公開(公告)日2015.01.07
IPC分類號C02F11/00; C02F11/10; C02F11/12
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥處理工藝，其步驟包括：1)對污泥進行滅菌處理，以殺滅污泥中的微生物;2)對滅菌后的污泥依次進行脫水處理和干化處理，以降低污泥的含水率;3)對干化處理后的污泥進行分離，對分離出的污泥進行高溫等離子處理，對分離出的煙氣進行再燃燒處理;4)對再燃燒處理中產(chǎn)生的煙氣進行污泥-煙氣分離，并對分離出的污泥再次進行高溫等離子處理，對分離出的煙氣進行凈化冷卻處理。本發(fā)明還公開了一種可進行上述處理工藝的污泥處理系統(tǒng)，包括滅菌裝置、脫水裝置、干化裝置、等離子氣化或等離子玻璃化裝置，以及凈化裝置�？蓪崿F(xiàn)對污泥的無害化、減量化及資源化處理，不產(chǎn)生二次污染，安全可靠，可實現(xiàn)對污泥的徹底處理。
權利要求書
1.一種污泥處理工藝，其特征在于：包括以下處理步驟：
1)對污泥進行滅菌處理，以殺滅污泥中的微生物;
2)對滅菌后的污泥依次進行脫水處理和干化處理，以降低污泥的含水率;
3)對干化處理后的污泥進行分離，對分離出的污泥進行高溫等離子處理，對分離出 的煙氣進行再燃燒處理;
4)對再燃燒處理中產(chǎn)生的煙氣進行污泥-煙氣分離，并對分離出的污泥再次進行高 溫等離子處理，對分離出的煙氣進行凈化冷卻處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的處理工藝，其特征在于：步驟1)中所述的滅菌處理為超 聲波滅菌處理，且超聲波的頻率不低于40kHz。
3.根據(jù)權利要求1所述的處理工藝，其特征在于：步驟2)中所述的脫水處理采用 的是機械脫水處理，所述的干化處理采用的是射流干化處理。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的處理工藝，其特征在于：步驟2)中所述的干化處理 中還包括粉碎處理，使污泥的粒徑不大于200目。
5.根據(jù)權利要求1所述的處理工藝，其特征在于：步驟3)和4)中所述的高溫等 離子處理為高溫等離子氣化處理或高溫等離子玻璃化處理。
6.根據(jù)權利要求5中所述的處理工藝，其特征在于：若污泥的熱值高于2000kcal/kg， 則對污泥進行高溫等離子氣化處理，反之，則對污泥進行高溫等離子玻璃化處理。
7.根據(jù)權利要求1所述的處理工藝，其特征在于：對步驟3)和4)中所述的高溫 等離子處理過程中產(chǎn)生的煙氣進行凈化冷卻處理;凈化冷卻處理后的煙氣返回至干化處理 步驟中。
8.一種污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：包括滅菌裝置、脫水裝置、干化裝置、等離子 氣化或等離子玻璃化裝置，以及凈化裝置，所述等離子氣化或等離子玻璃化裝置包括初級 捕收裝置、等離子再燃裝置、次級捕收裝置以及等離子氣化爐或等離子玻璃化爐，其中， 所述滅菌裝置的入水口與待處理污泥相連，其出水經(jīng)脫水裝置脫水后進入到干化裝置中， 干化裝置中干化產(chǎn)生的污泥進入到初級捕收裝置中進行分離，分離出的污泥進入到等離子 氣化爐或等離子玻璃化爐中，初級捕收裝置中分離出的煙氣進入到等離子再燃裝置中進行 再燃燒，再燃燒產(chǎn)生的煙氣進入到次級捕收裝置中進行煙氣-污泥的再分離，分離出的污 泥進入等離子氣化爐或等離子玻璃化爐中，分離出的煙氣進入到凈化裝置中凈化冷卻后可 返回至干化裝置中。
9.根據(jù)權利要求8所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：所述滅菌裝置為超聲波發(fā)生 器，且其頻率不小于40kHz;所述干化裝置為射流干化機。
10.根據(jù)權利要求8所述的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于：若初級捕收裝置和次級捕 收裝置分離出的污泥的熱值高于2000kcal/kg，則進入等離子氣化爐進行處理，反之，則 進入等離子玻璃化爐中進行處理。
說明書
一種污泥處理工藝及系統(tǒng)
技術領域
本發(fā)明涉及一種污泥處理系統(tǒng)，具體涉及一種利用高溫等離子氣化技術對污泥進行 無害化處理的污泥處理工藝，此外，本發(fā)明還涉及一種利用該處理工藝對污泥進行處理的 處理系統(tǒng)，適用于市政污泥、工業(yè)污泥等泥狀固體廢物的處理，屬于環(huán)保領域。
背景技術
污泥是污水處理過程中的產(chǎn)物，具有成分復雜、呈膠體狀、性質不穩(wěn)定、易腐化發(fā) 臭、重金屬、有毒有害污染物含量高、含水率高、脫水性差、不易脫水且含有大量病原菌 及寄生蟲卵等特點。此類污泥若得不到合適的處理將會對環(huán)境、人類及動物健康等造成較 大的危害。
