申请日2010.05.10
公开(公告)日2011.05.25
IPC分类号C10B53/00; C02F11/10; C04B18/10; C04B28/00; C10L5/46
摘要
一种污泥热化学法制炭处置方法采用有机热载体设备，给污泥加温至170℃～250℃时用强制式搅拌连续向前推进，器具全封闭保温，器具空间连续注入一氧化碳、二氧化碳等气体与器具内温度、水蒸气等气体混合搅拌辅助器内污泥发生化学反应，在机械和温度的作用下，混合触溶、浓缩，在水份≤9时热成型(棒或球)。过程中保留了可燃性气体转变成固体，纤维转变成炭，热值可达4000kcal/kg左右，是良好的新型燃料，回用于污泥热化学法制炭生产中代替一次性能源燃烧有机热载体炉。每吨80%含水污泥可产170～200公斤炭，炭燃烧后产生炉渣54～60公斤，添加水泥、砂子可做0.1m3灰碴砖用于建筑。
权利要求书
1.一种污泥热化学法制炭处置方法，其特征在于采用有机热载体设备，给污泥加温至170℃～250℃时用强制式搅拌连续向前推进，器具全封闭保温，器具空间连续注入一氧化碳、二氧化碳等气体与器具内温度、水蒸气等气体混合搅拌辅助器内污泥发生化学反应，热解污泥，水泡破裂产生水蒸气，污泥中有机物、蛋白质、纤维、菌胶团等，在机械和温度的作用下，混合触溶、浓缩，由膏体转变成胶体，在水份≤9时热成型(棒或球)，冷却即硬;过程中保留了可燃性气体转变成固体，纤维转变成炭，聚合反应将小分子变成大分子量的有机炭，热值可达4000kcal/kg左右，是良好的新型燃料，回用于污泥热化学法制炭生产中代替一次性能源燃烧有机热载体炉，提供热量给有机热载体空心浆叶搅拌机反应器热解污泥制炭循环利用，每吨80%含水污泥可产170～200公斤炭，产生能源70万～80万kcal，热化学制炭生产每吨污泥需能源64万kcal，计算热损失在内生产可持平，炭燃烧后产生炉渣54～60公斤，添加水泥、砂子可做0.1m3灰碴砖用于建筑，达到处置污泥目的，因此给本项发明命名为污泥热化学法制炭处置方法;本方法处理污泥直接运营费用(根据环保部2010技术规范中计算方法，不含固定资产折旧)50～70.7元/吨，建设费用也符合规范要求30～35万元/吨。
2.根据权利要求1所述的一种污泥热化学法制炭处置方法，其特征在于：一种污泥热化学法制炭处置方法具体实施方案由设备和工艺两大部分组成，设备由有机热载体炉、有机热载体循环导热泵、有机热载体空心桨叶搅拌机反应器、炭成型机、尾气喷淋洗涤塔、臭气消化柜、污泥储存罐、污泥输送机、污泥斗、污泥计量上料机、导热管、烟气排放管、水管、总控制台组成的污泥热化学法制炭处置工业化生产成套设备。
3.根据权利要求1所述的一种污泥热化学法制炭处置方法，其特征在于：一种污泥热化学法制炭处置方法工艺流程，①设计制造、安装调试、空载运行24小时后停机检修，接收污泥、职工上岗培训、试生产;②采用一次性能源、煤炭燃烧有机热载体炉给载体升温，同时启动有机热载体循环导热泵、尾气喷淋洗涤塔、臭气消化柜，温度升至200℃时，开始启动有机热载体空心浆叶搅拌机反应器，运转10min，温度250℃以下时(设计温度250℃)开始启动运载机，将污泥罐中污泥运至污泥斗，同时计量上污泥至有机热载体空心浆叶搅拌机反应器内，控制污泥在反应器连续运转反应100min～120min出炭，保持热量炭成型，成型的有机炭可采用人力或机械运至炉间，接替煤炭燃烧生产，生产中要考虑有机炭生产是否持平和储存问题，①保证下一次引炉用炭;②当工业污泥热值不够生产用量时，可添加煤炭补充能源，根据实践，补充煤炭最大量达4.25%，合计污泥处理成本70.7元/吨，煤炭添加方法是将煤炭直接添加到炉膛中燃烧，不需任何加工。
4.根据权利要求1所述的一种污泥热化学法制炭处置方法，其特征在于：一种污泥热化学法制炭处置方法清洁化生产工艺，①污泥采用罐式储存、出料口阀门控制，无轴螺旋上料机上料，污泥斗接料，双轴螺旋计量再上料，整体配套控制，污泥不外泄、无污染产生;②本方法和污水处理厂配套使用，采用污泥不下线处理，污泥不腐烂处理，不产生新污染气体;③污泥化学法制炭方法采用全封闭加热碳反应制炭过程，气体无泄漏，炭产品热气采用负压抽入臭气消柜，无不规则排放气体污染。
5.根据权利要求1所述的一种污泥热化学法制炭处置方法，其特征在于：有机炭产品全部回用于生产中，不废弃，无污染产生。
