CN105314812A - 污泥处理系统及其处理方法 - Google Patents

污泥处理系统及其处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105314812A
CN105314812A CN201510781800.6A CN201510781800A CN105314812A CN 105314812 A CN105314812 A CN 105314812A CN 201510781800 A CN201510781800 A CN 201510781800A CN 105314812 A CN105314812 A CN 105314812A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
pyrolysis
sludge
combustion
mud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510781800.6A
Other languages
English (en)
Inventor
巴玉鑫
张安强
吴小飞
贾懿曼
吴道洪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Shenyuan environmental protection Co. Ltd.
Original Assignee
Beijing Shenwu Environmental and Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Shenwu Environmental and Energy Technology Co Ltd filed Critical Beijing Shenwu Environmental and Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201510781800.6A priority Critical patent/CN105314812A/zh
Publication of CN105314812A publication Critical patent/CN105314812A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing

Abstract

本发明公开了污泥处理的系统和方法。其中,污泥处理系统包括:污泥干化装置,干化装置用于对污泥进行干化处理,得到干化后的污泥;热解炉,热解炉与污泥干化装置相连,用于对干化后的污泥进行热解处理,得到热解油气和热解炭;燃烧室,燃烧室与热解炉和干化装置相连,用于对热解油气进行直接燃烧处理,得到高温烟气以及通过燃烧净化处理污泥干化臭气,达到除臭目的;余热锅炉,余热锅炉与燃烧室相连,利用高温烟气与余热锅炉内的水进行换热处理,得到过热蒸汽和降温后的烟气;过热蒸汽通道,过热蒸汽通道与余热锅炉和干化装置相连,利用过热蒸汽为干化处理提供热量。该污泥处理的系统具有结构简单、热效率高、能耗低的优点。

Description

污泥处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及污泥处理的系统和污泥处理的方法。
背景技术
截止2013年,我国污水处理厂年产污泥达到3000-3500万吨但目前约有80%的污泥未经稳定化处理,大量的湿污泥被随意外运、简单填埋或堆放,致使许多城市“污泥围城”。
现有污泥热解技术,得到油、气、炭三种产品。但是在油气分离过程,易导致管道堵塞。并且,热解油品质低,需要经加氢后才能利用,导致利用成本居高不下;而油水分离之后得到的大量含油污水,难以处理,增加了污泥处理的运行成本。由此,污泥处理的系统和方法有待研究。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种可实现城市污泥的快速减量化、无害化、资源化的污泥处理系统。
因而,根据本发明的一个方面,本发明提供了一种污泥处理的系统。根据本发明的实施例,该系统包括:污泥干化装置,所述污泥干化装置用于对污泥进行干化处理,以便得到干化后的污泥;热解炉,所述热解炉与所述污泥干化装置相连,用于对所述干化后的污泥进行热解处理,以便得到热解油气和热解炭;燃烧室,所述燃烧室与所述热解炉和污泥干化装置相连,用于对所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理,以便得到烟气;余热锅炉,所述余热锅炉与所述燃烧室相连,利用所述烟气与所述余热锅炉内的水进行换热处理,以便得到过热蒸汽和降温后的烟气;以及过热蒸汽通道,所述过热蒸汽通道与所述余热锅炉和所述污泥干化装置相连,利用所述过热蒸汽为所述干化处理提供热量。
