一種脫水污泥干化和焚燒處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種脫水污泥干化和焚燒處理的方法，該方法步驟為：將干污泥焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛闊嵩?，輸入噴霧干燥塔；將脫水污泥霧化，在噴霧干燥塔內(nèi)與高溫?zé)煔獠⒘骰旌希稍镏涟敫?，同時(shí)驟降煙氣溫度、吸附飛灰；噴霧干燥后的半干污泥被捕集，并進(jìn)行機(jī)械擠壓造粒；再利用噴霧干燥后的余熱煙氣將半干污泥顆粒進(jìn)一步干燥；干燥污泥顆粒送至焚燒爐進(jìn)行3T焚燒，殘?jiān)懦?；干燥后的尾氣進(jìn)行活性炭吸附，再送至除塵器和多級濕法噴淋塔凈化處理和排放。有益的效果是該方法能夠完整、高效、環(huán)保、安全地實(shí)現(xiàn)了污泥的干化焚燒處理。簡化了工藝環(huán)節(jié)，縮短了工藝路線。
【專利說明】一種脫水污泥干化和焚燒處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及市政、工業(yè)污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥的干化和焚燒處理處置技術(shù)，是一種脫水污泥干化和焚燒處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]市政、工業(yè)污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥通常含有較高的含水率，需要先進(jìn)行適度的干燥再焚燒處理；在污泥干燥過程中，為防止發(fā)生粉塵及揮發(fā)性氣體混合爆炸，需采取有效的防爆措施；為防止污泥焚燒過程中產(chǎn)生二噁英、重金屬污染環(huán)境，需要嚴(yán)格執(zhí)行“3T”焚燒、焚燒煙氣溫度驟降、飛灰捕集、吸附處理；為防止尾氣中的粉塵、酸性氣體和揮發(fā)性氣體等污染空氣，需要除塵、除酸、除臭處理；濕法噴淋產(chǎn)生的廢液需經(jīng)過污水處理；污泥焚燒產(chǎn)生的殘?jiān)杞?jīng)過鑒別用作建筑材料或填埋處理。
[0003]干燥是傳熱傳質(zhì)的過程。
[0004]經(jīng)傳導(dǎo)、對流或輻射方式，熱量從較高溫度的熱介質(zhì)傳給較低溫度的濕物料是傳熱過程，遵循傅立葉定律:傳熱速率與傳熱系數(shù)、傳熱面積及溫度差成正比，熱流與溫度梯度方向相反。傳熱的動(dòng)力是溫度差。
[0005]濕物料表面水受熱汽化蒸發(fā)，以及濕物料內(nèi)部的水分?jǐn)U散到物料表面再被蒸發(fā)，這是傳質(zhì)過程，遵循費(fèi)克定律:傳質(zhì)速率與擴(kuò)散系數(shù)、濃度差成正比，質(zhì)流與濃度梯度方向相反。傳質(zhì)的動(dòng)力是水濃度差。
[0006]干燥的過程分為表面汽化和內(nèi)部汽化兩個(gè)階段:在表面汽化階段，水分通過物料擴(kuò)散的速率大于汽化速率，水分汽化是在物料表面發(fā)生，物料的表面溫度等于濕球溫度計(jì)溫度，蒸發(fā)速率高且恒定，也稱為“恒速蒸發(fā)”階段；在內(nèi)部汽化階段，水分通過物料的擴(kuò)散速率降低，汽化面內(nèi)移，物料溫度上升，蒸發(fā)速率逐漸下降，也稱為“降速蒸發(fā)”階段。
[0007]因此，擴(kuò)大被干燥物料傳熱、傳質(zhì)面積，提高溫差和風(fēng)速，同時(shí)針對干燥過程兩個(gè)不同的階段分別采取不同的干燥方式，有利于物料干燥的進(jìn)行。
[0008]先采用噴霧干燥技術(shù)進(jìn)行脫水污泥表面汽化階段的干燥，再采用振動(dòng)干燥等直接干燥技術(shù)進(jìn)行污泥內(nèi)部汽化階段的干燥，構(gòu)成兩段式污泥干燥系統(tǒng)，能夠最大程度地符合干燥機(jī)理，獲得高產(chǎn)率和高效率。
