專利名稱：濕污泥干化處理系統(tǒng)與工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢物處理裝置與工藝，特別涉及一種濕污泥的干化處 理系統(tǒng)與處理工藝。
背景技術(shù)：
濕污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，污泥的成分極為復(fù)雜，主要
含有大約80~90%的水分，以及其他可被回收利用的有機質(zhì)、各類有機物、 多種微量元素以及可能對環(huán)境造成不良影響的病原微生物、寄生蟲卵、重 金屬等。將濕污泥進行無害化、資源化處理，是世界范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境保護 的一個重要課題。
傳統(tǒng)的濕污泥處理方法包括投海(或直接排放)、填埋以及堆肥化，但 是都存在對環(huán)境的負面影響(水質(zhì)污染、土層污染以及空氣污染等)以及 空間資源(土地和水場)的占用和浪費等缺點，已經(jīng)被越來越多的工業(yè)國 家所禁止或廢棄。近年來，污泥的焚燒處理得到日益推廣，通過焚燒能將 污泥中的絕大部分有機物質(zhì)和微生物處理掉，并將污泥完全礦化，且能達 到大規(guī)模的處理而無需占用大量的空間資源，且對環(huán)境的負面影響相對容 易控制。中國專利申請CN200410086312.5公開了一種濕污泥焚燒處理方法 及焚燒處理裝置，其將濕污泥的干燥、焚燒和煙氣無害化處理集中在單一裝置中同時進行，簡化了處理工藝；但是該處理裝置和方法中需要將濕污
泥在焚燒爐中以800 95(TC的溫度進行焚燒，對設(shè)備的要求相當高而且能耗 相對較大。采用該裝置和工藝存在前期投入較大，運行成本較高的缺陷。
日本專利JP3613567公開了一種燃料制造裝置以及燃料制造方法，是 將高濕潤廢棄物置入特定的處理容器中并通以高壓蒸汽，然后將處理容器 內(nèi)的溫度和壓力在給定范圍內(nèi)保持給定的時間，使結(jié)合分子分離，而制造 微細化燃料。實施該專利所公開的裝置及方法往往存在得到的燃料產(chǎn)物含 水較高，不能直接使用的缺點；而且在用于處理濕污泥時，得到的產(chǎn)物采 用傳統(tǒng)工藝及廢物處理行業(yè)常用的脫水裝置均不易脫水干化，只能采取自 然放置和蒸發(fā)的方式脫水，這樣的放置處理一方面占地較多，尤其是在大 規(guī)模處理廢物中，另一方面放置物在放置過程中流淌的污水和蒸發(fā)的氣體 對環(huán)境極不友好，往往會產(chǎn)生后續(xù)的對這些放置物的再一次處理，增加了 處理成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)濕污泥處理工藝中存在的能耗高、易 產(chǎn)生二次污染以及采用干化處理工藝脫水不徹底的缺陷，提供一種濕污泥 的干化處理系統(tǒng)和處理方法，以環(huán)保、節(jié)能、高資源利用率、低運行成本 的方式解決污泥資源再生問題。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種濕污泥干化處 理系統(tǒng)，其特征在于，包括低溫熱解反應(yīng)裝置，用于將濕污泥與飽和水 蒸汽進行低溫熱解反應(yīng)，使?jié)裎勰嘀械母叻肿佑袡C物轉(zhuǎn)換成低分子有機物；螺旋式離心過濾裝置，用于將熱解后的濕污泥以機械分離方式離心過濾脫 水，獲得含水率在55 60%的半干污泥；干燥裝置，用于將過濾脫水后的半
干污泥中的水分干燥脫除，獲得含水率在10~40%的干化污泥型固體燃料。
本發(fā)明提供的濕污泥干化處理系統(tǒng)，還包括過濾液回收裝置，用于收 集在離心過濾裝置中對濕污泥進行離心過濾脫水而產(chǎn)生的過濾液。
本發(fā)明提供的濕污泥干化處理系統(tǒng)，還包括蒸汽冷凝裝置，用于將低 溫熱解裝置中由飽和水蒸汽轉(zhuǎn)換而成的乏蒸汽進行冷凝收集。