本发明中,对所述热解油气进行直接燃烧处理指的是将热解油气直接作为燃料进行燃烧。
燃烧室用于对所述热解油气和污泥干化所得臭气进行直接燃烧处理,能够实现热解油气的直接燃烧处理,同时达到臭气直接燃烧和净化除臭目的。
所述污泥干化装置具有污泥入口、过热蒸汽入口,干化污泥出口、冷凝水出口,以及污泥经过热水蒸汽烘干产生的水蒸汽排出口。
所述热解炉具有进料口,油气出口,出料口,所述热解炉利用热解炉辐射管进行加热,所述热解炉辐射管具有可燃气入口和烟气出口。所述进料口与所述污泥干化装置的所述干化污泥出口相连。
所述燃烧室具有油气入口,助燃空气入口和烟气出口。所述燃烧室的油气入口与热解炉的油气出口相连。污泥干化产生的臭气经引风机,从助燃空气入口进入燃烧室。
所述余热锅炉具有烟气入口,烟气出口,锅炉水入口和过热蒸汽出口。所述余热锅炉的过热蒸汽出口通过过热蒸汽通道与所述污泥干化装置的过热蒸汽入口相连,所述余热锅炉的烟气入口与所述燃烧室的烟气出口相连。
根据本发明实施例的污泥处理的系统,热解炉产生的高温热解油气直接进入燃烧室燃烧,可以充分回收高温热解气的显热和潜热,用于污泥干化的热源,也避免了污泥热解产生的热解油堵塞管道,并且该系统的处理方法不会产生大量难以处理的废水。同时热解气燃烧产生的高温烟气进入余热锅炉产生大量的过热蒸汽,过热蒸汽通过过热蒸汽通道返回污泥干化装置,用作干化污泥的热源。由此,本发明实施例的污泥处理的系统具有结构简单、热效率高、能耗低的优点。
另外,根据本发明上述实施例的污泥处理的系统还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的实施例,所述热解炉为旋转床热解炉,所述热解炉包括:环形炉体;以及燃气辐射管加热器,所述燃气辐射管加热器设置在所述环形炉体的环形内壁上。
根据本发明的优选实施例,所述热解炉为蓄热式旋转床热解炉。
根据本发明的实施例,所述热解炉的出料口处设置密封双螺旋出料机。
根据本发明的实施例,该系统进一步包括:流化床气化装置,所述流化床气化装置与所述热解炉相连,用于对所述热解炭进行气化处理,以便得到燃气。所述流化床气化装置具有热解炭入口,气化剂入口和混合气出口。所述流化床气化装置的混合气出口与除尘器和冷却塔相连。
根据本发明的实施例,该系统进一步包括:旋转空气预热器,所述旋转空气预热器与所述余热锅炉和所述燃烧室相连,利用所述降温后的烟气对助燃气进行预热处理,以便得到预热后的助燃气和冷却的烟气,其中,所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。所述旋转空气预热器具有烟气入口和烟气出口,助燃空气入口和助燃空气出口,冷凝水收集口。所述助燃空气出口与所述燃烧室的助燃空气入口相连,所述烟气入口与所述余热锅炉的烟气出口相连。所述旋转空气预热器的烟气出口与烟气净化设备相连。所述旋转空气预热器的助燃空气进气采用鼓风机。所述旋转空气预热器的冷凝水通过回收管网汇集到集水罐。
根据本发明的另一方面,本发明提供了一种污泥处理的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:利用污泥干化装置将污泥进行干化处理,得到干化后的污泥和臭气;利用热解炉将所述干化后的污泥进行热解处理,以便得到热解油气和热解炭;利用燃烧室将所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理,以便得到高温烟气,所述的污泥干化臭气经燃烧净化除臭处理,达到除臭目的;利用余热锅炉将所述高温烟气与余热锅炉内的水进行换热处理,以便得到过热蒸汽和降温后的烟气,其中,所述过热蒸汽为所述干化处理提供热量。
根据本发明实施例的污泥处理的方法,热解处理产生的高温热解油气进行直接燃烧处理,可以充分回收高温热解油气的显热和潜热,用于污泥干化的热源,也避免了污泥热解产生的热解油堵塞管道,并且该方法不会产生大量难以处理的废水。同时热解油气燃烧产生的高温烟气进行换热处理,产生大量的过热蒸汽,过热气通过第三水蒸气通道返回污泥干化装置,用作干化污泥的热源。由此,本发明实施例的污泥处理的系统具有结构简单、热效率高、能耗低的优点。
根据本发明的实施例,该方法进一步包括:利用流化床气化装置对所述热解炭进行气化处理,以便得到燃气。
根据本发明的实施例,所述干化后的污泥的含水量为30-50%。
根据本发明的实施例,所述热解处理是在绝氧条件下进行的。
根据本发明的实施例,所述热解处理的温度为600-800摄氏度,时间为50-120分钟。
