申请日2019.09.03
公开(公告)日2019.11.08
IPC分类号C02F11/00; C02F11/10; B01D46/10
摘要
本发明公开了一种含油污泥建堆加热处理系统及其建堆方法，所述系统包括设置在地面上的堆体基础、含油污泥、加热盘管、抽提管网和加热装置，含油污泥分层敷设在堆体基础上，并形成物料堆体，加热盘管和抽提管网间隔设置于每两层含油污泥之间，每个加热盘管分别与加热装置连通，每个抽提管网分别与废气处理装置连通。本发明对待处理的含油污泥物料进行搭建堆体，通过加热对其中的石油烃进行热解吸处理，同时对挥发的石油烃组分进行集中抽提后回收或处理，在确保降低固体中含油率并达标的同时，实现尾气中石油组分的回收。堆体大小可根据现场调整，加热盘管大小可根据堆体大小进行针对性设计，可有效增大油泥处理的规模，且操作简单。
权利要求书
1.一种含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，所述系统包括：
堆体基础(1)，其设置在地面上;
含油污泥(2)，其堆积在所述堆体基础(1)上形成物料堆体;
加热盘管(3)，其呈间隔设置于所述含油污泥(2)中，将所述含油污泥(2)在垂直方向上分隔为多层，分别用于对各层所述含油污泥(2)进行加热处理;
抽提管网(4)，其设置于相邻两所述加热盘管(3)之间，用于对加热后的所述含油污泥(2)所挥发出的废气进行抽提处理;
加热装置(5)，其与各个所述加热盘管(3)连接，用于为各个所述加热盘管(3)提供热源;
废气处理装置(6)，其与所述抽提管网(4)连接，为所述抽提管网(4)抽提出的废气进行后续处理。
2.根据权利要求1所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，每层所述含油污泥(2)中均匀分散有调理剂(7)，用于增加所述含油污泥(2)的孔隙率;所述含油污泥(2)与所述调理剂(7)的比例为1%-5%。
3.根据权利要求1所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，每个所述抽提管网(4)与所述加热盘管(3)呈平行设置，且设置在两个所述加热盘管(3)的中部位置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，所述抽提管网(4)在沿其管壁周向上开设有多个筛孔;在所述抽提管网(4)的上下两侧或周向位置设有筛网(8)，所述筛网(8)的孔径小于所述筛孔的孔径。
5.根据权利要求4所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，所述抽提管网(4)上的筛孔径为5-10mm，所述筛网(8)的孔径为0.5-1mm。
6.根据权利要求2所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，所述调理剂(7)为碎石、石灰、陶瓷、矿石、金属块中的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，所述物料堆体表层还设有保温阻隔层(9)。
8.根据权利要求7所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，所述保温阻隔层(9)包括岩棉层(91)和水泥层(92)，所述水泥层(92)设置在所述岩棉层(91)的外侧。
9.根据权利要求1所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，所述加热装置(5)采用导热油加热，每个所述加热盘管(3)的进口和出口分别与所述加热装置(5)连通。
10.根据权利要求1所述的含油污泥建堆加热处理系统，其特征在于，每层所述含油污泥(2)的厚度为0.5m-1m。
11.一种含油污泥建堆加热处理建堆方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、在地面上建造防渗抗高温堆体基础;
S2、将待处理的含油污泥平铺到步骤S1建造的堆体基础上，形成第一层含油污泥;
S3、在第一层含油污泥上铺设加热盘管，并在加热盘管上铺设第二层含油污泥;
S4、在第二层含油污泥上铺设抽提管网，并在抽提管网上铺设第三层含油污泥;
S5、在第三层含油污泥上铺设加热盘管，并在其上铺设第四层含油污泥;
S6、依次执行步骤S4和步骤S5，形成带有多层含油污泥的物料堆体;
S7、将加热装置与各加热盘管连接，将废气处理装置与各抽提管网连接;
S8、通过加热装置向各加热盘管供热，对各层含油污泥进行加热处理，挥发出的废气经抽提管网抽提后输送至废气处理装置中进行废气处理。
12.根据权利要求11所述的含油污泥建堆加热处理建堆方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括，在待处理的含油污泥中混合调理剂，然后再将带有调理剂的含油污泥铺设在堆体基础上。
13.根据权利要求11所述的含油污泥建堆加热处理建堆方法，其特征在于，还包括步骤S9、在物料堆体的外侧分别覆盖岩棉层和水泥层，形成保温阻隔层。
说明书
一种含油污泥建堆加热处理系统及其建堆方法
技术领域
本发明涉及土壤环境修复技术领域，具体涉及具体涉及一种含油污泥建堆加热处理系统及其建堆方法。
