本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干燥油砂熟化細(xì)尾礦的工藝方法。

背景技術(shù)：

一直以來(lái)，油砂工業(yè)主要關(guān)注點(diǎn)在油砂中瀝青質(zhì)的提取。隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注，油砂工業(yè)產(chǎn)生的尾礦、廢水、廢氣等污染逐漸成為制約油砂工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。因此，進(jìn)入21世紀(jì)，各種油砂污染物治理技術(shù)進(jìn)入研發(fā)階段。

根據(jù)工藝原理進(jìn)行分類，現(xiàn)有油砂尾礦處理技術(shù)主要可劃分為以下五大類：1)物理/機(jī)械處理技術(shù)；2)自然處理技術(shù)；3)化學(xué)/生物修復(fù)技術(shù)；4)混合物/聯(lián)合處理技術(shù)；5)永久存儲(chǔ)技術(shù)；以上五大類技術(shù)方法中，物理/機(jī)械處理技術(shù)尚處于研究和應(yīng)用驗(yàn)證階段，未實(shí)現(xiàn)商業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用。其他四類技術(shù)有一定的商業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用實(shí)例，但應(yīng)用過(guò)程中，均存在一定的問(wèn)題。現(xiàn)有商業(yè)化尾礦處理技術(shù)中存在的問(wèn)題如下表：

綜上所述，有必要克服傳統(tǒng)商業(yè)化尾礦處理技術(shù)的弊端，獲得一種新的污泥處理工藝，達(dá)到有效利用能源，以更加經(jīng)濟(jì)的工藝條件獲得干燥油砂尾礦、油泥、污泥的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述背景技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)一種干燥油砂熟化細(xì)尾礦的工藝方法，涉及處理煉油廠油泥、油砂熟化細(xì)尾礦及污水處理廠污泥領(lǐng)域。回收余熱，實(shí)現(xiàn)安全且穩(wěn)定運(yùn)行的直接接觸式干燥技術(shù)。采用過(guò)熱蒸汽直接加熱方式干燥油砂尾礦、油泥、污泥。所述方法具體主要包括多層回旋干燥機(jī)結(jié)構(gòu)單元如下：

一.多層回旋干燥機(jī)

所述多層回旋干燥機(jī)為封閉結(jié)構(gòu)，于其內(nèi)部中心位置縱向設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，垂直固連于旋轉(zhuǎn)軸的均勻?qū)盈B平行排布的柵盤，所述柵盤一端與多層回旋干燥機(jī)的內(nèi)壁貼近，另一端為自由端，所述相鄰兩層?xùn)疟P的自由端位于旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)的兩側(cè)；在所述自由端的端部于垂直方向上設(shè)置有截留堰，且截留堰與多層回旋干燥機(jī)的內(nèi)壁之間的空隙為溢流口，柵盤上以旋轉(zhuǎn)軸為中心對(duì)稱且均勻的分布有帶攪拌翼的孔洞，所述攪拌翼向旋轉(zhuǎn)軸方向的傾斜角為銳角。

對(duì)于上文所述的技術(shù)方案中，在所述多層回旋干燥機(jī)頂部的側(cè)壁上設(shè)置有污泥原料入口，所述的污泥原料入口通過(guò)管路與污泥下料斗相連。

對(duì)于上文所述的技術(shù)方案中，在多層回旋干燥機(jī)上與所述污泥原料入口相對(duì)的側(cè)壁上，還設(shè)置有高溫蒸汽入口；所述的高溫蒸汽入口通過(guò)管路與換熱器相連。

對(duì)于上文所述的技術(shù)方案中，在所述多層回旋干燥機(jī)底部設(shè)置有干燥污泥導(dǎo)出口；所述的干燥污泥導(dǎo)出口通過(guò)管路與干燥污泥儲(chǔ)槽連通。

對(duì)于上文所述的技術(shù)方案中，在所述多層回旋干燥機(jī)底部的側(cè)壁上設(shè)置有蒸汽排出口；所述的蒸汽排出口通過(guò)管路，依次與旋風(fēng)分離器及換熱器的底部連接。

