專利名稱：污泥資源化處置工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型的污泥資源化處置工藝，屬于環(huán)保工程技術。
背景技術：
城鎮(zhèn)污水廠污泥是污水處理后的產(chǎn)物，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、 膠體等組成的極其復雜的非均質體。由于污泥含水率高(可高達99%以上)，有機物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細，比重較小，呈膠狀液態(tài)，是一種介于液體和固體之間的濃稠物，因此很難對其進行徹底處置。目前國內(nèi)外污泥處置的工藝主要包括干化、堆肥、農(nóng)田利用和土地利用、焚燒、填埋以及其它綜合利用(制磚、制陶粒等)。其中，堆肥處置周期長， 且易產(chǎn)生臭氣；直接焚燒污染嚴重，產(chǎn)生大量的二噁英，且二噁英處置成本高；普通干化技術后續(xù)處置難以滿足，推廣難度大，且易產(chǎn)生二次污染；土地利用易污染周邊環(huán)境及地下水源，且土壤重金屬富集會造成土壤污染；污泥直接干餾耗能太高，處置費用大。近十來年，發(fā)達國家隨著污染控制的逐步進行，環(huán)境要求的不斷提高，已經(jīng)制定了更高的污泥處置標準，逐步限制了污泥的土地直接應用等傳統(tǒng)工藝，如歐盟已經(jīng)從2010起禁止再向土地直接施用污泥。據(jù)統(tǒng)計，截止2010年底，我國城鎮(zhèn)污水處理廠年產(chǎn)脫水污泥量(含水率80%左右) 接近2200萬噸，污泥處理形勢十分嚴峻。目前我國約有80%的污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理，由于污泥中含有惡臭物質、病原體、持久性有機物等污染物從污水轉移到陸地，導致污染物進一步擴散，使得已經(jīng)建成投運的大污水處理設施的環(huán)境減排效益大打折扣。目前在我國污泥處置方式中，土地填埋占63. 0%、污泥好氧發(fā)酵+農(nóng)用約占13. 5%、污泥自然干化綜合利用占 5. 4%、污泥焚燒占1. 8%、污泥露天堆放和外運各占1. 8%和14. 4%。事實上，土地填滿、露天堆放和外運的污泥絕大部分屬于隨意處置，真正實現(xiàn)安全處置的比例不超過20%，因此污泥處置已成為許多城市發(fā)展面臨的主要問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種污泥資源化處置工藝，以治理污染，回收寶貴資源，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是 污泥資源化處置工藝，其步驟是
第一步，通過污泥輸送裝置，將污泥送至干燥機內(nèi)進行低溫干燥； 第二步，通過氣固分離器將干燥機出來的污泥與煙氣進行分離； 第三步，將分離后的干燥污泥送至干餾機進行干餾； 第四步，將干餾爐溫度保持在150°C 800°C范圍內(nèi)，進行欠氧或無氧干餾； 第五步，干餾過程中污泥有機物發(fā)生裂解反應，產(chǎn)生大量的高熱值可燃氣，該可燃氣可用作燃料使用；
干餾爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)余熱利用和凈化后排放；第六步，干餾結束后，通過冷渣機將剩余固渣冷卻至50°C以下，獲得生物炭。所述第一步，污泥干燥機為螺旋推進式氣流干燥機，由殼體、葉片、轉軸和電機組成，轉軸貫穿殼體且一端伸出殼體安裝在電機的輸出軸上，葉片位于殼體中并安裝在轉軸上，殼體的一端開設濕污泥進料口和高溫煙氣進口而另一端固體物料出口和低溫煙氣出口，濕污泥進料口連接螺桿泵。所述第一步，污泥干燥機所需的主要熱源為干餾機產(chǎn)生的煙氣余熱，輔助熱源為輔助燃燒室的煙氣余熱。所述第一步，污泥干燥機內(nèi)的干燥溫度應控制在250°C 350°C范圍內(nèi)，防止二噁
英的產(chǎn)生。所述第一步，污泥干燥機出來的污泥含水率應控制在40% 65%，防止污泥粘結或干燥熱源不足。所述第二步，氣固分離裝置采用旋風分離、布袋分離等多種方式。所述第二步，氣固分離裝置分離后的煙氣經(jīng)脫硫除塵器處理后，再排放。所述第四步，干餾爐干餾所需燃料可為天然氣、發(fā)生爐煤氣等多種燃料。所述第五步，干餾爐產(chǎn)生的可燃混合氣可作為干餾爐燃料使用，亦可作為輔助燃燒室燃料使用。采用上述方案后，本發(fā)明通過污泥低溫干燥+欠氧和無氧干餾技術，可一次性將城鎮(zhèn)污水廠污泥變?yōu)榭扇蓟旌蠚夂透牧纪寥赖纳锾康任镔|，杜絕了二噁英的產(chǎn)生，無二次污染，解決了現(xiàn)有技術處置不徹底、容易造成二次污染等問題，徹底將污泥變廢為寶，實現(xiàn)了資源化循環(huán)利用。干燥工序所需熱源為干餾機煙氣余熱和干餾產(chǎn)生的可燃混合氣，減少能耗，降低污泥處置成本。


圖1為一種新型的污泥資源化處置工藝流程； 圖2為污泥資源化處置新工藝具體應用實例流程3為螺旋推進式氣流干燥機的裝置示意圖。標號說明
1—濕污泥進料口2—葉片
3-—殼體4-—低溫煙氣出口
5-—固體物料出口6-—高溫煙氣進口
7-—轉軸8-—電機。
具體實施例方式參見圖1，并配合圖2，圖2是本發(fā)明的較佳實施例，該實例可日處理50噸城鎮(zhèn)污水廠污泥。第一步，通過螺桿泵將污泥輸送至螺旋推進式氣流干燥機，進行低溫直熱式干燥。 螺旋推進式氣流干燥機的干燥溫度為300°C左右，此溫度下的污泥干燥過程不會產(chǎn)生二噁英；螺旋推進式氣流干燥機所需的熱源主要為干餾機煙氣余熱，輔助熱源為輔助燃燒室的煙氣余熱；經(jīng)螺旋推進式氣流干燥機干燥后的污泥含水率可從80%降至40%左右。
