一種污泥的干餾炭化處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種污泥的干餾炭化處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷提高，污水處理設(shè)施建設(shè)得到了高速發(fā)展，根據(jù)《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，目前我國(guó)污水處理能力為12，476萬(wàn)噸/日，到2015年將增長(zhǎng)到17，045萬(wàn)噸/日，同時(shí)全國(guó)污水處理設(shè)備的平均運(yùn)行負(fù)荷率在84%左右。因此到2015年，我國(guó)污泥產(chǎn)量將達(dá)到12.8萬(wàn)噸/日(含水80%)，污泥處理形勢(shì)十分嚴(yán)峻。由于我國(guó)污水廠在建設(shè)過(guò)程中，長(zhǎng)期以來(lái)“重水輕泥”，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠基本實(shí)現(xiàn)了污泥的初步減量化，但未實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化處理。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約80%污水廠建有污泥的濃縮脫水設(shè)施，達(dá)到了一定程度的減量化；約有80%的污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理，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。
[0003]目前，污泥的處置土地填埋占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%。而土地填埋、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(guò)20%，污泥未經(jīng)無(wú)害化處理直接填埋容易造成環(huán)境的二次污染，而且污泥轉(zhuǎn)運(yùn)或填埋需要場(chǎng)地。以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法之一，它能使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，經(jīng)焚燒處理后，其體積可以減少85%?95%，質(zhì)量減少70%?80%。但是其缺點(diǎn)在于處理設(shè)施投資大，能源消耗、處理費(fèi)用和設(shè)備維護(hù)成本都比較高，而且產(chǎn)生強(qiáng)致癌物質(zhì)二噁英和重金屬離子，污染環(huán)境。
[0004]現(xiàn)有污泥處理方法已不能適應(yīng)和滿足現(xiàn)代生活對(duì)環(huán)境和資源循環(huán)利用的需求，這種每年要把這數(shù)幾十萬(wàn)噸污泥“燒”上天和“爛”入地的處置行為，已使人類社會(huì)付出了巨大的環(huán)境成本，尤其污泥填埋造成的臭氣和污水對(duì)環(huán)境的污染。在全球氣候惡化而危及人類生存和發(fā)展的今天，改變有機(jī)污泥的處置方式，積極開發(fā)和發(fā)展新技術(shù)，將有機(jī)污泥變?yōu)橘Y源已成當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種污泥的干餾炭化處理工藝，采用干餾炭化技術(shù)對(duì)有機(jī)污泥進(jìn)行無(wú)害化處理，將污泥混合物中的有機(jī)物大分子干餾炭化為小分子的裂解油、可燃?xì)夂吞吭鄣哪茉次镔|(zhì)，變有機(jī)污泥為有價(jià)值的初級(jí)能源或化工原料，干餾炭化所需熱量來(lái)之于裂解污泥混合物產(chǎn)生的可燃?xì)?，富余燃?xì)饪晒┌l(fā)電，處理成本低，經(jīng)濟(jì)性好，工藝流程短，自動(dòng)化程度高，設(shè)備投資少，檢維修容易，生產(chǎn)過(guò)程安全可靠，環(huán)境整潔，尤其污泥處理過(guò)程不產(chǎn)生二噁英和重金屬離子等污染物，對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染，較好的解決了污泥的環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)污泥的資源化循環(huán)利用。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種污泥的干餾炭化處理工藝，其特點(diǎn)是采用有機(jī)物與脫水后的污泥混合成有機(jī)污泥，有機(jī)污泥經(jīng)干燥除氧和干餾炭化為裂解油、可燃?xì)夂吞吭郏涮幚砉に嚢ㄒ韵虏襟E:
(一)、有機(jī)污泥制備
將污泥脫水后與有機(jī)物混合成熱值為1500~2500大卡、含水量為約500~600公斤/噸的有機(jī)污泥，混合的有機(jī)污泥送干燥除氧工序處理，脫出的水由污水裝置處理后達(dá)標(biāo)排放；所述有機(jī)物為生物、動(dòng)物或含有合成高分子材料的廢棄物。
[0007](二)、干燥除氧
將上述有機(jī)污泥在轉(zhuǎn)窯干燥釜與干燥除氧釜串聯(lián)組成的干燥除氧裝置中進(jìn)行干燥除氧，有機(jī)污泥經(jīng)干燥除氧后送干餾炭化工序處理，轉(zhuǎn)窯干燥釜的廢氣由尾氣凈化器處理后達(dá)標(biāo)排放，干燥除氧釜餾出的裂解氣由油氣分離器進(jìn)行油氣分離；所述轉(zhuǎn)窯干燥釜的加熱溫度為45~95°C，轉(zhuǎn)速為2~40轉(zhuǎn)/分，物料在釜內(nèi)停留時(shí)間為0.5-1.5小時(shí)；所述干燥除氧釜的加熱溫度為150~250°C，轉(zhuǎn)速為2~40轉(zhuǎn)/分，物料在釜內(nèi)停留時(shí)間為0.5-1.5小時(shí)。