根据本发明的实施例,该方法进一步包括:通过旋转空气预热器,利用所述降温后的烟气对助燃气进行预热处理,以便得到预热后的助燃气和冷却的烟气,其中,所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。
根据本发明的实施例,利用所述燃气为所述热解炉提供燃料,以便为热解提供热量。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1显示了根据本发明一个实施例的污泥处理系统的结构示意图;
图2显示了根据本发明一个实施例的污泥处理系统的结构示意图;
图3显示了根据本发明一个实施例的污泥处理系统的结构示意图;
图4显示了根据本发明一个实施例的污泥处理方法的流程示意图;
图5显示了根据本发明一个实施例的污泥处理方法的流程示意图;
图6显示了根据本发明一个实施例的污泥处理方法的流程示意图;
图7显示了根据本发明一个实施例的污泥处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
根据本发明的一个方面,本发明提供了一种污泥处理的系统。参考图1,根据本发明的实施例,对该系统进行解释说明,该系统包括:污泥干化装置100、热解炉200、燃烧室300、余热锅炉400和过热蒸汽通道500。根据本发明的实施例,污泥干化装置100用于对污泥进行干化处理,得到干化后的污泥;热解炉200与污泥干化装置100相连,用于对干化后的污泥进行热解处理,得到热解油气和热解炭;燃烧室300与热解炉200和污泥干化装置100相连,用于对热解油气和所述干化处理得到的臭气进行燃烧处理,得到高温烟气,其中,高温烟气的温度为900-1100摄氏度;余热锅炉400与燃烧室300相连,利用高温烟气与余热锅炉400内的水进行换热处理,得到过热蒸汽和降温后的烟气,其中,降温后的烟气的温度为800-900摄氏度;过热蒸汽通道500与余热锅炉400和污泥干化装置100相连,利用过热蒸汽为干化处理提供热量。
根据本发明实施例的污泥处理的系统,热解炉产生的高温热解气直接进入燃烧室燃烧,不仅避免了热解气中的热解油冷凝粘结管壁而引起的管路堵塞等问题,而且可以充分回收高温热解油气的显热和潜热,热回收效率显著提高,并且不会产生大量难以处理的废水。同时,热解气燃烧产生的高温烟气进入余热锅炉产生大量的过热蒸汽,过热蒸汽通过过热蒸汽通道返回污泥干化装置,用作干化污泥的热源。由此,本发明实施例的污泥处理的系统具有结构简单、热效率高、能耗低的优点。
根据本发明的实施例,将含80%的污泥直接送入污泥干化装置100,经140-180℃过热水蒸汽干化至含水率40%,污泥干化产生的油气进入燃烧室300进行燃烧处理,干化后的污泥进入热解炉200,完成热解反应,最终生成高温油气和固体炭。
根据本发明的实施例,所述热解炉为旋转床热解炉。由此,热解效率高,效果好。根据本发明的实施例,所述旋转床热解炉包括:环形炉体和燃气辐射管加热器,其中,燃气辐射管加热器设置在环形炉体的环形内壁上,通过燃气辐射管燃烧器加热,即通过燃烧可燃气以热辐射的方式提供热解所需热量。待热解物料布置在环形炉的环形炉底上,该炉底是可水平转动的,燃气辐射管燃烧器布置于环形炉的环形炉内壁上,辐射管内的烟气与环形炉内的气氛隔绝。由此,污泥在绝氧条件下,利用辐射管加热,热解气与高温烟气隔绝,不产生二噁英污染,并且得到的热解气品质高,热值在6000kcal以上。
根据本发明的优选实施例,热解炉为蓄热式旋转床热解炉。蓄热式旋转床热解炉采用蓄热式燃气辐射管加热器。由此,蓄热式燃气辐射管加热器的特点是可以使用>700kcal/m3的低品质燃料气,污泥热解炭气化所得燃料气热值大约在1200-1500kcal/m3,因此,优先选用蓄热式旋转床热解炉。
根据本发明的实施例,热解炉的出料口处设置密封双螺旋出料机。通过密封双螺旋出料机的搅拌和挤压作用,对热解处理得到的热解炭进行破碎处理,得到热解炭颗粒,使热解炭颗粒的粒径满足流化床等装置进一步处理的需要。
根据本发明的具体实施例,燃烧室采用烧嘴进行燃烧处理。由此,燃烧效率高,热解油气可在燃烧室内充分燃烧,产生高温烟气,根据本发明的具体实施例,高温烟气的温度达900-1100℃。然后,900-1000℃的燃烧烟气进入余热锅炉,与锅炉内的水换热产生140-180℃的过热水蒸气过热蒸汽进入污泥干化装置间接干化污泥。
