處理污泥的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及化工領域。具體地，本發(fā)明設及處理污泥的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002] 我國市政污泥和工業(yè)污泥的產量在逐年上升，雖然現(xiàn)在用W處理污泥的技術很 多，但存在占地面積大、無害化水平低、資源化水平不夠等問題。
[0003] 污泥催化熱解是在無氧或缺氧的條件下，將污泥與催化劑加熱，使污泥中的有機 物發(fā)生催化裂解和熱化學轉化反應，生成也、C0、C也等可燃性氣體、油水混合液及固體產物 的過程，是一種污染小、投資低的污泥處理技術。然而，由于污泥含水量大、熱值較低，一般 熱解技術產生的燃料氣只能用于熱解裝置加熱，其經濟效益較差。
[0004] 因此，目前用于處理污泥的技術仍有待改進。

【發(fā)明內容】

[0005] 本申請是基于發(fā)明人對W下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認識作出的：
[0006] 現(xiàn)有的污泥處理系統(tǒng)，普遍存在污泥處理效果差，處理生成的產品或副產物經濟 效益差，且容易帶來二次污染等問題。例如，現(xiàn)有的污泥熱解系統(tǒng)，在實際運行中需要經常 停車維修清理管道，產生的可燃氣熱值較低，經濟效益較差，獲得的熱解炭含有較多重金 屬，需要進行填埋處理W防止生成二次污染。發(fā)明人經過深入研究W及大量實驗發(fā)現(xiàn)，運是 由于目前的污泥熱解系統(tǒng)中各個裝置之間不能進行有效的互相關聯(lián)，且處于成本考慮，目 前的熱解系統(tǒng)主要采用中低溫(600攝氏度W下)熱解，污泥在此溫度下產油率較高，熱解油 性質復雜、腐蝕性高、粘度較大、易堵塞管道，且難W直接利用，需要復雜的后處理來防止二 次污染。并且，中低溫熱解產生的可燃氣由于熱值較低，只能供裝置加熱使用，經濟效益差、 資源化水平較低，在不添加催化劑的條件下，熱解氣及氨氣產率較低，難W制備氣體燃料。
[0007] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明提 出一種處理污泥的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該系統(tǒng)各個裝置之間能夠形成有效的互相 關聯(lián)，降低了生產成本，并采用催化熱解裝置，利用高溫催化熱解處理污泥，產生熱解氣W 及氨氣的量較高，具有較高的資源化水平W及能源利用率。
[000引在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理污泥的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例， 該系統(tǒng)包括:干燥裝置，所述干燥裝置具有污泥入口、干燥水出口和干燥污泥出口；催化熱 解裝置，所述催化熱解裝置具有催化劑入口、干燥污泥入口、熱解炭出口 W及熱解油氣出 口，所述干燥污泥入口與所述干燥污泥出口相連;冷凝裝置，所述冷凝裝置具有熱解油氣入 口、熱解油出口 W及熱解氣出口，所述熱解油氣入口與所述熱解油氣出口相連;凈化裝置， 所述凈化裝置具有熱解氣入口 W及凈化氣出口，所述熱解氣入口與所述熱解氣出口相連； W及變壓吸附裝置，所述變壓吸附裝置具有凈化氣入口、氨氣出口 W及燃氣出口，所述凈化 氣入口與所述凈化氣出口相連。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將污泥預先經過干燥之后再進行熱解處 理，不僅可W顯著降低污泥含水量，而且可W提高熱解油的品質，并且通過采用催化熱解裝 置對污泥進行高溫催化熱解處理，可w提高系統(tǒng)氨氣w及燃氣產量，從而在提高資源化水 平W及能源利用率的同時提高企業(yè)的經濟效益。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述催化熱解裝置為旋轉床熱解爐，所述旋轉床熱解爐包 括:環(huán)形爐體；W及蓄熱式燃氣福射管，所述蓄熱式燃氣福射管設置在所述環(huán)形爐體的環(huán)形 內壁上，所述蓄熱式燃氣福射管上具有燃氣入口 W及熱煙氣出口，所述燃氣入口與所述燃 氣出口相連。由此，可W利用旋轉床熱解爐完成污泥的高溫催化熱解處理，且可W利用變壓 吸附裝置產生的燃氣為該旋轉床熱解爐供熱，提高了能源利用效率并節(jié)省了生產成本。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述干燥裝置進一步包括熱煙氣入口和冷煙氣出口，所述 熱煙氣入口與所述熱煙氣出口相連。由此，可W利用旋轉床熱解爐產生的熱煙氣對污泥進 行干燥處理，從而可W降低污泥中的含水量，降低高溫催化熱解處理所得的熱解油中的含 水量，提高熱解油品質，并提高資源化水平。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述冷凝裝置具有冷卻水入口，所述冷卻水入口與所述干 燥水出口相連。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，干燥裝置產生的干燥水中雜質含量較少，因此可W直接作為冷 凝裝置的冷卻水使用，從而可W進一步提高該系統(tǒng)的資源化水平，節(jié)約生產成本。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述催化熱解裝置進一步包括熱解油入口，所述熱解油入 口與所述熱解油出口相連。由此，可W將冷凝裝置分離出的熱解油供給至催化熱解裝置中 進行二次熱解，從而可W進一步提高該系統(tǒng)的產氣量，提高利用該系統(tǒng)進行污泥處理的企 業(yè)的經濟效益。
