CN103359906B - 利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，湿污泥干化：导热介质加热地沟油将污泥干化槽内温度保持在100-150℃，湿污泥加入到污泥干化槽内，换热后的地沟油溢流到地沟油加热器内；油泥分离、焚烧：抽取含油污并经油泥分离器分离，分离后的地沟油抽至地沟油加热器、待烧污泥送至污泥焚烧炉内焚烧，焚烧产生的热量送至换热器对导热介质进行加热，尾气经尾气处理装置处理达标后排放，焚烧产生的飞灰及炉渣被收集后集中处置；蒸汽冷却分离：将油水混合蒸汽经冷凝器后送至油水分离器，经分离出的地沟油送至地沟油储罐、热水作工艺水回用、不凝气进入污泥焚烧炉内。本发明工艺处理成本低，能实现污泥处置减量化、无害化和资源化。

Description

利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法

技术领域

本发明涉及一种利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，属于污泥水处理技术领域

背景技术

污泥处理指的是对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程，一般包括浓缩或调理、脱水、厌氧消化、好氧消化、石灰稳定、堆肥、干化和焚烧等。污泥处置指的是对处理后污泥的消纳过程，我国污泥处理处置应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的原则。目前，大部分污水处理厂产生的剩余污泥首先进入污泥贮存池，投加阳离子聚丙烯酰胺后，进入带式脱水机和离心机进行机械脱水，脱水后污泥含水率按质量百分比为80%左右。这种高含水的污泥处置一般包括土地利用、填埋和焚烧等。

土地利用时其限制因素为重金属污染，污泥中的重金属可能会通过土壤进入食物链，从而影响人体健康。污泥进入填埋场后，会产生大量的渗滤液和填埋气体，造成二次污染；况且随着渗滤液的渗出，污泥承载力发生变化，而引起的收集系统堵塞、影响填埋场的稳定性，且存在垃圾无法压实度等问题。目前，污泥焚烧是一种处置城市污泥比较彻底的方法，污泥中的可燃成分在高温下被完全燃烧，最终成为稳定的灰渣。并且焚烧法具有减容、减重率高，处理速度快，无害化彻底，余热可用于发电或供热等优点。

目前，传统的污泥焚烧主要工艺流程为：将经过浓缩、脱水处理后含水率80%左右的污泥运输至焚烧厂，经调理后由板框压滤机压滤至含水率为60%左右的污泥，然后通过盘式或桨叶式干燥机将污泥干化至含水率为30%左右，最后再进入焚烧炉焚烧，焚烧后的飞灰和残渣，经处理后外运卫生填埋或作它用，焚烧产生的烟气作为余热锅炉的热源。

但目前污泥的焚烧处理方法存在以下缺陷：

（1）、由于是将含水80%的污泥脱水干燥至含水20-30%的污泥，故而需要脱水机及污泥干燥机，中间还需设置污泥料仓供进料使用，不仅工艺流程较为复杂，而且对设备的稳定性要求很很高。

（2）、由于进料污泥热值不高，不能自持燃烧，因此污泥焚烧时需添加辅助燃料进行助燃，这些燃料包括煤、柴油、天然气等，辅助燃料的加入使得污泥焚烧运营成本难以控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，工艺处理成本低，实现污泥处置减量化、无害化、资源化。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，其特征在于：

⑴、污泥干化：将存储在地沟油储罐内的地沟油加入到地沟油加热器内，通过导热介质对地沟油加热器内的地沟油进行加热，循环泵将加热后的地沟油输送到污泥干化槽内，并将污泥干化槽内的地沟油温度保持在100-150℃，湿污泥通过加料器加入到污泥干化槽内，与污泥干化槽内的地沟油充分混合并经传热和传质后，湿污泥在污泥干化槽内被干化至含水率为5-30%的含油污泥，污泥干化槽内的地沟油则溢流返回到地沟油加热器内，污泥干化槽内地沟油的重量是湿污泥加入量的三倍以上；