本發(fā)明提供的濕污泥干化處理系統(tǒng)，還包括氣體洗滌裝置，用于對來 自蒸汽冷凝裝置和/或干燥裝置的氣體進行洗滌處理。
本發(fā)明提供的濕污泥干化處理系統(tǒng)，還包括氣體焚燒裝置，并焚燒經(jīng) 氣體洗滌裝置洗滌后的不溶性氣體。
本發(fā)明提供的濕污泥干化處理系統(tǒng)中，所述低溫熱解反應(yīng)裝置的工作
條件為溫度150~300°C，壓力1.5(K3.0MPa。
本發(fā)明還提供一種污泥干化處理工藝，其特征在于，包括以下步驟
(1) .將濕污泥原料注入低溫熱解反應(yīng)裝置，同時通入溫度為150 300 °C、壓力為1.50 3.0MPa的飽和蒸汽，并攪拌使蒸汽與濕污泥混合均勻， 濕污泥中的高分子有機物被低溫熱解為低分子有機物；
(2) .將熱解后的濕污泥送入螺旋式離心過濾裝置以機械分離方式離 心過濾脫水，獲得含水率在55~60%的半干污泥；
(3) .將脫水后的半干污泥送入干燥裝置進行干燥處理，獲得含水率 在10~40%的干化污泥型固體燃料。
上述污泥干化處理工藝中，還包括步驟(4):將離心過濾裝置中對濕污泥進行過濾脫水而產(chǎn)生的過濾液進行收集，獲得富含有機質(zhì)的液體有機 肥料。
上述污泥干化處理工藝中，還包括步驟(ll):將步驟(l)中由飽和水蒸汽 轉(zhuǎn)換而成的乏蒸汽進行冷凝收集。
上述污泥干化處理工藝中，還包括步驟(12):將步驟(ll)中經(jīng)過冷凝的 蒸汽和/或步驟(3)中來自干燥裝置的氣體進行洗滌處理，并纟每^先滌后的不溶 性氣體進行焚燒。
上述污泥干化處理工藝中，還包括歩驟(13):將步驟(ll)中產(chǎn)生的冷凝 液進行收集。
實施本發(fā)明提供的濕污泥干化處理系統(tǒng)和處理工藝，具有的有益效果 是l)環(huán)保。在密閉反應(yīng)釜中通過低溫熱解過程，迅速完成殺菌除臭過程， 后續(xù)的污泥處理過程中由于采用螺旋式離心過濾裝置進行離心過濾脫水， 處理后的污泥干化徹底，不會產(chǎn)生異味及環(huán)保問題。同時{氐纟顯熱解沒有燃 燒過程，避免了二噁英的產(chǎn)生。
2) 資源化。污泥經(jīng)處理可轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)液體有機肥料和固體肥料或燃料。
3) 減量化。由污泥制得的燃料燃燒后僅形成少量灰渣，使污泥的最終 填埋量減少90%以上。
4) 節(jié)能。通過低溫熱解過程，破壞有機物高分子結(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，后續(xù)脫7jC干燥過程可以 省略加熱烘干過程，僅通過自然風(fēng)干或者鼓風(fēng)干燥，即可將^C分降低至10
o%，大幅減少能源消耗。
5) 快速。l小時左右完成殺菌除臭，經(jīng)過鼓風(fēng)干燥，24小時內(nèi)污泥含水從80%降至最低10%。
6) 模塊化。日處理能力以10噸、50噸、100噸為單位可任意調(diào)整， 適合于各種規(guī)模城市的市政污泥(含污水廠污泥)處理。
7) 高效益。與烘干、焚燒相比，污泥處理成本明顯降低。此外，燃料 和肥料可以上市銷售，使用效果良好，獲得良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
8) 多功能。同時適用于對各種固體有機廢棄物(如廚余物、城市垃圾、 動物糞便等)的資源化和無害化處理。
附圖簡要說明


圖1是本發(fā)明提供的濕污泥干化處理系統(tǒng)和工藝一個實施例的工藝流 程圖2是本發(fā)明提供的濕污泥干化處理系統(tǒng)和工藝另一個實施例的工藝 流程圖。
具體實施方式
實施例1
如