参考图2,根据本发明的实施例,该系统进一步包括:流化床气化装置600,该流化床气化装置600与热解炉200相连,用于对热解炭进行气化处理,得到燃气。其中,气化处理过程中,空气和来自余热锅炉400的水蒸气混合作为气化剂和流化介质,从喷嘴进入流化床气化装置600,使入炉原料流化,气、固两相发生剧烈传质和传热,并发生燃烧反应和水煤气反应。气化温度为850℃-1100℃,热解炭受热后快速热解产生焦油、酚和轻油等,并在床层高温条件下裂解成小分子,从而得到燃气,其中,根据本发明的实施例,燃气的温度可以为900-1000℃。根据本发明的具体实施例,燃气经旋风除尘器后进入洗涤冷却塔进一步除尘冷却,出口燃气温度降至35℃左右,送入气柜,作为热解炉污泥热解的燃料。热解炭气化后产生的灰渣经水内冷的螺旋出渣机排于密闭灰斗,定期排到炉底渣车,送出界外。由此,通过气化装置,利用经济价值低的热解炭形成经济价值高的燃气,并且,气化后仅会产生少量的残渣,真正实现了污泥的减量化、无害化和资源化处理,而得到的燃气,可作为燃料为热解炉供热,减少本发明实施例的污泥处理系统对外部能源的依赖。
参考图3,根据本发明的实施例,该系统进一步包括:旋转空气预热器700,该旋转空气预热器700与燃烧室300和余热锅炉400相连,利用降温后的烟气对助燃气进行预热处理,得到预热后的助燃气和冷却的烟气,其中,预热后的助燃气用于燃烧处理。由此,进一步利用烟气的余热对助燃气进行预热,不仅有利于助燃气的燃烧,而且预热处理后,烟气的温度进一步降低,使烟气中的大量水蒸气在旋转空气预热器内释放汽化潜热后变为液态水回收利用,并且烟气降温后经除尘处理即可达到环境排放标准。根据本发明的具体实施例,旋转空预器700采用陶瓷蜂窝体材质,具有耐腐蚀性能强、耐磨损、热容量大等特点,可将烟气温度可降至100℃以下,在充分回收烟气的显热和烟气中蒸汽的汽化潜热的同时,可以回收烟气中大量的冷凝水,冷凝水通过回收管网汇集到集水罐中。由于成分复杂的高温油气在燃烧室内燃烧产生烟气的主要成分为CO2和水蒸气,经余热锅炉和旋转空气预热器换热后可后可直接达标排放,无二次污染,避免了传统油水分离会产生大量难以处理的废水问题,具有很好的经济效益和节能减排效果。
根据本发明的另一方面,本发明提供了一种污泥处理的方法。参考图4,根据本发明的实施例,对该方法进行解释说明,该方法包括:
S100干化处理
根据本发明的实施例,利用污泥干化装置将污泥进行干化处理,得到干化后的污泥和臭气。由于污泥的含水量过高,先进行干化处理,降低污泥的含水量,便于进行后续的热解处理。根据本发明的一些实施例,将含80%的污泥直接进行干化处理,经140-180℃水蒸汽干化至含水率30-50%,污泥干化产生的油气可以进行燃烧处理,干化后的污泥进行热解处理,完成热解反应,最终生热解气和热解炭。所得臭气经燃烧处理。
S200热解处理
根据本发明的实施例,利用热解炉将干化后的污泥进行热解处理,得到热解油气和热解炭。由此,通过热解处理,将干化后的污泥转化为可利用的、经济价值更高的热解气和热解炭。
根据本发明的实施例,通过热辐射的方式为热解处理提供热量,使该热解处理在绝氧条件下进行。由此,通过热辐射加热使污泥在绝氧条件下进行热解处理,热解气与高温烟气隔绝,不产生二噁英污染,并且得到的热解气品质高,热值在6000kcal以上。
根据本发明的实施例,所述热解处理的温度为600-800摄氏度,时间为50-120分钟。由此,热解效果好,含碳原料充分热解,热解油气和热解炭的产率高。
S300直接燃烧处理
根据本发明的实施例,利用燃烧室将所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理,以便得到烟气,同时通过燃烧净化处理臭气,达到除臭目的。由此,通过将热解处理产生的高温热解气进行直接燃烧处理,可以充分回收高温热解油气的显热和潜热,用于污泥干化的热源,也避免了污泥热解产生的热解油堵塞管道,并且该方法不会产生大量难以处理的废水,不需要燃气净化和后加工处理。同时热解气燃烧产生的高温烟气进行换热处理,产生大量的过热蒸汽,过热水蒸气通过过热水蒸气通道返回污泥干化装置,用作干化污泥的热源。
S400换热处理
根据本发明的实施例,利用余热锅炉将高温烟气与余热锅炉的水进行换热处理,得到过热蒸汽和降温后的烟气,其中,过热蒸汽为前述的干化处理提供热量。由此,利用污泥热解和燃烧产生的热量,通过换热处理,无需外部热源,即可获得大量用于污泥干化的过热蒸汽。
参考图5,根据本发明的实施例,该污泥处理的方法进一步包括:
S500预热处理
根据本发明的实施例,通过所述旋转空气预热器,利用降温后的烟气对助燃气进行预热处理,得到预热后的助燃气和冷却的烟气,其中,所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。由此,利用烟气的余热对助燃气进行预热,不仅有利于助燃气的燃烧,而且预热处理后,烟气的温度进一步降低,使烟气中的大量水蒸气释放汽化潜热后变为液态水回收利用,并且烟气降温后经除尘处理即可达到环境排放标准。根据本发明的一些实施例,该预热处理是利用旋转空气预热器进行的。由此,预热效果好,烟气中水蒸气的潜热得到充分释放。
参考图6,根据本发明的实施例,该污泥处理的方法进一步包括:
S600气化处理
