基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸稈共同處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及固體廢棄物處理【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸稈共同處理方法，包括以下步驟：1）將曬干后的農(nóng)作物秸稈輸送至粉碎機(jī)粉碎成秸稈粉，然后將秸稈粉再輸送至攪拌室中；2）將含水率為70～85%的脫水污泥輸送到攪拌室中，與秸稈粉進(jìn)行充分混合，得到混合料；3）將混合料輸送到干化機(jī)進(jìn)行干燥處理，然后再輸送到熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理，輸出高溫氣相流和高溫生物炭；4）將高溫氣相流通入冷卻裝置進(jìn)行分離，得到生物油和熱解氣；5）將高溫生物炭部分輸送到攪拌室中并與脫水污泥和秸稈粉充分混合，余下的高溫生物炭輸送生物炭?jī)?chǔ)料室儲(chǔ)藏。本發(fā)明將脫水污泥與秸稈粉混合后共同干化熱解處理，干化效率高、能耗低，生物油產(chǎn)出率高，得到的生物炭品質(zhì)好、增值利用空間大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸稈共同處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體廢棄物處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種市政污泥、工業(yè)污泥以及農(nóng)作物秸桿的減量化、無(wú)害化和資源化基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]污水或廢水處理過(guò)程中將產(chǎn)生大量的污泥。以城鎮(zhèn)污水處理廠為例，每萬(wàn)m3污水處理后將產(chǎn)生5-10噸的脫水污泥(按含水率80%計(jì))。根據(jù)我國(guó)《“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》要求，至2015年，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模將達(dá)到20805萬(wàn)立方米/天，以此估算，屆時(shí)我國(guó)僅城鎮(zhèn)污水處理廠每年將產(chǎn)生3797-7594萬(wàn)噸的脫水污泥；除城鎮(zhèn)污水處理廠以外，造紙、食品加工、石油化工、印染等行業(yè)均產(chǎn)生大量的工業(yè)污泥。不僅產(chǎn)生量巨大，污泥通常還含有種類(lèi)繁多的有毒有害物質(zhì)，包括致病菌、寄生蟲(chóng)(卵)等生物污染物，銅、鋅、鉻、汞等無(wú)機(jī)物質(zhì)污染物，以及多氯聯(lián)苯、二噁英等持久性有機(jī)污染物，若不加處理或處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，危及人體健康。
[0003]當(dāng)前，我國(guó)污泥的處理處置主要采用填埋、還田利用、焚燒等傳統(tǒng)技術(shù)。污泥填埋占用大量土地，并具有污染水、空氣和土壤環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始禁止采用這一污泥消納方式。污泥還田利用可實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥中養(yǎng)分資源的部分回收利用，但也伴隨著向土壤中輸入污染物，考慮到當(dāng)前我國(guó)土壤污染形勢(shì)已相當(dāng)嚴(yán)峻、污泥產(chǎn)生量日趨增加等客觀現(xiàn)實(shí)，這種方式將會(huì)受到更為嚴(yán)格的控制。焚燒具有污泥減量化徹底、可部分回收污泥中的能量等優(yōu)點(diǎn)，但是，由于污泥焚燒將產(chǎn)生大量有害氣體，而這些氣體的有效凈化又需要大量的設(shè)施投入與資金投入，因而該技術(shù)正面臨著“運(yùn)行成本高和公眾可接受性差”兩大挑戰(zhàn)。
[0004]污泥熱解是在無(wú)氧環(huán)境中對(duì)污泥進(jìn)行快速或緩慢加熱處理(300-1000°C)，將其轉(zhuǎn)化為氣、液、固三種不同形態(tài)的產(chǎn)物。該技術(shù)具有污染物解毒和固化、操作簡(jiǎn)單、處理效率高、產(chǎn)物利用價(jià)值大等優(yōu)點(diǎn)，是一種符合污泥減量化、無(wú)害化和資源化目標(biāo)的污泥處理替代技術(shù)。污泥經(jīng)熱解處理后，污泥中的大分子有機(jī)物(纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪等)將部分裂解為可冷凝性氣體(即生物油)和不可冷凝性氣體(即熱解氣)，余下的固體物質(zhì)(即生物炭)部分保留了污泥中的無(wú)機(jī)物和部分有機(jī)碳物質(zhì)(但以更加穩(wěn)定的形態(tài)存在)。這三種產(chǎn)物(即生物油、生物炭和熱解氣)的相對(duì)產(chǎn)量和性質(zhì)，主要取決于熱解工藝條件(如溫度、物料受熱速率、固相和氣相停留時(shí)間)和原料的性質(zhì)(如成分、粒徑、含水率等)。
