縮機30、熱泵冷凝器40、膨脹閥50、第一回熱器60及第二回熱器70 ;將前述造粒成型的污泥裝入干燥室11內，要停留15至45分鐘，加熱干燥裝置才開始工作，干燥室11內污泥的濕空氣自干燥室11的出風口流出，經(jīng)第一回熱器60加熱進入熱泵蒸發(fā)器20，熱泵蒸發(fā)器20內的低壓制冷劑吸收濕空氣的熱量由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，濕空氣因降溫而形成凝結水并由冷凝水排出裝置100排出；來自熱泵蒸發(fā)器20的低壓制冷劑由熱泵壓縮機30升壓后送至熱泵冷凝器40，脫濕后的干冷空氣經(jīng)第二回熱器70流經(jīng)熱泵冷凝器40時，熱泵冷凝器40內部的高壓制冷劑因冷凝而放出熱量，干冷空氣則被加熱為熱風經(jīng)過循環(huán)風機將熱風抽送至干燥室11對污泥進行干燥；干燥完污泥后的回風經(jīng)干燥室11的出風口流出并回流經(jīng)第一回熱器60加熱進入熱泵蒸發(fā)器20進行前述循環(huán)以不斷排出冷凝水直至污泥干燥完畢，其干化污泥的含水率降至10%-15% ;在加熱干燥裝置整個工作過程中，空氣所流經(jīng)的循環(huán)風道為密閉循環(huán)風道；整個系統(tǒng)密閉循環(huán)，無需添加其它輔助供熱，污泥干化的廢氣和濕空氣混合被干燥機的制冷循環(huán)系統(tǒng)降溫脫濕，重新用于整個干燥系統(tǒng)的內部循環(huán)干燥，所以只要設備連續(xù)運行就不會產(chǎn)生多余的煙氣造成空氣污染。
[0026]此步驟中，通過采用閉式除濕干燥方式及熱泵原理進行蒸汽冷凝熱回收，無需外在添加蒸汽等外加熱源進行干燥，無需耗費大量電能，運行費用大大降低，無廢氣廢熱排放，無噪音污染，其更為節(jié)能、環(huán)保、安全；且干燥介質的溫度、濕度方便控制，不受外界影響，使用管理方便。
[0027]以及，于本實施例中，如圖2所示，前述循環(huán)風機包括有設置于熱泵冷凝器出風口處的第一循環(huán)風機80和設置干燥室內的第二循環(huán)風機90，利用第二循環(huán)風機90使整個干燥室11的熱風均勻分布流通，熱風在干燥室11內部形成循環(huán)流動，污泥的各個部位都能實現(xiàn)均勻干燥；同時，第一循環(huán)風機80使干燥室11內空氣與干燥室11外部加熱干燥裝置間形成循環(huán)流動。
[0028](8)干化污泥進入污泥倉:干化后的污泥經(jīng)由皮帶輸送裝置送至污泥倉內儲存。
[0029](9)摻雜生物質燃料:往污泥倉101內加入生物質燃料，通過搓合機將生物質燃料與干化污泥進行摻雜；此處，所述生物質燃料主要包括有機質，其經(jīng)過一系列的無害化處理，不含重金屬、病原體等危害物質，環(huán)保安全；該生物質燃料的熱值為2500kcal至2800kcal/kg，該生物質燃料與前述干化污泥的摻雜比例為1:8至1:10或者10kg至125kg/T，通過搓合機將生物質燃料與干化污泥進行摻雜，配合污泥摻燒，提高污泥焚燒的熱值，其熱值大概為2600kcal/kg，一般污泥的自持燃燒熱值為100kcal左右，因此，前述比例摻雜生物質燃料的污泥完全可以自持燃燒，解決了污泥熱值低、不易燃燒的問題。
[0030](10)富氧燃燒:通過皮帶輸送機102將相互摻雜好的生物質燃料與干化污泥輸送至流化床鍋爐103頂部上料口，與此同時，將氧氣通過助燃風管路104送到流化床鍋爐103，實現(xiàn)干化污泥與摻燒生物質燃料的富氧燃燒，使燃燒更為充分，提高燃料的利用率，無需再外加輔助燃料，降低成本，便于后續(xù)的發(fā)電。
[0031](11)燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉化回收應用:前述富氧燃燒過程所產(chǎn)生的熱能通過流化床鍋爐103、汽輪機105和發(fā)電機106轉換成電能，其電能供應于前述污水處理廠110、隔膜壓濾機108及低溫熱泵除濕干燥機109 ;流化床鍋爐103經(jīng)過汽輪機105后產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過凝汽器107冷凝形成冷凝水又回流到流化床鍋爐103中；流化床鍋爐103中的固相爐渣由流化床鍋爐103底部出料口排出作為建材原料(如圖4所示)。
