申请日2011.07.07
公开(公告)日2012.02.08
IPC分类号C02F11/10; B01D53/78; B01D17/02; B01D5/00
摘要
本发明公开了一种印染污泥热解处理装置，自上而下依次包括污泥室、燃烧室、产品收集室;所述污泥室上设有进料口，污泥室和燃烧室之间设置有具有孔洞的支撑板;所述燃烧室连接有燃烧机，燃烧室内设有热解腔;所述燃烧室和产品收集室之间设置有排料阀。此外还公开了一种印染污泥的处理方法。本发明采用自上而下的垂直布置，充分利用物质自动流动的性质，解决了印染污泥粘性高给料难的问题;并且集污泥干燥、热解、热解气回收利用及控制为一体，有效降低了能耗，不仅实现了印染污泥的再生资源化应用，同时也大大降低了对环境所造成的危害，从而能够很好地适应和满足行业发展以及环境保护的需求。
权利要求书
1.一种印染污泥热解处理装置，其特征在于：自上而下依次包括污泥室(1)、 燃烧室(2)、产品收集室(3);所述污泥室(1)上设有进料口(4)，污泥室(1)和燃烧室(2) 之间设置有具有孔洞(5a)的支撑板(5);所述燃烧室(2)连接有燃烧机(11)，燃烧室(2) 内设有热解腔(8);所述燃烧室(2)和产品收集室(3)之间设置有排料阀(12)。
2.根据权利要求1所述的印染污泥热解处理装置，其特征在于：所述热解腔(8) 为二个或二个以上管式热解腔;所述各管式热解腔竖直并列设置，且其上端口与所 述支撑板(5)的孔洞(5a)对应连接，其下端口连通到产品收集室(3)。
3.根据权利要求1或2所述的印染污泥热解处理装置，其特征在于：所述污 泥室(1)内支撑板(5)的上方设置有可旋转的转板(6)。
4.根据权利要求1所述的印染污泥热解处理装置，其特征在于：还包括废气 处理及循环系统，所述废气处理及循环系统包括依次连接的鼓风机(13)、冷凝器(14)、 气液分离器(15)和油水分离器(16);所述鼓风机(13)与污泥室(1)连接，所述气液分离 器(15)的排气口与燃烧室(2)连接;所述油水分离器(16)其排油口连接到燃烧机(11)， 其排水口与冷凝器(14)连接。
5.一种印染污泥的处理方法，其特征在于：基于权利要求4所述装置，包括 湿污泥处理和废气处理两部分;
其中，所述湿污泥处理包括以下步骤：
(1-a)湿污泥进入污泥室(1)，与来自热解腔(8)的热解气接触而加热干燥;
(1-b)干燥的污泥依靠重力向下流动而进入燃烧室(2)中的热解腔(8)内，在温度 400～500℃下热解10～20分钟，产生热解气、以及固体活性碳结合无机多孔活性 物而构成的复合吸附剂;
(1-c)打开排料阀(12)，吸附剂产品在重力作用下直接落入产品收集室(3);
所述废气处理包括以下步骤：
(2-a)热解腔(8)产生的热解气向上流动进入污泥室(1)，干燥湿污泥的同时得以 冷却，与污泥湿气一起混合进入冷凝器(14);
(2-b)混合气体经冷凝器(14)冷却至40～60℃，进入气液分离器(15)停留1～2 分钟，气相和液相得到完全分离;
(2-c)气相作为燃料进入燃烧室(2);液相经油水分离器(16)分离得到油相和水 相，油相作为燃料进入燃烧机(11)，水相作为冷凝水返回到冷凝器(14)。
说明书
一种印染污泥热解处理装置以及污泥处理方法
技术领域
本发明涉及废弃物处理技术领域，尤其涉及一种印染污泥热解处理装置以及污 泥处理方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高和生活方式的多样化，服装行业迅速发展，也使得布 料加工印染处理过程中所产生的污泥日益增多，从而对环境保护造成了很大的压力。 印染污泥不同于其他普通的污泥，其特点是含有大量的大分子有机物纤维、剩余染 料和无机矿物质，且含水率高、粘性高。目前，现有技术对此大多是采取简易填埋 的处置方法，但纤维难以降解、无机矿物质难以压缩，填埋堆不稳定，剩余染料所 含重金属容易溶出而污染水体，从而给环境造成了很大的危害。由于纤维具有可燃 性，为此也有采用焚烧的方法进行处理，然而，印染污泥中无机矿物质含量通常高 达50%～60%以上，焚烧处理后仍然会有大量的焚烧灰，而且纤维中的C转化成为 二氧化碳而挥发排放，资源利用率极低，处理效果并不明显。
