專利名稱：一種一體化污泥干化焚燒處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥干化及焚燒的處理方法，尤其涉及一種將污泥干化及焚燒兩個(gè)獨(dú)立流程有機(jī)結(jié)合在一起的一體化污泥干化焚燒處理方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)污水處理廠的建設(shè)速度較快，已形成一定規(guī)模。在政策拉動(dòng)下，各地方政府和企業(yè)在污水處理廠建設(shè)上也表現(xiàn)積極，但是多年來(lái)的投資基本上都沒有涉及污泥處理，以至于污泥在沒有得到妥善處理的情況下，導(dǎo)致二次污染，使污水處理在某種程度上失去了意義。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，截至2010年底，中國(guó)國(guó)內(nèi)累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠2832座，污水處理能力達(dá)到1.25億立方米/日，對(duì)應(yīng)的脫水污泥量近14萬(wàn)噸/天。十二五期間，全國(guó)將至少新建1184座城鎮(zhèn)污水處理廠，污泥的處理處置問題不容忽視。污水和污泥是解決城市水污染問題同等重要又緊密關(guān)聯(lián)的兩個(gè)系統(tǒng)。污泥處理處置是污水處理得以最終實(shí)施的保障。在發(fā)達(dá)國(guó)家，污泥處理處置是極其重要的環(huán)節(jié)，其投資約占污水處理廠總投資的50 70%。而在我國(guó)污泥無(wú)害化處理率非常低，即使是發(fā)達(dá)城市也僅為20 25%，污泥成為城市污水處理最主要的二次污染源。污泥產(chǎn)生量的與日俱增與污泥處理能力的嚴(yán)重不足、處理手段的嚴(yán)重落后形成尖銳的矛盾，大量的濕污泥隨意外運(yùn)、簡(jiǎn)單填埋或堆放，致使許多城市出現(xiàn)了 “污泥圍城”的現(xiàn)象，污泥處理問題已經(jīng)成為我國(guó)無(wú)法回避的城市環(huán)境問題。污泥處理應(yīng)遵循“四化”原則即:減量化、穩(wěn)定化、資源化和無(wú)害化。由于污泥中水分的體積含量巨大，要對(duì)污泥進(jìn)行“四化”處理，則對(duì)污泥進(jìn)行有效脫水是一個(gè)必經(jīng)階段。污泥經(jīng)機(jī)械脫水后，尚有70% 85%的含水率，體積與質(zhì)量仍然很大，需要作進(jìn)一步的干化處理，以減少對(duì)環(huán)境的二次污染，并為污泥的最終處置創(chuàng)造條件。污泥處理是一個(gè)高能耗、高投入的過(guò)程，主要 在于含水率在80 %以內(nèi)的污泥很難靠機(jī)械脫水機(jī)進(jìn)一步脫水，常見的方法是采用加熱蒸發(fā)將水除掉。這是污泥處理過(guò)程中能量消耗最大的環(huán)節(jié)，也是決定污泥處理成本的主要因素。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的污泥處理處置方法為先干化后焚燒的方法，即先對(duì)污泥進(jìn)行干化等預(yù)處理后再進(jìn)行焚燒，污泥的干化和焚燒由兩套基本獨(dú)立的系統(tǒng)來(lái)完成，工藝復(fù)雜，設(shè)備初投資高，而且污泥的干化過(guò)程還需要消耗大量能量，因而運(yùn)行成本高昂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種將污泥干化及焚燒兩個(gè)獨(dú)立流程有機(jī)結(jié)合在一起的一體化污泥干化焚燒處理方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:本發(fā)明包括如下步驟:(I)用脫水機(jī)處理原始污泥，處理后污泥的含水率為70 90% ;(2)對(duì)所述含水率為70 90%的污泥進(jìn)行霧化，將霧化后的污泥采用噴霧干燥器處理，得到干污泥，所述噴霧干燥器產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入流化床焚燒爐；(3)所述干污泥進(jìn)入所述流化床焚燒爐焚燒；(4)所述流化床焚燒爐焚燒所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分離器分離出灰渣后進(jìn)入煙道，所述煙道中的一部分煙氣排放，另一部分煙氣進(jìn)入所述噴霧干燥器，所述灰渣經(jīng)返料器返回所述流化床焚燒爐，所述流化床焚燒爐焚燒所產(chǎn)生的爐渣經(jīng)排渣管排出。