申请日2015.11.13
公开(公告)日2016.02.10
IPC分类号C02F11/12; C02F11/10; C02F11/18; F23G7/00; F23G7/06; F22B1/18; F23L15/00
摘要
本发明公开了污泥处理的系统和方法。其中，污泥处理系统包括：污泥干化装置，干化装置用于对污泥进行干化处理，得到干化后的污泥;热解炉，热解炉与污泥干化装置相连，用于对干化后的污泥进行热解处理，得到热解油气和热解炭;燃烧室，燃烧室与热解炉和干化装置相连，用于对热解油气进行直接燃烧处理，得到高温烟气以及通过燃烧净化处理污泥干化臭气，达到除臭目的;余热锅炉，余热锅炉与燃烧室相连，利用高温烟气与余热锅炉内的水进行换热处理，得到过热蒸汽和降温后的烟气;过热蒸汽通道，过热蒸汽通道与余热锅炉和干化装置相连，利用过热蒸汽为干化处理提供热量。该污泥处理的系统具有结构简单、热效率高、能耗低的优点。
权利要求书
1.一种污泥处理系统，其特征在于，包括：
污泥干化装置，所述污泥干化装置用于对污泥进行干化处理，以便得到干化后的污泥;
热解炉，所述热解炉与所述污泥干化装置相连，用于对所述干化后的污泥进行热解处理，以便得到热解油气和热解炭;
燃烧室，所述燃烧室与所述热解炉和污泥干化装置相连，用于对所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理，以便得到烟气;
余热锅炉，所述余热锅炉与所述燃烧室相连，利用所述烟气与所述余热锅炉内的水进行换热处理，以便得过热蒸汽和降温后的烟气;
过热蒸汽通道，所述过热蒸汽通道与所述余热锅炉和所述污泥干化装置相连，利用所述过热蒸汽为所述干化处理提供热量。
2.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，进一步包括：
流化床气化装置，所述流化床气化装置与所述热解炉相连，用于对所述热解炭进行气化处理，以便得到燃气，所述燃气为所述热解炉提供燃料。
3.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，进一步包括：
旋转空气预热器，所述旋转空气预热器与所述燃烧室和所述余热锅炉相连，利用所述降温后的烟气对助燃气进行预热处理，以便得到预热后的助燃气和冷却的烟气，其中，所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。
4.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，所述热解炉为旋转床热解炉，所述热解炉包括：
环形炉体;以及
燃气辐射管加热器，所述燃气辐射管加热器设置在所述环形炉体的环形内壁上。
5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的污泥处理系统的污泥处理方法，其特征在于，包括：
利用污泥干化装置将污泥进行干化处理，得到干化后的污泥;
利用热解炉将所述干化后的污泥进行热解处理，以便得到热解油气和热解炭;
利用燃烧室将所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理，以便得到烟气;
利用余热锅炉将所述烟气与所述余热锅炉内的水进行换热处理，以便得到过热蒸汽和降温后的烟气，其中，所述过热蒸汽为所述干化处理提供热量。
6.根据权利要求5所述的污泥处理方法，其特征在于，进一步包括：
利用流化床气化装置对所述热解炭进行气化处理，以便得到燃气。
7.根据权利要求5所述的污泥处理方法，其特征在于，所述热解处理是在绝氧条件下进行的。
8.根据权利要求5所述的污泥处理方法，其特征在于，所述干化后的污泥含水率为 30-50%。
9.根据权利要求5所述的污泥处理方法，其特征在于，进一步包括：
通过所述旋转空气预热器，利用所述降温后的烟气对助燃气进行预热处理，以便得到预热后的助燃气和冷却的烟气，其中，所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用所述燃气为所述热解炉提供燃料，以便为所述热解处理提供热量。
说明书
污泥处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及污泥处理的系统和污泥处理的方法。
背景技术
截止2013年，我国污水处理厂年产污泥达到3000-3500万吨但目前约有80%的污泥未经稳定化处理，大量的湿污泥被随意外运、简单填埋或堆放，致使许多城市“污泥围城”。
现有污泥热解技术，得到油、气、炭三种产品。但是在油气分离过程，易导致管道堵塞。并且，热解油品质低，需要经加氢后才能利用，导致利用成本居高不下;而油水分离之后得到的大量含油污水，难以处理，增加了污泥处理的运行成本。由此，污泥处理的系统和方法有待研究。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可实现城市污泥的快速减量化、无害化、资源化的污泥处理系统。
因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种污泥处理的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：污泥干化装置，所述污泥干化装置用于对污泥进行干化处理，以便得到干化后的污泥;热解炉，所述热解炉与所述污泥干化装置相连，用于对所述干化后的污泥进行热解处理，以便得到热解油气和热解炭;燃烧室，所述燃烧室与所述热解炉和污泥干化装置相连，用于对所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理，以便得到烟气;余热锅炉，所述余热锅炉与所述燃烧室相连，利用所述烟气与所述余热锅炉内的水进行换热处理，以便得到过热蒸汽和降温后的烟气;以及过热蒸汽通道，所述过热蒸汽通道与所述余热锅炉和所述污泥干化装置相连，利用所述过热蒸汽为所述干化处理提供热量。