根据本发明的实施例,将热解炭进行气化处理,得到燃气。其中,气化处理过程中,空气和来自换热处理的水蒸气混合作为气化剂和流化介质,使入炉原料流化,气、固两相发生剧烈传质和传热,并发生燃烧反应和水煤气反应。气化温度为850℃-1100℃,热解炭受热后快速热解产生焦油、酚和轻油等,并在床层高温条件下裂解成小分子,从而得到燃气,其中,根据本发明的实施例,燃气的温度可以为900-1000℃。根据本发明的具体实施例,燃气经旋风除尘器后进入洗涤冷却塔进一步除尘冷却,出口燃气温度降至35℃左右,送入气柜,作为热解炉污泥热解的燃料。热解炭气化后产生的灰渣经水内冷的螺旋出渣机排于密闭灰斗,定期排到炉底渣车,送出界外。由此,通过气化处理,利用经济价值低的热解炭形成经济价值高的燃气,并且,气化后仅会产生少量的残渣,真正实现了污泥的减量化、无害化和资源化处理。根据本发明的实施例,利用得到的燃气为所述热解炉提供燃料,以便为热解提供热量,减少本发明实施例的污泥处理系统对外部能源的依赖。
根据本发明实施例的污泥处理的方法,热解处理产生的高温热解气进行直接燃烧处理,可以充分回收高温热解油气的显热和潜热,用于污泥干化的热源,也避免了污泥热解产生的热解油堵塞管道,并且该方法不会产生大量难以处理的废水。同时热解气燃烧产生的高温烟气进行换热处理,产生大量的过热蒸汽,过热蒸汽通过过热蒸汽通道返回污泥干化装置,用作干化污泥的热源。由此,本发明实施例的污泥处理的系统具有结构简单、热效率高、能耗低的优点。
下面参考具体实施例,对本发明进行说明,需要说明的是,这些实施例仅仅是说明性的,而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
本实施例中,以含水率80%的污泥为原料,对污泥进行处理,其中污泥的成分组成如表1所示,参考图7,本实施的具体的污泥处理步骤如下:
表1生活污泥物理性质(wt%)(空干基)
(1)污泥经输送系统送到加料装置,加料装置经进料口进入污泥干化装置,经180℃的过热蒸汽干化至含水率为40%,然后输送进入热解炉;
(2)污泥的热解:热解的主体设备为无热载体蓄热式热解炉,该无热载体蓄热式热解炉包括热解炉,蓄热式燃气辐射管燃烧器,以及布料、出料等辅助机构。其炉底为可转动的环形炉底,蓄热式燃气辐射管燃烧器布置于环形炉壁,通过燃烧可燃气以热辐射的方式提供污泥热解所需热量,辐射管内的烟气与热解炉内的气氛隔绝,其中,热解区的温度为800℃,反应生成高温热解气和热解炭,其中,热解气主要包括高热值热解燃气和热解油以及过热蒸汽;在炉体顶部靠近热解区设置气体出口,用于收集高温热解气。热解得到的热解炭经密封双螺旋出料机出料并送入流化床内,双螺旋并排设置,螺旋互相咬合,经过双螺旋的搅拌、挤压作用,可在出料的同时完成破碎过程,形成符合流化床气化的原料;
(3)高温热解气燃烧处理:将热解炉的热解得到的750℃高温热解气通过管道与燃烧室相连,燃烧室采用特殊设计的烧嘴,热解燃气和热解油可在燃烧室内充分燃烧,产生950℃的高温烟气。
(4)余热锅炉换热:燃烧室燃烧处理得到的950℃的燃烧烟气进入余热锅炉,与锅炉内的水换热产生180℃的过热蒸汽和中温烟气,过热蒸汽进入污泥干化装置干化污泥。
(5)中温烟气余热回收:中温烟气进入旋转空气预热器,将燃烧室助燃空气预热到280℃,由于旋转空气预热器采用陶瓷蜂窝体材质,具有耐腐蚀性能强、耐磨损、热容量大等特点,烟气温度可降至80℃,在充分回收烟气的显热和烟气中蒸汽的汽化潜热的同时,可以回收烟气中大量的冷凝水,冷凝水通过回收管网汇集到集水罐中,每吨污泥可回收冷凝水0.3-0.45t。由于成分复杂的高温油气在燃烧室内燃烧产生烟气的主要成分为CO2和水蒸气,经余热锅炉和空预器换热后可后可直接达标排放,无二次污染,具有很好的经济效益和节能减排效果。
(6)流化床气化:来自热解炉的热解炭经输送皮带、破碎机,进入贮斗中贮存,热解炭通过料仓底部的螺旋加料机送入气化炉底部锥体段。空气和来自废热锅炉的过热蒸汽混合作为气化剂和流化介质,从喷嘴进入气化炉,使入炉原料流化,气、固两相发生剧烈传质和传热,并发生燃烧反应和水煤气反应。气化温度为900℃,热解炭受热后快速热解产生焦油、酚和轻油等,并在床层高温条件下裂解成小分子。温度为900℃的出炉燃气经旋风除尘器后进入洗涤冷却塔进一步除尘冷却,出口燃气温度降至30℃左右,送入气柜,作为热解炉污泥热解的燃料,每吨污泥可产可燃气157Nm3,其成分及热值如表2所示:
表2可燃气成分及热值
热解炭气化后产生的灰渣经水内冷的螺旋出渣机排于密闭灰斗,定期排到炉底渣车,送出界外,剩余残渣收集做建筑材料或填埋,残渣量为入厂污泥的5%左右。
