專利名稱：一種炭化處理污泥的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及炭化資源化處置方法及其設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于炭化處理有機污泥和畜禽糞便的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，隨著國內(nèi)近年對污水處理行業(yè)的重視，建設(shè)了大量的污水處理廠，隨之帶來了污泥的處置問題，公知的出來方法主要包括干化、焚燒(干化焚燒、混燒)和堆肥，其中干化處置方式，為中間處理過程，不是最終處置手段，無法實現(xiàn)穩(wěn)定化，不能達(dá)到最大減量化， 處置成本高；焚燒方式由于是在有氧狀態(tài)下的劇烈化學(xué)反應(yīng)，會產(chǎn)生大量的氮氧化物、硫氧化物等有毒的氣體，同時產(chǎn)生劇毒物質(zhì)二噁英，也會產(chǎn)生大量的溫室氣體——二氧化碳，并伴有飛灰，需要高額的尾氣、飛灰治理成本，又由于污泥中本身蘊含大量的資源(例如氮、 磷、鉀)，焚燒方式雖然實現(xiàn)了減量化、穩(wěn)定化處理，卻將資源大量的浪費；堆肥方式則因為無法減量化、處理周期長、二次污染嚴(yán)重，堆肥產(chǎn)品市場認(rèn)同度低等原因，只能局限性的在部分地方推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供用于炭化處理有機污泥和畜禽糞便的設(shè)備和方法?？朔F(xiàn)有技術(shù)中不能形成資源利用最大化，處置過程造成的二次環(huán)境污染嚴(yán)重的問題。本發(fā)明炭化資源化處置方法不僅能大幅度提高被處理物的減量化率，最終產(chǎn)物具備穩(wěn)定化，并實現(xiàn)資源化利用，同時處置流程實現(xiàn)了無害化。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于炭化處理有機污泥和畜禽糞便的設(shè)備，關(guān)鍵設(shè)備為炭化爐；所述炭化爐進(jìn)一步包括頂部1、內(nèi)壁2、爐腔、料斗3、防堵式旋轉(zhuǎn)閥 4、預(yù)熱及輔助炭化管5、主炭化管6、高溫旋轉(zhuǎn)閥7、降溫管8、物料出口 9和燃?xì)夤?7。所述頂部1為可拆卸式，用于方便內(nèi)部部件的維修、更換；所述內(nèi)壁2為保溫材料；所述內(nèi)壁2的上部與所述頂部1結(jié)合在一起，為開蓋式結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面以鈦金板進(jìn)行覆蓋、加固，利用鈦金板高熱量反射率的特點，將熱量反射至所述設(shè)備內(nèi)部，以達(dá)到節(jié)約能源的目的；所述內(nèi)壁2的下部和兩側(cè)分別進(jìn)一步設(shè)置有電阻絲，當(dāng)所述設(shè)備使用時，首先通過電阻絲對所述爐腔加熱至炭化反應(yīng)溫度，然后投加物料。所述料斗3用于向設(shè)備內(nèi)投放物料；所述料斗3內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有攪拌裝置，用于防止污泥堆積、堵塞；所述設(shè)備在使用時，物料通過所述防堵式旋轉(zhuǎn)閥4進(jìn)入預(yù)熱及輔助炭化管5 ；所述防堵式旋轉(zhuǎn)閥4，用于阻止上部空氣進(jìn)入預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)；所述預(yù)熱及輔助炭化管5為兩個一組，所述預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有螺旋推進(jìn)軸，所述螺旋推進(jìn)軸的軸端以電機帶動旋轉(zhuǎn)，用于推動物料前進(jìn)。