[0005]與農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)的熱解一樣，污泥熱解工藝依照目標(biāo)產(chǎn)物的不同，可分為污泥氣化、污泥油化和污泥炭化三大工藝類(lèi)別。污泥熱解氣化(又稱(chēng)為高溫快速熱解)要求將污泥快速加熱到900°C以上，可盡可能地將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?，因而可盡可能多的回收污泥中的能量。但是，由于過(guò)高的工藝溫度，污泥中的大部分重金屬污染物以及N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)則被 氣化而進(jìn)入氣相流，這既引發(fā)次生污染，又造成有益物質(zhì)的流失；此外，由于工藝溫度高，熱解本身所需要的能量也高。這些難以克服的缺陷制約了該類(lèi)別技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。
[0006]污泥油化(又稱(chēng)為中溫快速熱解)主要產(chǎn)物是生物油和生物炭，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)油率，需要將熱解溫度控制在400-600°C之間，并要求污泥迅速受熱。污泥炭化(又稱(chēng)為低溫慢速熱解)的主要產(chǎn)物是生物炭(質(zhì)量百分比含量70%以上)，工藝溫度一般要求控制在400°C以下，并要求緩慢升溫。不同于污泥氣化，污泥油化和炭化處理都可以將污泥中的絕大部分重金屬污染物、部分碳物質(zhì)以及N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)滯留在其固體產(chǎn)物生物炭上。然而，不論是污泥油化，還是污泥炭化，都要求在熱解前對(duì)污泥進(jìn)行充分干化(含水率一般要求低于15%)，這就需要提供大量的能源。但若全部采用外部能源(如天然氣等)，會(huì)導(dǎo)致工藝運(yùn)行成本的大幅度增加。因此，就地燃料污泥熱解的主要產(chǎn)物(生物油或生物炭，兩者都具有較高的熱值)自然而然成為工藝路線(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)者的首選。
[0007]對(duì)于熱解炭化工藝而言，生物炭的產(chǎn)量大(而生物油產(chǎn)量很低)，并且熱值可觀，因而許多熱解工藝研發(fā)者都采用了通過(guò)燃燒污泥熱解生物炭產(chǎn)物為污泥干化提供熱源的設(shè)計(jì)思路，如中國(guó)專(zhuān)利201010221882.6。然而，由于生物炭滯留了污泥中絕大部分的重金屬和相當(dāng)一部分的N、S物質(zhì)，其燃燒供熱將暴露出與污泥直接燃燒相類(lèi)似的二次污染問(wèn)題和成本問(wèn)題(如重金屬揮發(fā)、酸性氣體排放、昂貴的煙氣凈化設(shè)施的投入)。
[0008]對(duì)于熱解油化工藝來(lái)說(shuō)，生物油和生物炭的產(chǎn)量都較高，從能量利用設(shè)計(jì)角度來(lái)看，都可以作為污泥干化前處理所需要能源的供應(yīng)者，但是，若以生物炭產(chǎn)物為能源，將暴露出與上述熱解炭化工藝相類(lèi)似的缺陷；另一方面，最近幾年科學(xué)界研究發(fā)現(xiàn)，污泥生物炭不僅固定了污泥中的碳物質(zhì)，還較好地保留了污泥中的N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并具有吸附、可持水保肥等性能，因而既可以直接作為肥料使用，也可以用作功能性肥料生產(chǎn)的骨料或吸附劑的初成品。因此，近年來(lái)一些污泥熱解工藝研發(fā)者采用了通過(guò)燃燒生物油產(chǎn)物而非生物炭產(chǎn)物為污泥干化提供熱源的設(shè)計(jì)思路，保留了生物炭產(chǎn)物；如中國(guó)201310093370.X。然而，這一改進(jìn)的熱解油化工藝若應(yīng)用于低質(zhì)污泥的處理，將暴露出如下一些問(wèn)題:
[0009](I)對(duì)于一些有機(jī)物含量較低的污泥，其熱解油化所產(chǎn)生的生物油產(chǎn)量較低，燃燒生物油產(chǎn)物不能滿(mǎn)足污泥干化的能耗需求，影響工藝的經(jīng)濟(jì)性和適用性；
[0010](2)由于污泥經(jīng)熱解油化處理后所產(chǎn)生的生物炭中的重金屬含量較其污泥本體增加了 I倍左右，有些污泥生物炭中的重金屬含量有可能達(dá)不到污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)(比如一些重金屬含量接近污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)限值 的低質(zhì)污泥經(jīng)熱解后生成的生物炭)，污泥生物炭肥料化利用因此受到一定的影響；
[0011](3)污泥生物炭中氮、磷的含量要明顯高于稻草、麥秸等農(nóng)作物秸桿生物炭，但是鉀含量偏低，因此，污泥生物炭作為肥料需要補(bǔ)充鉀肥。
[0012]我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物秸桿(包括稻草、麥秸、玉米秸、棉桿、油菜秸等，以下統(tǒng)稱(chēng)為秸桿)產(chǎn)生量巨大，特別改革開(kāi)放以來(lái)，在國(guó)家惠農(nóng)政策支持下，農(nóng)業(yè)連年豐收，秸桿產(chǎn)生量逐年增多；據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2010年，全國(guó)秸桿理論資源量約為8.4億噸，可收集資源量約為