综上所述,本实施例中,热解炉辐射管内的烟气与炉膛热解气氛隔绝,污泥在完全绝氧条件下热解,不会产生二噁英污染,污泥处理的环境污染小。而热解热解产生的高温油气直接进入燃烧室燃烧,可以充分回收高温热解气中的显热和潜热,并且不会产生大量难以处理的废水,有效避免了热解油堵塞管道的问题。其中,高温烟气和水蒸气进入余热锅炉换热得到的大量过热蒸汽后进入污泥干化装置干化污泥,减少了对外来能源的需求,起到了节能减排的效果。经余热锅炉换热后得到的中温烟气进入旋转空气预热器,可将烟气温度降至100℃以下,可充分回收烟气的显热和烟气中蒸汽的汽化潜热,还可以回收烟气中大量的冷凝水,大大降低了热解能耗。热解得到的热解炭进入流化床气化产生清洁燃气,可作为热解炉污泥热解的燃气,固体炭气化后仅会产生少量的残渣,真正实现了污泥的资源化、减量化和无害化处理。由此,本实施的污泥处理系统高效地实现了污泥的资源化、减量化和无害化处理。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种污泥处理系统,其特征在于,包括:
污泥干化装置,所述污泥干化装置用于对污泥进行干化处理,以便得到干化后的污泥;
热解炉,所述热解炉与所述污泥干化装置相连,用于对所述干化后的污泥进行热解处理,以便得到热解油气和热解炭;
燃烧室,所述燃烧室与所述热解炉和污泥干化装置相连,用于对所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理,以便得到烟气;
余热锅炉,所述余热锅炉与所述燃烧室相连,利用所述烟气与所述余热锅炉内的水进行换热处理,以便得过热蒸汽和降温后的烟气;
过热蒸汽通道,所述过热蒸汽通道与所述余热锅炉和所述污泥干化装置相连,利用所述过热蒸汽为所述干化处理提供热量。
2.根据权利要求1所述的污泥处理系统,其特征在于,进一步包括:
流化床气化装置,所述流化床气化装置与所述热解炉相连,用于对所述热解炭进行气化处理,以便得到燃气,所述燃气为所述热解炉提供燃料。
3.根据权利要求1所述的污泥处理系统,其特征在于,进一步包括:
旋转空气预热器,所述旋转空气预热器与所述燃烧室和所述余热锅炉相连,利用所述降温后的烟气对助燃气进行预热处理,以便得到预热后的助燃气和冷却的烟气,其中,所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。
4.根据权利要求1所述的污泥处理系统,其特征在于,所述热解炉为旋转床热解炉,所述热解炉包括:
环形炉体;以及
燃气辐射管加热器,所述燃气辐射管加热器设置在所述环形炉体的环形内壁上。
5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的污泥处理系统的污泥处理方法,其特征在于,包括:
利用污泥干化装置将污泥进行干化处理,得到干化后的污泥;
利用热解炉将所述干化后的污泥进行热解处理,以便得到热解油气和热解炭;
利用燃烧室将所述热解油气和所述干化处理得到的臭气进行直接燃烧处理,以便得到烟气;
利用余热锅炉将所述烟气与所述余热锅炉内的水进行换热处理,以便得到过热蒸汽和降温后的烟气,其中,所述过热蒸汽为所述干化处理提供热量。
6.根据权利要求5所述的污泥处理方法,其特征在于,进一步包括:
利用流化床气化装置对所述热解炭进行气化处理,以便得到燃气。
7.根据权利要求5所述的污泥处理方法,其特征在于,所述热解处理是在绝氧条件下进行的。
8.根据权利要求5所述的污泥处理方法,其特征在于,所述干化后的污泥含水率为30-50%。
9.根据权利要求5所述的污泥处理方法,其特征在于,进一步包括:
通过所述旋转空气预热器,利用所述降温后的烟气对助燃气进行预热处理,以便得到预热后的助燃气和冷却的烟气,其中,所述预热后的助燃气用于所述燃烧处理。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,利用所述燃气为所述热解炉提供燃料,以便为所述热解处理提供热量。
CN201510781800.6A 2015-11-13 2015-11-13 污泥处理系统及其处理方法 Pending CN105314812A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510781800.6A CN105314812A (zh) 2015-11-13 2015-11-13 污泥处理系统及其处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510781800.6A CN105314812A (zh) 2015-11-13 2015-11-13 污泥处理系统及其处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105314812A true CN105314812A (zh) 2016-02-10

Family