所述設(shè)備進(jìn)一步設(shè)置有下落管10，所述下落管10與所述預(yù)熱及輔助炭化管5及主炭化管6相連；所述設(shè)備在使用時，當(dāng)物料在所述預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)被推進(jìn)至所述下落管10 后，依靠重力自動下落至所述主炭化管6 ；所述主炭化管6為一根，所述主炭化管6內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有螺旋推進(jìn)軸，所述螺旋推進(jìn)軸的軸端以電機帶動，用于推動物料反向前進(jìn)；所述設(shè)備在使用時，當(dāng)物料在所述主炭化管6內(nèi)完成炭化過程后，被推進(jìn)至所述高溫旋轉(zhuǎn)閥7 ；所述高溫旋轉(zhuǎn)閥7內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有水冷裝置，所述水冷裝置用于防止所述高溫旋轉(zhuǎn)閥7過熱后停車；所述高溫旋轉(zhuǎn)閥7，用于防止炭化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量氣體滲漏進(jìn)入所述降溫管8。所述降溫管8外部進(jìn)一步設(shè)有水冷套；所述降溫根據(jù)權(quán)利要求1所述用于炭化處理污泥和畜禽糞便的設(shè)備，其特征在于，管8內(nèi)部以螺旋軸進(jìn)行推進(jìn)；所述降溫管8用于對物料進(jìn)行降溫處理，使其低于燃點后，經(jīng)過所述物料出口 9排
出ο所述設(shè)備進(jìn)一步設(shè)有氣口 11和氣管12 ；所述氣口 11，與所述預(yù)熱及輔助炭化管5和所述燃?xì)夤?7相連；所述氣管12，與所述主炭化管6和所述燃?xì)夤?7相連；所述設(shè)備在使用時，物料在所述預(yù)熱及輔助炭化管5和主炭化管6內(nèi)進(jìn)行炭化，產(chǎn)生固、氣兩相物質(zhì)，固體物質(zhì)被繼續(xù)推進(jìn)，逐步從出口 9排出；所述預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)的氣體經(jīng)過所述氣口 11進(jìn)入燃?xì)夤?7，所述主炭化管6內(nèi)的氣體經(jīng)過氣管12進(jìn)入燃?xì)夤?17。所述設(shè)備進(jìn)一步設(shè)置有增壓風(fēng)機13和空氣室14 ；所述增壓風(fēng)機13，用于以鼓風(fēng)的方式，將空氣吹入所述空氣室14 ；所述空氣室14的上部設(shè)兩個空氣管；其中，第二空氣管16用于將冷空氣輸送至燃?xì)夤?7的排氣口 18，以起到降溫和加速空氣流動的作用；第一空氣管15用于將空氣輸送至燃?xì)夤?7內(nèi)部，以起到助燃的作用；所述燃?xì)夤?7、預(yù)熱及輔助炭化管5、主炭化管6的尾端均采用非固定式，以滑輪 19將每根管件進(jìn)行水平方向固定，使其只能在水平方向伸長，用于避免所述管件在加熱過程中受熱膨脹發(fā)生彎曲；所述第一空氣管15和所述第二空氣管16在與空氣室14接觸的位置進(jìn)一步設(shè)置了閥門20，用于控制空氣的流量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種用于炭化處理污泥和畜禽糞便的方法，包括以下步驟干燥步驟；炭化步驟；篩分步驟；
回混步驟；尾氣處理步驟。所述干燥步驟進(jìn)一步包括物料經(jīng)過收集，進(jìn)入干燥機，經(jīng)過干燥處理至含水率 10% 40% ；所述炭化步驟進(jìn)一步包括物料經(jīng)過干燥處理后，進(jìn)入炭化爐；所述炭化爐采用電能為啟動能源，當(dāng)炭化爐內(nèi)溫度裝置達(dá)到物料處理所需溫度后，在物料不斷投入的情況下，帶動物料輸送的電機仍在運轉(zhuǎn)，加熱用的電源切斷；物料在炭化處置過程中產(chǎn)生的可燃性氣體直接在炭化爐內(nèi)部進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的熱能用于炭化反應(yīng)所需的熱量；產(chǎn)生的燃燒后的尾氣經(jīng)過管道進(jìn)入熱轉(zhuǎn)換器，通過高溫蒸汽或?qū)嵊蛯崃拷?jīng)過管道轉(zhuǎn)移至干燥機，用于節(jié)約干燥過程中的熱量消耗。所述篩分步驟進(jìn)一步包括物料經(jīng)過炭化步驟處理后，成為粒狀和/或粉末狀黑色固體顆粒，經(jīng)過篩分裝置篩分后，篩上物冷卻后堆存、包裝、運出；所述回混步驟進(jìn)一步包括；其余約占產(chǎn)物總量20% 60%的篩下物通過管道回混進(jìn)入干燥機，用于起到成核造粒和輔助干燥的作用，降低干燥過程中的能量消耗；所述尾氣處理步驟進(jìn)一步包括經(jīng)過所述炭化步驟熱量回收的尾氣，和干燥步驟產(chǎn)生的大量尾氣通過管道進(jìn)入噴淋水洗裝置，充分降溫并去除固體懸浮物后，再經(jīng)過尾氣處理裝置達(dá)到無害化處理后排放。