[0009]其中，噴霧干燥技術(shù)可將粘稠的脫水污泥霧化成粒徑約200微米的細(xì)小霧滴，極大地提高了污泥的表面積，有利于傳熱傳質(zhì)；氣流霧化具有一定的細(xì)胞破壁能力，使細(xì)胞水釋出，同時(shí)破壞污泥中的膠狀體，并使大部分存在于污泥內(nèi)部的間隙水成為了表面水，強(qiáng)化了表面蒸發(fā)過程；噴霧干燥可以直接采用上千度高溫的煙氣進(jìn)行干燥，增大了傳熱介質(zhì)和物料的溫差；噴霧干燥是在高速氣流中完成，有利于水蒸汽的快速擴(kuò)散。因此，“噴霧干燥”技術(shù)非常適合脫水污泥在表面蒸發(fā)階段的干燥處理。噴霧干燥后的污泥含水率降至約30?40%，成為半干化的細(xì)微顆粒。
[0010]在污泥霧滴的表面水分蒸發(fā)完成后，干燥進(jìn)入內(nèi)部蒸發(fā)階段。噴霧干燥這種極速蒸發(fā)模式不再適合，需要一種適合污泥內(nèi)部水分緩慢擴(kuò)散至表面再被蒸發(fā)的干燥工藝。振動(dòng)或帶式或回轉(zhuǎn)窯等干燥技術(shù)在較低的溫度下進(jìn)行物料干燥，蒸發(fā)速率較低，能夠適應(yīng)內(nèi)部水分的緩慢擴(kuò)散，可通過控制物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間控制物料干燥程度。而且與噴霧干燥相同，振動(dòng)或帶式或回轉(zhuǎn)窯干燥可直接利用余熱煙氣進(jìn)行干燥，便于工藝組合。因此，振動(dòng)或帶式或回轉(zhuǎn)窯等直接干燥技術(shù)非常適合污泥在內(nèi)部蒸發(fā)階段的干燥處理。經(jīng)振動(dòng)干燥后的污泥含水率降至約10?30%。
[0011]污泥干燥有其特殊性。通常污泥在含水率約55%時(shí)粘度最高。采用噴霧干燥技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高含水率的脫水污泥在噴霧干燥塔內(nèi)(塔內(nèi)空中)直接干燥至含水率40%以下，越過了 55%的粘滯點(diǎn)，有利于后續(xù)的造粒和二次干燥處理。
[0012]將脫水污泥噴霧干燥與干污泥焚燒工藝結(jié)合，污泥焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獗恢苯佑糜谖勰鄧婌F干燥，可減少一次燃料和空氣的消耗，降低了二氧化碳和廢氣排放；污泥噴霧干燥能夠?qū)崿F(xiàn)污泥焚燒煙氣的溫度驟降處理和飛灰吸附、捕集作用，防止了二噁英、重金屬污染空氣；污泥噴霧干燥還形成了高濕低氧、極速蒸發(fā)降溫、高速氣流流通的環(huán)境，能夠防止污泥干燥時(shí)的粉塵和揮發(fā)性氣體混合爆炸的發(fā)生。
[0013]采用活性炭吸附工藝，可以進(jìn)一步吸附煙氣中的二噁英、重金屬及有機(jī)氣體；采用多級化學(xué)濕法噴淋工藝進(jìn)行尾氣凈化處理，反應(yīng)時(shí)間短，適合大流量連續(xù)煙氣處理；將化學(xué)藥劑霧化后與煙氣混合，使得反應(yīng)更加充分；多級處理方式可以分步、分別針對不同的氣體進(jìn)行處理，同時(shí)可回收煙氣中水蒸汽潛熱作為余熱資源加以利用。
[0014]干化污泥通常為細(xì)微的粉狀顆粒，焚燒時(shí)容易隨煙氣直接逸出爐膛，導(dǎo)致焚燒不完全。通常需要通過多次循環(huán)方式焚燒處理，增加了焚燒系統(tǒng)負(fù)荷，消耗更多的動(dòng)力和空氣。將干化污泥造粒后進(jìn)行焚燒處理，將大大減少煙氣中的粉塵量，且可輕易地通過控制污泥顆粒焚燒時(shí)的停留時(shí)間確保污泥燃燼率。
