專利名稱：污泥資源化處置工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的污泥資源化處置工藝，屬于環(huán)保工程技術(shù)。
背景技術(shù)：
城鎮(zhèn)污水廠污泥是污水處理后的產(chǎn)物，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、 膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。由于污泥含水率高(可高達(dá)99%以上)，有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細(xì)，比重較小，呈膠狀液態(tài)，是一種介于液體和固體之間的濃稠物，因此很難對其進(jìn)行徹底處置。目前國內(nèi)外污泥處置的工藝主要包括干化、堆肥、農(nóng)田利用和土地利用、焚燒、填埋以及其它綜合利用(制磚、制陶粒等)。其中，堆肥處置周期長， 且易產(chǎn)生臭氣；直接焚燒污染嚴(yán)重，產(chǎn)生大量的二噁英，且二噁英處置成本高；普通干化技術(shù)后續(xù)處置難以滿足，推廣難度大，且易產(chǎn)生二次污染；土地利用易污染周邊環(huán)境及地下水源，且土壤重金屬富集會(huì)造成土壤污染；污泥直接干餾耗能太高，處置費(fèi)用大。近十來年，發(fā)達(dá)國家隨著污染控制的逐步進(jìn)行，環(huán)境要求的不斷提高，已經(jīng)制定了更高的污泥處置標(biāo)準(zhǔn)，逐步限制了污泥的土地直接應(yīng)用等傳統(tǒng)工藝，如歐盟已經(jīng)從2010起禁止再向土地直接施用污泥。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2010年底，我國城鎮(zhèn)污水處理廠年產(chǎn)脫水污泥量(含水率80%左右) 接近2200萬噸，污泥處理形勢十分嚴(yán)峻。目前我國約有80%的污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理，由于污泥中含有惡臭物質(zhì)、病原體、持久性有機(jī)物等污染物從污水轉(zhuǎn)移到陸地，導(dǎo)致污染物進(jìn)一步擴(kuò)散，使得已經(jīng)建成投運(yùn)的大污水處理設(shè)施的環(huán)境減排效益大打折扣。目前在我國污泥處置方式中，土地填埋占63. 0%、污泥好氧發(fā)酵+農(nóng)用約占13. 5%、污泥自然干化綜合利用占 5. 4%、污泥焚燒占1. 8%、污泥露天堆放和外運(yùn)各占1. 8%和14. 4%。事實(shí)上，土地填滿、露天堆放和外運(yùn)的污泥絕大部分屬于隨意處置，真正實(shí)現(xiàn)安全處置的比例不超過20%，因此污泥處置已成為許多城市發(fā)展面臨的主要問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種污泥資源化處置工藝，以治理污染，回收寶貴資源，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 污泥資源化處置工藝，其步驟是
第一步，通過污泥輸送裝置，將污泥送至干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行低溫干燥； 第二步，通過氣固分離器將干燥機(jī)出來的污泥與煙氣進(jìn)行分離； 第三步，將分離后的干燥污泥送至干餾機(jī)進(jìn)行干餾； 第四步，將干餾爐溫度保持在150°C 800°C范圍內(nèi)，進(jìn)行欠氧或無氧干餾； 第五步，干餾過程中污泥有機(jī)物發(fā)生裂解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的高熱值可燃?xì)?，該可燃?xì)饪捎米魅剂鲜褂茫?br> 干餾爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)余熱利用和凈化后排放；第六步，干餾結(jié)束后，通過冷渣機(jī)將剩余固渣冷卻至50°C以下，獲得生物炭。所述第一步，污泥干燥機(jī)為螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)，由殼體、葉片、轉(zhuǎn)軸和電機(jī)組成，轉(zhuǎn)軸貫穿殼體且一端伸出殼體安裝在電機(jī)的輸出軸上，葉片位于殼體中并安裝在轉(zhuǎn)軸上，殼體的一端開設(shè)濕污泥進(jìn)料口和高溫?zé)煔膺M(jìn)口而另一端固體物料出口和低溫?zé)煔獬隹冢瑵裎勰噙M(jìn)料口連接螺桿泵。所述第一步，污泥干燥機(jī)所需的主要熱源為干餾機(jī)產(chǎn)生的煙氣余熱，輔助熱源為輔助燃燒室的煙氣余熱。所述第一步，污泥干燥機(jī)內(nèi)的干燥溫度應(yīng)控制在250°C 350°C范圍內(nèi)，防止二噁
