CN102140002A - 密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法 - Google Patents

密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法 Download PDF

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华涵
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Abstract

本发明涉及污水处理后剩余的污泥处理技术，尤其涉及一种污泥焚烧处理方法。一种密闭式机械半干化焚烧处理方法，其特征在于，它包括下列步骤：步骤一，污泥改性，利用改性剂降低污泥的粘性、污泥与污泥中水的结合力及污泥颗粒的强度；步骤二，挤压污泥脱水，使污泥的含水量降低到75％，成为松散的颗粒状污泥；步骤三，采用废热进一步干化污泥，使污泥的含水量降低到55％；步骤四，将步骤三所得到的含水量为55％的污泥和煤混合；步骤五，将步骤四得到的污泥-煤的混合物送至锅炉燃烧，其尾气经除尘，脱硫处理后作为步骤二废热源；步骤六，将经步骤五焚烧污泥剩余的炉渣、煤灰作为建筑材料和添加剂。本发明成本低廉，效率高且环保。

Description

密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理后剩余的污泥处理技术，尤其涉及一种污泥焚烧处理方法。
背景技术
随着我国国民经济的发展，我国污水处理率在逐年的上升态势，随之而引发的污泥处置问题，已经成为了令各地政府的、众多专家头疼之事。由于污泥是污水处理系统所产生的固体废弃“排泄物”，具有高含水率、高有机养分、高干基热值、重金属含量高的特点，需谨慎处理。以往采用填埋的方法处理，但是，该做法已经不能满足我国土地资源日渐紧张，加之国民对生活环境的要求的逐步提高的局面，已经难以找到合适的填埋场所。而对污泥进行堆肥后回用到土地的资源化利用技术，又受到了我国污水管网设施工业和生活污水在一起处理的因素，所造成的绝大部分污水厂所产生的污泥成分无法采用此技术的局限性。而广受关注的污泥焚烧处理技术，由于目前污水处理厂下来的污泥含水率高，粘性大的特点，造成了污泥焚烧的成本过高、处理能力小的特点使污泥焚烧受到了很大的阻力；此外民众对于污泥焚烧处理对环境的影响存在众多疑虑。为此一种低成本、高效率、环保的污泥焚烧技术成为了污泥处置新的研究课题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的上述缺陷，提供一种密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法。本发明将污泥进行干燥到适当程度后进行焚烧，尾气通过脱硫后排出，成本低廉，效率高且环保。
本发明是这样实现的：一种密闭式机械半干化焚烧处理方法，它包括下列步骤：
步骤一，污泥改性，利用改性剂降低污泥的粘性、污泥与污泥中水的结合力，及污泥颗粒的强度；
步骤二，污泥挤压脱水，使污泥的含水量降低到75％，成为松散的颗粒状污泥；
步骤三，采用废热源进一步干化污泥，使污泥的含水量降低到55％；
步骤四，将步骤三所得到的含水量为55％的污泥和煤混合或直接送入锅炉；
步骤五，将步骤四得到的污泥-煤的混合物送至锅炉燃烧，其尾气经除尘，脱硫处理后作为步骤二废热源；
步骤六，将经步骤五焚烧污泥剩余的炉渣、煤灰作为建筑材料和添加剂。
所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，所述改性剂由聚丙烯、氯化铝或亚硫酸铁中的一种或几种组成。
所述的密闭式机械半干化焚烧处理方法，所述步骤二的脱水采用的是螺杆式污泥挤压脱水机。
所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，所述步骤三采用回转式滚筒污泥干化机来干燥污泥。
所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，所述步骤三的干燥温度为：140-180℃.
所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，所述步骤五中污泥焚烧装置为流化床煤粉锅炉，焚烧温度为：850-1200℃
所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，所述步骤五中尾气的净化装置为静电除尘器加湿法锅炉脱硫装置。
本发明采用了污泥改性技术，首先改变了污泥高粘性，泥水难分离的特点，然后利用高干度螺杆污泥挤压机对其进行高压机械脱水首先将污泥进行减容、减量。使污泥由由原来的高粘性、含水率85％的特点变成含水率75％的颗粒状松散污泥，再采用锅炉排出的高温尾气中的废热，采用高效率的回转滚筒污泥干化机对污泥进行干化脱水至含水率55％，并控制污泥在热干化过程中的温度，来保证污泥的热值不流失。从而保证了污泥焚烧经济价值，经过干化后的污泥直接进入锅炉或与煤粉掺混后进入锅炉进行焚烧，焚烧过程中产生的废渣用于制作建筑材料的添加剂使用，而焚烧的尾气经过湿法烟气脱硫系统净化处理后外排。