其中，污泥干燥機為螺旋推進式氣流干燥機，如圖3所示，由殼體3、葉片2、轉軸7 和電機8組成，轉軸7貫穿殼體3且一端伸出殼體3安裝在電機8的輸出軸上，葉片2位于殼體3中并安裝在轉軸7上，殼體3的一端開設濕污泥進料口 1和高溫煙氣進口 6而另一端固體物料出口 5和低溫煙氣出口 4，濕污泥進料口 1連接螺桿泵。第二步，干燥污泥與煙氣一同離開螺旋推進式氣流干燥機后，通過旋風分離器進行氣固分離。氣固分離裝置采用旋風分離、布袋分離等多種方式。第三步，將旋風分離后的污泥(含水率40%左右)輸送至干餾機進行干餾；將煙氣進行脫硫除塵處理后排放。第四步，污泥(含水率40%左右)在干餾爐內(nèi)進行欠氧或無氧干餾，干餾溫度為 150°C 800°C。干餾爐干餾所需燃料可為天然氣、發(fā)生爐煤氣等多種燃料。污泥在干餾過程中有機物發(fā)生裂解反應，產(chǎn)生大量的可燃混合氣，該氣體經(jīng)凈化后可用于干餾機燃料使用，亦可用于輔助燃燒室燃料使用。干餾后產(chǎn)生的生物炭經(jīng)冷渣機冷卻至50°C以下后，獲得生物炭，包裝存儲。第五步，干餾機產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)冷空氣摻混至300°C，直接通入螺旋推進式氣流干燥機用于污泥干燥。當煙氣余熱無法滿足干燥機熱量需求時，可啟動輔助燃燒室補充干燥機熱量。以上僅為本發(fā)明的一個具體實施例，但本發(fā)明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
權利要求
1.污泥資源化處置工藝，其特征在于步驟是第一步，將污泥送至干燥機內(nèi)進行低溫干燥；第二步，通過氣固分離器將干燥機出來的污泥與煙氣進行分離；第三步，將分離后的干燥污泥送至干餾機進行干餾；第四步，將干餾爐溫度保持在150°c 800°C范圍內(nèi)，進行欠氧或無氧干餾；第五步，干餾過程中污泥有機物發(fā)生裂解反應，產(chǎn)生大量的高熱值可燃氣，該可燃氣用作燃料使用；干餾爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)余熱利用和凈化后排放；第六步，干餾結束后，通過冷渣機將剩余固渣冷卻至50°C以下，獲得生物炭。
2.如權利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第一步，污泥干燥機為螺旋推進式氣流干燥機，由殼體、葉片、轉軸和電機組成，轉軸貫穿殼體且一端伸出殼體安裝在電機的輸出軸上，葉片位于殼體中并安裝在轉軸上，殼體的一端開設濕污泥進料口和高溫煙氣進口而另一端固體物料出口和低溫煙氣出口，濕污泥進料口連接螺桿泵。
3.如權利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第一步，污泥干燥機所需的主要熱源為干餾機產(chǎn)生的煙氣余熱，輔助熱源為輔助燃燒室的煙氣余熱。
4.如權利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第一步，污泥干燥機內(nèi)的干燥溫度應控制在250°C 350°C范圍內(nèi)。
5.如權利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第一步，污泥干燥機出來的污泥含水率應控制在40% 65%。
6.如權利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第二步，氣固分離裝置采用旋風分離或布袋分離。
7.如權利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第二步，氣固分離裝置分離后的煙氣經(jīng)脫硫除塵器處理后，再排放。
8.如權利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第四步，干餾爐干餾所需燃料可為天然氣或發(fā)生爐煤氣。
9.如權利要求1所述的污泥資源化處置工藝，其特征在于所述第五步，干餾爐產(chǎn)生的可燃混合氣作為干餾爐燃料使用，亦或作為輔助燃燒室燃料使用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種污泥資源化處置工藝，其步驟是將污泥送至干燥機內(nèi)進行低溫干燥；通過氣固分離器將干燥機出來的污泥與煙氣進行分離；將分離后的干燥污泥送至干餾機進行干餾；將干餾爐溫度保持在150℃～800℃范圍內(nèi)，進行欠氧或無氧干餾；干餾過程中污泥有機物發(fā)生裂解反應，產(chǎn)生大量的高熱值可燃氣，該可燃氣用作燃料使用；干餾爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)余熱利用和凈化后排放；干餾結束后，通過冷渣機將剩余固渣冷卻至50℃以下，獲得生物炭。本發(fā)明通過污泥干燥+干餾技術，將污泥制成可用于土壤改良的生物炭，徹底解決污泥難處置的問題，且無需后續(xù)處置要求和二次污染，處理成本低，可徹底將污泥變廢為寶，實現(xiàn)資源化循環(huán)利用。
文檔編號C02F11/12GK102432151SQ20121000271
公開日2012年5月2日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權日2012年1月6日
發(fā)明者楊平, 陳良澤, 黃靖華 申請人:福建省科輝環(huán)保工程有限公司