英的產(chǎn)生。所述第一步，污泥干燥機(jī)出來的污泥含水率應(yīng)控制在40% 65%，防止污泥粘結(jié)或干燥熱源不足。所述第二步，氣固分離裝置采用旋風(fēng)分離、布袋分離等多種方式。所述第二步，氣固分離裝置分離后的煙氣經(jīng)脫硫除塵器處理后，再排放。所述第四步，干餾爐干餾所需燃料可為天然氣、發(fā)生爐煤氣等多種燃料。所述第五步，干餾爐產(chǎn)生的可燃混合氣可作為干餾爐燃料使用，亦可作為輔助燃燒室燃料使用。采用上述方案后，本發(fā)明通過污泥低溫干燥+欠氧和無氧干餾技術(shù)，可一次性將城鎮(zhèn)污水廠污泥變?yōu)榭扇蓟旌蠚夂透牧纪寥赖纳锾康任镔|(zhì)，杜絕了二噁英的產(chǎn)生，無二次污染，解決了現(xiàn)有技術(shù)處置不徹底、容易造成二次污染等問題，徹底將污泥變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了資源化循環(huán)利用。干燥工序所需熱源為干餾機(jī)煙氣余熱和干餾產(chǎn)生的可燃混合氣，減少能耗，降低污泥處置成本。


圖1為一種新型的污泥資源化處置工藝流程； 圖2為污泥資源化處置新工藝具體應(yīng)用實(shí)例流程3為螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)的裝置示意圖。標(biāo)號(hào)說明
1—濕污泥進(jìn)料口2—葉片
3-—?dú)んw4-—低溫?zé)煔獬隹?br> 5-—固體物料出口6-—高溫?zé)煔膺M(jìn)口
7-—轉(zhuǎn)軸8-—電機(jī)。
具體實(shí)施例方式參見圖1，并配合圖2，圖2是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，該實(shí)例可日處理50噸城鎮(zhèn)污水廠污泥。第一步，通過螺桿泵將污泥輸送至螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)，進(jìn)行低溫直熱式干燥。 螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)的干燥溫度為300°C左右，此溫度下的污泥干燥過程不會(huì)產(chǎn)生二噁英；螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)所需的熱源主要為干餾機(jī)煙氣余熱，輔助熱源為輔助燃燒室的煙氣余熱；經(jīng)螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)干燥后的污泥含水率可從80%降至40%左右。
其中，污泥干燥機(jī)為螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)，如圖3所示，由殼體3、葉片2、轉(zhuǎn)軸7 和電機(jī)8組成，轉(zhuǎn)軸7貫穿殼體3且一端伸出殼體3安裝在電機(jī)8的輸出軸上，葉片2位于殼體3中并安裝在轉(zhuǎn)軸7上，殼體3的一端開設(shè)濕污泥進(jìn)料口 1和高溫?zé)煔膺M(jìn)口 6而另一端固體物料出口 5和低溫?zé)煔獬隹?4，濕污泥進(jìn)料口 1連接螺桿泵。第二步，干燥污泥與煙氣一同離開螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)后，通過旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離。氣固分離裝置采用旋風(fēng)分離、布袋分離等多種方式。第三步，將旋風(fēng)分離后的污泥(含水率40%左右)輸送至干餾機(jī)進(jìn)行干餾；將煙氣進(jìn)行脫硫除塵處理后排放。第四步，污泥(含水率40%左右)在干餾爐內(nèi)進(jìn)行欠氧或無氧干餾，干餾溫度為 150°C 800°C。干餾爐干餾所需燃料可為天然氣、發(fā)生爐煤氣等多種燃料。污泥在干餾過程中有機(jī)物發(fā)生裂解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的可燃混合氣，該氣體經(jīng)凈化后可用于干餾機(jī)燃料使用，亦可用于輔助燃燒室燃料使用。干餾后產(chǎn)生的生物炭經(jīng)冷渣機(jī)冷卻至50°C以下后，獲得生物炭，包裝存儲(chǔ)。第五步，干餾機(jī)產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)冷空氣摻混至300°C，直接通入螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)用于污泥干燥。當(dāng)煙氣余熱無法滿足干燥機(jī)熱量需求時(shí)，可啟動(dòng)輔助燃燒室補(bǔ)充干燥機(jī)熱量。