本发明不需要高成本的一次能源做为污泥干化脱水的能源，而是利用了污泥改性技术，并采用高干度的机械脱水方式对污泥进行脱水，大大降低了污泥脱水成本，而废热二级干化装置全部采用的是废热来对污泥进行干化脱水，通过对污泥干化过程温度的控制，在最大程度上保证了污泥的热值不流失，大大提高了污泥的焚烧经济价值，而完善的污泥焚烧废弃物处置方案，也在最大程度上降低了污泥焚烧所产生有害成分的污染。该技术具有污泥焚烧成本低，适用范围广、操作弹性大、二次污染小、占地面积小的特点。
附图说明
下面，结合附图，给出本发明的具体实施方式：
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明的一个具体实施例流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种密闭式机械半干化焚烧处理方法，它包括下列步骤：
步骤一，污泥改性，利用改性剂降低污泥的粘性、污泥与污泥中水的结合力，及污泥颗粒的强度；
步骤二，挤压污泥脱水，使污泥的含水量降低到75％，成为松散的颗粒状污泥；
步骤三，采用废热进一步干化污泥，使污泥的含水量降低到55％；
步骤四，将步骤三所得到的含水量为55％的污泥和煤混合；
步骤五，将步骤四得到的污泥-煤的混合物送至锅炉燃烧，其尾气经除尘，脱硫处理后作为步骤二废热源；
步骤六，将经步骤五焚烧污泥剩余的炉渣、煤灰作为建筑材料和添加剂。
作为本发明的一个具体实施例(请参见图2)：本发明的装置和构成如下：
1、污泥储池：用于含水率85-90％、高粘性脱水污泥的储存。
2、污泥输送泵：用于将污泥储池的污泥输送到污泥改性装置的加料器进料缓冲仓内。
3、污泥改性剂制备储槽：用于制作污泥的改性剂，和储存污泥改性剂。
4、污泥改性剂输送泵：用于将制备好的污泥改性剂输送至污泥改性器内。
5、污泥改性机加料器及储仓：用于将污泥输送系统均匀的加入到污泥改性机内
6、污泥改性机：用于将污泥改性剂与污泥在此设备内发生反应。将污泥性质改变。
7、螺杆式污泥挤压机：对改性后的污泥进行一级机械脱水。
8、滤液沉淀池：用于沉淀污泥一级机械脱水下来的滤液，使滤液中的泥和水分离的作用。
9、沉淀污泥回流泵：用于将沉淀滤液沉淀池沉淀下来的污泥输送到污泥改性机内。
10、二级废热干化机：利用锅炉尾气中的废热对一级脱水后的污泥进行二级干燥脱水。
11、二级废热干化粉尘收集器：用于将二级废热干化机排出尾气中的污泥与气体进行分离的设备。
12、流化床煤粉锅炉：普通的热电联产的流化床煤粉锅炉。
13、锅炉烟气除尘器：用于除去锅炉燃烧煤粉和污泥所产生的尾气中的固体颗粒。
14、二级废热干化鼓风机：用于将经过除尘处理后的高温锅炉尾气送人废热二级干化机内。
15、二级废热干化引风机：用于将废热二级干化后的低温尾气输送到锅炉的尾气净化装置中。
16、烟道气阀门：用于将锅炉尾气进行分流或阻断作用的阀门。
17、烟气湿法脱硫装置：用于将锅炉产生的尾气及干化污泥后的尾气进行脱硫及除臭的装置。
本发明密闭式机械半干化污泥焚烧技术具体实施方法如下：
首先高含水率85％、高粘度的污泥被运送到污泥储池1内，通过污泥输送泵2将污泥输送到污泥改性机加料器5内，污泥改性剂在污泥改性剂制备储槽3制作完毕后，通过污泥改性剂输送泵4将污泥改性剂输送到污泥改性机6内，污泥与污泥改性剂在污泥改性机6内，污泥在改性剂的作用下，污泥的粘性被去除，污泥中的游离水被释放出来。经过改性后的污泥进入到螺杆式污泥挤压机7，改性后的污泥在螺杆式污泥挤压机7内完成一级脱水作业。脱水过程中所产生的滤液在重力作用下进入到滤液沉淀池8内，经过滤液沉淀池8沉淀下来的污泥由沉淀污泥回流泵9输送到污泥改性机6内，而滤液沉淀池8所产生的上清液直接外排至污水处理厂内处理。经螺杆式污泥挤压机7脱水后的污泥泥饼被均匀地加入到二级废热干化机10内，同时流化床煤粉锅炉12所产生的高温尾气，通过锅炉烟气除尘器13除尘后，经过烟道气阀门16分流后，在废热二级干化机鼓风机14作用下，被引入到二级废热干化机10内，在二级废热干化机10内污泥与高温锅炉尾气发生接触，进行传热和传质，对污泥进行干燥。干燥后的低温尾气，进入二级废热干化粉尘收集器11，在二级废热干化粉尘收集器11的作用下污泥被收集排出，并被输送到流化床煤粉锅炉12内进行焚烧。经过二级废热干化粉尘收集器11后的低温尾气在二级废热干化引风机15的作用下被输送到烟气湿法脱硫装置17内进行脱硫除臭处理。经过处理后的尾气可直接排入大气，而污泥在流化床煤粉锅炉12内与煤一起粉焚烧过程中，所产生的固体残渣煤渣和粉煤灰直接用于制作轻型建筑材料的添加剂使用，其中的有害成分最终被固化在建筑材料内。

