本實(shí)用新型涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國城市污水處理廠的普及和運(yùn)行，城市污水處理廠污泥產(chǎn)量快速增加。2001-2011年間，我國污泥的年產(chǎn)量以平均每年15％的速率從567萬噸增加至2268萬噸。我國在污水處理廠建設(shè)過程中，長期以來存在“重水輕泥”的問題，初步減容化后往往達(dá)不到后續(xù)工藝對(duì)污泥處理的要求，多數(shù)污泥出廠時(shí)含水率高達(dá)80％，對(duì)污泥的運(yùn)輸和處置帶來了大量的問題和技術(shù)限制。污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)，未經(jīng)有效處理處置，極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染，直接威脅環(huán)境安全和公眾健康。

水熱碳化技術(shù)因?yàn)椴皇苌镔|(zhì)原料含水率的限制，降低了對(duì)前處理的要求和耗費(fèi)，因而極大的拓展了碳化工藝的應(yīng)用范圍。除了省去了高能耗的干燥處理外，還可實(shí)現(xiàn)污泥就地解決，節(jié)約了運(yùn)輸成本，此外，水熱碳化的反應(yīng)條件更為溫和(通常在180-350℃之間)，處理速度更快，固體產(chǎn)率更高，尤其適用于對(duì)如市政污泥、城市垃圾等低熱值、低品位的生物質(zhì)的小型處理。目前，已報(bào)道的關(guān)于污泥水熱脫水的研究較多，例如中國專利CN104710093A公開了“一種連續(xù)式污泥水熱處理反應(yīng)釜裝置”，該裝置通過重力沉降使經(jīng)過水熱反應(yīng)后的污泥最大限度實(shí)現(xiàn)泥水分離，例如中國專利CN103717540A公開了“水熱處理方法以及水熱處理裝置”，公開了一種具有脫水機(jī)構(gòu)水熱處理裝置。關(guān)于污泥水熱碳化設(shè)備的報(bào)道較少，例如中國專利CN102603144A公開了“一種用于污泥處理的亞臨界水熱設(shè)備”，公開了一種用于污泥處理的亞臨界水熱設(shè)備，具有處理速度快、能量利用率高、操作運(yùn)行方便、易擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模等優(yōu)勢。然而，關(guān)于污泥廠的污泥水熱碳化處理系統(tǒng)還未見報(bào)道，已公開的處理系統(tǒng)，例如中國專利CN104926057A公開了“一種污水處理廠污泥制備污泥炭的制備及其方法”，污泥先經(jīng)水熱脫水后，再在碳化爐內(nèi)碳化，該技術(shù)方案提高了污泥利用，達(dá)到了生物質(zhì)污泥再利用的目的，但存在能耗高、步驟繁瑣等缺點(diǎn)。例如中國專利CN204434435A公開了“一種提高污泥處理效率的系統(tǒng)”，主要利用水熱氧化原理，在污泥中添加催化劑來加快反應(yīng)速度，降低生產(chǎn)成本，但未對(duì)廢水及廢氣進(jìn)行處理，系統(tǒng)不完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒如此，有必要針對(duì)現(xiàn)在技術(shù)存在的缺陷，提供一種成本低廉、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

一種基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)，包括：通過管道依次連接的均質(zhì)機(jī)、水熱碳化釜、分離脫水機(jī)、成型機(jī)及干燥機(jī)，待處理污泥廢液經(jīng)脫水機(jī)房后分離得到的污泥依次經(jīng)所述均質(zhì)機(jī)、水熱碳化釜、分離脫水機(jī)、成型機(jī)及干燥機(jī)后形成生物炭。

在一些實(shí)施例中，所述脫水機(jī)房還管道連接于污水廠進(jìn)水口，經(jīng)所述脫水機(jī)房后分離得到的廢水進(jìn)入污水廠進(jìn)行凈化。