6.根据权利要求1所述的一种污泥热化学法制炭处置方法，其特征在于：尾气利用于反应器生产后随水蒸汽等全部气体引至烟气喷淋洗涤塔处理，再排至臭气消化柜消除臭气达标排放，实现锅炉无烟囱生产，全过程不增加污水处理厂污染气体浓度，属环保生产。
7.根据权利要求1所述的一种污泥热化学法制炭处置方法，其特征在于：尾气处理用水为污水处理厂中水，用后排入污水池中，不外排、无二次污染。
说明书
一种污泥热化学法制炭处置方法
技术领域 本发明涉及到环境保护领域中一种污泥热化学法制炭处置方法。
背景技术 目前国内城镇污水处理厂污处理处置技术有污泥厌氧消化技术、污泥好氧发酵技术、污泥土地利用技术、污泥焚烧技术;其中污泥焚烧技术包括污泥热干化技术、单独焚烧技术和混合焚烧技术。
发明内容 一种污泥热化学法制炭处置方法采用有机热载体设备，给污泥加温至170℃～250℃时用强制式搅拌连续向前推进，器具全封闭保温，器具空间连续注入一氧化碳、二氧化碳等气体与器具内温度、水蒸气等气体混合搅拌辅助器内污泥发生化学反应，热解污泥，水泡破裂产生水蒸气，污泥中有机物、蛋白质、纤维、菌胶团等，在机械和温度的作用下，混合触溶、浓缩，由膏体转变成胶体，在水份≤9时热成型(棒或球)，冷却即硬。过程中保留了可燃性气体转变成固体，纤维转变成炭，聚合反应将小分子变成大分子量的有机炭，热值可达4000kcal/kg左右，是良好的新型燃料，回用于污泥热化学法制炭生产中代替一次性能源燃烧有机热载体炉，提供热量给有机热载体空心浆叶搅拌机反应器热解污泥制炭循环利用，每吨80%含水污泥可产170～200公斤炭，产生热量70万～80万kcal，热化学制炭生产每吨污泥需能源64万kcal，计算热损失在内生产可持平，炭燃烧后产生炉渣54～60公斤，添加水泥、砂子可做0.1m3灰碴砖用于建筑，达到处置污泥目的，因此给本项发明命名为污泥热化学法制炭处置方法。本方法处理污泥直接运营费用(根据环保部2010技术规范中计算方法，不含固定资产折旧)50～70.7元/吨，建设费用也符合规范要求30～35万元/吨。
说明图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
1.一种污泥热化学法制炭处置方法具体实施方案由设备和工艺两大部分组成，设备由有机热载体炉、有机热载体循环导热泵、有机热载体空心桨叶搅拌机反应器、炭成型机、尾气喷淋洗涤塔、臭气消化柜、污泥储存罐、污泥输送机、污泥斗、污泥计量上料机、导热管、烟气排放管、水管、总控制台组成的污泥热化学法制炭处置工业化生产成套设备。
2.一种污泥热化学法制炭处置方法工艺流程，①设计制造、安装调试、空载运行24小时后停机检修，接收污泥、职工上岗培训、试生产;②采用一次性能源、煤炭燃烧有机热载体炉给有机载体升温，同时启动有机热载体循环导热泵、尾气喷淋洗涤塔、臭气消化柜，温度升至200℃时，开始启动有机热载体空心浆叶搅拌机反应器，运转10min，温度250℃以下时(设计温度250℃)开始启动运载机，将污泥罐中污泥运至污泥斗，同时计量上污泥至有机热载体空心浆叶搅拌机反应器内，控制污泥在反应器连续运转反应100min～120min出炭，保持热量炭成型，成型的有机炭可采用人力或机械运至炉间，接替煤炭燃烧生产，生产中要考虑有机炭生产是否持平和储存问题：①保证下一次引炉用炭;②当工业污泥热值不够生产用量时，可添加煤炭补充能源，根据实践，补充煤炭最大量达4.25%，合计污泥处理成本70.7元/吨，煤炭添加方法是将煤炭直接添加到炉膛中燃烧，不需任何加工。
3.一种污泥热化学法制炭处置方法清洁化生产工艺：①污泥采用罐式储存、出料口阀门控制，无轴螺旋上料机上料，污泥斗接料，双轴螺旋计量再上料，整体配套控制，污泥不外泄、无污染产生;②本方法和污水处理厂配套使用，采用污泥不下线处理，污泥不腐烂处理，不产生新污染气体;③污泥化学法制炭方法采用全封闭加热碳反应制炭过程，气体无泄漏，炭产品热气采用负压抽入臭气消柜，无不规则排放气体污染。
4.有机炭产品全部回用于生产中，不废弃，无污染产生。
5.尾气利用于反应器生产后随水蒸汽等全部气体引至烟气喷淋洗涤塔处理，再排至臭气消化柜消除臭气达标排放，实现锅炉无烟囱生产，全过程不增加污水处理厂污染气体浓度，属环保生产。
6.尾气处理用水为污水处理厂中水，用后排入污水池中，不外排、无二次污染。