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于一、相對本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)1、實現(xiàn)了減量化本發(fā)明具有與焚燒方式等同的減量率，遠(yuǎn)高于干化、堆肥等其他處置方式。2、實現(xiàn)了無害化本發(fā)明實現(xiàn)了處置過程中的無害化，由于處置過程是在無氧環(huán)境中進(jìn)行的，因此無氮氧化物、硫氧化物等有毒氣體產(chǎn)生，也無劇毒物質(zhì)——二噁英的產(chǎn)生，二氧化碳的減排量相對焚燒方式可以減排約150-200kg/噸污泥(以生活污泥為例)，同時由于整個反應(yīng)過程是在常壓安定狀態(tài)下進(jìn)行，因此也無煙塵產(chǎn)生。3、實現(xiàn)了穩(wěn)定化本發(fā)明最終的產(chǎn)物為炭粒，是黑色、無味、多孔狀類似木炭的物質(zhì)，不怕受潮、便于運輸，不會像干化、堆肥等處置方式一旦受雨淋就會造成嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)害。4、實現(xiàn)了資源化炭化處置方式最終的產(chǎn)物炭粒具有多空、富含氮、磷、鉀、礦物質(zhì)等營養(yǎng)元素，因此具有多種用途，具備較高的附加值，這是焚燒等處置方式無法比擬的。例如I、附加營養(yǎng)元素制作成炭基緩釋肥；II、作為土壤改良劑，利用其多孔性改善土壤生態(tài)環(huán)境；III、直接作為緩釋劑與其他肥料混合使用，延長肥效，提高各種營養(yǎng)元素的利用率，防止流失，造成河流湖泊的污染；IV、作為脫水劑，直接應(yīng)用到污水處理廠污泥的脫水流程，提高污泥脫水率。V、作為融雪劑，直接拋灑到積雪路面，利用其黑色吸收熱量、多孔吸水的特點，可以作為現(xiàn)有鹽類融雪劑的替代品，并且可以防止污染水污染。
二、相對其它技術(shù)領(lǐng)域的同類技術(shù)1、本發(fā)明設(shè)備炭化爐采用一體化機，占地面積小于同類型設(shè)備；2、本發(fā)明采用原料炭化與其產(chǎn)生的氣體燃燒置于同一反應(yīng)釜內(nèi)的設(shè)計，充分利用熱能，減少能源消耗；3、本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè)備安全系數(shù)高，采用電能為能源，加熱過程穩(wěn)定，炭化反應(yīng)過程穩(wěn)定且均衡，不會出現(xiàn)受熱不均的情況；4、本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè)備運行過程穩(wěn)定，產(chǎn)生的噪音、震動和臭氣量非常小。


圖1為本發(fā)明實施例所述炭化爐的右視圖；圖2為本發(fā)明實施例所述炭化爐的主視圖；圖3為本發(fā)明實施例所述炭化爐的左視圖。
具體實施例方式本發(fā)明專利涉及一種針對有機污泥(主要包括但不僅限于生活污泥、造紙污泥) 和畜禽糞便的炭化資源化處置方法和關(guān)鍵設(shè)備，本方法和設(shè)備將有機污泥、畜禽糞便完全實現(xiàn)減量化、無害化、穩(wěn)定化、資源化處置，最終產(chǎn)物具備較大的附加值。以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。在本發(fā)明的一個實施例中，如圖1、2、3所示，分別為本實施例所述炭化爐的右視圖、主視圖和左視圖。其中炭化爐的頂部1為可拆卸式，以方便內(nèi)部的零件的維修、更換。炭化爐內(nèi)壁2為保溫材料，選用的材料為陶瓷保溫材料、耐火磚包括硅酸鋁、剛玉碳化硅等、保溫棉或復(fù)合型保溫材料，內(nèi)壁頂部與炭化爐頂部1結(jié)合在一起，為開蓋式結(jié)構(gòu)，內(nèi)層以鈦金板進(jìn)行覆蓋、加固，并能將熱量反射至裝置內(nèi)部。