[0015]中國專利CN100556835C公開了一種“污泥干化、焚燒處理方法及集成裝置”。該文獻(xiàn)中通過濕污泥預(yù)處理、噴霧干燥、回轉(zhuǎn)窯3T焚燒、以及尾氣濕法噴淋完成了污泥干燥和焚燒處理，并利用污泥焚燒產(chǎn)生的煙氣回用于污泥噴霧干燥。但該專利技術(shù)采用脫水污泥調(diào)漿預(yù)處理以提高污泥的流動(dòng)性，使污泥含水率進(jìn)一步增加，污泥干燥所需熱量增加，導(dǎo)致一次燃料消耗的增加，以及二氧化碳排放的增加；該專利技術(shù)還通過補(bǔ)充新風(fēng)方式將約800°C的高溫?zé)煔庀♂尳禍刂?00?500°C后再進(jìn)入噴霧干燥塔用于干燥，降低了干燥熱效率，加大了廢氣排放量；該文獻(xiàn)中采用了一次噴霧干燥工藝和干泥粉料焚燒方式，不利于提高干燥效率和焚燒效率。
[0016]中國專利CN201406370Y公開了一種“全封閉污泥干燥和焚燒裝置”。該文獻(xiàn)中通過熱風(fēng)爐焚燒干化污泥產(chǎn)生高溫?zé)煔猓儆糜谖勰喔稍?，并配置了尾氣除塵和濕法凈化處理。但該專利技術(shù)未對污泥3T焚燒、煙氣驟降控制采取措施，容易導(dǎo)致二噁英的產(chǎn)生并污染大氣。
[0017]中國專利CN103539332A公開了 “一種污泥干化焚燒發(fā)電一體化系統(tǒng)及方法”。該文獻(xiàn)中利用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電后的乏氣，采用噴霧干燥方式完成污泥干燥，并采用流化床蒸汽爐焚燒干化污泥，所產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)一步用于蒸汽輪機(jī)發(fā)電和污泥干燥。該文獻(xiàn)中采用活性炭和UV光解技術(shù)對污泥干燥和焚燒的尾氣進(jìn)行凈化處理。但該文獻(xiàn)中技術(shù)必須與發(fā)電協(xié)同生產(chǎn)，且增加了濕污泥加水調(diào)漿預(yù)處理，未對污泥3T焚燒、煙氣驟降控制采取措施，容易導(dǎo)致二噁英的產(chǎn)生并污染大氣。
[0018]中國專利CN203442843U公開了一種“帶隔板煙囪的污泥干化焚燒過濾裝置”。中國專利CN203454157U公開了一種“單次焚燒的污泥干化焚燒過濾裝置”。上述文獻(xiàn)將高含水率的污泥直接輸入回轉(zhuǎn)窯焚燒爐中，噴射煤粉進(jìn)行污泥焚燒和二燃，回收余熱用于保溫和預(yù)熱，并通過旋風(fēng)除塵和濕法噴淋進(jìn)行尾氣凈化處理。上述文獻(xiàn)中技術(shù)直接對高含水率的污泥進(jìn)行焚燒，大大增加了燃料、空氣的消耗量，增加了二氧化碳的排放。
[0019]綜上，研發(fā)一種具有安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)高效的脫水污泥干化和焚燒處理的方法，有利于我國污泥處理技術(shù)的提高和發(fā)展。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0020]本發(fā)明的目的是提供一種脫水污泥干化和焚燒處理的方法，能夠完整、高效、環(huán)保、安全地實(shí)施脫水污泥干化和焚燒處理。
[0021]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種脫水污泥干化和焚燒處理方法，該方法是在系統(tǒng)集成裝置中進(jìn)行的，該系統(tǒng)集成裝置包括有相互連接的干污泥焚燒爐、脫水污泥輸送裝置、污泥噴霧干燥塔、污泥霧化器、干泥沉降室、混合機(jī)、造粒機(jī)、二次干燥機(jī)、干泥輸送裝置、活性炭室、除塵器、多級濕法噴淋塔、引風(fēng)機(jī)和煙筒。
[0022]該方法包括以下步驟:
[0023]I)將干污泥顆粒送入污泥焚燒爐內(nèi)，在800°C以上的溫度進(jìn)行污泥焚燒和煙氣二次焚燒，控制煙氣湍流并使焚燒停留時(shí)間達(dá)2s以上，在污泥燃值不足以維持焚燒溫度時(shí)，補(bǔ)充天然氣或燃煤或秸桿或焦炭等燃料助燃，污泥焚燒后殘?jiān)懦觯?br>