⑵、油泥分离、焚烧：抽取位于污泥干化槽下部的含油污泥，并送至油泥分离器内对含油污泥进行油泥分离，将分离出的地沟油抽至地沟油加热器内循环使用，将分离后的待烧污泥送至污泥焚烧炉内进行焚烧，污泥焚烧炉在焚烧污泥时所产生的高温烟气送至换热器内对导热介质进行加热，换热后的尾气经尾气处理装置处理达标后排放，焚烧产生的飞灰及炉渣被收集后集中处置；

⑶、蒸汽冷却分离：在湿污泥干化过程中，将蒸发出的油水混合蒸汽送至冷凝器内，经冷凝器冷却后送至油水分离器内，将分离出的地沟油送至地沟油储罐回用，经油水分离器分离出的热水作工艺水回用；经冷凝器分离出的不凝气则进入污泥焚烧炉内，与污泥焚烧炉的补充空气混合后被完全焚烧。

本发明将地沟油用于城市污泥干化及焚烧，首先在污泥干化槽内，采用温度为100-150℃的地沟油对湿污泥进行干化，由于地沟油在污泥干化槽中的总量大于加入在该装置内的湿污泥，因此可将含水率为80%湿污泥直接干化至含水率为5-30%的含油污泥，本发明利用地沟油在污泥干化槽及地沟油加热器之间的循环，通过污泥焚烧时产生的高温烟气与导热介质之间的换热，将热量传递给地沟油加热器内的地沟油，使污泥干化槽内的油温保持在100-150℃，并形成湿污泥的连续干化。本发明通过该方法可替代压滤以及干燥工艺，控制方便简单，干化效率高，可大幅度减少设备投入，工艺处理成本低。本发明将干化及分离后的含油污泥进入污泥焚烧炉进行焚烧，利用焚烧所产生热能对干化工艺的地沟油进行加热，以维持污泥干化稳定运行。城市污泥单独焚烧时，通常需要添加辅助燃料，而本发明利用地沟油对城市污泥进行干化处理，干化后的污泥含有一定量的地沟油，提高了污泥的热值，可顺利进行焚烧，无需添加任何辅助燃料。本发明利用污泥焚烧时所产生的热量，可对换热器内的导热介质进行加热，然后通过导热介质将热量传递给地沟油加热器内的地沟油，并使污泥焚烧产生的热量完全用于污泥干化；同时通过冷凝器对污泥干化过程中排出的油水混合蒸汽进行冷却，经油水分离器，分离出的油回到地沟油储罐内回用，分离出的热水作工艺用水回用，而经冷却后的不凝气则进入污泥焚烧炉内，作为污泥焚烧炉的补充空气被完全焚烧，处理过程中同时实现了污泥处置减量化、无害化、资源化。本发明将地沟油与城市污泥共同处置，遵循“以废治废、化废为宝”的原则，探索适宜于我国的地沟油资源化利用和城市污泥无害化处理工艺路线及管理模式。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法的工艺流程图。

具体实施方式

见图1所示，本发明利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，

⑴、污泥干化：将存储在地沟油储罐内的地沟油加入到地沟油加热器内，通过导热介质对地沟油加热器内的地沟油进行加热，在开始加热地沟油的初期，可直接通过污泥焚烧炉或外部的热量加热换热器内的导热介质，通过导热介质对地沟油加热器内的地沟油进行加热，在运行过程中，仅通过污泥焚烧时产生的热量对导热介质进行加热，使污泥干化槽内的油温保持在100-150℃，形成湿污泥的连续干化。本发明采用循环泵将加热后的地沟油输送到污泥干化槽内，将污泥干化槽内的地沟油温度保持在100-150℃，湿污泥通过加料器加入到污泥干化槽内，与污泥干化槽内的地沟油充分混合并经传热和传质后，湿污泥在污泥干化槽内被干化至含水率按质量百分比为5-30%的含油污泥，污泥干化槽内的地沟油则溢流返回到地沟油加热器内，本发明将存储在污泥储罐内含水率为80%左右的湿污泥通过加料器连续或间隔加入到污泥干化槽内，与湿污泥热交换后的地沟油溢流到地沟油加热器内，使污泥干化槽内的地沟油与地沟油加热器内的地沟油循环，污泥干化槽内地沟油温度恒定在100-150℃，而与湿污泥热交换后的地沟油位于污泥干化槽的上部，可过量溢流循环至地沟油加热器内，湿污泥在污泥干化槽内被干化。本发明通过循环泵将地沟油加热器内的地沟油输送到污泥干化槽内，而且干化时采用过量的地沟油，将湿污泥内的水分蒸发，利用高温热油对湿污泥进行干化，污泥含水率从80%降至5-30%，地沟油加热器内的地沟油泵至污泥干化槽内，再由污泥干化槽内溢流至地沟油加热器内，被污泥焚烧炉产生的高温烟气加热，从而维持污泥干化的稳定运行，工艺可靠。本发明干化槽内地沟油的重量是湿污泥加入量的三倍以上，将地沟油与湿污泥在污泥干化槽内进行换热，本发明的污泥干化槽内地沟油重量最好是湿污泥加入量的5-10倍，以提高污泥干化效率。