炭化爐內(nèi)壁的底部和兩側(cè)分布有電阻絲采用防震式鎳鉻絲，當(dāng)設(shè)備運轉(zhuǎn)時，先通過電阻絲對整個炭化爐爐腔加熱至炭化所需的反應(yīng)溫度，通常為700 800°C，特殊情況下，可設(shè)置范圍為500 1000°C，然后開始投加物料。物料首先進(jìn)入料斗3，該料斗內(nèi)部設(shè)有攪拌裝置，以防止污泥堆積、堵塞。物料通過防堵式旋轉(zhuǎn)閥4進(jìn)入預(yù)熱及輔助炭化管5，預(yù)熱及輔助炭化管5為兩個一組，管內(nèi)設(shè)有螺旋推進(jìn)軸，軸端以電機帶動旋轉(zhuǎn)，推動物料前進(jìn)。防堵式旋轉(zhuǎn)閥4的作用是阻止上部空氣進(jìn)入預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)。當(dāng)物料在管內(nèi)被推進(jìn)至下落管10時，依靠重力自動下落至主炭化管6，主炭化管6 為一根，內(nèi)部同樣設(shè)有螺旋推進(jìn)軸，軸端以電機帶動，推動物料反向前進(jìn)。物料在主炭化管6內(nèi)完成炭化過程后，被推進(jìn)至高溫旋轉(zhuǎn)閥7，該旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)部設(shè)有水冷裝置，以防止旋轉(zhuǎn)閥過熱后停車，該旋轉(zhuǎn)閥的作用是防止炭化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量氣體滲漏進(jìn)入降溫管8。降溫管8外部設(shè)有水冷套，內(nèi)部以螺旋軸進(jìn)行推進(jìn)，降溫管對物料進(jìn)行降溫處理， 使其低于燃點后即低于250V，經(jīng)過物料出口 9排出。
物料在預(yù)熱及輔助炭化管5和主炭化管6內(nèi)進(jìn)行炭化，產(chǎn)生固、氣兩相物質(zhì)，固體物質(zhì)被繼續(xù)推進(jìn)，逐步從出口 9排出；預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)的氣體經(jīng)過氣口 11進(jìn)入燃?xì)夤?7，主炭化管6內(nèi)的氣體經(jīng)過氣管12進(jìn)入燃?xì)夤?7。增壓風(fēng)機13以鼓風(fēng)的方式，將空氣吹入空氣室14，該空氣室頂部設(shè)兩個空氣管， 空氣管16將冷空氣輸送至燃?xì)夤?7的排氣口 18，以起到降溫的作用。空氣管15將空氣輸送至燃?xì)夤?7內(nèi)部，起到助燃的作用。燃?xì)夤?7、預(yù)熱及輔助炭化管5、主炭化管6的尾端均采用非固定式，以滑輪19將每根管子進(jìn)行水平方向固定，使其只能在水平方向伸長碳化爐在加熱過程中爐內(nèi)的各種管件會受熱膨脹，避免管件發(fā)生彎曲，空氣管15和空氣管16在與空氣室接觸的位置設(shè)置了閥門20，以控制空氣的流量。如附圖1-3所示，在本發(fā)明的另一實施例中，用于炭化處理污泥和畜禽糞便的設(shè)備，包括干燥機和炭化爐；所述炭化爐進(jìn)一步包括頂部1、內(nèi)壁2、爐腔、料斗3、防堵式旋轉(zhuǎn)閥4、預(yù)熱及輔助炭化管5、主炭化管6、高溫旋轉(zhuǎn)閥7、降溫管8、物料出口 9和燃?xì)夤?7。所述頂部1為可拆卸式，用于方便內(nèi)部部件的維修、更換；所述內(nèi)壁2為保溫材料；所述內(nèi)壁2的上部與所述頂部1結(jié)合在一起，為開蓋式結(jié)構(gòu)，以鈦金板進(jìn)行覆蓋、 加固，用于將熱量反射至所述設(shè)備內(nèi)部；所述內(nèi)壁2的下部和兩側(cè)分別進(jìn)一步設(shè)置有電阻絲，當(dāng)所述設(shè)備使用時，首先通過電阻絲對所述爐腔加熱至炭化反應(yīng)溫度，然后投加物料。所述料斗3用于向設(shè)備內(nèi)投放物料；所述料斗3內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有攪拌裝置，用于防止污泥堆積、堵塞；所述設(shè)備在使用時，物料通過所述防堵式旋轉(zhuǎn)閥4進(jìn)入預(yù)熱及輔助炭化管5 ；所述防堵式旋轉(zhuǎn)閥4，用于阻止上部空氣進(jìn)入預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)；所述預(yù)熱及輔助炭化管5為兩個一組，所述預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有螺旋推進(jìn)軸，所述螺旋推進(jìn)軸的軸端以電機帶動旋轉(zhuǎn)，用于推動物料前進(jìn)。 