申請日2013.09.29
公開(公告)日2013.12.25
IPC分類號C02F11/10; C02F11/12; C10B53/00; C10B1/00; B01D50/00; C10B57/10; C10B57/04; B01D53/04; B01D53/18; C10B53/08
摘要
本發(fā)明涉及一種污泥熱解工藝及裝置，其特征在于包括干餾爐、余熱烘干爐、除臭系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，干餾爐爐膛的下部設(shè)有燃燒器，干餾爐爐膛連接余熱烘干爐;污泥加入木屑或干污泥顆粒，混合均勻，壓濾并制污泥壓塊;污泥壓塊經(jīng)余熱烘干爐中預(yù)烘干，裝入干餾爐的內(nèi)釜干餾，干餾生成的氣體經(jīng)過凈化系統(tǒng)的分離化制成可燃?xì)怏w用于干餾爐的加熱;干餾固體殘渣用于干餾爐燃燒尾氣的過濾除臭。本發(fā)明采用低溫干餾技術(shù)，對污泥進(jìn)行無害化、資源化利用，低溫干餾產(chǎn)生的可燃?xì)怏w可用于干餾爐的加熱，循環(huán)利用回收資源，降低污泥處理中的能源消耗，減少污泥處理中對環(huán)境的污染，并且產(chǎn)出高附加值的副產(chǎn)品，既有經(jīng)濟效益，又有社會效益。
權(quán)利要求書
1.一種污泥熱解裝置，其特征在于：包括干餾爐、1~4臺余熱烘干爐及控制系統(tǒng)，所述干餾爐爐膛中設(shè)有絕氧密封的內(nèi)釜，所述干餾爐爐膛的下部設(shè)有燃燒器，所述干餾爐爐膛的出口連接所述余熱烘干爐的進(jìn)口，余熱烘干爐的出口通過引風(fēng)機連接除臭系統(tǒng);所述干餾爐內(nèi)釜的出氣孔通過抽氣機連接凈化系統(tǒng)的進(jìn)口，所述凈化系統(tǒng)的出口連接所述燃燒器的進(jìn)氣口。
2.按照權(quán)利要求1所述的污泥熱解裝置，其特征在于：所述干餾爐的內(nèi)釜連接有氮氣置換裝置。
3.按照權(quán)利要求1所述的污泥熱解裝置，其特征在于：除臭系統(tǒng)包括噴淋吸附裝置及過濾裝置，所述噴淋吸附裝置中填充有干餾固體殘渣，所述過濾裝置中填充有活性碳纖維氈。
4.按照權(quán)利要求1所述的污泥熱解裝置，其特征在于：所述燃燒器的噴射方向設(shè)置在所述干餾爐爐膛內(nèi)壁的切線方向并且略向上傾斜。
5.按照權(quán)利要求1所述的污泥熱解裝置，其特征在于：所述凈化系統(tǒng)為油水分離裝置。
6. 一種污泥熱解工藝，其特征在于：將60%≤含水率≤85%的污泥加入木屑或干污泥顆粒，在攪拌機中混合均勻，在壓濾機中壓濾至含水率≤50%，并制成條塊狀的污泥壓塊;污泥壓塊經(jīng)利用干餾爐余熱的余熱烘干爐中預(yù)烘干至含水率≤10%，裝入干餾爐的內(nèi)釜干餾，干餾爐的加熱溫度在400℃~550℃;干餾生成的氣體經(jīng)過凈化系統(tǒng)的分離凈化制成可燃?xì)怏w、木醋液、木焦油，可燃?xì)怏w用于干餾爐的加熱;干餾固體殘渣為活性炭，用于干餾爐燃燒尾氣的過濾除臭。
7.按照權(quán)利要求6所述的污泥熱解工藝，其特征在于：60%≤含水率≤85%的污泥與木屑或干污泥顆粒的重量百分比為：60%≤含水率≤85%的污泥占80%~90%，木屑或干污泥顆粒占10%~20%。
8.按照權(quán)利要求7所述的污泥熱解工藝，其特征在于：60%≤含水率≤85%的污泥與木屑或干污泥顆粒的重量百分比為：60%≤含水率≤85%的污泥占85%，木屑或干污泥顆粒占15%。
9.按照權(quán)利要求6至8任一項所述的污泥熱解工藝，其特征在于：所述干污泥顆粒的大小在1~4毫米之間。
說明書
污泥熱解工藝及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污泥污水的處理工藝及裝置，尤其是涉及一種污泥熱解工藝及裝置。
背景技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，污水的排放量越來越大，污水處理能力以及污水處理率也在不斷提高，污泥作為污水處理的副產(chǎn)品，如果不及時處理將造成嚴(yán)重的二次污染。由于污泥產(chǎn)量較大，含水率高，含有大量有機質(zhì)、病菌、寄生蟲及重金屬等，如果處理處置不當(dāng)，會給環(huán)境帶來嚴(yán)重的二次污染。傳統(tǒng)的填埋、污泥堆肥、農(nóng)用和污泥焚燒等污泥處理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有污泥的處理，按“無害化、資源化、節(jié)能降耗、低碳環(huán)保、”的國家政策，污泥的資源化利用成為污泥徹底根治的最有效途徑。