[0032]污泥經(jīng)過臭氧處理，已經(jīng)殺死污泥中絕大部分的病原體和一些難分解的高濃度有機物，又經(jīng)過熱泵除濕干燥機的干燥，最后經(jīng)過流化床鍋爐的焚燒，其排出的煙氣基本上不會產(chǎn)生CO，二噁英等有害物質，能夠實現(xiàn)達標排放。
[0033]本發(fā)明的設計重點在于，其主要是通過準備有機質污泥、臭氧預處理、化學調質、隔膜壓濾深度脫水、污泥造粒、經(jīng)低溫熱泵除濕干燥機進行干化處理、干化污泥進入污泥倉、摻雜生物質燃料、富氧燃燒及燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉化回收應用等多個工藝步驟，實現(xiàn)對污泥從源頭減量、無害化處理、資源化利用及污泥的循環(huán)利用；整個處理工藝便于配備全自動控制系統(tǒng)，提高管理運行方便性，其污泥脫水率高、污泥燃燒利用率高且處理效率高；其多處采用閉式處理，確保無廢氣廢熱排放、無噪音污染，更為節(jié)能、環(huán)保、安全；其多環(huán)節(jié)對污泥進行殺菌除害處理，確保排放尾氣達標；污泥焚燒熱量用于發(fā)電返回供給污泥處理設備用電，降低了運行成本，提高了經(jīng)濟效益。
[0034]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)準備有機質污泥:污水處理廠二沉池內的污泥； (2)臭氧預處理:通過污泥螺桿泵將二沉池內的污輸送至臭氧接觸器；將臭氧由曝氣管通入臭氧接觸器中，進行臭氧曝氣使污泥與臭氧充分接觸，利用臭氧的強氧化性破壞污泥中不易被生物降解利用的細胞壁和細胞膜，使細胞類物質較快地溶于水中，同時殺死污泥中的病原體和細菌，使污泥得到初步的無害化、減量化處理； (4)化學調質:然后在臭氧接觸器中加入PAM絮凝劑進行膠體絮凝，使污泥體積大幅濃縮減少； (5)隔膜壓濾深度脫水:將化學調質后的污泥輸送至隔膜壓濾機進行深度脫水，其壓濾水則排入處理廠的廢水池內循環(huán)處理； (6)污泥造粒:污泥深度脫水后經(jīng)過污泥造粒機進行造粒成型； (7)經(jīng)低溫熱泵除濕干燥機進行干化處理:將前述造粒成型的污泥裝入干燥室內；加熱干燥裝置開始工作，干燥室內污泥的濕空氣自干燥室的出風口流出，經(jīng)第一回熱器加熱進入熱泵蒸發(fā)器，熱泵蒸發(fā)器內的低壓制冷劑吸收濕空氣的熱量由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，濕空氣因降溫而形成凝結水并由冷凝水排出裝置排出；來自熱泵蒸發(fā)器的低壓制冷劑由熱泵壓縮機升壓后送至熱泵冷凝器，脫濕后的干冷空氣經(jīng)第二回熱器流經(jīng)熱泵冷凝器時，熱泵冷凝器內部的高壓制冷劑因冷凝而放出熱量，干冷空氣則被加熱為熱風經(jīng)過循環(huán)風機將熱風抽送至干燥室對污泥進行干燥；干燥完污泥后的回風經(jīng)干燥室的出風口流出并回流經(jīng)第一回熱器加熱進入熱泵蒸發(fā)器進行前述循環(huán)以不斷排出冷凝水直至污泥干燥完畢；在加熱干燥裝置整個工作過程中，空氣所流經(jīng)的循環(huán)風道為密閉循環(huán)風道； (8)干化污泥進入污泥倉:干化后的污泥經(jīng)由皮帶輸送裝置送至污泥倉內儲存； (9)摻雜生物質燃料:往污泥倉內加入生物質燃料，通過搓合機將生物質燃料與干化污泥進行摻雜； (10)富氧燃燒:通過皮帶輸送機將相互摻雜好的生物質燃料與干化污泥輸送至流化床鍋爐頂部上料口，與此同時，將氧氣通過助燃風管路送到流化床鍋爐，實現(xiàn)干化污泥與摻燒生物質燃料的富氧燃燒； (11)燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉化回收應用:前述富氧燃燒過程所產(chǎn)生的熱能通過流化床鍋爐、汽輪機和發(fā)電機轉換成電能，其電能供應于前述污水處理廠、隔膜壓濾機及低溫熱泵除濕干燥機；流化床鍋爐經(jīng)過汽輪機后產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過凝汽器冷凝形成冷凝水又回流到流化床鍋爐中；流化床鍋爐中的固相爐渣由流化床鍋爐底部出料口排出作為建材原料。