[0008](三)、干餾裂解
將干燥除氧釜出來(lái)的物料在預(yù)裂解釜與終裂解釜串聯(lián)組成的干餾炭化裝置中進(jìn)行裂解，其裂解氣進(jìn)入油氣分離器進(jìn)行油氣分離，終裂解釜排出的炭渣粉由儲(chǔ)罐收集；所述預(yù)裂解釜的加熱溫度為300~600°C，轉(zhuǎn)速為2~40轉(zhuǎn)/分，物料在釜內(nèi)停留時(shí)間為0.5-1.5小時(shí)；所述終裂解釜的加熱溫度為600~900°C，轉(zhuǎn)速為2~40轉(zhuǎn)/分，物料在釜內(nèi)停留時(shí)間為
0.5-1.5 小時(shí)。
[0009](四)、油氣分離
將上述干餾裂解工序的裂解氣由油氣分離器和油氣水分離器組成的二級(jí)分離裝置進(jìn)行油氣分離，從干燥除氧釜、預(yù)裂解釜和終裂解釜餾出的裂解氣經(jīng)油氣分離器的一級(jí)分離，其冷凝得的裂解油由油罐收儲(chǔ)，混合氣體由頂部排出并進(jìn)入油氣水分離器進(jìn)行二級(jí)分離，油氣水分離器分離出可燃?xì)怏w和輕質(zhì)油分別由氣柜和油罐收儲(chǔ)，冷凝水排入污水裝置，余熱蒸汽則由換熱器回收利用；所述油氣分離器頂部溫度>100°c ;所述油氣水分離器頂部溫度 < 400C。
[0010]所述轉(zhuǎn)窯干燥釜為設(shè)有推進(jìn)機(jī)構(gòu)的烘干爐，轉(zhuǎn)窯干燥釜由干燥除氧釜、預(yù)裂解釜和終裂解釜的煙道尾氣加熱。
[0011]所述干燥除氧釜、預(yù)裂解釜和終裂解釜為設(shè)有推進(jìn)機(jī)構(gòu)的干餾炭化轉(zhuǎn)化處理釜或裂解轉(zhuǎn)化爐，干燥除氧釜、預(yù)裂解釜和終裂解釜由氣柜的燃?xì)饧訜峄蛉細(xì)獍l(fā)電機(jī)組的電加熱。
[0012]所述油氣分離器排出的裂解油在進(jìn)油罐的管路上設(shè)有與終裂解釜連接的回流油管。
[0013]所述有機(jī)污泥的制備、干燥除氧、干餾裂解和油氣分離各工序的處理裝置均設(shè)有溫度、壓力和料位傳感器與DCS/PLC控制系統(tǒng)連接，通過(guò)進(jìn)、出料控制閥組，實(shí)現(xiàn)各工序處理裝置的自動(dòng)控制，所述DCS/PLC控制系統(tǒng)由中央處理器及可編程邏輯控制器組成。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有處理成本低，無(wú)二次污染，污泥無(wú)害化處理的熱量來(lái)之于裂解污泥混合物產(chǎn)生的可燃?xì)?，熱量自平衡，不需消耗外部熱源，富余燃?xì)饪晒┌l(fā)電，經(jīng)濟(jì)高效，設(shè)備少，檢維修容易，自動(dòng)化程度高，操作安全方便，尤其污泥處理不產(chǎn)生二噁英和重金屬離子等污染物。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為工藝流程示意圖；
圖2為本DCS/PLC控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參閱附圖1，本發(fā)明包括有機(jī)污泥制備、干燥除氧、干餾裂解和油氣分離工序。所述有機(jī)污泥制備工序由污泥脫水機(jī)1、污水處理裝置2、混料罐3、輸送裝置4和高位加料罐5組成，污泥脫水機(jī)I的污泥出口與混料罐3進(jìn)料口連接，其污水出口與污水處理裝置2進(jìn)水口連接，混料罐3出料口與高位加料罐5進(jìn)料口連接。所述干燥除氧工序由轉(zhuǎn)窯干燥釜8、尾氣凈化器13和干燥除氧釜15組成，轉(zhuǎn)窯干燥釜8進(jìn)、出料口分別與高位加料罐5出料口和干燥除氧釜15進(jìn)料口連接，轉(zhuǎn)窯干燥釜8排氣口與尾氣凈化器13連接。所述干餾裂解工序由預(yù)裂解釜22、終裂解釜28和炭渣粉收集罐36組成，預(yù)裂解釜22進(jìn)、出料口分別與干燥除氧釜15出料口和終裂解釜28進(jìn)料口連接，終裂解釜28出料口與炭渣粉收集罐36連接。所述油氣水分離工序由油氣分離器37、油氣水分離器38、換熱器39和油罐40組成，油氣分離器37進(jìn)口與干燥除氧釜15、預(yù)裂解釜22和終裂解釜28裂解氣出口連接，油氣分離器37分離的裂解油和氣分別進(jìn)入油罐40和油氣水分離器38，油氣水分離器38分離出可燃?xì)怏w、輕質(zhì)油、冷凝水和余熱蒸汽分別進(jìn)入氣柜41、油罐40、污水處理裝置2和換熱器39。所述轉(zhuǎn)窯干燥釜8為設(shè)有推進(jìn)機(jī)構(gòu)的烘干爐，轉(zhuǎn)窯干燥釜8由干燥除氧釜15、預(yù)裂解釜22和終裂解釜28的煙道尾氣加熱。所述干燥除氧釜15、預(yù)裂解釜22和終裂解釜28為設(shè)有推進(jìn)機(jī)構(gòu)的干餾炭化轉(zhuǎn)化處理釜或裂解轉(zhuǎn)化爐，干燥除氧釜15、預(yù)裂解釜22和終裂解釜28由氣柜41的燃?xì)饧訜峄蛉細(xì)獍l(fā)電機(jī)組42的電加熱。所述油氣分離器37排出的裂解油在進(jìn)油罐37的管路上設(shè)有與終裂解釜28連接的回流油管。
[0017]本發(fā)明具體處理工藝包括以下步驟:
(一)、有機(jī)污泥制備
經(jīng)污泥脫水機(jī)I脫水的污泥由管道送至混料罐3，污泥脫水機(jī)I的廢水進(jìn)污水裝置2處理后達(dá)標(biāo)排放。混料罐3將污泥與添加的有機(jī)物混合成熱值為