ID=55243245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510781800.6A Pending CN105314812A (zh) 2015-11-13 2015-11-13 污泥处理系统及其处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105314812A (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105583221A (zh) * 2016-02-25 2016-05-18 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 土壤修复系统及其土壤修复方法
CN105910119A (zh) * 2016-06-21 2016-08-31 普利资环境科技(苏州)有限公司 一种污泥干化系统的臭气处理装置
CN106010603A (zh) * 2016-06-24 2016-10-12 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 芦竹多联产制备生物油、活性炭和可燃气的系统和方法
CN106196107A (zh) * 2016-08-23 2016-12-07 朝阳重型机器制造有限公司 油田污泥无害化处理系统
CN106268682A (zh) * 2016-10-13 2017-01-04 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种芦竹生物质炭吸附剂的制备系统及制备方法
CN106277667A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 西南化工研究设计院有限公司 一种城市生活污泥资源化利用工艺
CN106345425A (zh) * 2016-10-13 2017-01-25 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种芦竹生物质炭的制备系统及制备方法
CN107089784A (zh) * 2017-06-13 2017-08-25 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 一种污泥资源化处理的系统及方法
CN107267217A (zh) * 2017-08-04 2017-10-20 陈军武 生物质干馏快速气化系统
CN108911456A (zh) * 2018-08-07 2018-11-30 李明泽 一种新的含油污泥处理方法及系统
CN110129077A (zh) * 2019-04-26 2019-08-16 广州市挂绿环保工程有限公司 热解工艺
CN110360533A (zh) * 2018-04-10 2019-10-22 沈阳化工大学 绝热燃烧高含水低热值燃料的方法、锅炉系统及运行方法
JP2020069468A (ja) * 2018-10-29 2020-05-07 株式会社タクマ 汚泥乾燥キャリアガスの処理システム
CN110078350B (zh) * 2019-06-03 2022-01-11 北京云水浩瑞环境科技有限公司 污泥综合处置系统和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008201964A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体燃料の製造方法及びシステム
CN201722267U (zh) * 2010-03-01 2011-01-26 上海煜工环保科技有限公司 回转炉棑附动炒滚式烟热解污泥气化焚烧装置
CN102633419A (zh) * 2012-05-07 2012-08-15 浙江利保环境工程有限公司 一种以废弃塑料作为补充能源的污泥热解处理工艺
CN104178226A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种生活垃圾热解资源化综合处理系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008201964A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体燃料の製造方法及びシステム
CN201722267U (zh) * 2010-03-01 2011-01-26 上海煜工环保科技有限公司 回转炉棑附动炒滚式烟热解污泥气化焚烧装置