背景技术
含油污泥是原油开采、运输、储存和炼制过程产生的一种含油固体废弃物，如落地泥、钻井泥及常见的炼油厂“三泥”等，是由水、石油烃类和固体泥砂等混合而成的乳化体系，难以沉降，还含有大量有毒有害物质，如苯系物、蒽、芘、酚类等恶臭的有毒有机物，大量的病原菌、寄生虫，重金属，絮凝剂、除垢剂、杀虫剂和其他水处理剂，因此，含油污泥被国家危险废物名录收录(HW08)。目前随着环保要求的提高，对含油污泥的处理处置也提出了更高的要求。
关于含油污泥的处理方法主要有以下几种：焚烧法、生物法、溶剂萃取法、化学氧化法等，其中高温焚烧能耗大，不能回收油组分，不能产生正的经济效益;生物法的处理周期较长，无法快速大量处理含油污泥;油田调剖和溶剂萃取法需使用溶剂，对含油污泥具有选择性，萃取剂用量大且价格昂贵，氧化处理可能存在药剂残留的风险。因此，亟待一种处理效果好、处理能力大、操作简单的油泥处理方法。
目前，热解技术逐渐成为含油污泥处理的热点，其中热解窑炉设备成为处理的主流，通过上料将物料转入回转窑、链条炉等中对油泥物料进行直接或间接加热，实现石油烃组分的脱附或破坏，确保处理后的固体物料达标，其中的尾气组分进行冷凝回收处理或者通过燃烧手段处理，但是目前回转窑等热处理设备处理规模相对较小(一般在1-10吨/小时)，难以满足含油污泥大规模亟待处理的市场需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种含油污泥建堆加热处理系统及其建堆方法，借鉴固体废弃物堆肥处理的建堆设计理念并结合热处理的技术优势，对待处理的含油污泥物料进行搭建堆体，堆体体积可灵活调整，是一种处理效果好、处理能力大、操作简单的含油污泥处理方式。
本发明采用如下技术方案：
一种含油污泥建堆加热处理系统，包括：
堆体基础，其设置在地面上;
含油污泥，其堆积在所述堆体基础上形成物料堆体;
加热盘管，其呈间隔设置于所述含油污泥中，将所述含油污泥在垂直方向上分隔为多层，分别用于对各层所述含油污泥进行加热处理;
抽提管网，其设置于相邻两所述加热盘管之间，用于对加热后的所述含油污泥所挥发出的废气进行抽提处理;
加热装置，其与各个所述加热盘管连接，用于为各个所述加热盘管提供热源;
废气处理装置，其与所述抽提管网连接，为所述抽提管网抽提出的废气进行后续处理。
每层所述含油污泥中均匀分散有调理剂，用于增加所述含油污泥的孔隙率。
所述含油污泥与所述调理剂的比例为1%-5%。
每个所述抽提管网与所述加热盘管呈平行设置，且设置在两个所述加热盘管的中部位置。
所述抽提管网在沿其管壁周向上开设有多个筛孔;在所述抽提管网的上下两侧或周向位置设有筛网，所述筛网的孔径小于所述筛孔的孔径。
所述抽提管网上的筛孔径为5-10mm，所述筛网的孔径为0.5-1mm。
所述调理剂为碎石、石灰、陶瓷、矿石、金属块中的一种或多种，单批次处理后，调理剂材料可回收再利用。
所述物料堆体表层还设有保温阻隔层。
所述保温阻隔层包括岩棉层和水泥层，所述水泥层设置在所述岩棉层的外侧。
所述加热装置采用导热油加热，每个所述加热盘管的进口和出口分别与所述加热装置连通。
每层所述含油污泥的厚度为0.5m-1m。
一种含油污泥建堆加热处理建堆方法，包括以下步骤：
S1、在地面上建造防渗抗高温堆体基础;
S2、将待处理的含油污泥平铺到步骤S1建造的堆体基础上，形成第一层含油污泥;
S3、在第一层含油污泥上铺设加热盘管，并在加热盘管上铺设第二层含油污泥;
S4、在第二层含油污泥上铺设抽提管网，并在抽提管网上铺设第三层含油污泥;
S5、在第三层含油污泥上铺设加热盘管，并在其上铺设第四层含油污泥;
S6、依次执行步骤S4和步骤S5，形成带有多层含油污泥的物料堆体;
S7、将加热装置与各加热盘管连接，将废气处理装置与各抽提管网连接;
S8、通过加热装置向各加热盘管供热，对各层含油污泥进行加热处理，挥发出的废气经抽提管网抽提后输送至废气处理装置中进行废气处理;
S9、在物料堆体的外侧分别覆盖岩棉层和水泥层，形成保温阻隔层。
所述步骤S1中还包括，在待处理的含油污泥中混合调理剂，然后再将带有调理剂的含油污泥铺设在堆体基础上。
本发明技术方案，具有如下优点：
A、本发明含油污泥建堆加热处理系统，借鉴了固体废弃物堆肥处理的建堆设计理念并结合热处理的技术优势，对待处理的含油污泥物料进行搭建堆体，通过加热对其中的石油烃进行热解吸处理，同时对挥发的石油烃组分进行集中抽提后回收或处理，在确保降低固体中含油率并达标的同时，实现尾气中石油组分的回收。堆体大小可根据现场调整，加热盘管大小可根据堆体大小进行针对性设计，可有效增大油泥处理的规模，且操作简单。
B、本发明含油污泥建堆加热处理系统，通过在堆体中加入调理剂，增大堆体物料孔隙率，增强有机挥发气体的挥发及抽提能力。
C、本发明含油污泥建堆加热处理系统，待处理的含油污泥堆体加热方式采用板式导热油加热盘管，减少传统的套管式建热井加热的不均性或者过度加热的弊端;而且板式导热油加热盘管更容易安装，无烟气产生，无烟气热损失。
D、本发明含油污泥建堆加热处理系统，含油污泥堆体中尾气抽提的抽提管网为带筛孔的网织状，确保最大限度地收集挥发出的含有有机污染物的废气，保障无死角，安装简单;抽提管网外面缠有金属滤网或者上层覆盖一层金属滤网平板，确保不堵塞，尤其是在加热后期含油污泥物料颗粒更细时。（发明人韩伟;叶渊;王乾锁;李彦希;申屠雷吉）