所述設(shè)備進(jìn)一步設(shè)置有下落管10，所述下落管10與所述預(yù)熱及輔助炭化管5及主炭化管6相連；所述設(shè)備在使用時，當(dāng)物料在所述預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)被推進(jìn)至所述下落管10 后，依靠重力自動下落至所述主炭化管6 ；所述主炭化管6為一根，所述主炭化管6內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有螺旋推進(jìn)軸，所述螺旋推進(jìn)軸的軸端以電機帶動，用于推動物料反向前進(jìn)；所述設(shè)備在使用時，當(dāng)物料在所述主炭化管6內(nèi)完成炭化過程后，被推進(jìn)至所述高溫旋轉(zhuǎn)閥7 ；所述高溫旋轉(zhuǎn)閥7內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有水冷裝置，所述水冷裝置用于防止所述高溫旋轉(zhuǎn)閥7過熱后停車；所述高溫旋轉(zhuǎn)閥7，用于防止炭化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量氣體滲漏進(jìn)入所述降溫管8。所述降溫管8外部進(jìn)一步設(shè)有水冷套；所述降溫根據(jù)權(quán)利要求1所述用于炭化處理污泥和畜禽糞便的設(shè)備，其特征在于，管8內(nèi)部以螺旋軸進(jìn)行推進(jìn)；所述降溫管8用于對物料進(jìn)行降溫處理，使其低于燃點后，經(jīng)過所述物料出口 9排
出ο所述設(shè)備進(jìn)一步設(shè)有氣口 11和氣管12 ；所述氣口 11，與所述預(yù)熱及輔助炭化管5和所述燃?xì)夤?7相連；所述氣管12，與所述主炭化管6和所述燃?xì)夤?7相連；所述設(shè)備在使用時，物料在所述預(yù)熱及輔助炭化管5和主炭化管6內(nèi)進(jìn)行炭化，產(chǎn)生固、氣兩相物質(zhì)，固體物質(zhì)被繼續(xù)推進(jìn)，逐步從出口 9排出；所述預(yù)熱及輔助炭化管5內(nèi)的氣體經(jīng)過所述氣口 11進(jìn)入燃?xì)夤?7，所述主炭化管6內(nèi)的氣體經(jīng)過氣管12進(jìn)入燃?xì)夤?17。所述設(shè)備進(jìn)一步設(shè)置有增壓風(fēng)機13和空氣室14 ；所述增壓風(fēng)機13，用于以鼓風(fēng)的方式，將空氣吹入所述空氣室14 ；所述空氣室14的上部設(shè)兩個空氣管；其中，第二空氣管16用于將冷空氣輸送至燃?xì)夤?7的排氣口 18，以起到降溫的作用；第一空氣管15用于將空氣輸送至燃?xì)夤?7內(nèi)部， 以起到助燃的作用；所述燃?xì)夤?7、預(yù)熱及輔助炭化管5、主炭化管6的尾端均采用非固定式，以滑輪 19將每根管件進(jìn)行水平方向固定，使其只能在水平方向伸長，用于避免所述管件在加熱過程中受熱膨脹發(fā)生彎曲；所述第一空氣管15和所述第二空氣管16在與空氣室14接觸的位置進(jìn)一步設(shè)置了閥門20，用于控制空氣的流量。在本發(fā)明的再一實施例中，提供了一種用于炭化處理污泥和畜禽糞便的方法。包括以下步驟1、生活污泥、造紙污泥、禽畜糞便類有機固體以下簡稱物料經(jīng)過收集，通過管道密閉式螺旋輸送管進(jìn)入干燥機，經(jīng)過干燥機處理后含水率達(dá)到10% 40% ；干燥機為目前較通用的設(shè)備，如圓盤式、槳葉式，均可。在干燥處理段，有部分最終處理產(chǎn)物一炭粒的回混，不僅可以起到造粒的作用， 同時由于其多孔的特性，可以起到提高干燥效率的作用；在炭化段產(chǎn)生大量熱解氣體燃燒后產(chǎn)生的高溫尾氣，經(jīng)過熱轉(zhuǎn)換器的能量回收后，以蒸汽或?qū)嵊蜑橥緩睫D(zhuǎn)移至干燥段，從而節(jié)約能源。物料經(jīng)過干燥處理后，其最終含水率為可控，根據(jù)物料有機質(zhì)含量的不同，有機質(zhì)含量越高通常為30 70%，最終含水率越高，有機質(zhì)含量越低，最終含水率需要相應(yīng)調(diào)低， 以達(dá)到炭化處理段的處理條件。