7.0億噸。然而，我國(guó)秸桿利用率不高，利用方式較為粗放，資源化、商品化程度較低，秸桿隨意拋棄、無(wú)序露天焚燒現(xiàn)象嚴(yán)重，既造成資源的浪費(fèi)，又引發(fā)一系列環(huán)境問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法。
[0014]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決:[0015]基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，包括以下步驟:
[0016]步驟一:將曬干后的農(nóng)作物秸桿輸送至粉碎機(jī)粉碎成長(zhǎng)度為< 5mm的秸桿粉，然后將秸桿粉再輸送至攪拌室中；
[0017]步驟二:將含水率為70~85%的脫水污泥輸送到步驟一中的攪拌室中，脫水污泥與步驟一中的秸桿粉按重量比I~3:1進(jìn)行混合攪拌得到混合料；
[0018]步驟三:將經(jīng)步驟二所得的混合料輸送到干化機(jī)進(jìn)行干燥處理，然后將經(jīng)過(guò)干燥處理的混合料輸送到熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理，混合料快速熱解處理的熱解溫度為420~600°C，混合料在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為10~40min，混合料在熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理會(huì)輸出高溫氣相流和高溫生物炭；
[0019]步驟四:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫氣相流通入到冷卻裝置進(jìn)行分離，得到生物油和熱解氣；生物油輸送至燃油鍋爐；熱解氣部分用作步驟三熱解處理載氣，多余的熱解氣燃燒后排放；
[0020]步驟五:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫生物炭部分輸送到步驟一的攪拌室中并與脫水污泥和秸桿粉充分混合，余下的高溫生物炭輸送到密閉冷卻倉(cāng)，冷卻到200°C以下后再輸送到生物炭?jī)?chǔ)料室。
[0021]作為優(yōu)選，步驟三中快速熱解處理的熱解溫度為480~520°C，混合料在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為15~25min。
[0022]作為優(yōu)選，步驟三中混合料快速熱解所產(chǎn)生的高溫氣相流在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為0.2~2s。
[0023]作為優(yōu)選，步驟四中生物油輸送至燃油鍋爐中燃燒，所產(chǎn)生的熱能輸送到步驟三中的干化機(jī)和熱解反應(yīng)器為混合料的干燥處理和熱解處理提供熱源。
[0024]作為優(yōu)選，步驟五中高溫生物炭輸送到步驟一攪拌室的輸入量為高溫生物炭輸出總重量的1/8~1/4。
[0025]作為優(yōu)選，步驟五中密閉冷卻倉(cāng)為密閉的生物炭冷卻倉(cāng)。
[0026]本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:本發(fā)明基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，在脫水污泥中投加了適度比例的秸桿粉和高溫生物炭粉，較好地克服了污泥熱干化過(guò)程中因粘結(jié)、結(jié)團(tuán)而導(dǎo)致的干化效率低、干化不均勻等問(wèn)題；將污泥與農(nóng)作物秸桿混合在熱解反應(yīng)器中熱解處理，利用污泥中含有較多的可起催化作用的無(wú)機(jī)鹽物質(zhì)可明顯提高生物油的相對(duì)產(chǎn)量，相對(duì)于農(nóng)作物秸桿單獨(dú)熱解處理，生物油產(chǎn)量可提高5~10%。同時(shí)高產(chǎn)量的生物油可作為能源滿(mǎn)足混合料在干化機(jī)中的干燥處理和在熱解反應(yīng)器中熱解處理等工序所需能量，可明顯降低工藝系統(tǒng)的運(yùn)行成本；另外本發(fā)明利用污泥和農(nóng)作物秸桿在成分上的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，生成的生物炭產(chǎn)物中營(yíng)養(yǎng)成分較為均衡，氮、磷、鉀三大營(yíng)養(yǎng)元素含量均較為豐富；另一方面，所生成的生物炭中重金屬等有害物質(zhì)的含量要明顯低于污泥單獨(dú)熱解時(shí)所生成的生物炭中有害物質(zhì)的含量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0028]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]實(shí)施例1
[0030]基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，包括以下步驟:
[0031]步驟一:將曬干后的農(nóng)作物秸桿輸送至粉碎機(jī)粉碎成長(zhǎng)度1_的秸桿粉，然后將秸桿粉再輸送至攪拌室中；
[0032]步驟二:將含水率為70~85%的脫水污泥輸送到步驟一中的攪拌室中，脫水污泥與步驟一中的秸桿粉按重量比1:1進(jìn)行混合攪拌得到混合料；
