥由于含有濃縮的無機、有機污染物，還含有大量的病原體和多種重金屬元素，因此，必須對污泥進行妥善處理。全國絕大多數(shù)污水處理廠的通常做法是，對污泥未經(jīng)處理或者經(jīng)過簡單處理后，直接運到垃圾場與垃圾混合填埋、隨意堆放，遠遠達不到衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn);還有少數(shù)是通過熱力干化、焚燒、堆肥的方式進行處理。常年的堆置，蚊蠅滋生，農(nóng)作物及各方面都將遭受毀滅性傷害，嚴重的二次污染和束手無策已經(jīng)是迫在眉睫的環(huán)境問題，這不僅違背了環(huán)境保護的原則，更談不上資源循環(huán)利用。
目前，干化+焚燒、干化+土地和建材利用等是發(fā)達國家污泥處理處置的主要工藝，也是我國污泥處理處置的發(fā)展方向。一般來說，機械脫水技術(shù)只能將污泥的含水率降至75%左右，如此高的含水率不利于污泥的后續(xù)運輸及處置，因此，要使污泥得到有效的處理和資源化的利用，污泥干化環(huán)節(jié)是不可避免的，是污泥處理處置的重要環(huán)節(jié)、關(guān)鍵技術(shù)。污泥干化主要采取的是傳統(tǒng)的熱力干化法，其具有設(shè)備成熟、干化效果穩(wěn)定的優(yōu)點;但由于污泥中含水量大，本身熱值低，干化過程中將耗費大量熱能，因此運行成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的不足，本發(fā)明提供一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理裝置及方法。
本發(fā)明提供了一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理裝置，將污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)熱處理技術(shù)與板框壓濾的機械脫水技術(shù)相聯(lián)合，針對國內(nèi)城市污泥特性及相關(guān)設(shè)備特點，通過工藝參數(shù)的控制、系統(tǒng)設(shè)備的選擇，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的能量平衡，達到了干化污泥、減少能耗、降低成本、并為污泥的后續(xù)資源化利用提供有利條件。同時，具有安全、節(jié)能、環(huán)保、資源化利用的優(yōu)點。
一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理裝置，主要包括：
污泥儲存輸送裝置，用以保證污泥的溫度安全、環(huán)保的儲存和運輸;
低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置，用以破壞污泥中細胞固相物質(zhì)的外壁結(jié)構(gòu)，改善污泥的脫水性能;
板框壓濾脫水裝置，用以處理熱調(diào)質(zhì)后的污泥進行機械脫水;
風(fēng)干裝置，用以脫水后的污泥進行造粒風(fēng)干;
廢氣處理裝置，用以將低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置產(chǎn)生的乏蒸汽進行收集處理;
除臭裝置，用以處理系統(tǒng)產(chǎn)生的臭氣。
廢水處理裝置，包括UASB厭氧生物處理及好氧生物處理設(shè)備，用以處理經(jīng)過板框壓濾處理產(chǎn)生的脫出液體;
供蒸汽處理裝置，用以提供低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置所需要的飽和蒸汽。
污泥儲存裝置接受外界進入系統(tǒng)的污泥，通過污泥泵將污泥送至低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置，反應(yīng)后的污泥通過溜槽進入板框壓榨脫水裝置進行脫水，脫水后的污泥由皮帶輸送機輸送至攪拌造粒裝置，制得的粒徑為10-15mm，長為10-20mm的圓柱體物質(zhì)輸送至風(fēng)干裝置，經(jīng)過自然干燥后的污泥可作為RDF燃料再利用;低溫調(diào)質(zhì)裝置在處理過程中產(chǎn)生的乏蒸汽需經(jīng)過洗滌塔廢氣處理裝置進行洗滌處理，剩余的少量有機氣體送至蒸汽鍋爐進行焚燒，洗滌塔的水經(jīng)過冷卻塔冷卻處理后循環(huán)利用;在板框壓濾裝置處理污泥的過程中會產(chǎn)生分離液體，需要通過廢水處理裝置處理達標(biāo)后排放;供氣裝置即蒸汽鍋爐提供低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置需要的飽和蒸汽;臭氣裝置是用以處理污泥儲存裝置和風(fēng)干裝置產(chǎn)生的廢氣。