圖1所示，是本發(fā)明的濕污泥干化處理系統(tǒng)和工藝一個實施例的工 藝流程圖。此工藝中，將濕污泥(含水約80%)投入低溫熱解反應(yīng)釜，同 時向釜內(nèi)通入壓力1.5 3.0MPa、溫度150 30(TC的飽和水蒸氣；反應(yīng)釜是 密閉的臥式壓力容器，內(nèi)設(shè)攪拌裝置；濕污泥與蒸汽在釜內(nèi)被攪拌混合均 勻，在熱力和壓力的作用下，破壞污泥中有機物高分子結(jié)構(gòu)、膠狀絮體等 固相物質(zhì)的持水結(jié)構(gòu)，將污泥中物理性和化學(xué)性的結(jié)合水充分釋放出來，從而大幅度改善污泥脫水與干燥性能，使脫水污泥中大部分水分可以通過 后續(xù)的機械分離方式以液態(tài)水形式脫出，另一部分部分隨乏蒸汽而去除。
經(jīng)熱解后的濕污泥隨后被送入臥式螺旋卸料過濾離心機進行脫水，經(jīng) 過低溫熱解后的濕污泥，在離心脫水機的作用下以機械脫水方式即可以除 去其中的大部分水分(〉70% )，經(jīng)脫水后的泥餅(半干污泥)含水率約為
55~60%。同時，也可將經(jīng)離心脫水機脫除的過濾液被收集在過濾液回收裝
置中，獲得富含有機質(zhì)的液體有機肥料。
經(jīng)離心過濾后的泥餅被送入空心槳葉式干燥機(也可選用流化床干燥 設(shè)備或氣流干燥設(shè)備等)進行干燥，通過控制干燥機的干燥強度和干燥時
間，得到含水率在10 40%的干化污泥，然后將這些干化污泥造粒，最終得 到優(yōu)質(zhì)濃縮液體有機肥料和無害無臭的粉末狀固體燃料。
實施例2
如圖2所示，是本發(fā)明的濕污泥干化處理系統(tǒng)和工藝另一個實施例的 工藝流程圖。此工藝中，在實施例1的工藝流程基礎(chǔ)上，增加了如下工藝 步驟
將低溫熱解反應(yīng)釜中由飽和水蒸汽轉(zhuǎn)換而來的乏蒸汽進行在冷凝器中 進行冷凝收集；
將經(jīng)過冷凝的蒸汽和/或來自干燥造粒裝置的氣體進行收集在氣體洗滌 裝置中進行洗滌處理，并將洗滌后的不溶性氣體進行焚燒。
同時，還可將上述冷凝器中產(chǎn)生的冷凝液連同經(jīng)離心脫水機脫除的過 濾液一起，被收集在過濾液回收裝置中，獲得富含有機質(zhì)的液體有機肥料。實施本發(fā)明的濕污泥干化處理系統(tǒng)和工藝，與傳統(tǒng)的污泥焚燒系統(tǒng)和 工藝相比，在同樣具備殺菌消毒除臭和減量化的優(yōu)點基礎(chǔ)上，本工藝還具 備運行成本低，設(shè)備投入少，資源回收程度高(產(chǎn)生燃料與肥料等)等優(yōu) 點；與普通的污泥干化工藝相比，在同樣產(chǎn)生液體肥料或燃料的基礎(chǔ)上， 本工藝具備運行成本低，能耗低，處理過程無臭味，環(huán)保程度高等優(yōu)點； 同時，本處理系統(tǒng)和工藝不僅可用于濕污泥的干化處理，還可廣泛用于處 理其它含水有機廢棄物、酒渣、果渣以及廚房廢棄物等。
權(quán)利要求
1.一種濕污泥干化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括低溫熱解反應(yīng)裝置，用于將濕污泥與飽和水蒸汽進行低溫熱解反應(yīng)，使?jié)裎勰嘀械母叻肿佑袡C物轉(zhuǎn)換成低分子有機物；螺旋式離心過濾裝置，用于將熱解后的濕污泥以機械分離方式離心過濾脫水，獲得含水率在55～60％的半干污泥；干燥裝置，用于將過濾脫水后的半干污泥中的水分干燥脫除，獲得含水率在10～40％的干化污泥型固體燃料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕污泥干化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括過濾 液回收裝置，用于收集在離心過濾裝置中對濕污泥進行離心過濾脫水而 產(chǎn)生的過濾液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕污泥干化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括蒸汽 冷凝裝置，用于將低溫熱解裝置中由飽和水蒸汽轉(zhuǎn)換而成的乏蒸汽進行 冷凝收集。