申请日2020.01.02
公开(公告)日2020.04.17
IPC分类号C02F11/121; C02F11/122; C02F11/13; C02F11/14; C02F11/10; C10B53/00; C09K17/02
摘要
本发明公开了一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，包括进料脱水阶段，污泥进入脱水干化机进行脱水;压榨脱水成饼阶段，通过脱水干化机滤板中隔膜滤板内的高压水产生压榨力对污泥进行二次压榨脱水;热干化阶段，燃油锅炉通过高温循环泵和高温油控制阀与耐高温板框构成高温油烘干通道，对滤饼进行烘干，所得滤饼进入破碎装置破碎后进入热裂解炉中热裂解，热裂解产生的废渣视热解原料不同可作不同用途，适用于工业全自动连续化生产，处理量大，提高了处理效率和生产能力，运行成本低，人员配备需求低，安全可靠。
权利要求书
1.一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、进料脱水阶段：经调质后的污泥，经进料泵送入脱水干化机，同时在线投加絮凝剂，利用污泥螺杆泵的压力进行污泥输送，污泥输送至脱水干化机滤板之间空隙过程中，即有滤液通过滤布排出，完成液固分离，形成滤饼，当脱水干化机滤板之间空隙内都充满了污泥，即污泥螺杆泵已不能再将污泥输送至滤板之间空隙内，进料过滤脱水阶段结束;
步骤二、压榨脱水成饼阶段：通过脱水干化机滤板中隔膜滤板内的高压水产生压榨力对污泥进行二次压榨脱水，使滤饼压密，将残留的滤液挤出;滤饼中的毛细水则利用热空气强气流吹扫进行穿流置换，使滤饼中的毛细水进一步排出;
步骤三、热干化阶段：燃油锅炉通过高温循环泵和高温油控制阀与耐高温板框构成高温油烘干通道，对滤饼进行烘干，将滤饼的含水率降到20%以下;
步骤四、步骤三所得的滤饼经破碎装置破碎后，所得物料通过进料装置进入热裂解炉，小颗粒状物料不必破碎;
步骤五、步骤四所述物料经过热裂解炉热裂解后产生热解可燃气，热解可燃气经过急冷装置和喷淋装置洗气净化，净化后的热解可燃气大部分进入燃烧器燃烧，燃烧后的烟气对热裂解炉自身供热，达到加热炉体内部物料的目的;
步骤六、通过设置热裂解炉的自身高密封性，保证在物料热裂解过程中各连接部位和传动部位之间的密封，从而保证热裂解炉回转炉体内部在热裂解过程中的微负压，并且保证热裂解炉回转炉在对物料进行热裂解的过程中连续性地进行运转;
步骤七、经热裂解炉利用后的烟气进入燃气锅炉产生蒸汽进行余热利用后，再通过除尘装置净化处理后达标排放;
步骤八、热裂解产生的废渣经冷却后通过出料装置排出，可直接外售或经二次加工后外售。
2.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：所述污泥螺杆泵的压力为0.8-1.6MPa。
3.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：步骤二所述滤饼中的毛细水经进一步排出后，滤饼含水率为55-60%。
4.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：所述脱水干化机滤板的材质为可耐热至140℃以上的MC尼龙材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：所述步骤五中，热裂解可燃气经过急冷装置和喷淋装置洗气净化的同时分离出燃料油。
6.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：所述步骤五中，净化后的热裂解可燃气燃烧产生的烟气对热裂解炉自身供热，使热裂解炉内温度保持低温400-450度。
7.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：所述步骤五中，净化后的热裂解可燃气燃烧后产生的烟气加热热解回转炉后，进入燃气锅炉产生蒸汽。
8.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：所述步骤六中，所述微负压为-100Pa～0Pa。
9.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：所述步骤七中，所述余热利用为：用于产生蒸汽外售或自用。
10.根据权利要求1所述的一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，其特征在于：所述步骤八中，所述出料装置为冷渣机。
说明书
一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法
技术领域
本发明涉及污泥脱水干化、热裂解一站式处理技术领域，具体涉及一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法。
背景技术