[0033]步驟三:將經(jīng)步驟二所得的混合料輸送到干化機(jī)進(jìn)行干燥處理，然后將經(jīng)過(guò)干燥處理的混合料輸送到熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理，混合料快速熱解處理的熱解溫度420°C，混合料在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為lOmin，混合料在熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理會(huì)輸出高溫氣相流和高溫生物炭，高溫氣相流在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為0.2s ；
[0034]步驟四:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫氣相流通入到冷卻裝置進(jìn)行分離，得到生物油和熱解氣；生物油輸送至燃油鍋爐中燃燒，所產(chǎn)生的熱能輸送到步驟三中的干化機(jī)和熱解反應(yīng)器為混合料的干燥處理和熱解處理提供熱源；熱解氣部分用作步驟三熱解處理載氣，多余的熱解氣燃燒后排放；
[0035]步驟五:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫生物炭的總重量的1/4輸送到步驟一的攪拌室中并與脫水污泥和秸桿粉充分混合，余下的高溫生物炭輸送到密閉的生物炭冷卻倉(cāng)，冷卻到200°C以下后再輸送到生物炭?jī)?chǔ)料室。
[0036]實(shí)施例2
[0037] 基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，包括以下步驟:
[0038]步驟一:將曬干后的農(nóng)作物秸桿輸送至粉碎機(jī)粉碎成長(zhǎng)度為2_的秸桿粉，然后將秸桿粉再輸送至攪拌室中；
[0039]步驟二:將含水率為70~85%的脫水污泥輸送到步驟一中的攪拌室中，脫水污泥與步驟一中的秸桿粉按重量比3:1進(jìn)行混合攪拌得到混合料；
[0040]步驟三:將經(jīng)步驟二所得的混合料輸送到干化機(jī)進(jìn)行干燥處理，然后將經(jīng)過(guò)干燥處理的混合料輸送到熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理，混合料快速熱解處理的熱解溫度600°C，混合料在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為40min，混合料在熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理會(huì)輸出高溫氣相流和高溫生物炭，高溫氣相流在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為2s ；
[0041]步驟四:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫氣相流通入到冷卻裝置進(jìn)行分離，得到生物油和熱解氣；生物油輸送至燃油鍋爐中燃燒，所產(chǎn)生的熱能輸送到步驟三中的干化機(jī)和熱解反應(yīng)器為混合料的干燥處理和熱解處理提供熱源；熱解氣部分用作步驟三熱解處理載氣，多余的熱解氣燃燒后排放
[0042]步驟五:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫生物炭的總重量的1/8輸送到步驟一的攪拌室中并與脫水污泥和秸桿粉充分混合，余下的高溫生物炭輸送到密閉的生物炭冷卻倉(cāng)，冷卻到200°C以下后再輸送到生物炭?jī)?chǔ)料室。
[0043]實(shí)施例3
[0044]基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，包括以下步驟:
[0045]步驟一:將曬干后的農(nóng)作物秸桿輸送至粉碎機(jī)粉碎成長(zhǎng)度為3_的秸桿粉，然后將秸桿粉再輸送至攪拌室中；[0046]步驟二:將含水率為70~85%的脫水污泥輸送到步驟一中的攪拌室中，脫水污泥與步驟一中的秸桿粉按重量比2:1進(jìn)行混合攪拌得到混合料；
[0047]步驟三:將經(jīng)步驟二所得的混合料輸送到干化機(jī)進(jìn)行干燥處理，然后將經(jīng)過(guò)干燥處理的混合料輸送到熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理，混合料快速熱解處理的熱解溫度480°C，混合料在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為15min，混合料在熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理會(huì)輸出高溫氣相流和生物炭高溫，高溫氣相流在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為0.6s ；
[0048]步驟四:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫氣相流通入到冷卻裝置進(jìn)行分離，得到生物油和熱解氣；生物油輸送至燃油鍋爐中燃燒，所產(chǎn)生的熱能輸送到步驟三中的干化機(jī)和熱解反應(yīng)器為混合料的干燥處理和熱解處理提供熱源；熱解氣部分用作步驟三熱解處理載氣，多余的熱解氣燃燒后排放；
[0049]步驟五:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫生物炭的總重量的1/6輸送到步驟一的攪拌室中并與脫水污泥和秸桿粉充分混合，余下的高溫生物炭輸送到密閉的生物炭冷卻倉(cāng)，冷卻到200°C以下后再輸送到生物炭?jī)?chǔ)料室。