對(duì)于上文所述的技術(shù)方案中，所述換熱器頂部設(shè)置有高溫蒸汽入口，底部設(shè)置有低溫蒸汽出口。

二.工藝過(guò)程：

待處理污泥原料通過(guò)污泥下料斗和污泥原料入口進(jìn)入多層回旋干燥機(jī)，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)的攪拌翼，與高溫蒸汽入口通入的過(guò)熱蒸汽進(jìn)行充分混合后，在持續(xù)的攪拌過(guò)程中向下輸送，具體的，待處理污泥原料與循環(huán)的過(guò)熱蒸汽直接接觸進(jìn)行干燥，從上層攪拌翼一邊干燥一邊輸送至下層攪拌翼，最終從最下層干燥污泥導(dǎo)出口排出至干燥污泥儲(chǔ)槽中，獲得干燥后污泥，通過(guò)引風(fēng)機(jī)引出干燥污泥。所述的污泥原料在水平方向上的傳輸方式是，隨著旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)在第一層?xùn)疟P上向設(shè)置截留堰的一端水平傳輸。所述的污泥原料在垂直方向的傳輸方式是，先在第一層?xùn)疟P上通過(guò)垂直設(shè)置溢流口向下一個(gè)柵盤輸送；截流堰能夠防止柵盤上的污泥原料在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中因離心力拋向多層回旋干燥機(jī)的機(jī)壁，因?yàn)樾D(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和截流堰、攪拌翼的阻擋，污泥原料不會(huì)由孔洞垂直向下運(yùn)動(dòng)，而是沿著溢流口下行到下一層?xùn)疟P。

另一方面，所述旋風(fēng)分離器的設(shè)置目的是捕集排出蒸汽中夾帶的油泥或油砂，旋風(fēng)分離器底部捕集下來(lái)的油泥或油砂排入干燥污泥儲(chǔ)槽；換熱器的設(shè)置目的是與高溫蒸汽換熱，使高溫蒸汽達(dá)到多層回旋干燥機(jī)用蒸汽工作溫度，同時(shí)排出的低溫蒸汽經(jīng)換熱后溫度得到提升，充分利用蒸汽熱能。

3、本工藝的特點(diǎn)

1)過(guò)熱蒸汽的直接加熱方式優(yōu)點(diǎn)：工藝穩(wěn)定，并且含水率在10％以下的干燥是容易實(shí)現(xiàn)的；與過(guò)熱蒸汽的直接接觸的安全，可防止含油泥砂燃燒；比熱大，效率高；用于干燥的過(guò)熱蒸汽，在干燥機(jī)與蒸汽加熱器之間循環(huán)，其工藝簡(jiǎn)單并易于運(yùn)行，不需要鍋爐，易于維修保養(yǎng)。

2)多層構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)部的柵盤為特殊結(jié)構(gòu)，使得通過(guò)其上的攪拌翼能夠回旋輸送污泥，因此油泥、污泥在柵盤上分布和受熱均較均勻，不會(huì)出現(xiàn)污泥在傳熱面的粘著，及燒焦故障，可以穩(wěn)定的進(jìn)行干燥。

3)分解油氣、臭氣成分：干燥過(guò)程中的含有油氣、臭氣的水蒸汽，通過(guò)后續(xù)熱源爐可以焚燒分解。此外，因?yàn)槭秦?fù)壓下的運(yùn)行，所以臭氣不會(huì)泄漏。

4)干燥后油泥、污泥的燃料價(jià)值高：由于采用使過(guò)熱蒸汽(常壓)和污泥直接接觸的方式，因此能夠在保留油泥、污泥中燃料成分的情況下穩(wěn)定得到含水率在10％以下的干燥污泥。

5)可利用低溫廢熱：多層回旋干燥系統(tǒng)是一個(gè)邊攪拌污泥邊進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間干燥的系統(tǒng)，因此能夠作為干燥熱源有效利用工廠廢熱等低溫?zé)嵩础?/p>

6)降低環(huán)境負(fù)荷：干燥處理中產(chǎn)生的排出蒸汽屬于污泥中的蒸發(fā)水分和部分漏進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)的空氣，因此能夠降低含有臭氣成分的排出蒸汽的處理負(fù)荷。

本發(fā)明的創(chuàng)新特征是：

1)確保生物質(zhì)燃料穩(wěn)定供應(yīng)：通過(guò)連續(xù)不斷地接收污水污泥，可以確保具有較高燃料價(jià)值的生物質(zhì)燃料穩(wěn)定供應(yīng)。

2)有效利用能源：利用工廠廢熱(250～350℃)時(shí)，可以有效利用未利用能源，創(chuàng)造出具有新的能源價(jià)值的生物質(zhì)燃料。進(jìn)而通過(guò)利用生物質(zhì)燃料，為防止全球變暖做出貢獻(xiàn)。

3)確保收益：通過(guò)油泥、污泥交易費(fèi)，替代傳統(tǒng)的化石燃料所削減費(fèi)產(chǎn)生收益。

4)通過(guò)本技術(shù)，可將脫水油泥(含水率80％)制成干燥污泥(含水率10％)。獲得的固體物質(zhì)中的有機(jī)成分比例(能源價(jià)值)較高。

附圖說(shuō)明

圖1：污水處理污泥燃料化應(yīng)用示意圖，其中：1、多層回旋干燥機(jī)；2、污泥下料斗；3、干燥污泥儲(chǔ)槽；4、旋風(fēng)分離器；5、換熱器。

