申请日2013.09.29
公开(公告)日2013.12.25
IPC分类号C02F11/10; C02F11/12; C10B53/00; C10B1/00; B01D50/00; C10B57/10; C10B57/04; B01D53/04; B01D53/18; C10B53/08
摘要
本发明涉及一种污泥热解工艺及装置，其特征在于包括干馏炉、余热烘干炉、除臭系统、净化系统及控制系统，干馏炉炉膛的下部设有燃烧器，干馏炉炉膛连接余热烘干炉;污泥加入木屑或干污泥颗粒，混合均匀，压滤并制污泥压块;污泥压块经余热烘干炉中预烘干，装入干馏炉的内釜干馏，干馏生成的气体经过净化系统的分离化制成可燃气体用于干馏炉的加热;干馏固体残渣用于干馏炉燃烧尾气的过滤除臭。本发明采用低温干馏技术，对污泥进行无害化、资源化利用，低温干馏产生的可燃气体可用于干馏炉的加热，循环利用回收资源，降低污泥处理中的能源消耗，减少污泥处理中对环境的污染，并且产出高附加值的副产品，既有经济效益，又有社会效益。
权利要求书
1.一种污泥热解装置，其特征在于：包括干馏炉、1~4台余热烘干炉及控制系统，所述干馏炉炉膛中设有绝氧密封的内釜，所述干馏炉炉膛的下部设有燃烧器，所述干馏炉炉膛的出口连接所述余热烘干炉的进口，余热烘干炉的出口通过引风机连接除臭系统;所述干馏炉内釜的出气孔通过抽气机连接净化系统的进口，所述净化系统的出口连接所述燃烧器的进气口。
2.按照权利要求1所述的污泥热解装置，其特征在于：所述干馏炉的内釜连接有氮气置换装置。
3.按照权利要求1所述的污泥热解装置，其特征在于：除臭系统包括喷淋吸附装置及过滤装置，所述喷淋吸附装置中填充有干馏固体残渣，所述过滤装置中填充有活性碳纤维毡。
4.按照权利要求1所述的污泥热解装置，其特征在于：所述燃烧器的喷射方向设置在所述干馏炉炉膛内壁的切线方向并且略向上倾斜。
5.按照权利要求1所述的污泥热解装置，其特征在于：所述净化系统为油水分离装置。
6. 一种污泥热解工艺，其特征在于：将60%≤含水率≤85%的污泥加入木屑或干污泥颗粒，在搅拌机中混合均匀，在压滤机中压滤至含水率≤50%，并制成条块状的污泥压块;污泥压块经利用干馏炉余热的余热烘干炉中预烘干至含水率≤10%，装入干馏炉的内釜干馏，干馏炉的加热温度在400℃~550℃;干馏生成的气体经过净化系统的分离净化制成可燃气体、木醋液、木焦油，可燃气体用于干馏炉的加热;干馏固体残渣为活性炭，用于干馏炉燃烧尾气的过滤除臭。
7.按照权利要求6所述的污泥热解工艺，其特征在于：60%≤含水率≤85%的污泥与木屑或干污泥颗粒的重量百分比为：60%≤含水率≤85%的污泥占80%~90%，木屑或干污泥颗粒占10%~20%。
8.按照权利要求7所述的污泥热解工艺，其特征在于：60%≤含水率≤85%的污泥与木屑或干污泥颗粒的重量百分比为：60%≤含水率≤85%的污泥占85%，木屑或干污泥颗粒占15%。
9.按照权利要求6至8任一项所述的污泥热解工艺，其特征在于：所述干污泥颗粒的大小在1~4毫米之间。
说明书
污泥热解工艺及装置
技术领域
本发明涉及一种污泥污水的处理工艺及装置，尤其是涉及一种污泥热解工艺及装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展，污水的排放量越来越大，污水处理能力以及污水处理率也在不断提高，污泥作为污水处理的副产品，如果不及时处理将造成严重的二次污染。由于污泥产量较大，含水率高，含有大量有机质、病菌、寄生虫及重金属等，如果处理处置不当，会给环境带来严重的二次污染。传统的填埋、污泥堆肥、农用和污泥焚烧等污泥处理方式已经无法满足现有污泥的处理，按“无害化、资源化、节能降耗、低碳环保、”的国家政策，污泥的资源化利用成为污泥彻底根治的最有效途径。
