污泥減量化資源化處理裝置制造方法
【專利摘要】一種污泥減量化資源化處理裝置，噴霧干燥塔出料口、煤箱與熱解爐的進(jìn)料器連接，熱解爐的熱解炭出料口與焚燒爐進(jìn)料口連接，熱解爐煙氣出口與噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸附床連接，熱解爐返料出口經(jīng)耐高溫風(fēng)機(jī)與返料進(jìn)口連接，焚燒爐煙氣出口與噴霧干燥塔進(jìn)風(fēng)口連接，煙氣管與焚燒爐下方的進(jìn)風(fēng)口連接。本實用新型的優(yōu)點是：形成集脫水、污泥干化、干化污泥熱解、熱解產(chǎn)物高值利用、污泥炭焚燒減量化、實現(xiàn)能量回收、同時尾氣凈化功能于一體的新型污泥清潔處理和自我循環(huán)的綠色污泥處理處置裝備，焚燒灰渣作建材原料，減量率達(dá)96％以上，整個系統(tǒng)反應(yīng)過程中無二噁英生成及排放，實現(xiàn)污染物零排放，降低能源消耗和處理成本。
【專利說明】污泥減量化資源化處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于固體廢棄物的處理領(lǐng)域，具體涉及到一種污泥減量化資源化處理 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市的發(fā)展，污水處理率的提高，污泥產(chǎn)量越來越大，污水處理廠污泥的出路 問題已經(jīng)成為一個復(fù)雜的環(huán)境問題，并引起廣泛的關(guān)注。城市污泥是城市生活污水在進(jìn)行 凈化處理過程中產(chǎn)生的高含水固體，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌、各種病原體、難降解有機(jī)物、 重金屬以及有機(jī)、無機(jī)顆粒組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體，是一類危害性極大的固體廢棄物， 如果不加以徹底處理與控制，將會對環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染和極大危害。如何安全經(jīng)濟(jì) 地處理處置城市污泥已成為世界共同面臨的環(huán)境難題。
[0003] 目前，城市污泥的主要處理方法有土地利用、填埋、焚燒和海洋傾倒等。填埋處理 方法大量占用土地，處理不當(dāng)很容易泄露而造成地表水和地下水的污染。
[0004] 由于污泥中成分復(fù)雜，有害物質(zhì)較多，導(dǎo)致污泥堆肥在實際應(yīng)用中存在較多的限 制；污泥填海會對海洋生物造成危害，嚴(yán)重污染海洋環(huán)境，已被國際公約所禁止；傳統(tǒng)的焚 燒法最大優(yōu)點是污泥體積的大量減少，并且可以達(dá)到殺菌穩(wěn)定的目的，同時改善熱效率，但 焚燒廢氣中含有二噁英等揮發(fā)性有機(jī)物，導(dǎo)致廢氣處理費用非常高。這些方法都沒有很好 地解決污泥對環(huán)境的二次污染以及作為資源加以合理利用的問題。
[0005] 例如：中國專利，申請?zhí)枮?01210046929. 9, 一種一體化污泥干化焚燒處理方法， 它是用脫水機(jī)處理后使污泥含水率70-90%，進(jìn)行噴霧干燥，再進(jìn)流化床焚燒，部分煙氣返 回流化床焚燒爐。干污泥含水率5-25%，焚燒溫度850-900°C，焚燒爐中需要添加輔助燃料 煤、油、天然氣、生物質(zhì)和廢棄物。這種污泥干化焚燒處理方法，污泥經(jīng)干燥后直接進(jìn)行焚 燒，可能會產(chǎn)生二噁英等對人體有害氣體，污染環(huán)境；焚燒中還需添加輔助燃料，煤的燃燒 會產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體。