[0024]2)由脫水污泥輸送裝置將污泥輸送至噴霧干燥塔的污泥霧化器，由空壓機(jī)提供壓縮空氣實(shí)現(xiàn)氣流霧化，生成污泥霧滴；同時(shí)在引風(fēng)機(jī)作用下直接將污泥焚燒產(chǎn)生的800°C以上的高溫?zé)煔廨斎雵婌F干燥塔，與污泥霧滴并流混合干燥，在不足2s的時(shí)間內(nèi)，脫水污泥干燥成為半干污泥，煙氣溫度降至250°C以下，煙氣中的飛灰被半干污泥吸附；
[0025]3)在引風(fēng)機(jī)作用下，半干污泥和余熱煙氣、水蒸汽一起從噴霧干燥塔輸出，進(jìn)入干泥沉降室進(jìn)行氣固分離，余熱煙氣和水蒸汽輸送至二次干燥機(jī)；半干污泥被收集并輸送至混合機(jī)；
[0026]4)混合機(jī)將半干污泥與廢活性炭、除塵器捕集的污泥粉塵，以及適量的脫水污泥均勻混合，使混合料的含水率約為40%，輸送至造粒機(jī)；
[0027]5)造粒機(jī)將混合料擠壓成粒徑約為10_的顆粒，送至二次干燥機(jī)；
[0028]6)在二次干燥機(jī)內(nèi)顆粒被進(jìn)一步干燥后，由干泥輸送裝置送至污泥焚燒爐進(jìn)行焚燒；同時(shí)余熱煙氣溫度降至120°C以下，在引風(fēng)機(jī)作用下依次進(jìn)入活性炭室、除塵器、多級濕法噴淋塔進(jìn)行凈化處理；
[0029]7)活性炭室內(nèi)的活性炭吸附煙氣中的二惡英、重金屬和有機(jī)氣體，廢活性炭被輸送至混合機(jī)；
[0030]8)除塵器捕集煙氣中的污泥粉塵，粉塵被輸送至混合機(jī)；尾氣進(jìn)入多級濕法噴淋塔；
[0031]9)多級濕法噴淋塔去除尾氣中的微量粉塵、酸性氣體和殘余的有機(jī)氣體。多級濕法噴淋塔產(chǎn)生的生產(chǎn)性廢液輸送至污水處理廠處理；
[0032]10)引風(fēng)機(jī)抽取凈化后的尾氣，輸送至煙筒排放。
[0033]本發(fā)明的效果是:
[0034]I)提高了污泥焚燒、干燥熱效率，減少了一次燃料消耗，減少了二氧化碳和廢氣排放量。該方法的焚燒煙氣量=干燥煙氣量=煙氣排放量，中間過程不增加新風(fēng)，也不存在焚燒煙氣和干燥尾氣兩個(gè)空氣消耗源。在其他條件相同時(shí)，廢氣排放量最??；直接采用800°C及以上的高溫?zé)煔膺M(jìn)行干燥，在尾氣排放溫度相同的情況下，所需煙氣量少，減少了廢氣排放量；廢氣量少，則排放損失的熱量少，熱效率高；熱效率高，則消耗的燃料少，二氧化碳排放少。當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度800°C、出風(fēng)溫度120°C時(shí)，煙氣熱利用率為(800-120)/800 = 85% ;而當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度500°C、出風(fēng)溫度120°C時(shí)，煙氣熱利用率僅為(500-120)/800 = 76%,在蒸發(fā)相同水分情況下，需要更多的煙氣量，產(chǎn)生的廢氣量更大，廢氣帶走的熱量更多；
[0035]2)在污泥噴霧干燥的過程中，在不足2s的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了污泥焚燒煙氣溫度從800°C及以上溫度驟降至250°C以下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了飛灰及二惡英、重金屬吸附、捕集，無需增加污泥焚燒所需的煙氣降溫工藝及設(shè)備，也減輕了尾氣處理時(shí)飛灰捕集的負(fù)荷；
[0036]3)無脫水污泥調(diào)漿預(yù)處理，可以直接對含水率低至70%的脫水污泥進(jìn)行噴霧干燥。脫水污泥含水率越低，消耗的熱量越少；