在污泥资源化利用过程中，污泥干化耗能巨大，每吨污泥若采用加热烘干，一吨含水率为85%的湿污泥烘干至10%需要耗能64.5万千卡，需要耗电750千瓦，需要投入的成本不少于350元/吨，污泥即使烘干以后，由于其中的化学污染物、重金属等会在焚烧中产生毒气二恶英，形成二次污染，仍需要投资治理;如果填埋也会产生土地癌症与污染地下水。
发明内容
本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种污泥热解工艺及装置，工艺简单合理，对污泥进行充分的无害化、资源化利用，循环利用回收资源，降低污泥处理中的能源消耗，减少污泥处理中对环境的污染，并产出高附加值的副产品。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种污泥热解装置，包括干馏炉、1~4台余热烘干炉及控制系统，所述干馏炉炉膛中设有绝氧密封的内釜，所述干馏炉炉膛的下部设有燃烧器，所述干馏炉炉膛的出口连接所述余热烘干炉的进口，余热烘干炉的出口通过引风机连接除臭系统;所述干馏炉内釜的出气孔通过抽气机连接净化系统的进口，所述净化系统的出口连接所述燃烧器的进气口。
进一步的：
所述干馏炉的内釜连接有氮气置换装置
除臭系统包括喷淋吸附装置及过滤装置，所述喷淋吸附装置中填充有干馏固体残渣，所述过滤装置中填充有活性碳纤维毡。
所述燃烧器的喷射方向设置在所述干馏炉炉膛内壁的切线方向并且略向上倾斜。
所述净化系统为油水分离装置。
一种污泥热解工艺，将60%≤含水率≤85%的污泥加入木屑或干污泥颗粒，在搅拌机中混合均匀，在压滤机中压滤至含水率≤50%，并制成条块状的污泥压块;污泥压块经利用干馏炉余热的余热烘干炉中预烘干至含水率≤10%，装入干馏炉的内釜干馏，干馏炉的加热温度在400℃~550℃;干馏生成的气体经过净化系统的分离净化制成可燃气体、木醋液、木焦油，可燃气体用于干馏炉的加热;干馏固体残渣为活性炭，用于干馏炉燃烧尾气的过滤除臭。
进一步的：
60%≤含水率≤85%的污泥与木屑或干污泥颗粒的重量百分比为：60%≤含水率≤85%的污泥占80%~90%，木屑或干污泥颗粒占10%~20%。
60%≤含水率≤85%的污泥与木屑或干污泥颗粒的重量百分比为：60%≤含水率≤85%的污泥占85%，木屑或干污泥颗粒占15%。
所述干污泥颗粒的大小在1~4毫米之间。
本发明在污泥干化过程中抓住污泥的特性，不投药，无费用投入，掺入一定比例的生物质，如木屑等，或掺入1~4毫米颗粒的干污泥，经过均匀的混合后，进入压滤机中压滤，进行高效以“压”代“烘”，这样压滤一吨污泥耗能与烘干相比要减少十几到几十倍，在成本上的投入仅每吨污泥22元左右，节约了15倍左右，另外，污泥经过压制后的比重达1.2g/cm3，提高了装炉量，压块也有利于下道工序进行热解(干馏)，增加经透气率，加热效率高于其他的工艺及装置。在污泥压滤至含水率≤50%后，即进入余热烘干炉中进行预烘干，达到含水率≤10%，预烘干的温度约在200℃左右;再转入干馏炉，加热温度≤550℃，污泥压块在升温阶段就气化炭化，气化产生的气体经净化系统的分离净化，每吨干污泥可产出300方燃气(燃气可达到国家标准)，从气体中还可净化出150公斤的木醋液及45公斤木焦油，干馏炭化还可产出300公斤的活性炭，在无害化前提下，既有经济效益，又有社会效益(达到完全无二次污染的要求)，可以得到1800元/吨干污泥的企业效益。经过热平衡测试及计算，本发明的工艺及装置可以做到干馏产生的燃气满足干馏所需热能的需求，做到自给自足而无需外加热源。
本发明的技术效果在于：
本发明公开的一种污泥热解工艺及装置，采用低温干馏技术，工艺简单合理，对污泥进行充分的无害化、资源化利用，低温干馏产生的可燃气体可用于干馏炉的加热，循环利用回收资源，降低污泥处理中的能源消耗，减少污泥处理中对环境的污染，并且产出高附加值的木醋液、木焦油及活性炭等副产品，既有经济效益，又有社会效益。