Claims (7)

1.一种密闭式机械半干化焚烧处理方法，其特征在于，它包括下列步骤：
步骤一，污泥改性，利用改性剂降低污泥的粘性、污泥与污泥中水的结合力，及污泥颗粒的强度；
步骤二，污泥挤压脱水，使污泥的含水量降低到75％，成为松散的颗粒状污泥；
步骤三，采用废热源进一步干化污泥，使污泥的含水量降低到55％；
步骤四，将步骤三所得到的含水量为55％的污泥和煤混合或直接送入锅炉；
步骤五，将步骤四得到的污泥-煤的混合物送至锅炉燃烧，其尾气经除尘，脱硫处理后作为步骤二废热源；
步骤六，将经步骤五焚烧污泥剩余的炉渣、煤灰作为建筑材料和添加剂。
2.根据权利要求1所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述改性剂由聚丙烯、氯化铝或亚硫酸铁中的一种或几种组成。
3.根据权利要求1所述的密闭式机械半干化焚烧处理方法，其特征在于，所述步骤二的脱水采用的是螺杆式污泥挤压脱水机。
4.根据权利要求1所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述步骤三采用回转式滚筒污泥干化机来干燥污泥。
5.根据权利要求1或4所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述步骤三的干燥温度为：140-180℃。
6.根据权利要求1所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述步骤五中污泥焚烧装置为流化床煤粉锅炉，焚烧温度为：850-1200℃.。
7.根据权利要求1所述的密闭式机械半干化污泥焚烧处理方法，其特征在于，所述步骤五中尾气的净化装置为静电除尘器加湿法锅炉脱硫装置。 
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