[0050]實(shí)施例4
[0051]基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，包括以下步驟:
[0052]步驟一:將曬干后的農(nóng)作物秸桿輸送至粉碎機(jī)粉碎成長(zhǎng)度為5_的秸桿粉，然后將秸桿粉再輸送至攪拌室中；
[0053]步驟二:將含水率為70~85%的脫水污泥輸送到步驟一中的攪拌室中，脫水污泥與步驟一中的秸桿粉按重 量比1.5:1進(jìn)行混合攪拌得到混合料；
[0054]步驟三:將經(jīng)步驟二所得的混合料輸送到干化機(jī)進(jìn)行干燥處理，然后將經(jīng)過(guò)干燥處理的混合料輸送到熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理，混合料快速熱解處理的熱解溫度520°C，混合料在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為25min，混合料在熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理會(huì)輸出高溫氣相流和高溫生物炭，高溫氣相流在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為1.2s ；
[0055]步驟四:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫氣相流通入到冷卻裝置進(jìn)行分離，得到生物油和熱解氣；生物油輸送至燃油鍋爐中燃燒，所產(chǎn)生的熱能輸送到步驟三中的干化機(jī)和熱解反應(yīng)器為混合料的干燥處理和熱解處理提供熱源；熱解氣部分用作步驟三熱解處理載氣，多余的熱解氣燃燒后排放；
[0056]步驟五:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫生物炭的總重量的1/5輸送到步驟一的攪拌室中并與脫水污泥和秸桿粉充分混合，余下的高溫生物炭輸送到密閉的生物炭冷卻倉(cāng)，冷卻到200°C以下后再輸送到生物炭?jī)?chǔ)料室。
[0057]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專(zhuān)利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一:將曬干后的農(nóng)作物秸桿輸送至粉碎機(jī)粉碎成長(zhǎng)度為< 5_的秸桿粉，然后將秸桿粉再輸送至攪拌室中； 步驟二:將含水率為70~85%的脫水污泥輸送到步驟一中的攪拌室中，脫水污泥與步驟一中的秸桿粉按重量比I~3:1進(jìn)行混合攪拌得到混合料； 步驟三:將經(jīng)步驟二所得的混合料輸送到干化機(jī)進(jìn)行干燥處理，然后將經(jīng)過(guò)干燥處理的混合料輸送到熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理，混合料快速熱解處理的熱解溫度為420~600°C，混合料在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為10~40min，混合料在熱解反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解處理會(huì)輸出高溫氣相流和高溫生物炭； 步驟四:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫氣相流通入到冷卻裝置進(jìn)行分離，得到生物油和熱解氣；生物油輸送至燃油鍋爐；熱解氣部分用作步驟三熱解處理載氣，多余的熱解氣燃燒后排放； 步驟五:將步驟三中混合料在熱解反應(yīng)器中熱解處理輸出的高溫生物炭部分輸送到步驟一的攪拌室中并與脫水 污泥和秸桿粉充分混合，余下的高溫生物炭輸送到密閉冷卻倉(cāng)，冷卻到200°C以下后再輸送到生物炭?jī)?chǔ)料室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，其特征在于:步驟三中快速熱解處理的熱解溫度為480~520°C，混合料在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為 15 ~25min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，其特征在于:步驟三中混合料快速熱解所產(chǎn)生的高溫氣相流在熱解反應(yīng)器中的停留時(shí)間為0.2~2s0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，其特征在于:步驟四中生物油輸送至燃油鍋爐中燃燒，所產(chǎn)生的熱能輸送到步驟三中的干化機(jī)和熱解反應(yīng)器為混合料的干燥處理和熱解處理提供熱源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，其特征在于:步驟五中高溫生物炭輸送到步驟一攪拌室的輸入量為高溫生物炭輸出總重量的1/8~1/4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速熱解的污泥和農(nóng)作物秸桿共同處理方法，其特征在于:步驟五中密閉冷卻倉(cāng)為密閉的生物炭冷卻倉(cāng)。
【文檔編號(hào)】C10B53/02GK103725304SQ201410031947
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】曹玉成 申請(qǐng)人:杭州互惠環(huán)保科技有限公司