專利名稱：污泥干化過程中釋放氣體的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制方法，尤其是一種污泥干化過程中釋放氣體的控制方法。
背景技術(shù)：
城市生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)過污水處理廠的處理，達標(biāo)后排放，是保護水資源和城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)必不可少的環(huán)境工程措施。城市污水處理廠在使工業(yè)廢水和生活污水得到凈化的同時，將產(chǎn)生含水率高和數(shù)量大的污泥，這種污泥富集了高濃度的難降解有機污染物和多種重金屬元素，如果不能得到妥善地處理或處置，不僅直接影響到城市污水處理廠的正常運行，更重要的是會給環(huán)境帶來嚴(yán)重的二次污染。
由于國外對城市污水處理廠污泥所采取的衛(wèi)生填埋、焚燒、土地利用和投海等方法都不能在我國有效地得到實施，因此，目前國內(nèi)對城市污水處理廠污泥主要采用臨時堆埋的方法，由此而產(chǎn)生的大量占用土地和環(huán)境二次污染等問題日趨尖銳，這不僅對城市污水處理的正常運行帶來嚴(yán)重的影響，而且在局部地區(qū)，由于污泥堆埋場周邊居民的強烈反對，因此成為社會不穩(wěn)定的因素。隨著我國城市化進程的不斷加快，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，各地政府不斷地加強對環(huán)境保護的力度，生態(tài)建設(shè)要求工業(yè)廢水和城市生活污水的處理率將達到百分之百，這意味著城市污泥的數(shù)量將與日俱增。因此，對污泥進行無害化、減量化和資源化處置已勢在必行，通過循環(huán)利用和綜合治理，是最終使城市污水處理廠污泥得到徹底處理的有效途徑。
我們曾經(jīng)在對污泥物化性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，通過大量的實踐，相繼發(fā)明了利用污泥輕質(zhì)地和高熱值的特點燒制輕質(zhì)節(jié)能磚的方法和利用污泥生產(chǎn)水泥壓制品的方法，這為城市污水處理廠污泥的資源化利用開辟了新的途徑，為了使污泥達到能被資源化利用的條件，我們又發(fā)明了一系列的技術(shù)方法和與這些方法相配套的操作系統(tǒng)，使污泥在有效降低含水率的同時自然形成團粒，并保存90％以上原始污泥的熱值，這種污泥團粒也可以作為燃煤的輔助燃料。這些發(fā)明專利技術(shù)為污泥的無害化資源化處理奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，城市污水處理廠污泥能作為資源被利用的前提是，先將污泥干化并制成團粒。
由于城市污水處理廠污泥經(jīng)過初次機械脫水后，含水率一般在75％-85％，因此，這種污泥被干化并制成團粒，需要消耗大量的能量，為了能夠使污泥干化所需要的能量降低到最小的程度，從而使污泥無害化資源化處理的成本大大減少，我們還發(fā)明了利用煙氣余熱或采用節(jié)能型的污泥干化方法，將污泥干化的能耗降到最低水平。但是，無論是利用煙氣余熱，還是采用節(jié)能型的獨立熱源干化污泥，在污泥得到干化和成粒的過程中都會釋放出異味氣體。經(jīng)過對不同溫度下污泥釋放氣體的測定表明，污泥中不同類型的有機物質(zhì)揮發(fā)的溫度存在明顯的差異鏈狀烷烴類和苯香烴類揮發(fā)的溫度在100-300℃；環(huán)烷烴類揮發(fā)的溫度主要在250-300℃；含氮化合物類、胺類和肟類揮發(fā)的溫度主要在200-300℃；醇類、醚類、脂肪酮類、酰胺類、腈類等的揮發(fā)溫度均在300℃以上。另外，醛類和苯胺類的揮發(fā)的溫度主要在150℃，脂類的揮發(fā)溫度在150-250℃。這些異味氣體如果不能得到有效地控制，不僅會使現(xiàn)場人員產(chǎn)生不快和厭惡感，而且會影響周圍的大氣環(huán)境質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種污泥干化過程中釋放氣體的控制方法。