[0006] 中國專利，申請?zhí)枮?01210585465. 9, 一種焚燒及污泥干化工藝，它是熱解焚燒固 體可燃廢料，產(chǎn)生的1KKTC高溫?zé)煔饨o回轉(zhuǎn)窯提供熱源，污泥在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)充分干化、熱解、 燃燒，產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入燃燒室，進(jìn)行900°C -1KKTC的進(jìn)一步提溫灼燒，使其燃燒效果與破 壞去除率達(dá)99. 9 %以上，氣體停留時間大于2S，有效破壞率達(dá)到99 %，然后進(jìn)入尾氣的降 溫、脫酸、沉積、除灰處理系統(tǒng)。這種焚燒及污泥干化工藝存在的缺陷是：回轉(zhuǎn)窯的熱源由熱 解焚燒固體可燃廢料產(chǎn)生的高溫?zé)煔馓峁?，熱解焚燒固體可燃廢料會產(chǎn)生二氧化硫、二噁 英等有害氣體，造成環(huán)境污染；同時，還要消耗大量的能源；另外，尾氣還需要經(jīng)過降溫、脫 酸、沉積和除灰處理，過程較復(fù)雜。
[0007] 因此，開發(fā)一種將污泥實現(xiàn)減量化、資源化處理的方法及使用結(jié)構(gòu)合理的污泥減 量化、資源化處理裝置具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。 實用新型內(nèi)容
[0008] 本實用新型的目的在于克服上述的缺陷，提供一種污泥減量化資源化處理裝置， 它實現(xiàn)污泥減量化、無害化、資源化利用，尾氣清潔排放，焚燒灰渣用作建材原料，減量率達(dá) 96%以上，實現(xiàn)污染物零排放。
[0009] 本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種污泥減量化資源化處理裝 置，其特征在于：它包括污泥泵、空壓機(jī)、噴霧干燥塔、煤箱、進(jìn)料器、熱解爐、耐高溫風(fēng)機(jī)、流 化床焚燒爐、送風(fēng)機(jī)、噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸附床；所述污泥泵和空壓機(jī)與噴霧干燥塔 頂部的霧化噴嘴連接，噴霧干燥塔的排氣口與煙氣管連接，噴霧干燥塔底部的出料口和煤 箱與熱解爐的進(jìn)料器連接，熱解爐返料出口與耐高溫風(fēng)機(jī)連接，耐高溫風(fēng)機(jī)與熱解爐返料 進(jìn)口連接，熱解爐的熱解炭出料口與焚燒爐進(jìn)料口連接，焚燒爐的煙氣出口與噴霧干燥塔 上方的進(jìn)風(fēng)口連接，焚燒爐底部設(shè)置灰渣出口，熱解爐的煙氣出口與煙氣管連接，煙氣管依 次與噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸附床連接，煙氣管與送風(fēng)機(jī)連接，送風(fēng)機(jī)與焚燒爐下方的 進(jìn)風(fēng)口連接。
[0010] 所述噴霧干燥塔的排氣口與煙氣管之間通過旋風(fēng)分離器連接，噴霧干燥塔的排氣 口與旋風(fēng)分離器上方的進(jìn)氣口連接，旋風(fēng)分離器頂部的排氣口與煙氣管連接，旋風(fēng)分離器 底部的排料口與熱解爐的進(jìn)料器連接。
[0011] 本實用新型的優(yōu)點和有益效果是：
[0012] 1、實現(xiàn)污泥干化、熱解、焚燒相結(jié)合的資源化處理：運用噴霧干燥-熱解炭化-流 化床焚燒-產(chǎn)物資源化高值利用集成工藝，形成一整套集脫水、污泥干化、干化污泥熱解、 熱解產(chǎn)物高值利用、污泥炭焚燒減量化、實現(xiàn)能量回收、同時尾氣凈化等功能于一體的新型 污泥清潔處理和自我循環(huán)的綠色污泥處理處置裝備，實現(xiàn)污泥減量化、無害化、資源化利 用，尾氣清潔排放，焚燒灰渣用作建材原料，減量率達(dá)96%以上，實現(xiàn)污染物零排放。
[0013] 2、將焚燒爐高溫?zé)煔庾鳛閲婌F干燥直接能源，煙氣低位熱源作為焚燒熱風(fēng)循環(huán)利 用，排放尾氣溫度降到60°C以下，熱能綜合利用率達(dá)到95 %，熱解氣、熱解油混合物回燃作 為熱解能源，降低整個系統(tǒng)的能源消耗，大大降低了處理成本。