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種污泥的蒸汽低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)干化成套處理方法，主要包括：污泥儲存輸送步驟，用以保證污泥的溫度安全、環(huán)保的儲存和運輸;低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)步驟，用以破壞污泥中細胞固相物質(zhì)的外壁結(jié)構(gòu)，改善污泥的脫水性能;板框壓濾脫水步驟，用以處理熱調(diào)質(zhì)后的污泥進行脫水;造粒風(fēng)干步驟，用以脫水后的污泥進行造粒風(fēng)干，含有以下步驟：
(1)將含水率為80-85%的污泥輸送至低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置中，與飽和蒸汽發(fā)生熱解反應(yīng)，破壞污泥中細胞等固相物質(zhì)的外壁結(jié)構(gòu)，改善污泥的脫水性能，反應(yīng)后污泥的含水率為83-85%，反應(yīng)后污泥由固態(tài)轉(zhuǎn)化成流態(tài)，具有很好的流動性。
(2)將熱調(diào)質(zhì)反應(yīng)后的污泥在自重的作用下經(jīng)溜槽送入板框壓濾機中進行機械脫水，獲得含水率為40-60%的污泥，
(3)脫水后污泥經(jīng)板框壓濾機輸送至攪拌造粒機中，制得粒徑為10-15mm，長為10-20mm的圓柱體物質(zhì)。再通過轉(zhuǎn)運皮帶輸送至風(fēng)干裝置進行風(fēng)干，粉塵濃度<50mg/m2，在24h內(nèi)將污泥含水率風(fēng)干至30%以下。
(4)還包括廢氣處理步驟，將步驟(1)中熱解反應(yīng)后的廢氣輸送至洗滌塔中進行冷凝，少量的有機氣體輸送至鍋爐進行焚燒。
還包括廢水處理步驟，由厭氧和好氧反應(yīng)設(shè)備構(gòu)成，將步驟(2)、步驟(4)中產(chǎn)生的廢水進行集中處理，經(jīng)處理后達標(biāo)排放;其中在厭氧和好氧處理過程中產(chǎn)生的少量污泥由污泥收集裝置儲存，再送至污泥儲存裝置與原污泥混合進行再處理。
還包括除臭步驟，將步驟(3)中風(fēng)干儲倉中以及整個廠房所產(chǎn)生的廢氣經(jīng)除臭罐的處理后再進行排放。
還包括供汽步驟，使用燃油/氣鍋爐，將產(chǎn)生的過熱飽和蒸汽輸送至(1)中使用。
所述低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置的飽和蒸汽溫度為150-350℃。
所述低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置每組反應(yīng)時間為1.5-3h，其中熱調(diào)質(zhì)時間5-30min。
所述低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)裝置內(nèi)含有攪拌設(shè)備，攪拌速度在15-25轉(zhuǎn)/分鐘。
本發(fā)明具有的特點：
(1)安全性高。整個反應(yīng)過程無粉塵產(chǎn)生，不會發(fā)生靜電爆炸等安全隱患。
(2)減少脫水干化過程的能耗。通過低溫?zé)嵴{(diào)質(zhì)過程，破壞污泥有機物高分子結(jié)構(gòu)、膠狀絮體等固相物質(zhì)持水結(jié)構(gòu)，大幅度改善污泥脫水干燥性能，脫水后24小時內(nèi)風(fēng)干即可降低到含水率30%以下。
(3)環(huán)保。在密閉反應(yīng)器中與飽和蒸汽發(fā)生反應(yīng)，迅速完成殺菌除臭過程，后續(xù)污泥處理不會產(chǎn)生異味及環(huán)保問題。同時低溫?zé)峤鉀]有燃燒過程，避免了二惡英的產(chǎn)生。
(4)資源化再利用。污泥干化后具有一定熱值，根據(jù)污泥中有機組分量的不同，干化后可作為煤的替代燃料與輔助燃料。
能耗低，經(jīng)濟效益高。同其它熱力干化相比較能耗低，運行成本低，經(jīng)濟效益好。
市政污泥通過該系統(tǒng)經(jīng)熱解脫水后，含水率大幅度降低，達30%以下;體積減少至原來的四分之一以下，并形成粒徑在10mm左右的圓柱體型團粒，該污泥團�？梢宰鳛镽DF(Refuse Derived Fuel)燃料進行再利用。本系統(tǒng)將污泥的蒸汽熱解反應(yīng)技術(shù)與機械脫水技術(shù)相聯(lián)合，通過工藝參數(shù)的控制、系統(tǒng)設(shè)備的選擇，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的能量平衡，達到了干化污泥、減少能耗、降低成本、并為污泥的后續(xù)資源化利用提供有利條件。同時，具有安全、節(jié)能、環(huán)保、資源化利用的優(yōu)點。