本發(fā)明控制方法的具體步驟為1)將城市污水處理廠污泥送入封閉式儲存房進行預(yù)處理，污泥在預(yù)處理過程中釋放的氣體，通過引風(fēng)裝置，按照供熱爐燃燒所需要的氣體量送入供熱爐，其余部分送入生物土壤濾床；
2)將經(jīng)過預(yù)處理的污泥連同所帶有的氣體通過輸送設(shè)備送入第一干化裝置進行第一段干化，經(jīng)過第一段干化后的污泥連同所帶有的氣體，通過輸送設(shè)備被送入第二干化裝置進行第二段干化；所述的第一段干化和第二段干化均由供熱爐提供熱源；3)污泥經(jīng)過第一段和第二段干化后自然成粒，在此過程中釋放的氣體通過設(shè)置在封閉式污泥儲存房底部的尾氣排放通風(fēng)管道抽入除塵除氣設(shè)備進行除塵除氣，達到排放標(biāo)準(zhǔn)后送入煙囪排放；4)經(jīng)過二段干化后的污泥呈團粒狀送入成品房，干化后的污泥團粒在冷卻過程中釋放的氣體，通過引風(fēng)設(shè)備送入生物土壤濾床。
所述的污泥預(yù)處理是將污泥平鋪在封閉式污泥儲存房內(nèi)，并通過設(shè)在封閉式污泥儲存房底部的第一段和第二段污泥干化時尾氣排放通風(fēng)管道所提供的余熱進行加熱。
所述的污泥的第一段和第二段干化是在負壓下進行，保證了干化時釋放的氣體按照設(shè)計的氣體流向運行，同時保證了氣體不外泄。
所述的輸送設(shè)備采用封閉式的螺旋輸送裝置，保證了污泥干化過程中釋放的氣體不外漏。
本發(fā)明方法通過建立全程封閉式污泥儲存和污泥輸送系統(tǒng)，并在污泥干化和成粒過程中采取微負壓運行的方法，防止了污泥釋放氣體的外逸，同時設(shè)計了生物土壤濾床和通過將釋放氣體引入供熱爐高溫消除的方法，使污泥在干化過程中所釋放的氣體得到完全的控制。本發(fā)明無論是利用熱電廠煙氣余熱干化污泥，還是采用獨立熱源干化污泥，都能保證污泥釋放氣體不外逸，產(chǎn)生的尾氣達標(biāo)排放，不僅周圍的環(huán)境空氣中檢測不到污泥釋放的有害氣體，而且在污泥干化現(xiàn)場無明顯異味感。本發(fā)明即保護了污泥處理作業(yè)區(qū)內(nèi)操作人員的身心健康，又保障了周圍環(huán)境的大氣質(zhì)量。
本發(fā)明已在浙江義烏和江蘇無錫等地投入試運行，實踐表明污泥在干化過程中所釋放的氣體得到完全地控制，不僅周圍的環(huán)境空氣中檢測不到污泥釋放的有害氣體，而且在污泥干化現(xiàn)場無明顯異味感。


圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實施例方式
在城市污水處理廠污泥的干化過程中，主要在以下三個階段(1)污泥預(yù)處理階段；(2)污泥干化和成粒階段；(3)污泥團粒冷卻階段。
來自城市污水處理廠的污泥首先被送入封閉式污泥儲存房進行預(yù)處理，污泥預(yù)處理的目的是一方面使污泥均勻化，另一方面是讓污泥自然蒸發(fā)一部分水分，從而提高污泥的干化效率和降低運行成本，這個過程一般為2-5天，為了達到以上目的，需要通過翻混機械對污泥進行翻混，或利用污泥干化時排放尾氣的余熱使污泥預(yù)加熱，這時污泥將釋放出大量的異味氣體，由于采用封閉式的污泥儲存方式，因此，防止了污泥釋放氣體向外散逸。本發(fā)明通過引風(fēng)設(shè)備，按照供熱爐燃燒所需要的氣體量將絕大部分污泥釋放的氣體經(jīng)過通風(fēng)管道送入供熱爐，在為供熱爐供氧氣體的同時，污泥釋放的異味氣體被徹底消除，在污泥預(yù)處理階段釋放的氣體大部分為可燃的烴類物質(zhì)，因此這對提高供熱爐的燃燒效率有利；同時通過引風(fēng)設(shè)備，將其余的污泥釋放氣體送入生物土壤濾床，通過土壤里的微生物將異味氣體消除。