在一些實(shí)施例中，所述均質(zhì)機(jī)包括攪拌槳、控制電箱、固體調(diào)理劑箱、重量傳感器、液體調(diào)理劑箱、水泵、噴霧電控箱及噴霧嘴，所述攪拌槳可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述均質(zhì)機(jī)的箱體中間，所述重量傳感器固定設(shè)置于所述均質(zhì)機(jī)的箱體外側(cè)，所述固體調(diào)理劑箱及所述控制電箱均固定連接于所述重量傳感器，所述控制電箱用于控制所述固體調(diào)理劑箱內(nèi)固體調(diào)理劑的用量，所述的噴霧嘴固定設(shè)置所述均質(zhì)機(jī)的箱體內(nèi)側(cè)，所述液體調(diào)理劑箱通過所述水泵連接所述噴霧嘴，所述噴霧電控箱與所述水泵連接，用于控制噴霧嘴噴霧的用量。

在一些實(shí)施例中，所述均質(zhì)機(jī)還連接有廢氣排氣管和冷凝水排放管。

在一些實(shí)施例中，所述廢氣排氣管連接有廢氣處理設(shè)備，所述廢氣處理設(shè)備為吸附設(shè)備、吸收設(shè)備、有機(jī)廢氣的燃燒及催化凈化設(shè)備、低溫等離子體的治理設(shè)備中的一種。

在一些實(shí)施例中，所述水熱碳化釜還設(shè)有出氣口，所述出氣口管道連接于所述均質(zhì)機(jī)的廢氣排氣管。

在一些實(shí)施例中，所述水熱碳化釜還連接有余熱回收裝置，用于回收熱能。

在一些實(shí)施例中，所述余熱回收裝置與所述均質(zhì)機(jī)及所述干燥機(jī)分別連接。

在一些實(shí)施例中，所述水熱碳化釜的加熱原件為防爆電加熱棒。

在一些實(shí)施例中，所述分離脫水機(jī)還設(shè)有出水口，所述出水口通過廢液罐連接于污水廠進(jìn)水口，所述廢液罐與流量計(jì)及電控箱連接，用于控制所述出水口的廢液進(jìn)入污水廠進(jìn)水口的量。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是：

本實(shí)用新型提供的基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)，通過管道依次連接的均質(zhì)機(jī)、水熱碳化釜、分離脫水機(jī)、成型機(jī)及干燥機(jī)，待處理污泥廢液經(jīng)脫水機(jī)房后分離得到的污泥依次經(jīng)所述均質(zhì)機(jī)、水熱碳化釜、分離脫水機(jī)、成型機(jī)及干燥機(jī)后形成生物炭，本實(shí)用新型利用水熱碳化技術(shù)處理污泥，不受原料含水率的限制，反應(yīng)條件溫和，降低了對(duì)前處理的要求和耗費(fèi)，可實(shí)現(xiàn)污泥就地解決，節(jié)約了運(yùn)輸成本，獲取的生物炭具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)的均質(zhì)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)，包括：通過管道依次連接的均質(zhì)機(jī)1、水熱碳化釜2、分離脫水機(jī)3、成型機(jī)4及干燥機(jī)5，待處理污泥廢液經(jīng)脫水機(jī)房A后分離得到的污泥依次經(jīng)所述均質(zhì)機(jī)1、水熱碳化釜2、分離脫水機(jī)3、成型機(jī)4及干燥機(jī)5后形成生物炭。

優(yōu)選地，所述脫水機(jī)房A還管道連接于污水廠進(jìn)水口B，經(jīng)所述脫水機(jī)房A后分離得到的廢水進(jìn)入污水廠進(jìn)行凈化?？梢岳斫?，由于污泥廢液經(jīng)脫水機(jī)房分離得到污泥及廢水，其中，污泥經(jīng)所述均質(zhì)機(jī)1、水熱碳化釜2、分離脫水機(jī)3、成型機(jī)4及干燥機(jī)5后形成生物炭，而廢水進(jìn)入污水廠進(jìn)行進(jìn)一步凈化處理，避免直接排除對(duì)環(huán)境造成污染。

請(qǐng)參閱圖2，所述均質(zhì)機(jī)1包括攪拌槳9、控制電箱10、固體調(diào)理劑箱11、重量傳感器12、液體調(diào)理劑箱13、水泵14、噴霧電控箱15及噴霧嘴16。其中：