2、物料經(jīng)過干燥處理后，通過管道密閉式螺旋輸送管，進(jìn)入料斗，通過旋轉(zhuǎn)閥隔阻空氣，物料經(jīng)過管道密閉式螺旋輸送管進(jìn)入炭化爐，炭化爐為本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè)備；物料經(jīng)過干燥段處理后，以密閉的螺旋輸送管傳送至炭化爐，起到減少物料熱量散失，隔絕空氣，避免空氣進(jìn)入炭化爐的作用。炭化爐采用電能為啟動能源，該裝置達(dá)到物料處理所需溫度后禽畜糞便通常為 500 800°C，生活污泥和造紙污泥通常為600 850°C。，在物料不斷投入的情況下，可以斷電運行只有部分帶動物料輸送的電機仍在運轉(zhuǎn)，加熱用的電源可以切斷，這是因為物料在
9該裝置的炭化處置過程中產(chǎn)生大量的可燃性氣體，包括甲烷及其他烷、烯、烴類、氫氣、一氧化碳等氣體，3、物料經(jīng)過炭化爐處理后，成為粒狀和粉末狀黑色固體顆粒，經(jīng)過篩分裝置篩分后，20% 60%的產(chǎn)物篩下物通過管道密閉式螺旋輸送管進(jìn)入干燥機，其余產(chǎn)物進(jìn)行冷卻后堆存、包裝、運出；4、回混至干燥機的固體顆粒物，可以起到成核造粒和輔助干燥的作用，降低干燥過程中的能量消耗；5、物料在炭化處置過程中產(chǎn)生大量的可燃性氣體，此氣體直接在炭化爐內(nèi)部進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的熱能用于炭化反應(yīng)所需的部分的熱量，產(chǎn)生的燃燒后的尾氣經(jīng)過管道進(jìn)入熱轉(zhuǎn)換器，通過高溫蒸汽或?qū)嵊蛯崃拷?jīng)過管道轉(zhuǎn)移至干燥機，從而節(jié)約干燥過程中的熱量消耗；6、經(jīng)過熱量回收的尾氣，通過管道進(jìn)入噴淋水洗裝置，干燥機中產(chǎn)生尾氣通過管道進(jìn)入噴淋水洗裝置，充分降溫并去除固體懸浮物后，再經(jīng)過尾氣處理裝置達(dá)到無害化處理后排放；在本發(fā)明的又一實施例中，還提供了一種用于炭化處理有機污泥和畜禽糞便的方法。包括以下步驟干燥步驟；炭化步驟；篩分步驟；回混步驟；尾氣處理步驟。所述干燥步驟進(jìn)一步包括物料經(jīng)過收集，進(jìn)入干燥機，經(jīng)過干燥處理至含水率 10% 40% ；所述炭化步驟進(jìn)一步包括物料經(jīng)過干燥處理后，進(jìn)入炭化爐；所述炭化爐采用電能為啟動能源，當(dāng)炭化爐內(nèi)溫度裝置達(dá)到物料處理所需溫度后，在物料不斷投入的情況下，帶動物料輸送的電機仍在運轉(zhuǎn)，加熱用的電源切斷；物料在炭化處置過程中產(chǎn)生的可燃性氣體直接在炭化爐內(nèi)部進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的熱能用于炭化反應(yīng)所需的熱量；產(chǎn)生的燃燒后的尾氣經(jīng)過管道進(jìn)入熱轉(zhuǎn)換器，通過高溫蒸汽或?qū)嵊蛯崃拷?jīng)過管道轉(zhuǎn)移至干燥機，用于節(jié)約干燥過程中的熱量消耗。所述篩分步驟進(jìn)一步包括物料經(jīng)過炭化步驟處理后，成為粒狀和/或粉末狀黑色固體顆粒，經(jīng)過篩分裝置篩分后，篩上物和40% 80%的篩下物冷卻后堆存、包裝、運出；所述回混步驟進(jìn)一步包括；其余20% 60%的篩下物通過管道進(jìn)入干燥機，用于起到成核造粒和輔助干燥的作用，降低干燥過程中的能量消耗；所述尾氣處理步驟進(jìn)一步包括經(jīng)過所述炭化步驟熱量回收的尾氣，通過管道進(jìn)入噴淋水洗裝置，充分降溫并去除固體懸浮物后，再經(jīng)過尾氣處理裝置達(dá)到無害化處理后排放。本發(fā)明的再一實施例中，采用如下炭化爐的使用方法將廣州獵德污水處理廠污泥50公斤(含水率80 % )通過天日干燥，曬至含水率30 %左右，得干燥污泥約14公斤，破碎至直徑1 20mm的顆粒結(jié)構(gòu)；將設(shè)備啟動，150分鐘后，溫度達(dá)到設(shè)定的工作溫度750°C， 干燥污泥以人工投料的方式投加至炭化爐入料口，經(jīng)過20分鐘后，物料完成炭化處理流程，進(jìn)入降溫冷卻階段，10分鐘后，排出爐外，成為黑色多孔狀結(jié)構(gòu)顆粒，產(chǎn)量為6. 