經(jīng)過預(yù)處理的污泥，在被送入污泥干化和成粒系統(tǒng)的過程中，以及污泥在進行干化和成粒階段也會釋放出異味氣體，為了防止了在這一階段污泥釋放氣體向空間擴散，污泥送料機設(shè)置在封閉式污泥儲存房內(nèi)，并采用螺旋輸送設(shè)備分別將經(jīng)過預(yù)處理的污泥送入第一干化和成粒系統(tǒng)進行第一段干化和將經(jīng)過第一段干化的污泥送入第二干化和成粒系統(tǒng)進行第二段干化，通過引風(fēng)設(shè)備使干化和成粒系統(tǒng)造成微負壓環(huán)境，從而使污泥在負壓下進行干化并自然成粒。第一段干化和第二段干化均由供熱爐提供熱源，并通過控溫裝置控制干化溫度。這一方面使污泥釋放的氣體不會逸出干化和成粒系統(tǒng)向外擴散，另一方面有利于提供干化污泥的熱能從供熱源中引出并進行污泥干化，在進行污泥第一段干化和第二段干化時產(chǎn)生的尾氣，在引風(fēng)設(shè)備的作用下被吸入除塵除氣裝置，經(jīng)過除塵除氣后的尾氣，到達排放標(biāo)準(zhǔn)后，送入煙囪排放。
經(jīng)過兩段干化過程后，污泥在被干化的同時自然形成團粒，污泥團粒被送入成品房，在冷卻過程中釋放的少量殘余異味氣體，通過引風(fēng)設(shè)備，送入土壤生物濾床，經(jīng)過土壤微生物將殘余異味氣體消除。干化后的污泥團粒具有質(zhì)地堅硬和保存了90％以上原始污泥熱值的特點，可以作為燃煤的輔助燃料，成為提供干化污泥熱能的補充能源，污泥團粒可以作為燒制輕質(zhì)節(jié)能磚和生產(chǎn)水泥壓制品的原料，也可以作為垃圾填埋場覆蓋土。
權(quán)利要求
1.污泥干化過程中釋放氣體的控制方法，其特征在于該方法的具體步驟為1)將城市污水處理廠污泥送入封閉式儲存房進行預(yù)處理，污泥在預(yù)處理過程中釋放的氣體，通過引風(fēng)裝置，按照供熱爐燃燒所需要的氣體量送入供熱爐，其余部分送入生物土壤濾床；2)將經(jīng)過預(yù)處理的污泥連同所帶有的氣體通過輸送設(shè)備送入第一干化裝置進行第一段干化，經(jīng)過第一段干化后的污泥連同所帶有的氣體，通過輸送設(shè)備被送入第二干化裝置進行第二段干化；所述的第一段干化和第二段干化均由供熱爐提供熱源；3)污泥經(jīng)過第一段和第二段干化后自然成粒，在此過程中釋放的氣體通過設(shè)置在封閉式污泥儲存房底部的尾氣排放通風(fēng)管道抽入除塵除氣設(shè)備進行除塵除氣，達到排放標(biāo)準(zhǔn)后送入煙囪排放；4)經(jīng)過二段干化后的污泥呈團粒狀送入成品房，干化后的污泥團粒在冷卻過程中釋放的氣體，通過引風(fēng)設(shè)備送入生物土壤濾床。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥干化過程中釋放氣體的控制方法，其特征在于所述的污泥預(yù)處理是將污泥平鋪在封閉式污泥儲存房內(nèi)，并通過設(shè)在封閉式污泥儲存房底部的第一段和第二段污泥干化時尾氣排放通風(fēng)管道所提供的余熱進行加熱。
3.如權(quán)利要求1所述的污泥干化過程中釋放氣體的控制方法，其特征在于所述的污泥的第一段和第二段干化是在負壓下進行。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥干化過程中釋放氣體的控制方法，其特征在于所述的輸送設(shè)備采用封閉式的螺旋輸送裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污泥干化過程中釋放氣體的控制方法。本發(fā)明主要是采用了全程封閉式污泥儲存和污泥輸送系統(tǒng)，并在污泥干化和成粒過程中采取微負壓運行的方法，防止了污泥釋放氣體的外逸，同時設(shè)計了生物土壤濾床和通過將釋放氣體引入供熱爐高溫消除的方法，使污泥在干化過程中所釋放的氣體得到完全的控制。本發(fā)明無論是利用熱電廠煙氣余熱干化污泥，還是采用獨立熱源干化污泥，都能保證污泥釋放氣體不外逸，不僅使周圍的環(huán)境空氣中檢測不到污泥釋放的有害氣體，而且在污泥干化現(xiàn)場無明顯異味感。
文檔編號B01D53/84GK1899990SQ20061005266
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者翁煥新, 陳海燕 申請人:浙江大學(xué)