目前，污泥的處理工藝主要包括污泥干化處理和污泥處置兩大類。其中，污泥干化 處理主要包括以熱傳遞的方式，通過加熱來蒸發(fā)水分，實現(xiàn)干化處理以及通過添加添加劑 然后采用機械壓榨等脫水的方式來實現(xiàn)干化處理。而污泥處置工藝主要包括厭氧發(fā)酵、好 氧發(fā)酵、協(xié)同處置(包括水泥廠協(xié)同焚燒、電廠協(xié)同焚燒、垃圾協(xié)同焚燒等)、簡單填埋 以及生產(chǎn)肥料等。
然而，采用上述處理工藝存在以下技術缺陷：1)熱傳遞蒸發(fā)干燥過程會消耗大量的 熱量，能耗大，且污泥在受熱過程中會排放大量惡臭氣體;2)常規(guī)機械脫水干化過程需 要添加大量的添加劑，成本較高，脫水干化效果不明顯，且處理過程中有可能將污泥轉變 成化學污泥，給后續(xù)處置造成限制;3)厭氧發(fā)酵處置過程受污泥成分變化影響較大，處 置效率低;4)好氧發(fā)酵處置的能耗較高，基礎投資大，受污泥成分變化影響大;5)協(xié)同 焚燒處置過程中可能會產(chǎn)生二噁英等有毒有害氣體，且不能徹底解決污泥中所含有的重金 屬等有毒有害物質的污染問題;6)簡單填埋近年來逐漸被禁止，此種處理方式將產(chǎn)生嚴 重的環(huán)境污染問題;7)以污泥生產(chǎn)的肥料中，有可能含有重金屬等污染物，限制了其用 途，僅可適用于園林綠化，且存在引起環(huán)境污染和食物鏈污染的風險。因此，開發(fā)一種安 全環(huán)保、不產(chǎn)生二次污染的污泥處理系統(tǒng)和/或工藝是當前亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種安全環(huán)保、不產(chǎn)生二次污染、且 污泥處理效率高的處理工藝，本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用該工藝對污泥進行處理 的處理系統(tǒng)，適用于市政污泥、工業(yè)污泥等泥狀固體廢物的處理。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
一種污泥處理工藝，包括以下處理步驟：
1)對污泥進行滅菌處理，以殺滅污泥中的微生物;
2)對滅菌后的污泥依次進行脫水處理和干化處理，以降低污泥的含水率;
3)對干化處理后的污泥進行分離，對分離出的污泥進行高溫等離子處理，對分離出 的煙氣進行再燃燒處理;
4)對再燃燒處理中產(chǎn)生的煙氣進行污泥-煙氣分離，并對分離出的污泥再次進行高 溫等離子處理，對分離出的煙氣進行凈化冷卻處理。
優(yōu)選的是：步驟1)中所述的滅菌處理為超聲波滅菌處理，且超聲波的頻率不低于 40kHz。
優(yōu)選的是：步驟2)中所述的脫水處理采用的是機械脫水處理，以脫除污泥中大部 分的游離態(tài)水，所述的干化處理采用的是射流干化處理，以對污泥和其中的水分進行解離。
優(yōu)選的是：步驟2)中所述的干化處理中還可包括粉碎處理，使污泥的粒徑不大于 200目。
優(yōu)選的是：步驟3)和4)中所述的高溫等離子處理為高溫等離子氣化處理或高溫等 離子玻璃化處理。
優(yōu)選的是：若污泥的熱值高于2000kcal/kg，則對污泥進行高溫等離子氣化處理，反 之，則對污泥進行高溫等離子玻璃化處理。
優(yōu)選的是：對步驟3)和4)中所述的高溫等離子處理過程中產(chǎn)生的煙氣進行凈化冷 卻處理，凈化冷卻處理后的煙氣返回至干化處理步驟中。
本發(fā)明的另一目的，一種污泥處理系統(tǒng)，包括滅菌裝置、脫水裝置、干化裝置、等 離子氣化或等離子玻璃化裝置，以及凈化裝置，所述等離子氣化或等離子玻璃化裝置包括 初級捕收裝置、等離子再燃裝置、次級捕收裝置以及等離子氣化爐或等離子玻璃化爐，其 中，所述滅菌裝置的入水口與待處理污泥相連，其出水經(jīng)脫水裝置脫水后進入到干化裝置 中，干化裝置中干化產(chǎn)生的污泥進入到初級捕收裝置中進行分離，分離出的污泥進入到等 離子氣化爐或等離子玻璃化爐中，初級捕收裝置中分離出的煙氣進入到等離子再燃裝置中 進行再燃燒，再燃燒產(chǎn)生的煙氣進入到次級捕收裝置中進行煙氣-污泥的再分離，分離出 的污泥進入等離子氣化爐或等離子玻璃化爐中，分離出的煙氣進入到凈化裝置中凈化冷卻 后可返回至干化裝置中。
優(yōu)選的是：所述滅菌裝置為超聲波發(fā)生器，且其頻率不小于40kHz;所述干化裝置 為射流干化機。
優(yōu)選的是：若初級捕收裝置和次級捕收裝置分離出的污泥的熱值高于2000kcal/kg， 則進入等離子氣化爐進行處理，反之，則進入等離子玻璃化爐中進行處理。
本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的污泥處理工藝完整，可實現(xiàn)對污泥的無害化、減 量化及資源化處理，且整套工藝安全環(huán)保，無需額外添加任何添加劑，不產(chǎn)生二次污染， 安全可靠，可實現(xiàn)污泥的徹底處理，將污泥由廢棄物轉變?yōu)橘Y源。此外，本發(fā)明的處理系 統(tǒng)采用模塊化設計和自動控制，占地面積小，運營成本低，不僅適用于污水處理廠產(chǎn)生的 污泥處理，也適用于處理市政污泥、化工污泥等其它類型的污泥。