5公斤。其炭化方法第一步取廣州獵德污水處理廠污泥10噸(含水率80% )；第二步啟動炭化爐，并將溫度設(shè)定至工作溫度750°C，150分鐘后達(dá)到所需溫度；第三步啟動槳葉式干燥機，該干燥機采用導(dǎo)熱油為加熱熱源，加熱溫度為 180 0C ；第四步采用螺旋管投料器，將污泥連續(xù)投送至槳葉干燥機，10分鐘后污泥含水率降至30%，從出料口排入螺旋輸送管，干燥污泥產(chǎn)量約為2. 85噸；第五步干燥后的污泥被螺旋輸送管以密閉的方式連續(xù)輸送至炭化爐入料口(入料口為密閉的箱式結(jié)構(gòu)，防止空氣進(jìn)去)，污泥經(jīng)過約20分鐘的炭化處理，10分鐘的降溫冷卻處理后，排出爐外；第六步炭化爐出口處接篩分機，篩孔為2. 5mm，篩下物約為30%，通關(guān)螺旋輸送管返回至干燥機，起到輔助干燥和造粒的作用，篩上物經(jīng)過噴水降溫后，包裝外運；第七步干燥污泥在炭化過程中產(chǎn)生大量熱解氣體，在炭化爐內(nèi)經(jīng)過燃燒后，釋放熱能，使得爐內(nèi)溫度超過了 750°C，炭化爐的加熱構(gòu)件停止加熱，僅在溫度低于750°C時通電加熱使得爐內(nèi)溫度不低于750°C，整個處理過程中，爐內(nèi)保持溫度為750 820°C之間；第八步熱解氣體經(jīng)過燃燒后的尾氣通過熱轉(zhuǎn)換器加熱導(dǎo)熱油箱，從而節(jié)省能源。所有上述的首要實施這一知識產(chǎn)權(quán)，并沒有設(shè)定限制其他形式的實施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，上述內(nèi)容修改，以實現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種炭化處理污泥的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 干燥步驟；炭化步驟； 篩分步驟； 回混步驟； 尾氣處理步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述炭化處理污泥的方法，其特征在于，所述干燥步驟進(jìn)一步包括 物料經(jīng)過收集，進(jìn)入干燥機，經(jīng)過干燥處理至含水率10% 40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述炭化處理污泥的方法，其特征在于，所述炭化步驟進(jìn)一步包括 物料經(jīng)過干燥處理后，進(jìn)入炭化爐；所述炭化爐采用電能為啟動能源，當(dāng)炭化爐內(nèi)溫度裝置達(dá)到物料處理所需溫度后，在物料不斷投入的情況下，帶動物料輸送的電機仍在運轉(zhuǎn)，加熱用的電源切斷；物料在炭化處置過程中產(chǎn)生的可燃性氣體直接在炭化爐內(nèi)部進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的熱能用于炭化反應(yīng)所需的熱量；產(chǎn)生的燃燒后的尾氣經(jīng)過管道進(jìn)入熱轉(zhuǎn)換器，通過高溫蒸汽或?qū)嵊蛯崃拷?jīng)過管道轉(zhuǎn)移至干燥機，用于節(jié)約干燥過程中的熱量消耗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述炭化處理污泥的方法，其特征在于，所述篩分步驟進(jìn)一步包括 物料經(jīng)過炭化步驟處理后，成為粒狀和/或粉末狀黑色固體顆粒，經(jīng)過篩分裝置篩分后，篩上物冷卻后堆存、包裝、運出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述炭化處理污泥的方法，其特征在于，所述回混步驟進(jìn)一步包括 其余占產(chǎn)物總量20% 60%的篩下物通過管道進(jìn)入干燥機，用于起到成核造粒和輔助干燥的作用，降低干燥過程中的能量消耗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述炭化處理污泥的方法，其特征在于，所述尾氣處理步驟進(jìn)一步包括經(jīng)過所述炭化步驟熱量回收的尾氣，以及干燥過程中產(chǎn)生的尾氣通過管道進(jìn)入除塵、 冷凝裝置，充分降溫并去除固體懸浮物后，再經(jīng)過尾氣處理裝置達(dá)到無害化處理后排放。