在噴霧干燥器內(nèi)，將污泥霧化后再與流化床焚燒爐焚燒所產(chǎn)生的煙氣中的一部分接觸，瞬間即能將霧化污泥中的大部分水份蒸發(fā)掉，從而得到含水量很低的干污泥；在進(jìn)行干化處理的同時(shí)，將干化后的干污泥和干化過(guò)程中的尾氣送入流化床焚燒爐焚燒，并將流化床焚燒爐焚燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行氣、塵分離、凈化后將其中一部分送回噴霧干燥器進(jìn)行熱量利用，另一部分排放。上述過(guò)程中，噴霧干燥器內(nèi)對(duì)污泥進(jìn)行的干化處理流程和流化床焚燒爐內(nèi)對(duì)干污泥進(jìn)行的焚燒流程相互配合，既解決了前者產(chǎn)生的廢水和臭氣的排泄污染問題，又利用了后者產(chǎn)生的熱量，整套工藝體系完美結(jié)合，一次性解決了污泥處理問題。具體地，所述步驟(2)中，對(duì)所述含水率為70 90%的污泥進(jìn)行霧化采用高壓霧化或離心霧化。高壓霧化和離心霧化都是常用霧化方式，是霧化領(lǐng)域的成熟技術(shù)，在此不再贅述。作為優(yōu)選，所述步驟(2)中，利用步驟(4)所述煙道中進(jìn)入所述噴霧干燥器的煙氣與所述霧化后的污泥接觸，使霧化后的污泥失去大部分水份，得到干污泥。在此過(guò)程中，最重要的是將煙氣與霧化后的污泥混合均勻，使兩者接觸充分，達(dá)到高效蒸發(fā)水份的目的。進(jìn)一步 ，所述步驟(2)中，所述干污泥的含水率為5 25%，便于后續(xù)焚燒充分；所述步驟(3)中，所述流化床焚燒爐的焚燒溫度為850 900°C，這樣焚燒徹底，排除煙氣中灰渣較少。為了使流化床焚燒爐內(nèi)的焚燒更加充分，所述步驟(3)中，所述焚燒過(guò)程中，向所述流化床焚燒爐內(nèi)添加輔助燃料，所述輔助燃料為煤、油、天然氣、生物質(zhì)和廢棄物中的一種或幾種；所述步驟(2)中，所述噴霧干燥器產(chǎn)生的尾氣的一部分作為二次風(fēng)進(jìn)入所述流化床焚燒爐的下部，另一部分進(jìn)入所述流化床焚燒爐的上部高溫區(qū)；所述步驟(2)中，所述一次風(fēng)和所述二次風(fēng)經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后分別進(jìn)入所述流化床焚燒爐的下部和底部；所述步驟(3)中，所述流化床焚燒爐的底部進(jìn)入一次風(fēng)，所述一次風(fēng)為空氣。為了進(jìn)一步利用煙氣的熱量，所述步驟(4)中，所述煙道中排放的煙氣經(jīng)過(guò)余熱鍋爐和空氣預(yù)熱器降溫后再排放。作為優(yōu)選，所述步驟(4)中，所述爐渣用于制磚或用作垃圾填埋場(chǎng)的覆蓋土，形成資源再利用。本發(fā)明的有益效果在于:相比傳統(tǒng)的污泥干化和污泥焚燒兩個(gè)獨(dú)立的污泥處理流程，本發(fā)明節(jié)約了成本，并顯著減少了污染，有利于環(huán)保，具體體現(xiàn)為:1、節(jié)能:本發(fā)明的一體化污泥干化焚燒處理方法，將干化和焚燒兩個(gè)處理流程有機(jī)結(jié)合為一體，減少了污泥干化過(guò)程消耗的大量能量；2、運(yùn)行成本低:本發(fā)明的一體化污泥干化焚燒處理方法，能量基本回收，且較傳統(tǒng)的污泥干化焚燒處理方法省去了廢水和臭氣處理系統(tǒng)，因此運(yùn)行成本低；3、環(huán)保:在本發(fā)明中，污泥干化產(chǎn)生的臭氣進(jìn)入流化床焚燒爐焚燒，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染；4、資源合理利用:污泥經(jīng)本發(fā)明方法處理后產(chǎn)生的廢渣可摻入粘土用于燒制輕質(zhì)磚，可用于做輕質(zhì)陶粒，也可作為垃圾填埋場(chǎng)的覆蓋土 ；5、節(jié)約投資:本發(fā)明將干化和焚燒兩個(gè)處理流程有機(jī)結(jié)合為一體，減少了污泥的中途轉(zhuǎn)儲(chǔ)和運(yùn)輸，節(jié)約了投資。