[0037]4)污泥經(jīng)干燥一造粒一再干燥后進(jìn)行焚燒，給予污泥充分的焚燒停留時(shí)間，保證了污泥燃燼率；
[0038]5)將脫水污泥噴霧干燥工藝與干污泥焚燒工藝直接結(jié)合，形成了高濕、低氧、極速蒸發(fā)降溫、高速氣流流通的環(huán)境，有效地避免了污泥干燥時(shí)的粉塵和揮發(fā)性氣體混合爆炸的發(fā)生。將污泥噴霧干燥塔入口與污泥焚燒的二燃室直接連接時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)污泥噴霧干燥在持續(xù)的明火中進(jìn)行，可用于石油煉化等高含油污泥的干燥處理而不會(huì)發(fā)生爆炸；
[0039]6)采用污泥噴霧干燥和污泥顆粒二次干燥組成的兩段式污泥干燥工藝，最大程度地符合物料干燥的工作機(jī)理，優(yōu)化了污泥干燥過程；
[0040]7)完整的污泥干化、焚燒及尾氣處理技術(shù)，簡化了工藝環(huán)節(jié)，縮短了工藝路線。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
[0042]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例一的系統(tǒng)集成裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0043]圖中:
[0044]1、流化床焚燒熱風(fēng)爐2、污泥噴霧干燥塔3、污泥霧化器
[0045]4、干泥沉降室5、混合機(jī)6、造粒機(jī)7、二次干燥機(jī)
[0046]8、干污泥輸送裝置9、活性炭噴射器10、袋式除塵器
[0047]11、多級濕法噴淋塔12、引風(fēng)機(jī)13、煙筒
[0048]14、脫水污泥輸送裝置15、空氣壓縮機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0049]結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種脫水污泥干化和焚燒處理的方法加以說明。
[0050]本發(fā)明的一種脫水污泥干化和焚燒處理的方法，該方法是在系統(tǒng)集成裝置中進(jìn)行的，該系統(tǒng)集成裝置包括有相互連接的干污泥焚燒爐1、脫水污泥輸送裝置14、污泥噴霧干燥塔2、污泥霧化器3、空氣壓縮機(jī)15、干泥沉降室4、混合機(jī)5、造粒機(jī)6、二次干燥機(jī)7、干泥輸送裝置8、活性炭室9、除塵器10、多級濕法噴淋塔11、引風(fēng)機(jī)12和煙筒13等。
[0051]該方法包括以下步驟:
[0052]I)將干污泥顆粒送入污泥焚燒爐I內(nèi)，在800°C以上的溫度進(jìn)行污泥焚燒和煙氣二次焚燒，控制煙氣湍流并使焚燒停留時(shí)間達(dá)2s以上，在污泥燃值不足以維持焚燒溫度時(shí)，補(bǔ)充天然氣或燃煤或秸桿或焦炭等燃料助燃，污泥焚燒后殘?jiān)懦觯?br>
[0053]2)由脫水污泥輸送裝置14將污泥輸送至噴霧干燥塔2的污泥霧化器3，由空氣壓縮機(jī)15提供壓縮空氣實(shí)現(xiàn)氣流霧化，生成污泥霧滴；同時(shí)在引風(fēng)機(jī)12作用下直接將污泥焚燒產(chǎn)生的800°C以上的高溫?zé)煔廨斎雵婌F干燥塔2，與污泥霧滴并流混合干燥，在不足2s的時(shí)間內(nèi)，脫水污泥干燥成為半干污泥，煙氣溫度降至250°C以下，煙氣中的飛灰被半干污泥吸附；
[0054]3)在引風(fēng)機(jī)12作用下，半干污泥和余熱煙氣、水蒸汽一起從噴霧干燥塔2輸出，進(jìn)入干泥沉降室4進(jìn)行氣固分離，余熱煙氣和水蒸汽輸送至二次干燥機(jī)7 ;半干污泥被收集并輸送至混合機(jī)5 ；
