降低能耗污泥处理系统及方法

　　申请日2019.02.18

　　公开(公告)日2019.06.07

　　IPC分类号C02F11/121; C02F11/145; C02F11/13; C02F11/10

　　摘要

　　本发明涉及一种降低能耗的污泥处理系统及方法，所述系统包括压缩单元、破碎单元、干燥单元和碳化单元;压缩单元能够将污泥压缩成泥饼;破碎单元包括一级破碎机和二级破碎机;泥饼依次经过一级破碎机和二级破碎机;干燥单元包括干燥机、固定于干燥机的一端的第一进料装置以及固定于干燥机远离第一进料装置的一端的第一出料装置;干燥机包括第一内筒和第一外筒;第一进料装置和第一出料装置均与第一内筒连通;碳化单元包括碳化机、固定于碳化机的一端的第二进料装置以及固定于碳化机远离第二进料装置的一端的第二出料装置;碳化机包括第二内筒和第二外筒;第二进料装置和第二出料装置均与第二内筒连通。

　
　　权利要求书

　　1.一种降低能耗的污泥处理系统，其特征在于，包括：

　　依次设置的压缩单元、破碎单元、干燥单元和碳化单元;

　　所述压缩单元能够将污泥压缩成泥饼;所述压缩单元的一端设有污泥输入口，另一端设有第一泥饼输出口;

　　所述破碎单元包括一级破碎机和二级破碎机;泥饼依次经过所述一级破碎机和所述二级破碎机;所述一级破碎机远离所述二级破碎机的一端设有第一泥饼输入口;通过所述第一泥饼输出口和所述第一泥饼输入口连通所述压缩单元和所述一级破碎机;所述二级破碎机远离所述一级破碎机的一端设有第二泥饼输出口;

　　所述干燥单元包括干燥机、固定于所述干燥机的一端的第一进料装置以及固定于所述干燥机远离所述第一进料装置的一端的第一出料装置;

　　所述第一进料装置的顶部设有第二泥饼输入口;通过所述第二泥饼输入口和所述第二泥饼输出口连通所述二级破碎机和所述第一进料装置;

　　所述第一出料装置的底部设有第三泥饼输出口;

　　所述干燥机包括第一内筒和第一外筒;所述第一内筒穿设于所述第一外筒的内部，且所述第一内筒和所述第一外筒活动连接;沿所述第一内筒的轴向，所述第一内筒的内部穿设有第一推送杆;所述第一进料装置和所述第一出料装置均与所述第一内筒连通;

　　所述碳化单元包括碳化机、固定于所述碳化机的一端的第二进料装置以及固定于所述碳化机远离所述第二进料装置的一端的第二出料装置;

　　所述第二进料装置的顶部设有第三泥饼输入口;通过所述第三泥饼输入口和所述第三泥饼输出口连通所述第一出料装置和所述第二进料装置;

　　所述第二出料装置的底部设有生物炭出口;

　　所述碳化机包括第二内筒和第二外筒;所述第二内筒穿设于所述第二外筒的内部，且所述第二内筒和所述第二外筒活动连接;沿所述第二内筒的轴向，所述第二内筒的内部穿设有第二推送杆;所述第二进料装置和所述第二出料装置均与所述第二内筒连通。

　　2.根据权利要求1所述的降低能耗的污泥处理系统，其特征在于，所述第一内筒的外壁与所述第一外筒的内壁转动连接;所述第一内筒能够围绕所述第一外筒的轴向转动;

　　所述第二内筒的外壁与所述第二外筒的内壁转动连接;所述第二内筒能够围绕所述第二外筒的轴向转动。

　　3.根据权利要求1所述的降低能耗的污泥处理系统，其特征在于，所述系统还包括第一加热单元和第二加热单元;

　　所述第一加热单元包括第一燃烧室以及与所述第一燃烧室连通的第一调风室;所述第二加热单元包括第二燃烧室以及与所述第二燃烧室连通的第二调风室;

　　所述第一调风室设有第一热烟气出口;所述第一外筒靠近所述第一出料装置的一侧的顶部设有第一热烟气进口;通过所述第一热烟气出口和所述第一热烟气进口连通所述第一调风室和所述第一外筒;

　　所述第二调风室设有第二热烟气出口;所述第二外筒靠近所述第二出料装置的一侧的顶部设有第二热烟气进口;通过所述第二热烟气出口和所述第二热烟气进口连通所述第二调风室和所述第二外筒;

　　所述第一燃烧室还设有第一热源入口;所述第二燃烧室还设有第二热源入口;