本发明中，对所述热解油气进行直接燃烧处理指的是将热解油气直接作为燃料进行燃烧。
燃烧室用于对所述热解油气和污泥干化所得臭气进行直接燃烧处理，能够实现热解油气的直接燃烧处理，同时达到臭气直接燃烧和净化除臭目的。
所述污泥干化装置具有污泥入口、过热蒸汽入口，干化污泥出口、冷凝水出口，以及污泥经过热水蒸汽烘干产生的水蒸汽排出口。
所述热解炉具有进料口，油气出口，出料口，所述热解炉利用热解炉辐射管进行加热，所述热解炉辐射管具有可燃气入口和烟气出口。所述进料口与所述污泥干化装置的所述干化污泥出口相连。
所述燃烧室具有油气入口，助燃空气入口和烟气出口。所述燃烧室的油气入口与热解炉的油气出口相连。污泥干化产生的臭气经引风机，从助燃空气入口进入燃烧室。
所述余热锅炉具有烟气入口，烟气出口，锅炉水入口和过热蒸汽出口。所述余热锅炉的过热蒸汽出口通过过热蒸汽通道与所述污泥干化装置的过热蒸汽入口相连，所述余热锅炉的烟气入口与所述燃烧室的烟气出口相连。
根据本发明实施例的污泥处理的系统，热解炉产生的高温热解油气直接进入燃烧室燃烧，可以充分回收高温热解气的显热和潜热，用于污泥干化的热源，也避免了污泥热解产生的热解油堵塞管道，并且该系统的处理方法不会产生大量难以处理的废水。同时热解气燃烧产生的高温烟气进入余热锅炉产生大量的过热蒸汽，过热蒸汽通过过热蒸汽通道返回污泥干化装置，用作干化污泥的热源。由此，本发明实施例的污泥处理的系统具有结构简单、热效率高、能耗低的优点。
另外，根据本发明上述实施例的污泥处理的系统还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述热解炉为旋转床热解炉，所述热解炉包括：环形炉体;以及燃气辐射管加热器，所述燃气辐射管加热器设置在所述环形炉体的环形内壁上。
根据本发明的优选实施例，所述热解炉为蓄热式旋转床热解炉。
根据本发明的实施例，所述热解炉的出料口处设置密封双螺旋出料机。
根据本发明的实施例，该系统进一步包括：流化床气化装置，所述流化床气化装置与所述热解炉相连，用于对所述热解炭进行气化处理，以便得到燃气。所述流化床气化装置具有热解炭入口，气化剂入口和混合气出口。所述流化床气化装置的混合气出口与除尘器和冷却塔相连。
根据本发明的实施例，该系统进一步包括：旋转空气预热器，所述旋转空气预热器与所述余热锅炉和所述燃烧室相连，利用所述降温后的烟气对助燃气进行预热处理，以便得到预热后的助燃气和冷却的烟气，其中，所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。所述旋转空气预热器具有烟气入口和烟气出口，助燃空气入口和助燃空气出口，冷凝水收集口。所述助燃空气出口与所述燃烧室的助燃空气入口相连，所述烟气入口与所述余热锅炉的烟气出口相连。所述旋转空气预热器的烟气出口与烟气净化设备相连。所述旋转空气预热器的助燃空气进气采用鼓风机。所述旋转空气预热器的冷凝水通过回收管网汇集到集水罐。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种污泥处理的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：利用污泥干化装置将污泥进行干化处理，得到干化后的污泥和臭气;利用热解炉将所述干化后的污泥进行热解处理，以便得到热解油气和热解炭;利用燃烧室将所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理，以便得到高温烟气，所述的污泥干化臭气经燃烧净化除臭处理，达到除臭目的;利用余热锅炉将所述高温烟气与余热锅炉内的水进行换热处理，以便得到过热蒸汽和降温后的烟气，其中，所述过热蒸汽为所述干化处理提供热量。
根据本发明实施例的污泥处理的方法，热解处理产生的高温热解油气进行直接燃烧处理，可以充分回收高温热解油气的显热和潜热，用于污泥干化的热源，也避免了污泥热解产生的热解油堵塞管道，并且该方法不会产生大量难以处理的废水。同时热解油气燃烧产生的高温烟气进行换热处理，产生大量的过热蒸汽，过热气通过第三水蒸气通道返回污泥干化装置，用作干化污泥的热源。由此，本发明实施例的污泥处理的系统具有结构简单、热效率高、能耗低的优点。
根据本发明的实施例，该方法进一步包括：利用流化床气化装置对所述热解炭进行气化处理，以便得到燃气。
根据本发明的实施例，所述干化后的污泥的含水量为30-50%。
根据本发明的实施例，所述热解处理是在绝氧条件下进行的。
根据本发明的实施例，所述热解处理的温度为600-800摄氏度，时间为50-120分钟。
根据本发明的实施例，该方法进一步包括：通过旋转空气预热器，利用所述降温后的烟气对助燃气进行预热处理，以便得到预热后的助燃气和冷却的烟气，其中，所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。
根据本发明的实施例，利用所述燃气为所述热解炉提供燃料，以便为热解提供热量。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