随着国家和地方环境保护要求的提高，以及脱水污泥处置成本的提高，将上述污泥从机械浓缩脱水后含水率98%左右通过脱水干化至含水率20%以下，以最大限度地实现污泥减量化，并伴随着我国人民生活水平的不断提高和社会的飞速发展，固体废弃物的产生量也快速增加。这些固体废弃物中许多都含有有机物，如废橡胶、废塑料、污泥、垃圾、生物质和被污染的土壤。对这些废弃物进行处理处置的传统方法有填埋和焚烧等，这些方法无不存在问题。填埋需要大量的土地，同时易产生二次污染，比如恶臭或污染地下水等，填埋在地下的污染物很多年内都不会降解，始终是对环境的一个污染隐患。焚烧产生大量含有SO2、NOx和剧毒的二噁英/呋喃类污染物的尾气，处理成本很高，同时产生大量的飞灰也属于危废。因此，加快对有机固废进行资源化、无害化处置的技术研究已成为当务之急。
污泥的脱水干化和热裂解一站式处置方法是当下有机固废处理处置的主流工艺之一，将上述污泥从机械浓缩脱水干化后含水率98%左右降至含水率20%以下，再通过热裂解的方式一站式处理，且热裂解需要创造无氧/缺氧环境，热裂解炉的密封性能是实现工艺的关键所在，目前多用的是间歇式热裂解技术，此技术的特点是间歇性工作，升温热解过程中需要外加燃料消耗，热解产生的可燃气不能完全回收利用，无组织排放，存在安全及环保，因安全环保隐患逐步被淘汰。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，解决了对有机固废进行资源化、无害化处置的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，包括以下步骤：
步骤一、进料脱水阶段：经调质后的污泥，经进料泵送入脱水干化机，同时在线投加絮凝剂，利用污泥螺杆泵的压力进行污泥输送，污泥输送至脱水干化机滤板之间空隙过程中，即有滤液通过滤布排出，完成液固分离，形成滤饼，当脱水干化机滤板之间空隙内都充满了污泥，即污泥螺杆泵已不能再将污泥输送至滤板之间空隙内，进料过滤脱水阶段结束;
步骤二、压榨脱水成饼阶段：通过脱水干化机滤板中隔膜滤板内的高压水产生压榨力对污泥进行二次压榨脱水，使滤饼压密，将残留的滤液挤出;滤饼中的毛细水则利用热空气强气流吹扫进行穿流置换，使滤饼中的毛细水进一步排出;
步骤三、热干化阶段：燃油锅炉通过高温循环泵和高温油控制阀与耐高温板框构成高温油烘干通道，对滤饼进行烘干，将滤饼的含水率降到20%以下;
步骤四、步骤三所得的滤饼经破碎装置破碎后，所得物料通过进料装置进入热裂解炉，小颗粒状物料不必破碎;
步骤五、步骤四所述物料经过热裂解炉热裂解后产生热解可燃气，热解可燃气经过急冷装置和喷淋装置洗气净化，净化后的热解可燃气大部分进入燃烧器燃烧，燃烧后的烟气对热裂解炉自身供热，达到加热炉体内部物料的目的;
步骤六、通过设置热裂解炉的自身高密封性，保证在物料热裂解过程中各连接部位和传动部位之间的密封，从而保证热裂解炉回转炉体内部在热裂解过程中的微负压，并且保证热裂解炉回转炉在对物料进行热裂解的过程中连续性地进行运转;
步骤七、经热裂解炉利用后的烟气进入燃气锅炉产生蒸汽进行余热利用后，再通过除尘装置净化处理后达标排放;
步骤八、热裂解产生的废渣经冷却后通过出料装置排出，可直接外售或经二次加工后外售。
优选的，所述污泥螺杆泵的压力为0.8-1.6MPa。
优选的，步骤二所述滤饼中的毛细水经进一步排出后，滤饼含水率为55-60%。
优选的，所述脱水干化机滤板的材质为可耐热至140℃以上的MC尼龙材料制成。
优选的，所述步骤五中，热裂解可燃气经过急冷装置和喷淋装置洗气净化的同时分离出燃料油。
优选的，所述步骤五中，净化后的热裂解可燃气燃烧产生的烟气对热裂解炉自身供热，使热裂解炉内温度保持低温400-450度。
优选的，所述步骤五中，净化后的热裂解可燃气燃烧后产生的烟气加热热解回转炉后，进入燃气锅炉产生蒸汽。
优选的，所述步骤六中，所述微负压为-100Pa～0Pa。
优选的，所述步骤七中，所述余热利用为：用于产生蒸汽外售或自用。
优选的，所述步骤八中，所述出料装置为冷渣机。
(三)有益效果
本发明提供了一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法。具备以下有益效果：
该一种污泥脱水、干化和热裂解的一站式处置方法，实现脱水、通风、干化、内循环，使污泥含水率降低到20%以下形成物料，再将物料经破碎后进入热裂解炉，固废中含有的有机物裂解产生可燃气，可燃气经过洗气净化后进燃烧器燃烧，作为热裂解炉热源，热裂解炉的自身高密封性，并通过抽气保证热裂解炉内部在热裂解过程中的微负压;经热裂解炉利用后的烟气直接进行余热利用，或进入燃气锅炉产生蒸汽进行余热利用，再通过净化处理后达标排放。热裂解产生的废渣视热解原料不同可作不同用途，如废橡胶和废塑料热裂解产生的炭黑可作为工业原料直接外售或经二次深加工后外售;污泥和生物质热裂解产生的生物炭可作为土壤改良剂利用，适用于工业全自动连续化生产，处理量大，提高了处理效率和生产能力，运行成本低，人员配备需求低，安全可靠。（发明人林伯儒;黄晓烽;吕卫奇;倪敢峰;郭维存）