　　所述第一调风室还设有第一二次风入口;所述第二调风室还设有第二二次风入口。

　　4.根据权利要求3所述的降低能耗的污泥处理系统，其特征在于，所述第一燃烧室和所述第二燃烧室之间设有阀门;通过控制所述阀门能够连通所述第一燃烧室和所述第二燃烧室。

　　5.根据权利要求3所述的降低能耗的污泥处理系统，其特征在于，所述系统还包括干馏气处理单元;

　　所述干馏气处理单元包括依次设置的第一水洗塔、第一碱洗塔和焦油捕获器;干馏气依次流经所述第一水洗塔、所述第一碱洗塔和所述焦油捕获器;

　　所述第一水洗塔的底部设有第一干馏气入口;所述第二出料装置的顶部设有第一干馏气出口;通过所述第一干馏气入口和所述第一干馏气出口连通所述第一水洗塔和所述第二出料装置;

　　所述第一碱洗塔的底部设有第二干馏气入口;所述第一水洗塔的顶部设有第二干馏气出口;通过所述第二干馏气入口和所述第二干馏气出口连通所述第一水洗塔和所述第一碱洗塔;

　　所述焦油捕获器的一端设有第三干馏气入口;所述第一碱洗塔的顶部设有第三干馏气出口;通过所述第三干馏气入口和所述第三干馏气出口连通所述第一碱洗塔和所述焦油捕获器;

　　所述焦油捕获器远离所述第三干馏气入口的一端设有第四干馏气出口;所述第二燃烧室设有第四干馏气入口;通过所述第四干馏气出口和所述第四干馏气入口连通所述焦油捕获器和所述第二燃烧室。

　　6.根据权利要求1所述的降低能耗的污泥处理系统，其特征在于，所述第二外筒远离所述第二出料装置的一侧的顶部设有第一回用风出口;所述第一外筒靠近所述第一出料装置的一侧的底部设有第一回用风入口;通过所述第一回用风出口和所述第一回用风入口连通所述第一外筒和所述第二外筒;

　　所述第一外筒远离所述第一出料装置的一侧的顶部设有第二回用风出口;所述第一进料装置远离所述第一外筒的一侧设有第二回用风入口;通过所述第二回用风出口和所述第二回用风入口连通所述第一外筒和所述第一进料装置。

　　7.根据权利要求1所述的降低能耗的污泥处理系统，其特征在于，所述系统还包括尾气处理单元;

　　所述尾气处理单元包括依次设置的第二水洗塔、第二碱洗塔、紫外光光解器和活性炭吸附器;尾气依次流经所述第二水洗塔、所述第二碱洗塔、所述紫外光光解器和所述活性炭吸附器;

　　所述第二水洗塔的底部设有第一尾气入口;所述第一出料装置的顶部设有第三回用风出口;通过所述第三回用风出口和所述第一尾气入口连通所述第一出料装置和所述第二水洗塔;

　　所述第二水洗塔的顶部设有第一尾气出口;所述第二碱洗塔的底部设有第二尾气入口;通过所述第一尾气出口和所述第二尾气入口连通所述第二水洗塔和所述第二碱洗塔;

　　所述第二碱洗塔的顶部设有第二尾气出口;所述紫外光光解器的一端设有第三尾气入口，另一端设有第三尾气出口;通过所述第三尾气入口和所述第二尾气出口连通所述紫外光光解器和所述第二碱洗塔;

　　所述活性炭吸附器的一端设有第四尾气入口，另一端设有第四尾气出口;通过所述第四尾气入口和所述第三尾气出口连通所述紫外光光解器和所述活性炭吸附器。

　　8.一种降低能耗的污泥处理方法，其特征在于，所述方法包括：

　　对污泥进行脱水处理，并压制成泥饼;

　　对所述泥饼进行破碎处理，得到污泥颗粒;

　　对所述污泥颗粒进行干燥处理;

　　对所述污泥颗粒进行碳化处理。

　　9.根据权利要求8所述的降低能耗的污泥处理方法，其特征在于，所述对所述泥饼进行破碎处理，得到污泥颗粒，包括：

　　对所述泥饼进行一级破碎处理，将所述泥饼转化为粗破碎颗粒;

　　对所述粗破碎颗粒进行二级破碎处理，得到细破碎颗粒作为最终污泥颗粒。

　　10.根据权利要求8所述的降低能耗的污泥处理方法，其特征在于，所述对污泥进行脱水处理，并压制成泥饼，包括：

　　将所述污泥和生石灰按照质量分数比例为9：1进行预混合;