[0013] 在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種采用前面所述的系統(tǒng)處理污泥的方法。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括：（1)將所述污泥供給至所述干燥裝置中進行干燥處理， W便獲得干燥污泥W及干燥水；（2)將所述干燥污泥W及催化劑供給至所述催化熱解裝置 中進行高溫催化熱解處理，W便獲得熱解炭W及熱解油氣；（3)將所述熱解油氣供給至所述 冷凝裝置中進行冷凝處理，W便獲得熱解油W及熱解氣；（4)將所述熱解氣供給至所述凈化 裝置中進行凈化處理，W便獲得凈化氣；W及(5)將所述凈化氣供給至所述變壓吸附裝置中 進行變壓吸附處理，W便獲得氨氣W及燃氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將污泥預先經過干燥之后再 進行熱解處理，可W提高熱解油的品質，并且通過采用催化熱解裝置對污泥進行高溫催化 熱解處理，可W提高系統(tǒng)氨氣W及燃氣產量，從而在提高資源化水平W及能源利用率的同 時提高企業(yè)的經濟效益。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述處理污泥的方法進一步包括:將所述熱煙氣供給至所 述干燥裝置中，W便利用所述熱煙氣對所述污泥進行干燥處理。由此，可W提高該方法處理 污泥的資源化水平，節(jié)省生產成本。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述處理污泥的方法進一步包括:將所述熱解油供給至所 述催化熱解裝置中，W便對所述熱解油進行二次熱解處理。由此，可W將冷凝裝置分離出的 熱解油供給至催化熱解裝置中進行二次熱解，從而可W進一步提高該方法的產氣量，提高 企業(yè)的經濟效益。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述處理污泥的方法進一步包括:將所述干燥水供給至所 述冷凝裝置中，W便利用所述干燥水對所述熱解油氣進行冷凝處理。由此，可W進一步提高 該方法的資源化水平，并節(jié)省生產成本。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述污泥的含水率為80wt%~90wt%;所述干燥污泥的含 水率為30wt%~40wt%;步驟(2)中，基于所述干燥污泥W及所述催化劑的總質量，所述催 化劑的含量為5~20wt% ;所述旋轉床熱解爐中，所述蓄熱式福射管的溫度為500~800攝氏 度;所述變壓吸附裝置中，制氨吸附壓力為0.4~3MPa。由此，可W進一步提高利用該方法處 理污泥的處理效率。
【附圖說明】
[0018] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理污泥的系統(tǒng)的結構示意圖；
[0019] 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的處理污泥的系統(tǒng)的結構示意圖；
[0020] 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的處理污泥的系統(tǒng)的結構示意圖；
[0021] 圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的處理污泥的系統(tǒng)的結構示意圖；
[0022] 圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理污泥的系統(tǒng)的工作流程示意圖；W及
[0023] 圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理污泥的方法的流程圖。
[0024] 附圖標記：
[00巧]干燥裝置100:
[00%] 污泥入口 110，干燥水出口 120，干燥污泥出口 130，熱煙氣入口 140，冷煙氣出口 150；
[0027]催化熱解裝置200:
[002引催化劑入口 210，干燥污泥入口 220，熱解炭出口 230，熱解油氣出口 240，燃氣入口 250，熱煙氣出口 260，熱解油入口 270;
[00巧]冷凝裝置300:
[0030] 熱解油氣入口 310，熱解油出口 320，熱解氣出口 330，冷卻水入口 340;
[0031] 凈化裝置400:
[0032] 熱解氣入口 410,凈化氣出口 420;
[0033] 變壓吸附裝置500:
[0034] 凈化氣入口 510,氨氣出口 520,燃氣出口 530。
【具體實施方式】
[0035] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考 附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0036] 在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理污泥的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例， 參考圖1，該系統(tǒng)包括:干燥裝置100、催化熱解裝置200、冷凝裝置300、凈化裝置400W及變 壓吸附裝置500。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖1，干燥裝置100具有污泥入口 110、干燥水出口 120、 干燥污泥出口 130 ;催化熱解裝置200具有催化劑入口 210、干燥污泥入口 220、熱解炭出口 230 W及熱解油氣出口 240,其中干燥污泥入口 220與干燥污泥出口 130相連;冷凝裝置300具 有熱解油氣入口 310、熱解油出口 320W及熱解氣出口 330,其中熱解油氣入口 310與熱解油 氣出口 240相連;凈化裝置400具有熱解氣入口 410 W及凈化氣出口 420，其中熱解氣入口 410 與熱解氣出口 330相連;變壓吸附裝置500具有凈化氣入口 510，氨氣出口 520 W及燃氣出口 530,其中凈化氣入口 510與凈化氣出口 420相連。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將污泥預先經過