[0055]4)混合機(jī)5將半干污泥與廢活性炭、除塵器捕集的污泥粉塵，以及適量的脫水污泥均勻混合，使混合料的含水率約為40%，輸送至造粒機(jī)6 ；
[0056]5)造粒機(jī)6將混合料擠壓成粒徑約為1mm的顆粒，送至二次干燥機(jī)7 ；
[0057]6)在二次干燥機(jī)7內(nèi)顆粒被進(jìn)一步干燥后，由干泥輸送裝置8送至污泥焚燒爐I進(jìn)行焚燒；同時(shí)余熱煙氣溫度降至120°C以下，在引風(fēng)機(jī)12作用下依次進(jìn)入活性炭室9、除塵器10、多級濕法噴淋塔11進(jìn)行凈化處理；
[0058]7)活性炭室9內(nèi)的活性炭吸附煙氣中的二惡英、重金屬和有機(jī)氣體，廢活性炭被輸送至混合機(jī)5 ；
[0059]8)除塵器10捕集煙氣中的污泥粉塵，粉塵被輸送至混合機(jī)5 ;尾氣進(jìn)入多級濕法噴淋塔11;
[0060]9)多級濕法噴淋塔11去除尾氣中的微量粉塵、酸性氣體和殘余的有機(jī)氣體。多級濕法噴淋塔11產(chǎn)生的生產(chǎn)性廢液輸送至污水處理廠處理；
[0061]10)引風(fēng)機(jī)12抽取凈化后的尾氣，輸送至煙筒13排放。
[0062]所述步驟I)和2)中污泥焚燒與污泥噴霧干燥直接結(jié)合，無換熱或降溫處理。所述步驟2)?6)中采用污泥噴霧干燥與污泥二次干燥組成兩段式干燥模式。
[0063]所述系統(tǒng)集成裝置所包括的設(shè)備為一體化的組合裝置，或?qū)婌F干燥塔2、干泥沉降室4、混合機(jī)5、造粒機(jī)6、二次干燥機(jī)7分體裝置進(jìn)行組裝集成。
[0064]所述二次干燥機(jī)7為振動(dòng)流化床干燥機(jī)或帶式干燥機(jī)或回轉(zhuǎn)窯干燥機(jī)或其他直接干燥設(shè)備。
[0065]所述干泥沉降室4為臥式沉降室或旋風(fēng)分離器或其他氣固分離設(shè)備。
[0066]所述除塵器10為袋式除塵器或旋風(fēng)除塵器等除塵設(shè)備。
[0067]實(shí)施例一:如圖2所示，適合市政及非危廢工業(yè)脫水污泥的干化和焚燒處理方法。
[0068]實(shí)施本方法的干污泥焚燒爐為流化床焚燒熱風(fēng)爐1，包括配套的二燃室、干污泥存儲(chǔ)和進(jìn)料裝置、鼓風(fēng)機(jī)等；實(shí)施本方法的污泥噴霧干燥塔2為向下并流噴霧干燥塔，其頂部入口通過煙氣管道與焚燒爐頂部的二燃室煙氣出口連接；實(shí)施本方法的污泥霧化器3為氣流霧化噴嘴，干泥沉降室4為臥式沉降室，二次干燥機(jī)7為振動(dòng)流化干燥機(jī)，活性炭室9為活性炭粉噴射器，除塵器10為袋式除塵器，多級濕法噴淋塔11為包括水泵、水箱的立式噴淋塔。
[0069]該方法的步驟是:
[0070]I)將干污泥顆粒送入污泥流化床焚燒熱風(fēng)爐I內(nèi)，在800°C以上的溫度進(jìn)行污泥焚燒和煙氣二次焚燒，控制煙氣湍流并使焚燒停留時(shí)間達(dá)2s以上，在污泥燃值不足以維持焚燒溫度時(shí)，補(bǔ)充天然氣或燃煤或秸桿或焦炭等燃料助燃，污泥焚燒后殘?jiān)懦觯?br>
[0071]2)由脫水污泥輸送裝置14將污泥輸送至噴霧干燥塔2的污泥氣流霧化器3，由空氣壓縮機(jī)15提供壓縮空氣實(shí)現(xiàn)氣流霧化，生成污泥霧滴；同時(shí)在引風(fēng)機(jī)12作用下直接將污泥焚燒產(chǎn)生的800°C以上的高溫?zé)煔廨斎雵婌F干燥塔2，與污泥霧滴并流混合干燥，在不足2s的時(shí)間內(nèi)，脫水污泥干燥成為半干污泥，煙氣溫度降至250°C以下，煙氣中的飛灰被半干污泥吸附；
[0072]3)在引風(fēng)機(jī)12作用下，半干污泥和余熱煙氣、水蒸汽一起從噴霧干燥塔2輸出，進(jìn)入臥式沉降室4進(jìn)行氣固分離，余熱煙氣和水蒸汽輸送至二次干燥機(jī)7 ;半干污泥被收集并輸送至混合機(jī)5 ；