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濕污泥干化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括氣體 洗滌裝置，用于對來自蒸汽冷凝裝置和/或干燥裝置的氣體進行洗滌處 理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕污泥干化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括氣體 焚燒裝置，并焚燒經(jīng)氣體洗滌裝置洗滌后的不溶性氣體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項所述的濕污泥干化處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述低溫熱解反應(yīng)裝置的工作條件為溫度150 300°C，壓力為1.50 3雇Pa。
7. —種污泥干化處理工藝，其特征在于，包括以下步驟(1) .將濕污泥原料注入低溫熱解反應(yīng)裝置，同時通入纟顯度為150~300 °C、壓力為1.50 3.0MPa的飽和蒸汽，并攪拌使蒸汽與濕污泥混合均勻， 濕污泥中的高分子有機物被低溫熱解為低分子有機物；(2) .將熱解后的濕污泥送入螺旋式離心過濾裝置以機^戒分離方式離 心過濾脫水，獲得含水率在55~60%的半干污泥；(3) .將脫水后的半干污泥送入干燥裝置進行干燥處理，獲得含水率 在10 40%的干化污泥型固體燃料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥干化處理工藝，其特征在于，還包括步驟(4): 將離心過濾裝置中對濕污泥進行過濾脫水而產(chǎn)生的過濾液進行收集，獲 得富含有機質(zhì)的液體有機肥料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥干化處理工藝，其特征在于，還包括步驟(ll): 將步驟(l)中由飽和水蒸汽轉(zhuǎn)換而成的乏蒸汽進行冷凝收集。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的污泥干化處理工藝，其特征在于，還包括步驟(12) :將步驟(ll)中經(jīng)過冷凝的蒸汽和/或步驟(3)中來自干燥裝置的氣體 進行洗滌處理，并將洗滌后的不溶性氣體進行焚燒。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的污泥干化處理工藝，其特征在于，還包括步驟(13) :將步驟(ll)中產(chǎn)生的冷凝液進行收集。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種濕污泥干化處理系統(tǒng)，包括低溫熱解反應(yīng)裝置，用于將濕污泥與飽和水蒸汽進行低溫熱解反應(yīng)，使?jié)裎勰嘀械母叻肿佑袡C物轉(zhuǎn)換成低分子有機物；螺旋式離心過濾裝置，用于將熱解后的濕污泥以機械分離方式離心過濾脫水，獲得含水率在55～60％的半干污泥；干燥裝置，用于將過濾脫水后的半干污泥中的水分干燥脫除，獲得含水率在10～40％的干化污泥型固體燃料。本發(fā)明同時也涉及采用該處理系統(tǒng)進行濕污泥干化處理的工藝。本發(fā)明的系統(tǒng)與工藝能夠以環(huán)保、節(jié)能、高資源利用率、低運行成本的方式解決污泥資源再生問題。
文檔編號C05G1/00GK101289267SQ200710074138
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者吉川邦夫, 林 張, 鈴木德彥, 黃彤宇 申請人:深圳市環(huán)源科技發(fā)展有限公司