本发明的地沟油加热器使用列管式加热器，而污泥干化槽则可采用具有保温外套的箱体，箱体一侧具有污泥进口、另一侧下部设有污泥出口，且箱体上还具有地沟油进口及溢流口，该箱体内还可设有搅拌器。

⑵、油泥分离、焚烧：抽取位于污泥干化槽下部的含油污泥，可从位于污泥干化槽下部的污泥出口抽取含油污泥，并送至油泥分离器进行分离，将分离出的地沟油抽至地沟油加热器内循环使用，将分离后的待烧污泥输送至污泥焚烧炉内进行焚烧。本发明经分离后的待焚污泥，按质量百分比含油率为10-40%，热值在3000-5000kcal/kg，因此经分离后的待焚污泥可作为生物质燃料，并能自持燃烧，无需添加任何辅助燃料。本发明污泥焚烧炉在焚烧污泥时所产生的高温烟气送至换热器内对导热介质进行加热，并通过换热器将地沟油加热器内的地沟油加热到180-220℃左右，通过循环泵将加热后的地沟油循环到污泥干化槽内，使污泥干化槽内的地沟油保持在100-150℃的温度范围内，将污泥焚烧产生的热量通过换热器完全被用于污泥干化，而经换热后的尾气经尾气处理装置处理达标后排放，焚烧产生的飞灰及炉渣被收集后集中处置，实现污泥处置减量化、无害化和资源化。本发明污泥焚烧炉在焚烧污泥时所产生的高温烟气通过管路进入换热器内，对换热器内导热介质加热，本发明的导热介质为导热油或导热液，通过换热器的导热介质将加热地沟油加热器内的地沟油加热至180-220℃。本发明的换热器可采用现有的导热油换热器，而油泥分离器也采用现有的油泥分离器。

⑶、蒸汽冷却分离：在湿污泥干化过程中，蒸发出的油水混合蒸汽被送至冷凝器内，经冷凝器冷却后送至油水分离器内，将油水分离器分离出的地沟油送至地沟油储罐回用。经油水分离器分离出的热水作工艺水回用，经冷凝器分离出的不凝气则进入污泥焚烧炉内，与污泥焚烧炉的补充空气混合后被完全焚烧，因此污泥焚烧后的热量都能被利用，达到以废治废、化废为宝的目的，探索出适宜我国地沟油资源化利用和城市污泥无害化处理的技术工艺路线。