在污泥資源化利用過程中，污泥干化耗能巨大，每噸污泥若采用加熱烘干，一噸含水率為85%的濕污泥烘干至10%需要耗能64.5萬千卡，需要耗電750千瓦，需要投入的成本不少于350元/噸，污泥即使烘干以后，由于其中的化學(xué)污染物、重金屬等會在焚燒中產(chǎn)生毒氣二惡英，形成二次污染，仍需要投資治理;如果填埋也會產(chǎn)生土地癌癥與污染地下水。
發(fā)明內(nèi)容
本申請人針對上述的問題，進(jìn)行了研究改進(jìn)，提供一種污泥熱解工藝及裝置，工藝簡單合理，對污泥進(jìn)行充分的無害化、資源化利用，循環(huán)利用回收資源，降低污泥處理中的能源消耗，減少污泥處理中對環(huán)境的污染，并產(chǎn)出高附加值的副產(chǎn)品。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
一種污泥熱解裝置，包括干餾爐、1~4臺余熱烘干爐及控制系統(tǒng)，所述干餾爐爐膛中設(shè)有絕氧密封的內(nèi)釜，所述干餾爐爐膛的下部設(shè)有燃燒器，所述干餾爐爐膛的出口連接所述余熱烘干爐的進(jìn)口，余熱烘干爐的出口通過引風(fēng)機連接除臭系統(tǒng);所述干餾爐內(nèi)釜的出氣孔通過抽氣機連接凈化系統(tǒng)的進(jìn)口，所述凈化系統(tǒng)的出口連接所述燃燒器的進(jìn)氣口。
進(jìn)一步的：
所述干餾爐的內(nèi)釜連接有氮氣置換裝置
除臭系統(tǒng)包括噴淋吸附裝置及過濾裝置，所述噴淋吸附裝置中填充有干餾固體殘渣，所述過濾裝置中填充有活性碳纖維氈。
所述燃燒器的噴射方向設(shè)置在所述干餾爐爐膛內(nèi)壁的切線方向并且略向上傾斜。
所述凈化系統(tǒng)為油水分離裝置。
一種污泥熱解工藝，將60%≤含水率≤85%的污泥加入木屑或干污泥顆粒，在攪拌機中混合均勻，在壓濾機中壓濾至含水率≤50%，并制成條塊狀的污泥壓塊;污泥壓塊經(jīng)利用干餾爐余熱的余熱烘干爐中預(yù)烘干至含水率≤10%，裝入干餾爐的內(nèi)釜干餾，干餾爐的加熱溫度在400℃~550℃;干餾生成的氣體經(jīng)過凈化系統(tǒng)的分離凈化制成可燃?xì)怏w、木醋液、木焦油，可燃?xì)怏w用于干餾爐的加熱;干餾固體殘渣為活性炭，用于干餾爐燃燒尾氣的過濾除臭。
進(jìn)一步的：
60%≤含水率≤85%的污泥與木屑或干污泥顆粒的重量百分比為：60%≤含水率≤85%的污泥占80%~90%，木屑或干污泥顆粒占10%~20%。
60%≤含水率≤85%的污泥與木屑或干污泥顆粒的重量百分比為：60%≤含水率≤85%的污泥占85%，木屑或干污泥顆粒占15%。
所述干污泥顆粒的大小在1~4毫米之間。
本發(fā)明在污泥干化過程中抓住污泥的特性，不投藥，無費用投入，摻入一定比例的生物質(zhì)，如木屑等，或摻入1~4毫米顆粒的干污泥，經(jīng)過均勻的混合后，進(jìn)入壓濾機中壓濾，進(jìn)行高效以“壓”代“烘”，這樣壓濾一噸污泥耗能與烘干相比要減少十幾到幾十倍，在成本上的投入僅每噸污泥22元左右，節(jié)約了15倍左右，另外，污泥經(jīng)過壓制后的比重達(dá)1.2g/cm3，提高了裝爐量，壓塊也有利于下道工序進(jìn)行熱解(干餾)，增加經(jīng)透氣率，加熱效率高于其他的工藝及裝置。在污泥壓濾至含水率≤50%后，即進(jìn)入余熱烘干爐中進(jìn)行預(yù)烘干，達(dá)到含水率≤10%，預(yù)烘干的溫度約在200℃左右;再轉(zhuǎn)入干餾爐，加熱溫度≤550℃，污泥壓塊在升溫階段就氣化炭化，氣化產(chǎn)生的氣體經(jīng)凈化系統(tǒng)的分離凈化，每噸干污泥可產(chǎn)出300方燃?xì)?燃?xì)饪蛇_(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn))，從氣體中還可凈化出150公斤的木醋液及45公斤木焦油，干餾炭化還可產(chǎn)出300公斤的活性炭，在無害化前提下，既有經(jīng)濟效益，又有社會效益(達(dá)到完全無二次污染的要求)，可以得到1800元/噸干污泥的企業(yè)效益。經(jīng)過熱平衡測試及計算，本發(fā)明的工藝及裝置可以做到干餾產(chǎn)生的燃?xì)鉂M足干餾所需熱能的需求，做到自給自足而無需外加熱源。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明公開的一種污泥熱解工藝及裝置，采用低溫干餾技術(shù)，工藝簡單合理，對污泥進(jìn)行充分的無害化、資源化利用，低溫干餾產(chǎn)生的可燃?xì)怏w可用于干餾爐的加熱，循環(huán)利用回收資源，降低污泥處理中的能源消耗，減少污泥處理中對環(huán)境的污染，并且產(chǎn)出高附加值的木醋液、木焦油及活性炭等副產(chǎn)品，既有經(jīng)濟效益，又有社會效益。