7.—種如權(quán)利要求1 6中任一項所述炭化處理污泥的方法使用的設(shè)備，其特征在于 包括干燥機和炭化爐；其特征在于，所述炭化爐進(jìn)一步包括頂部(1)、內(nèi)壁O)、爐腔、料斗 (3)、防堵式旋轉(zhuǎn)閥(4)、預(yù)熱及輔助炭化管(5)、主炭化管(6)、高溫旋轉(zhuǎn)閥(7)、降溫管(8)、 物料出口 (9)和燃?xì)夤?17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述設(shè)備，其特征在于，所述頂部(1)為可拆卸式，用于方便內(nèi)部部件的維修、更換； 所述內(nèi)壁( 為保溫材料；所述內(nèi)壁O)的上部與所述頂部(1)結(jié)合在一起，為開蓋式結(jié)構(gòu)，以鈦金板進(jìn)行覆蓋、 加固，用于將熱量反射至所述設(shè)備內(nèi)部；所述內(nèi)壁O)的下部和兩側(cè)分別進(jìn)一步設(shè)置有電阻絲，當(dāng)所述設(shè)備使用時，首先通過電阻絲對所述爐腔加熱至炭化反應(yīng)溫度，然后投加物料； 所述料斗(3)用于向設(shè)備內(nèi)投放物料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述設(shè)備，其特征在于，所述料斗(3)內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有攪拌裝置，用于防止污泥堆積、堵塞； 所述設(shè)備在使用時，物料通過所述防堵式旋轉(zhuǎn)閥(4)進(jìn)入預(yù)熱及輔助炭化管(5)； 所述防堵式旋轉(zhuǎn)閥G)，用于阻止上部空氣進(jìn)入預(yù)熱及輔助炭化管(5)內(nèi)；所述預(yù)熱及輔助炭化管(5)為兩個一組，所述預(yù)熱及輔助炭化管(5)內(nèi)部進(jìn)一步設(shè)有螺旋推進(jìn)軸，所述螺旋推進(jìn)軸的軸端以電機帶動旋轉(zhuǎn)，用于推動物料前進(jìn)；所述設(shè)備進(jìn)一步設(shè)置有下落管(10)，所述下落管(10)與所述預(yù)熱及輔助炭化管(5)及主炭化管(6)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述設(shè)備，其特征在于，所述高溫旋轉(zhuǎn)閥(7)，用于防止炭化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量氣體滲漏進(jìn)入所述降溫管⑶；所述降溫管(8)外部進(jìn)一步設(shè)有水冷套；所述降溫根據(jù)權(quán)利要求1所述用于炭化處理污泥和畜禽糞便的設(shè)備，其特征在于，管 (8)內(nèi)部以螺旋軸進(jìn)行推進(jìn)；所述降溫管(8)用于對物料進(jìn)行降溫處理，使其低于燃點后，經(jīng)過所述物料出口(9)排出；所述設(shè)備進(jìn)一步設(shè)有氣口(11)和氣管(12)；所述氣口(11)，與所述預(yù)熱及輔助炭化管( 和所述燃?xì)夤?17)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種炭化處理污泥的方法及其使用的設(shè)備。炭化處理污泥的方法，包括以下步驟干燥步驟；炭化步驟；篩分步驟；回混步驟；尾氣處理步驟。所述干燥步驟進(jìn)一步包括物料經(jīng)過收集，進(jìn)入干燥機，經(jīng)過干燥處理至含水率10％～40％。所述炭化步驟進(jìn)一步包括物料經(jīng)過干燥處理后，進(jìn)入炭化爐；所述炭化爐采用電能為啟動能源，當(dāng)炭化爐內(nèi)溫度裝置達(dá)到物料處理所需溫度后，加熱用的電源切斷。本發(fā)明方法和設(shè)備克服現(xiàn)有技術(shù)中不僅能形成資源利用最大化，處置過程二次污染的問題。還能提高被處理物的減量化率，最終產(chǎn)物具備穩(wěn)定化，并可實現(xiàn)資源化利用，處置流程無害化。
文檔編號C02F11/18GK102372414SQ201010261970
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者朱準(zhǔn)平, 李 浩 申請人:青島博邁斯環(huán)保技術(shù)有限公司