[0014] 3、一方面熱解采用全密閉設(shè)計在無氧環(huán)境下進(jìn)行，抑制了二噁英類物質(zhì)等有害氣 體的產(chǎn)生，同時熱解反應(yīng)煤的摻入，不僅補充了能量，煤中的硫也同樣抵制了二噁英的生 成；另一方面采用950°C以上焚燒溫度，使殘余二噁英分解，以確保整個系統(tǒng)反應(yīng)過程中無 二噁英生成及排放。
[0015] 4、實現(xiàn)污泥資源化回收率達(dá)95 %，污泥減量率96 %以上，對重金屬的固化率達(dá) 95%以上，無二次污染。
[0016] 5、在熱解反應(yīng)前加入煤，而不是在焚燒前加入煤，既提高了熱值，又不會產(chǎn)生有害 氣體，避免了煤燃燒對大氣的污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖：
[0018] 其中：1_污泥泵，2-空壓機(jī)，3-霧化噴嘴，4-進(jìn)風(fēng)口，5-噴霧干燥塔，6-出料口， 7_排氣口，8-進(jìn)氣口，9-旋風(fēng)分離器，10-排料口，11-排氣口，12-煤箱，13-螺旋進(jìn)料器， 14-熱解爐，15-返料出口，16-耐高溫風(fēng)機(jī)，17-返料進(jìn)口，18-煙氣出口，19-熱解炭出料 口，20-焚燒爐進(jìn)料口，21-流化床焚燒爐，22-高溫?zé)煔獬隹冢?3-灰渣出口，24-進(jìn)風(fēng)口， 25-送風(fēng)機(jī)，26-噴淋塔，27-脫霧裝置，28-活性炭吸附床，29-煙囪，30-煙氣管。

【具體實施方式】
[0019] 實施例：如圖1所示，一種污泥減量化資源化處理裝置，它是將污泥泵1和空壓機(jī) 2與噴霧干燥塔5頂部霧化噴嘴3連接，噴霧干燥塔5的排氣口 7與旋風(fēng)分離器9上方的進(jìn) 氣口 8連接，噴霧干燥塔5底部的出料口 6和旋風(fēng)分離器9底部的排料口 10、煤箱12與熱 解爐14的螺旋進(jìn)料器13連接，熱解爐14返料出口 15與耐高溫風(fēng)機(jī)16連接，耐高溫風(fēng)機(jī) 16與熱解爐14返料進(jìn)口 17連接，熱解爐14的熱解炭出料口 19與焚燒爐進(jìn)料口 20連接， 流化床焚燒爐21的高溫?zé)煔獬隹?22與噴霧干燥塔5上方的進(jìn)風(fēng)口 4連接，灰渣出口 23在 流化床焚燒爐21底部，旋風(fēng)分離器9頂部的排氣口 11與煙氣管30連接，熱解爐14的煙氣 出口 18與煙氣管30連接，煙氣管30與噴淋塔26連接，噴淋塔26與脫霧裝置27連接，脫 霧裝置27與活性炭吸附床28連接，與活性炭吸附床28與煙@ 29連接，煙氣管30與送風(fēng) 機(jī)25連接，送風(fēng)機(jī)25與流化床焚燒爐21下方的進(jìn)風(fēng)口連接。
[0020] 使用上述污泥減量化資源化處理裝置處理污泥的方法是，將含水率65% -85%的 脫水污泥，經(jīng)過污泥泵1與空壓機(jī)2的壓縮空氣混合，由噴霧干燥塔5的噴嘴3噴出，由流 化床焚燒爐21焚燒污泥產(chǎn)生的600°C高溫?zé)煔馔ㄟ^高溫?zé)煔獬隹?22經(jīng)噴霧干燥塔5的進(jìn) 風(fēng)口 4供給噴霧干燥塔5,噴霧干燥塔5將污泥含水率降低到15% -20%，干化后污泥由出 料口 6排出，部分污泥與煙氣混合進(jìn)入旋風(fēng)分離器9，在旋風(fēng)分離器9的作用下，污泥顆粒由 排料口 10排出，與干化污泥共同摻入5%的煤，經(jīng)螺旋進(jìn)料器13連續(xù)進(jìn)料到熱解爐14,熱 解終溫500°C，熱解時間30分鐘，熱解爐內(nèi)產(chǎn)生的熱值為28MJ/kg的熱解油與熱解氣混合物 作為補充能源由耐高溫風(fēng)機(jī)16送回?zé)峤鉅t14循環(huán)利用，熱解爐14最終產(chǎn)物熱解炭輸送到 流化床焚燒爐21進(jìn)行焚燒，焚燒溫度保持950°C以上，停留3S以上，焚燒最終產(chǎn)生的灰渣作 為建材原料使用，旋風(fēng)分離器9與熱解爐14排放的煙氣經(jīng)過噴淋塔26、脫霧裝置27和活性 炭吸附床28處理后經(jīng)煙@ 29達(dá)標(biāo)排放，旋風(fēng)分離器9與熱解爐14產(chǎn)生的低位熱源經(jīng)送風(fēng) 機(jī)25將空氣預(yù)熱后作為補充能源供給流化床焚燒爐21使用。