附圖是本發(fā)明所述一體化污泥干化焚燒處理方法的過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述:如附圖所示，本發(fā)明所用的設(shè)備包括噴霧干燥器1、流化床焚燒爐2、分離器3、返料器4、煙道12、空氣預(yù)熱器10和余熱鍋爐9。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述: 首先，用脫水機(jī)處理原始污泥，處理后污泥5的含水率為70 90 %，這個(gè)過(guò)程采用傳統(tǒng)干化污泥的方法。然后，將含水率為70 90%的污泥5注入噴霧干燥器I內(nèi)進(jìn)行高壓霧化或離心霧化，同時(shí)，煙道12中的 一部分熱煙氣進(jìn)入噴霧干燥器I內(nèi)，與霧化后的污泥混合，使霧化后污泥中的大部分水份瞬間蒸發(fā)，從而得到干污泥，其含水率為5 25% ;干污泥從噴霧干燥器I底部的出泥口進(jìn)入流化床焚燒爐2底部的入泥口，在流化床焚燒爐2內(nèi)焚燒，焚燒溫度為850 900°C ;噴霧干燥器I產(chǎn)生的尾氣中，一部分尾氣作為二次風(fēng)6經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器10后進(jìn)入流化床焚燒爐2內(nèi)的下部焚燒，另一部分尾氣通入流化床焚燒爐2的上部高溫區(qū)；同時(shí)，一次風(fēng)8經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器10后進(jìn)入流化床焚燒爐2內(nèi)的底部，為焚燒提供充足的氧氣。上述過(guò)程中，可用備用干污泥或其它廢料先在流化床焚燒爐2內(nèi)焚燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔?，然后再啟?dòng)污泥干化流程，然后形成循環(huán)利用動(dòng)態(tài)處理體系；焚燒過(guò)程中，向流化床焚燒爐2內(nèi)添加輔助燃料7，輔助燃料7為煤、油、天然氣、生物質(zhì)和廢棄物中的一種或幾種，使焚燒更加充分、徹底。上述循環(huán)利用動(dòng)態(tài)處理體系運(yùn)行過(guò)程中，流化床焚燒爐2焚燒所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分離器3分離出灰渣后進(jìn)入煙道12，煙道12內(nèi)設(shè)置有空氣預(yù)熱器10和余熱鍋爐9，煙道12中的一部分煙氣經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器10和余熱鍋爐9后排放，另一部分煙氣進(jìn)入噴霧干燥器I，灰渣經(jīng)返料器4返回流化床焚燒爐2，流化床焚燒爐2焚燒所產(chǎn)生的爐渣經(jīng)排渣管11排出，爐渣可用于制磚或用作垃圾填埋場(chǎng)的覆蓋土，形成資源再利用。空氣預(yù)熱器10用于為一次風(fēng)8和二次風(fēng)6預(yù)熱，余熱鍋爐9則可在爐內(nèi)儲(chǔ)水，從而為工作人員提供熱水。上述循環(huán)利用動(dòng)態(tài)處理體系運(yùn)行過(guò)程中，噴霧干燥器I內(nèi)對(duì)污泥5進(jìn)行的干化處理流程和流化床焚燒爐2內(nèi)對(duì)干污泥進(jìn)行的焚燒流程相互配合，既解決了前者產(chǎn)生的廢水和臭氣的排泄污染問題，又利用了后者產(chǎn)生的熱量，整套工藝體系完美結(jié)合，一次性解決了污泥處理問題。
權(quán)利要求