针对印染污泥的特点，本发明人经研究探索发现，采用热解的方式，一方面可 以将纤维中的C保留作为活性炭成分，另一方面可将无机矿物质转化为多孔活性物 而赋予其吸附活性，使污泥转化为复合吸附剂而实现资源化利用和保护环境的目的。 然而，目前现有技术的热解系统均是针对城市污泥进行的，即污泥经干燥后进入热 解炉，采用双反应器系统，第一反应器为低温挥发，第二反应器为气相反应，以生 产生物油为主要目的，其工艺复杂，能耗高，设备投资较大，适合于以小分子有机 物为主的生活污泥的处理，但难以适用于以大分子有机物纤维为主的印染污泥。目 前，尚未见到有关印染污泥热解装置的报道，而现有的印染污泥处理技术已严重滞 后，已对行业的发展产生了制约和影响。为此，开发研究这类热解处理装置，对于 印染污泥的再生资源化利用具有重要意义，已成为行业发展和环境保护的迫切需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于以大分子有机物纤维 为主的印染污泥的热解处理装置，以实现印染污泥的再生资源化利用，适应和满足 行业发展以及环境保护的需求。本发明的另一目的在于提供一种基于上述装置的印 染污泥处理方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种印染污泥热解处理装置，自上而下依次包括污泥室、燃烧室、 产品收集室;所述污泥室上设有进料口，污泥室和燃烧室之间设置有具有孔洞的支 撑板;所述燃烧室连接有燃烧机，燃烧室内设有热解腔;所述燃烧室和产品收集室 之间设置有排料阀。本发明通过燃烧机向燃烧室提供热量，在热解过程中产生的热 解气向上流动，与污泥室中的湿污泥接触，从而加热并干燥污泥。污泥经干燥而体 积变小，依靠重力向下流动进入燃烧室内的热解腔进行处理。热解完全后，纤维中 的C转化为活性炭成分、无机矿物质转化为多孔活性物而成为复合吸附剂，产品疏 松不成结。打开排料阀，产品在重力作用下直接落入产品收集室。
本发明可采取如下进一步措施：所述热解腔为二个或二个以上管式热解腔;所 述各管式热解腔竖直并列设置，且其上端口与所述支撑板的孔洞对应连接，其下端 口连通到产品收集室。这样，干燥后的污泥通过支撑板上的孔洞进入管式热解腔内， 大大提高了与热的接触概率，增大了热的利用率，显著提高了热解效果。
上述方案中，所述污泥室内支撑板的上方还设置有可旋转的转板，通过搅拌以 提高污泥在支撑板上分布的均匀性。
进一步地，本发明还包括废气处理及循环系统，所述废气处理及循环系统包括 依次连接的鼓风机、冷凝器、气液分离器和油水分离器;所述鼓风机与污泥室连接， 所述气液分离器的排气口与燃烧室连接;所述油水分离器其排油口连接到燃烧机， 其排水口与冷凝器连接。本发明污泥室的废气由鼓风机抽出进入冷凝器进行冷却后， 再进入气液分离器进行分离，气体返回燃烧室燃烧，系统中的液体则进入油水分离 器分离回收油品。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种印染污泥的处理方法，基于上述装置，包括湿污泥处理和废 气处理两部分;
其中，所述湿污泥处理包括以下步骤：
(1-a)湿污泥进入污泥室，与来自热解腔的热解气接触而加热干燥;
(1-b)干燥的污泥依靠重力向下流动而进入燃烧室中的热解腔内，在温度400～ 500℃下热解10～20分钟，产生热解气、以及固体活性碳结合无机多孔活性物而构 成的复合吸附剂;
(1-c)打开排料阀，吸附剂产品在重力作用下直接落入产品收集室;
所述废气处理包括以下步骤：
(2-a)热解腔产生的热解气向上流动进入污泥室，干燥湿污泥的同时得以冷却， 与污泥湿气一起混合进入冷凝器;
(2-b)混合气体经冷凝器冷却至40～60℃，进入气液分离器停留1～2分钟，气 相和液相得到完全分离;
(2-c)气相作为燃料进入燃烧室;液相经油水分离器分离得到油相和水相，油相 作为燃料进入燃烧机，水相作为冷凝水返回到冷凝器。
印染污泥以大分子有机物纤维为主，纤维在缺氧加热的条件下，除了形成固体 活性炭外，还产生液态和气态小分子有机物，其热解产物如下：
本发明方法通过热解处理获得吸附剂产品的同时，通过冷凝、分离热解过程中 所产生的废气，使其中的可燃气体和小分子有机物作为系统的热解燃料回收利用， 避免了直接排放到大气中，不仅降低了能耗，而且控制了热解过程中的环境污染问 题。
本发明具有以下有益效果：
(1)实现了印染污泥的再生资源化应用，所获得的复合吸附剂产品在废水处理 和大气净化等方面具有良好的应用前景，同时大大降低了对环境造成的危害。
(2)充分利用物质自动流动的性质，即固体依靠重力往下流动、气体自动向上 流动的趋势，采用自上而下的垂直布置，解决了印染污泥粘性高给料难的问题;而 且充分利用了装置的热能，利用热解气对污泥进行干燥，一方面节约了干燥污泥的 能源，另一方面冷却了热解气，从而减少了热解气冷凝分离所需的冷媒量。
(3)燃烧室内采用并列设置的管式热解腔，提高了污泥与热接触的概率，增大 了热的利用效果，实现了污泥与热的高效传导与均匀分布，从而显著提高了热解效 果。
(4)避免了热解过程所产生的废气直接进入环境中，经冷凝、分离处理作为系 统燃料回收利用，不仅降低了能耗，而且控制了热解过程中的环境污染问题。