[0021] 本實用新型是將污泥噴霧干燥、熱解、焚燒相結(jié)合，污泥噴霧干燥后進(jìn)行污泥熱 解，熱解產(chǎn)物進(jìn)行焚燒；污泥初始含水率為65-85%，經(jīng)噴霧干燥后含水率為15-20% ;干化 后摻煤量為5% ;熱解爐為無氧環(huán)境，能源自給，所以沒有二噁英產(chǎn)生；在熱解前加煤，不僅 提高污泥熱值，而且避免產(chǎn)生二氧化硫，產(chǎn)物熱解炭燃燒也無二氧化硫產(chǎn)生，摻煤量很少， 無需添加其它輔助能源燃料；熱解終溫500°C，熱解時間為30分鐘；焚燒溫度950°C以上， 停留時間3秒以上；焚燒的高溫?zé)煔庾鳛閲婌F干燥熱風(fēng)源600°C;熱值28MJ/kg的熱解氣和 熱解油作為熱解補充能源返回?zé)峤鉅t；低位熱源作為焚燒爐補充能源，排放煙氣溫度低于 60°C，能源循環(huán)利用，節(jié)約能源，熱能利用率達(dá)95%，處理成本低；排放煙氣經(jīng)噴淋塔、脫霧 裝置和活性炭吸附床處理后經(jīng)煙?達(dá)標(biāo)排放，整個反應(yīng)無二噁英，無二氧化硫等有害氣體 產(chǎn)生，煙氣處理無需脫硫裝置，無污染物排放，經(jīng)檢測，尾氣排放符合《GB14554-1993惡臭 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》；《GB16297-1996大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》；《GB18485-2001生活垃圾焚 燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》；焚燒灰渣作為建材原料使用。
[0022] 通過實驗，對不同熱解溫度和時間下的污泥減量率進(jìn)行比較：
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種污泥減量化資源化處理裝置，其特征在于：它包括污泥泵、空壓機(jī)、噴霧干燥 塔、煤箱、進(jìn)料器、熱解爐、耐高溫風(fēng)機(jī)、流化床焚燒爐、送風(fēng)機(jī)、噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸 附床；所述污泥泵和空壓機(jī)與噴霧干燥塔頂部的霧化噴嘴連接，噴霧干燥塔的排氣口與煙 氣管連接，噴霧干燥塔底部的出料口和煤箱與熱解爐的進(jìn)料器連接，熱解爐返料出口與耐 高溫風(fēng)機(jī)連接，耐高溫風(fēng)機(jī)與熱解爐返料進(jìn)口連接，熱解爐的熱解炭出料口與焚燒爐進(jìn)料 口連接，焚燒爐的煙氣出口與噴霧干燥塔上方的進(jìn)風(fēng)口連接，焚燒爐底部設(shè)置灰渣出口，熱 解爐的煙氣出口與煙氣管連接，煙氣管依次與噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸附床連接，煙氣 管與送風(fēng)機(jī)連接，送風(fēng)機(jī)與焚燒爐下方的進(jìn)風(fēng)口連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種污泥減量化資源化處理裝置，其特征在于：它還包括旋風(fēng) 分離器，所述噴霧干燥塔的排氣口與煙氣管之間通過旋風(fēng)分離器連接，噴霧干燥塔的排氣 口與旋風(fēng)分離器上方的進(jìn)氣口連接，旋風(fēng)分離器頂部的排氣口與煙氣管連接，旋風(fēng)分離器 底部的排料口與熱解爐的進(jìn)料器連接。
【文檔編號】C02F11/00GK204097297SQ201420565403
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】杜金山, 朱玉 申請人:天津清華德人環(huán)境工程有限公司