以上僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1.污泥資源化處置工藝，其特征在于步驟是第一步，將污泥送至干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行低溫干燥；第二步，通過氣固分離器將干燥機(jī)出來的污泥與煙氣進(jìn)行分離；第三步，將分離后的干燥污泥送至干餾機(jī)進(jìn)行干餾；第四步，將干餾爐溫度保持在150°c 800°C范圍內(nèi)，進(jìn)行欠氧或無氧干餾；第五步，干餾過程中污泥有機(jī)物發(fā)生裂解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的高熱值可燃?xì)?，該可燃?xì)庥米魅剂鲜褂?；干餾爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)余熱利用和凈化后排放；第六步，干餾結(jié)束后，通過冷渣機(jī)將剩余固渣冷卻至50°C以下，獲得生物炭。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第一步，污泥干燥機(jī)為螺旋推進(jìn)式氣流干燥機(jī)，由殼體、葉片、轉(zhuǎn)軸和電機(jī)組成，轉(zhuǎn)軸貫穿殼體且一端伸出殼體安裝在電機(jī)的輸出軸上，葉片位于殼體中并安裝在轉(zhuǎn)軸上，殼體的一端開設(shè)濕污泥進(jìn)料口和高溫?zé)煔膺M(jìn)口而另一端固體物料出口和低溫?zé)煔獬隹冢瑵裎勰噙M(jìn)料口連接螺桿泵。
3.如權(quán)利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第一步，污泥干燥機(jī)所需的主要熱源為干餾機(jī)產(chǎn)生的煙氣余熱，輔助熱源為輔助燃燒室的煙氣余熱。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第一步，污泥干燥機(jī)內(nèi)的干燥溫度應(yīng)控制在250°C 350°C范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第一步，污泥干燥機(jī)出來的污泥含水率應(yīng)控制在40% 65%。
6.如權(quán)利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第二步，氣固分離裝置采用旋風(fēng)分離或布袋分離。
7.如權(quán)利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第二步，氣固分離裝置分離后的煙氣經(jīng)脫硫除塵器處理后，再排放。
8.如權(quán)利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第四步，干餾爐干餾所需燃料可為天然氣或發(fā)生爐煤氣。
9.如權(quán)利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第五步，干餾爐產(chǎn)生的可燃混合氣作為干餾爐燃料使用，亦或作為輔助燃燒室燃料使用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種污泥資源化處置工藝，其步驟是將污泥送至干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行低溫干燥；通過氣固分離器將干燥機(jī)出來的污泥與煙氣進(jìn)行分離；將分離后的干燥污泥送至干餾機(jī)進(jìn)行干餾；將干餾爐溫度保持在150℃～800℃范圍內(nèi)，進(jìn)行欠氧或無氧干餾；干餾過程中污泥有機(jī)物發(fā)生裂解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的高熱值可燃?xì)?，該可燃?xì)庥米魅剂鲜褂?；干餾爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)余熱利用和凈化后排放；干餾結(jié)束后，通過冷渣機(jī)將剩余固渣冷卻至50℃以下，獲得生物炭。本發(fā)明通過污泥干燥+干餾技術(shù)，將污泥制成可用于土壤改良的生物炭，徹底解決污泥難處置的問題，且無需后續(xù)處置要求和二次污染，處理成本低，可徹底將污泥變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源化循環(huán)利用。
文檔編號(hào)C02F11/12GK102432151SQ20121000271
公開日2012年5月2日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者楊平, 陳良澤, 黃靖華 申請人:福建省科輝環(huán)保工程有限公司