本发明以城市生活污水处理厂的活性污泥和从餐厨垃圾中分离出来的地沟油为例，该活性污泥含水率约80%，热值约为2500kcal/kg，而餐厨垃圾地沟油的热值约为9500kcal/kg。先将存储在地沟油储罐内的地沟油加入到地沟油加热器内，开启污泥焚烧炉或通过外界输出热量给换热器，换热器内的导热介质将热能传给地沟油加热装器内的地沟油，导热介质在地沟油加热器与换热器之间进行循环，地沟油加热器内的地沟油被污泥焚烧炉输出的能量加热至180-220℃左右，而地沟油加热器内的地沟油被泵打入污泥干化槽内，同时将污泥干化槽内的地沟油溢流至地沟油加热器内，将污泥干化槽内的地沟油温度恒定在100-150℃，湿污泥通过送料器、循环泵将180-220℃的地沟油分别输送污泥干化槽内，并维持污泥干化槽内的地沟油重量是湿污泥的5倍，由于使污泥干化槽内的地沟油与地沟油加热器内的地沟油进行循环，湿污泥在污泥干化槽内被干化，并维持污泥干化的稳定运行。抽取污泥干化槽下部的含油污泥，通过油泥分离器进行油泥分离，分离出的地沟油抽至地沟油加热器内回用；而分离出的待焚污泥含有10-40%的地沟油，热值在3000-5000kcal/kg，将待焚污泥作为燃料，并输送至污泥焚烧炉进行焚烧，无需添加辅助燃料，焚烧产生超过800℃的高温烟气通入换热器内与导热介质换热，经换热后的尾气和换热器换热给地沟油加热装置里的废油

而在污泥干化过程中蒸发出的蒸汽，导入冷凝器冷却后，送入油水分离器，分离出的地沟油返回到地沟油储罐回用；而分离出的热水作处理系统的工艺水回用；而经冷凝器分离后的不凝气进入污泥焚烧炉内，作为污泥焚烧炉的补充空气混合后被完全焚烧。经本发明方法干化后的污泥含水率按质量百分比在5-30%之间，焚烧所产炉渣外运填埋，飞灰收集进飞灰储罐，尾气经尾气处理装置处理后达标排放。

Claims (5)

1.一种利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，其特征在于：

⑴、污泥干化：将存储在地沟油储罐内的地沟油加入到地沟油加热器内，通过导热介质对地沟油加热器内的地沟油进行加热，循环泵将加热后的地沟油输送到污泥干化槽内，并将污泥干化槽内的地沟油温度保持在100-150℃，湿污泥通过加料器加入到污泥干化槽内，与污泥干化槽内的地沟油充分混合并经传热和传质后，湿污泥在污泥干化槽内被干化至含水率为5-30%的含油污泥，污泥干化槽内的地沟油则溢流返回到地沟油加热器内，污泥干化槽内地沟油的重量是湿污泥加入量的三倍以上；

⑵、油泥分离、焚烧：抽取位于污泥干化槽下部的含油污泥，并送至油泥分离器内对含油污泥进行油泥分离，将分离出的地沟油抽至地沟油加热器内循环使用，将分离后的待烧污泥送至污泥焚烧炉内进行焚烧，污泥焚烧炉在焚烧污泥时所产生的高温烟气送至换热器内对导热介质进行加热，换热后的尾气经尾气处理装置处理达标后排放，焚烧产生的飞灰及炉渣被收集后集中处置；

⑶、蒸汽冷却分离：在湿污泥干化过程中，将蒸发出的油水混合蒸汽送至冷凝器内，经冷凝器冷却后送至油水分离器内，将分离出的地沟油送至地沟油储罐回用，经油水分离器分离出的热水作工艺水回用；经冷凝器分离出的不凝气则进入污泥焚烧炉内，与污泥焚烧炉的补充空气混合后被完全焚烧。

2.根据权利要求1所述的利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，其特征在于：所述的污泥干化槽内地沟油的重量是湿污泥加入量的5-10倍。

3.根据权利要求1所述的利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，其特征在于：所述湿污泥通过加料器连续或间隔加入到污泥干化槽内。

4.根据权利要求1所述的利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，其特征在于：所述经油泥分离器分离后的待烧污泥含油率为10-40%，热值为3000-5000kcal/kg。

5.根据权利要求1所述的利用地沟油进行污泥干化及焚烧方法，其特征在于：所述污泥焚烧炉在焚烧污泥时所产生的高温烟气通过管路进入换热器内，对换热器内的导热介质进行加热，所述的导热介质为导热油或导热液，通过换热器的导热介质将地沟油加热器内的地沟油加热至180-220℃。