圖2：多層回旋干燥設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中：101、旋轉(zhuǎn)軸；102、攪拌翼；103、柵盤；104、截留堰；105、溢流口。

具體實(shí)施方式

下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行等同替換或改變均屬于本發(fā)明保護(hù)范疇。

實(shí)施例1

干燥油砂熟化細(xì)尾礦的工藝，是以多層回旋干燥機(jī)為主要結(jié)構(gòu)單元的多套裝置構(gòu)成，其具體結(jié)構(gòu)如下：

包括多層回旋干燥機(jī)1，其為封閉結(jié)構(gòu)，于其內(nèi)部中心位置縱向設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸101，穿過(guò)垂直于旋轉(zhuǎn)軸101的均勻?qū)盈B平行排布的柵盤103，所述柵盤103一端與多層回旋干燥機(jī)1的內(nèi)壁貼近，另一端為自由端，在所述自由端的端部于垂直方向上設(shè)置有截留堰104，且截留堰104與多層回旋干燥機(jī)1的內(nèi)壁之間的空隙為溢流口105，柵盤103上以旋轉(zhuǎn)軸101為中心對(duì)稱且均勻的分布有帶攪拌翼102的孔洞，所述攪拌翼102向旋轉(zhuǎn)軸101方向的傾斜角為銳角。在所述多層回旋干燥機(jī)1頂部的側(cè)壁上設(shè)置有污泥原料入口，所述的污泥原料入口通過(guò)管路與污泥下料斗2相連；在多層回旋干燥機(jī)1上與所述污泥原料入口相對(duì)的側(cè)壁上，還設(shè)置有高溫蒸汽入口；所述的高溫蒸汽入口通過(guò)管路與換熱器5相連；在所述多層回旋干燥機(jī)1底部設(shè)置有干燥污泥導(dǎo)出口；所述的干燥污泥導(dǎo)出口通過(guò)管路與干燥污泥儲(chǔ)槽3連通；在所述多層回旋干燥機(jī)1底部的側(cè)壁上設(shè)置有蒸汽排出口；所述的蒸汽排出口通過(guò)管路，依次與旋風(fēng)分離器4及換熱器5的底部連接；所述換熱器5頂部設(shè)置有高溫蒸汽入口，底部設(shè)置有低溫蒸汽出口。

實(shí)施例2

干燥油砂熟化細(xì)尾礦的工藝過(guò)程：

待處理污泥原料通過(guò)污泥下料斗2和污泥原料入口進(jìn)入多層回旋干燥機(jī)1，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)的攪拌翼102，與高溫蒸汽入口通入的過(guò)熱蒸汽進(jìn)行充分混合后，在持續(xù)的攪拌過(guò)程中向下輸送，具體的，待處理污泥原料與循環(huán)的過(guò)熱蒸汽直接接觸進(jìn)行干燥，從上層攪拌翼102一邊干燥一邊輸送至下層攪拌翼102，最終從最下層干燥污泥導(dǎo)出口排出至干燥污泥儲(chǔ)槽3中，獲得干燥后污泥，通過(guò)引風(fēng)機(jī)引出干燥污泥。所述的污泥原料在水平方向上的傳輸方式是，隨著旋轉(zhuǎn)軸101的轉(zhuǎn)動(dòng)在第一層?xùn)疟P103上向設(shè)置截留堰104的一端水平傳輸。所述的污泥原料在垂直方向的傳輸方式是，先在第一層?xùn)疟P103上通過(guò)垂直設(shè)置溢流口105向下一個(gè)柵盤103輸送；截流堰能夠防止柵盤103上的污泥原料在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中因離心力拋向多層回旋干燥機(jī)1的機(jī)壁，因?yàn)樾D(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和截流堰、攪拌翼102的阻擋，污泥原料不會(huì)由孔洞垂直向下運(yùn)動(dòng)，而是沿著溢流口105下行到下一層?xùn)疟P103。

另一方面，所述旋風(fēng)分離器4的設(shè)置目的是捕集排出蒸汽中夾帶的油泥或油砂，旋風(fēng)分離器4底部捕集下來(lái)的油泥或油砂排入干燥污泥儲(chǔ)槽3；換熱器5的設(shè)置目的是與高溫蒸汽換熱，使高溫蒸汽達(dá)到多層回旋干燥機(jī)1用蒸汽工作溫度，同時(shí)排出的低溫蒸汽經(jīng)換熱后溫度得到提升，充分利用蒸汽熱能。

根據(jù)城市污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法CJ/T 221-2005，對(duì)含水率進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)本發(fā)明所述技術(shù)，可將含水率80％的待處理脫水油泥制成含水率10％的干燥污泥。由此獲得的固體物質(zhì)中的有機(jī)成分比例(能源價(jià)值)較高。