[0073]4)混合機(jī)5將半干污泥與除塵器捕集的廢活性炭粉、污泥粉塵，以及適量的脫水污泥均勻混合，使混合料的含水率約為40%，輸送至造粒機(jī)6 ；
[0074]5)造粒機(jī)6將混合料擠壓成粒徑約為10_的顆粒，送至振動(dòng)流化干燥機(jī)7 ；
[0075]6)在二次干燥機(jī)7內(nèi)顆粒被進(jìn)一步振動(dòng)干燥后，由干泥輸送裝置8送至污泥流化床焚燒熱風(fēng)爐I進(jìn)行焚燒；同時(shí)余熱煙氣溫度降至120°C以下，在引風(fēng)機(jī)12作用下依次進(jìn)入活性炭噴射器9、袋式除塵器10、多級濕法噴淋塔11進(jìn)行凈化處理；
[0076]7)活性炭噴射器9噴射活性炭粉與煙氣混合，吸附煙氣中的二惡英、重金屬和有機(jī)氣體，廢活性炭粉隨煙氣進(jìn)入袋式除塵器10 ；
[0077]8)袋式除塵器10捕集煙氣中的活性炭粉、污泥粉塵，輸送至混合機(jī)5 ;尾氣進(jìn)入多級濕法噴淋塔11 ；
[0078]9)多級濕法噴淋塔11去除尾氣中的微量粉塵、酸性氣體和殘余的有機(jī)氣體。多級濕法噴淋塔11產(chǎn)生的生產(chǎn)性廢液輸送至污水處理廠處理；
[0079]10)引風(fēng)機(jī)12抽取凈化后的尾氣，輸送至煙筒13排放。
[0080]實(shí)施例二:適合高含油脫水污泥的干化和焚燒處理方法
[0081]實(shí)施本方法的干污泥焚燒爐I為臥式回轉(zhuǎn)窯焚燒熱風(fēng)爐，采用順流進(jìn)料，在出風(fēng)口上方設(shè)有煙氣二燃室。該焚燒熱風(fēng)爐包括配套點(diǎn)火裝置、干污泥存儲(chǔ)和進(jìn)料裝置、鼓風(fēng)機(jī)等;
[0082]實(shí)施本方法的噴霧干燥塔2為向上并流噴霧干燥塔，其底部入口與焚燒爐I 二燃室頂部的煙氣出口直接連接。實(shí)施本方法的污泥霧化器3為氣流霧化噴嘴，干泥沉降室4為臥式沉降室，二次干燥機(jī)7為振動(dòng)流化干燥機(jī)，活性炭室9為活性炭粉噴射器，除塵器10為袋式除塵器；多級濕法噴淋塔11為包括水泵、水箱的立式噴淋塔。
[0083]該方法與實(shí)施例一的不同之處是:
[0084]I)采用天然氣作為助燃燃料，維持干化污泥850°C的焚燒，以及煙氣1100°C的二次燃燒；
[0085]2)該方法的噴霧干燥塔2為向上并流噴霧干燥塔，其底部入口直接與焚燒爐I的煙氣二燃室頂部出口連接，使污泥霧化噴嘴處于持續(xù)的明火中。
[0086]實(shí)施例三:適合不同含水率脫水污泥的混合干化和焚燒處理方法
[0087]實(shí)施本方法的干污泥焚燒爐I為流化床焚燒熱風(fēng)爐，包括配套的二燃室、干污泥存儲(chǔ)和進(jìn)料裝置、鼓風(fēng)機(jī)等；實(shí)施本方法的噴霧干燥塔2為向下并流噴霧干燥塔，其頂部入口通過煙氣管道與焚燒爐頂部的二燃室煙氣出口連接；實(shí)施本方法的污泥霧化器3為氣流霧化噴嘴，干泥沉降室4為臥式沉降室，混合機(jī)5為粉碎混合機(jī)，二次干燥機(jī)7為振動(dòng)流化干燥機(jī)，活性炭室9為活性炭粉噴射器，除塵器10為袋式除塵器，多級濕法噴淋塔11為包括水泵、水箱的立式噴淋塔。
[0088]該方法與實(shí)施例一的不同之處是:
[0089]I)用含水率70%及以下的塊狀脫水污泥替代高含水率的脫水污泥輸入混合機(jī)5 ；
[0090]2)實(shí)施本方法的混合機(jī)5為粉碎混合機(jī)，可以將含水率70%及以下的塊狀污泥破碎，并與噴霧干燥產(chǎn)生的干化污泥、除塵器捕集的活性炭粉和污泥粉塵均勻混合。
【權(quán)利要求】