1.一種一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)用脫水機(jī)處理原始污泥，處理后污泥的含水率為70 90%； (2)對(duì)所述含水率為70 90%的污泥進(jìn)行霧化，將霧化后的污泥采用噴霧干燥器處理，得到干污泥；所述噴霧干燥器產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入流化床焚燒爐； (3)所述干污泥進(jìn)入所述流化床焚燒爐焚燒； (4)所述流化床焚燒爐焚燒所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分離器分離出灰渣后進(jìn)入煙道，所述煙道中的一部分煙氣排放，另一部分煙氣進(jìn)入所述噴霧干燥器，所述灰渣經(jīng)返料器返回所述流化床焚燒爐，所述流化床焚燒爐焚燒所產(chǎn)生的爐渣經(jīng)排渣管排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，對(duì)所述含水率為70 90%的污泥進(jìn)行霧化采用高壓霧化或離心霧化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，利用步驟(4)所述煙道中進(jìn)入所述噴霧干燥器的煙氣與所述霧化后的污泥接觸，使霧化后的污泥失去大部分水份，得到干污泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，所述干污泥的含水率為5 25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(3)中，所述流化床焚燒爐的焚燒溫度為850 900°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(3)中，所述焚燒過(guò)程中，向所述流化床焚燒爐內(nèi)添加輔助燃料，所述輔助燃料為煤、油、天然氣、生物質(zhì)和廢棄物中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，所述噴霧干燥器產(chǎn)生的尾氣的一部分作為二次風(fēng)進(jìn)入所述流化床焚燒爐的下部，另一部分進(jìn)入所述流化床焚燒爐的上部高溫區(qū)；所述步驟(3)中，所述流化床焚燒爐的底部進(jìn)入一次風(fēng)，所述一次風(fēng)為空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，所述一次風(fēng)和所述二次風(fēng)經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后分別進(jìn)入所述流化床焚燒爐的下部和底部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(4)中，所述煙道中排放的煙氣經(jīng)過(guò)余熱鍋爐和空氣預(yù)熱器降溫后再排放。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污泥干化焚燒處理方法，其特征在于:所述步驟(4)中，所述爐渣用于制磚或用作垃圾填埋場(chǎng)的覆蓋土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體化污泥干化焚燒處理方法，包括如下步驟用脫水機(jī)處理原始污泥，處理后污泥的含水率為70～90％；對(duì)所述含水率為70～90％的污泥進(jìn)行霧化，將霧化后的污泥采用噴霧干燥器處理，得到干污泥，噴霧干燥器產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入流化床焚燒爐；干污泥進(jìn)入流化床焚燒爐焚燒；流化床焚燒爐焚燒所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分離器分離出灰渣后進(jìn)入煙道，煙道中的一部分煙氣排放，另一部分煙氣進(jìn)入噴霧干燥器，灰渣經(jīng)返料器返回流化床焚燒爐，流化床焚燒爐焚燒所產(chǎn)生的爐渣經(jīng)排渣管排出。本發(fā)明將干化和焚燒兩個(gè)原本獨(dú)立的流程機(jī)結(jié)合為一體，有效利用了干化過(guò)程中的余熱，并減少了廢水和臭氣處理系統(tǒng)，節(jié)約了成本，并顯著減少了污染，有利于環(huán)保。
文檔編號(hào)F23G7/00GK103244957SQ201210046929
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者夏宇揚(yáng) 申請(qǐng)人:四川宇陽(yáng)環(huán)境工程有限公司