所述攪拌槳9可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述均質(zhì)機(jī)1的箱體中間，所述重量傳感器12固定設(shè)置于所述均質(zhì)機(jī)1的箱體外側(cè)，所述固體調(diào)理劑箱11及所述控制電箱10均固定連接于所述重量傳感器12，所述控制電箱10用于控制所述固體調(diào)理劑箱11內(nèi)調(diào)理劑的用量，所述的噴霧嘴16固定設(shè)置所述均質(zhì)機(jī)1的箱體內(nèi)側(cè)，所述液體調(diào)理劑箱13通過所述水泵14連接所述噴霧嘴16，所述噴霧電控箱15與所述水泵14連接，用于控制噴霧嘴16噴霧的用量。

可以理解，通過在污泥中添加調(diào)理劑(液體或固體)，具有加快反應(yīng)進(jìn)程、鈍化重金屬、易于形成多孔結(jié)構(gòu)的生物炭。

可以理解，采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑木|(zhì)機(jī)，更容易實(shí)現(xiàn)調(diào)理劑與污泥混合均勻，提高反應(yīng)效率。

進(jìn)一步地，所述均質(zhì)機(jī)1還連接有廢氣排氣管(圖未示)和冷凝水排放管(圖未示)。所述廢氣排氣管連接有廢氣處理設(shè)備6，所述廢氣處理設(shè)備6為吸附設(shè)備、吸收設(shè)備、有機(jī)廢氣的燃燒及催化凈化設(shè)備、低溫等離子體的治理設(shè)備中的一種?？梢岳斫?，由于使用廢氣處理設(shè)備6可以收集產(chǎn)生的廢氣，并進(jìn)行凈化，避免直接排除造成環(huán)境污染。

優(yōu)選地，所述水熱碳化釜2還設(shè)有出氣口，所述出氣口管道連接于所述均質(zhì)機(jī)1的廢氣排氣管，這樣可將將水熱碳化釜2在碳化過程中產(chǎn)生的廢氣通過廢氣排氣管輸送至廢氣處理設(shè)備6中。

優(yōu)選地，所述水熱碳化釜2還連接有余熱回收裝置7，用于回收熱能，且所述余熱回收裝置7與所述均質(zhì)機(jī)1及所述干燥機(jī)5分別連接。可以理解，通過余熱回收裝置7可以回收水熱碳化釜2在工作過程中產(chǎn)生的熱量，并為所述均質(zhì)機(jī)1及所述干燥機(jī)5提供工作所需的部分熱量，節(jié)約能源。

優(yōu)選地，所述水熱碳化釜2的加熱原件為防爆電加熱棒?？梢岳斫?，本申請(qǐng)采用防爆電加熱棒作為水熱碳化釜2的加熱原件只是其中優(yōu)選的方式，實(shí)際中還可以采用其他的方式作為加熱原件。

優(yōu)選地，所述分離脫水機(jī)3還設(shè)有出水口，所述出水口通過廢液罐8連接于污水廠進(jìn)水口B，所述廢液罐8與流量計(jì)(圖未示)及電控箱(圖未示)連接，用于控制所述出水口的廢液進(jìn)入污水廠進(jìn)水口的量?？梢岳斫猓捎诜蛛x脫水機(jī)3在分離脫水的過程中產(chǎn)生的廢水對(duì)環(huán)境造成污染，因此，本申請(qǐng)將分離脫水機(jī)3在分離脫水的過程中產(chǎn)生的廢水通過廢液罐8送入污水廠進(jìn)水口B進(jìn)行凈化處理，避免直接排放造成環(huán)境污染。

本實(shí)用新型提供的基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)，通過管道依次連接的均質(zhì)機(jī)、水熱碳化釜、分離脫水機(jī)、成型機(jī)及干燥機(jī)，待處理污泥廢液經(jīng)脫水機(jī)房后分離得到的污泥依次經(jīng)所述均質(zhì)機(jī)、水熱碳化釜、分離脫水機(jī)、成型機(jī)及干燥機(jī)后形成生物炭，本實(shí)用新型利用水熱碳化技術(shù)處理污泥，不受原料含水率的限制，反應(yīng)條件溫和，降低了對(duì)前處理的要求和耗費(fèi)，可實(shí)現(xiàn)污泥就地解決，節(jié)約了運(yùn)輸成本，獲取的生物炭具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

當(dāng)然本實(shí)用新型的基于水熱碳化的污泥處理系統(tǒng)還可具有多種變換及改型，并不局限于上述實(shí)施方式的具體結(jié)構(gòu)?？傊?，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。