2.根據(jù)權利要求1所述的高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，臭氧接觸器內安裝有機械攪拌器進行攪拌以加快絮凝，且臭氧接觸器設計處于密封狀態(tài)防止臭氧揮發(fā)。
3.根據(jù)權利要求1所述的高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，所述臭氧的添加量為1kg至15kg/T。
4.根據(jù)權利要求1所述的高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:所述步驟(3)中，PAM絮凝劑的添加量為Ikg至1.5kg/To
5.根據(jù)權利要求1所述的高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:所述步驟(7)中，其循環(huán)風機包括有設置于熱泵冷凝器出風口處的第一循環(huán)風機和設置干燥室內的第二循環(huán)風機，利用第二循環(huán)風機使整個干燥室的熱風均勻分布流通，熱風在干燥室內部形成循環(huán)流動，同時，第一循環(huán)風機使干燥室內空氣與干燥室外部加熱干燥裝置間形成循環(huán)流動。
6.根據(jù)權利要求1所述的高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:所述步驟(7)中，脫水后的污泥裝入干燥室內要停留15至45分鐘，加熱干燥裝置才開始工作。
7.根據(jù)權利要求1所述的高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:所述步驟(9)中，所述生物質燃料包括有機質，該生物質燃料與前述干化污泥的摻雜比例為1:8至1:10或者10kg至 125kg/To
8.根據(jù)權利要求1所述的高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:所述步驟(9)中，所述生物質燃料的熱值為2500kcal至2800kcal/kg。
9.根據(jù)權利要求1所述的高濃度有機質污泥處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，其污水處理廠二沉池內的污泥含水率95%至99% ;所述步驟(5)中，隔膜壓濾深度脫水至含水率50%以下；所述步驟(7)中，經(jīng)低溫熱泵除濕干燥機進行干化處理，其污泥含水率降至10%-15%O
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高濃度有機質污泥處理方法，包括：準備有機質污泥、臭氧預處理、化學調質、隔膜壓濾深度脫水、污泥造粒、經(jīng)低溫熱泵除濕干燥機進行干化處理、干化污泥進入污泥倉、摻雜生物質燃料、富氧燃燒及燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉化回收應用，整個處理工藝便于配備全自動控制系統(tǒng)，提高管理運行方便性，其污泥脫水率高、污泥燃燒利用率高且處理效率高；其多處采用閉式處理，確保無廢氣廢熱排放、無噪音污染，更為節(jié)能、環(huán)保、安全；其多環(huán)節(jié)對污泥進行殺菌除害處理，確保排放尾氣達標；污泥焚燒熱量用于發(fā)電返回供給污泥處理設備用電，降低了運行成本，提高了經(jīng)濟效益，真正實現(xiàn)了污泥從源頭減量、無害化處理、資源化利用及污泥的循環(huán)利用。
【IPC分類】F23G7-00, C02F11-14, C02F11-12, C02F11-06
【公開號】CN104609693
【申請?zhí)枴緾N201410832960
【發(fā)明人】肖應東
【申請人】東莞市東元新能源科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月29日