1.一種脫水污泥干化和焚燒處理的方法，該方法是在系統(tǒng)集成裝置中進(jìn)行的，該系統(tǒng)集成裝置包括有相互連接的干污泥焚燒爐、脫水污泥輸送裝置、污泥噴霧干燥塔、污泥霧化器、干泥沉降室、混合機(jī)、造粒機(jī)、二次干燥機(jī)、干泥輸送裝置、活性炭室、除塵器、多級濕法噴淋塔、引風(fēng)機(jī)和煙筒； 該方法包括以下步驟: 1)將干污泥顆粒送入污泥焚燒爐內(nèi)，在800°c以上的溫度進(jìn)行污泥焚燒和煙氣二次焚燒，控制煙氣湍流并使焚燒停留時(shí)間達(dá)2s以上，在污泥燃值不足以維持焚燒溫度時(shí)，補(bǔ)充天然氣或燃煤或秸桿或焦炭等燃料助燃，污泥焚燒后殘?jiān)懦觯? 2)由脫水污泥輸送裝置將污泥輸送至噴霧干燥塔的污泥霧化器，由空壓機(jī)提供壓縮空氣實(shí)現(xiàn)氣流霧化，生成污泥霧滴；同時(shí)在引風(fēng)機(jī)作用下直接將污泥焚燒產(chǎn)生的800°C以上的高溫?zé)煔廨斎雵婌F干燥塔，與污泥霧滴并流混合干燥，在不足2s的時(shí)間內(nèi)，脫水污泥干燥成為半干污泥，煙氣溫度降至250°C以下，煙氣中的飛灰被半干污泥吸附； 3)在引風(fēng)機(jī)作用下，半干污泥和余熱煙氣、水蒸汽一起從噴霧干燥塔輸出，進(jìn)入干泥沉降室進(jìn)行氣固分離，余熱煙氣和水蒸汽輸送至二次干燥機(jī)；半干污泥被收集并輸送至混合機(jī)； 4)混合機(jī)將半干污泥與廢活性炭、除塵器捕集的污泥粉塵，以及適量的脫水污泥均勻混合，使混合料的含水率約為40 %，輸送至造粒機(jī)； 5)造粒機(jī)將混合料擠壓成粒徑約為10_的顆粒，送至二次干燥機(jī)； 6)在二次干燥機(jī)內(nèi)顆粒被進(jìn)一步干燥后，由干泥輸送裝置送至污泥焚燒爐進(jìn)行焚燒；同時(shí)余熱煙氣溫度降至120°C以下，在引風(fēng)機(jī)作用下依次進(jìn)入活性炭室、除塵器、多級濕法噴淋塔進(jìn)行凈化處理； 7)活性炭室內(nèi)的活性炭吸附煙氣中的二惡英、重金屬和有機(jī)氣體，廢活性炭被輸送至混合機(jī)； 8)除塵器捕集煙氣中的污泥粉塵，粉塵被輸送至混合機(jī)；尾氣進(jìn)入多級濕法噴淋塔； 9)多級濕法噴淋塔去除尾氣中的微量粉塵、酸性氣體和殘余的有機(jī)氣體。多級濕法噴淋塔產(chǎn)生的生產(chǎn)性廢液輸送至污水處理廠處理； 10)引風(fēng)機(jī)抽取凈化后的尾氣，輸送至煙筒排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述步驟I)和2)中污泥焚燒與污泥噴霧干燥直接結(jié)合，無換熱或降溫處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述步驟2)?6)中采用污泥噴霧干燥與污泥二次干燥組成兩段式干燥模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)集成裝置，其特征是:所述系統(tǒng)集成裝置所包括的設(shè)備為一體化的組合裝置，或?qū)婌F干燥塔、干泥沉降室、混合機(jī)、造粒機(jī)、二次干燥機(jī)分體裝置進(jìn)行組裝集成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)集成裝置，其特征是:所述二次干燥機(jī)為振動(dòng)流化床干燥機(jī)或帶式干燥機(jī)或回轉(zhuǎn)窯干燥機(jī)或直接干燥設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)集成裝置，其特征是:所述干泥沉降室為臥式沉降室或旋風(fēng)分離器的氣固分離設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)集成裝置，其特征是:所述除塵器為袋式除塵器或旋風(fēng) 除塵器。
【文檔編號】F23G7/00GK104310746SQ201410592106
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】張宏志, 張會(huì)然 申請人:天津市美好生活科技有限公司