　　将所述预混合后的所述污泥压制成所述泥饼。

　　说明书

　　降低能耗的污泥处理系统及方法

　　技术领域

　　本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种降低能耗的污泥处理系统及方法。

　　背景技术

　　随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，污水处理量日益增多。作为污水处理末端产物的污泥，其产量也在逐年增加。随之而来的问题是污泥处置的压力也在不断增加。污泥的主要性质有：(1)有机物含量较高，易发腐发臭;(2)污泥中有毒有害污染物含量较高;(3)含水率高，呈胶装结构，不易脱水;(4)含有较多植物营养素;(5)含有病原菌和寄生虫卵等。如果污泥得不到合理妥善的处置，极易引发二次污染。

　　现在，污泥的处置目的包括：减量化、无害化、稳定化以及资源化等。处置的方法主要有：填埋、焚烧、厌氧消化、生物堆肥、污泥消化、干燥碳化等。其中，采用干燥碳化技术处理污泥的技术优势包括：(1)热效率高，热风能够直接且间接地接触污泥，实现双重干化。产生的热烟气能够重复利用;(2)尾气排放洁净，污泥碳化产生的干馏气返回至加热单元，实现资源化和无害化;(3)减量化优势明显，污泥的体积经碳化处置后，会大幅度降低;(4)社会综合效益高。

　　其中，干燥碳化处置包括干燥和碳化两个步骤。通过干燥处理，降低污泥的含水率。再通过碳化处理，生成含有少量焦油的粗干馏气和生物炭。最后，再对粗热解气和生物炭分别处置和能源再利用。如此，有效地防止了污泥直接干化燃烧产生二噁英的隐患。

　　目前，在污泥的处置过程中，污泥脱水较为困难，进而使得脱水的耗能较大。

　　发明内容

　　为解决在污泥的处置过程中，污泥脱水较为困难，进而使得脱水的耗能较大的问题，本发明提供了一种降低能耗的污泥处理系统及方法。

　　为实现本发明目的提供的一种降低能耗的污泥处理系统，包括依次设置的压缩单元、破碎单元、干燥单元和碳化单元;

　　所述压缩单元能够将污泥压缩成泥饼;所述压缩单元的一端设有污泥输入口，另一端设有第一泥饼输出口;

　　所述干燥单元包括干燥机、固定于所述干燥机的一端的第一进料装置以及固定于所述干燥机远离所述第一进料装置的一端的第一出料装置;

　　所述第一进料装置的顶部设有第二泥饼输入口;通过所述第二泥饼输入口和所述第二泥饼输出口连通所述二级破碎机和所述第一进料装置;

　　所述第一出料装置的底部设有第三泥饼输出口;

　　所述碳化单元包括碳化机、固定于所述碳化机的一端的第二进料装置以及固定于所述碳化机远离所述第二进料装置的一端的第二出料装置;

　　所述第二进料装置的顶部设有第三泥饼输入口;通过所述第三泥饼输入口和所述第三泥饼输出口连通所述第一出料装置和所述第二进料装置;

　　所述第二出料装置的底部设有生物炭出口;

　　在其中一个具体实施例中，所述第一内筒的外壁与所述第一外筒的内壁转动连接;所述第一内筒能够围绕所述第一外筒的轴向转动;

　　所述第二内筒的外壁与所述第二外筒的内壁转动连接;所述第二内筒能够围绕所述第二外筒的轴向转动。

　　在其中一个具体实施例中，所述系统还包括第一加热单元和第二加热单元;

　　所述第一加热单元包括第一燃烧室以及与所述第一燃烧室连通的第一调风室;所述第二加热单元包括第二燃烧室以及与所述第二燃烧室连通的第二调风室;

　　所述第一燃烧室还设有第一热源入口;所述第二燃烧室还设有第二热源入口;

　　所述第一调风室还设有第一二次风入口;所述第二调风室还设有第二二次风入口。

　　在其中一个具体实施例中，所述第一燃烧室和所述第二燃烧室之间设有阀门;通过控制所述阀门能够连通所述第一燃烧室和所述第二燃烧室;

　　在其中一个具体实施例中，所述系统还包括干馏气处理单元;

　　所述干馏气处理单元包括依次设置的第一水洗塔、第一碱洗塔和焦油捕获器;干馏气依次流经所述第一水洗塔、所述第一碱洗塔和所述焦油捕获器;

　　在其中一个具体实施例中，所述第二外筒远离所述第二出料装置的一侧的顶部设有第一回用风出口;所述第一外筒靠近所述第一出料装置的一侧的底部设有第一回用风入口;通过所述第一回用风出口和所述第一回用风入口连通所述第一外筒和所述第二外筒;

　　在其中一个具体实施例中，所述系统还包括尾气处理单元;

　　相应的，基于同一发明构思，本发明还提供了一种降低能耗的污泥处理方法，所述方法包括：