CN102633419A (zh) * 2012-05-07 2012-08-15 浙江利保环境工程有限公司 一种以废弃塑料作为补充能源的污泥热解处理工艺
CN104178226A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种生活垃圾热解资源化综合处理系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵磊主编: "《燃气生产与供应》", 31 August 2013 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105583221A (zh) * 2016-02-25 2016-05-18 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 土壤修复系统及其土壤修复方法
CN105910119A (zh) * 2016-06-21 2016-08-31 普利资环境科技(苏州)有限公司 一种污泥干化系统的臭气处理装置
CN106010603A (zh) * 2016-06-24 2016-10-12 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 芦竹多联产制备生物油、活性炭和可燃气的系统和方法
CN106196107A (zh) * 2016-08-23 2016-12-07 朝阳重型机器制造有限公司 油田污泥无害化处理系统
CN106277667A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 西南化工研究设计院有限公司 一种城市生活污泥资源化利用工艺
CN106345425A (zh) * 2016-10-13 2017-01-25 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种芦竹生物质炭的制备系统及制备方法
CN106268682A (zh) * 2016-10-13 2017-01-04 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种芦竹生物质炭吸附剂的制备系统及制备方法
CN107089784A (zh) * 2017-06-13 2017-08-25 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 一种污泥资源化处理的系统及方法
CN107267217A (zh) * 2017-08-04 2017-10-20 陈军武 生物质干馏快速气化系统
CN110360533A (zh) * 2018-04-10 2019-10-22 沈阳化工大学 绝热燃烧高含水低热值燃料的方法、锅炉系统及运行方法
CN108911456A (zh) * 2018-08-07 2018-11-30 李明泽 一种新的含油污泥处理方法及系统
CN108911456B (zh) * 2018-08-07 2021-11-05 李明泽 一种新的含油污泥处理方法及系统
JP2020069468A (ja) * 2018-10-29 2020-05-07 株式会社タクマ 汚泥乾燥キャリアガスの処理システム
CN110129077A (zh) * 2019-04-26 2019-08-16 广州市挂绿环保工程有限公司 热解工艺
CN110078350B (zh) * 2019-06-03 2022-01-11 北京云水浩瑞环境科技有限公司 污泥综合处置系统和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105314812A (zh) 污泥处理系统及其处理方法
CN105841160B (zh) 一种有机物自供能干燥与热解、全组分资源化系统及工艺方法
CN101117584A (zh) 油页岩干馏炼油、半焦燃烧发电集成工艺
CN103288314A (zh) 物质热处理分离及能源回收系统
CN105509059A (zh) 发电系统和发电方法
CN105439408A (zh) 污泥发电系统及其发电方法
CN215975660U (zh) 一种回转窑热解系统
CN205170639U (zh) 污泥处理系统
CN101508902A (zh) 生物质燃料循环气化装置及其方法
CN211367382U (zh) 一种污泥低温干化耦合热解系统
CN103409156B (zh) 一种煤的热载体干馏系统及其方法
CN106082571A (zh) 低热值污泥三化处理工艺及装置
CN205165331U (zh) 利用生活垃圾发电的系统
CN213207855U (zh) 一种复合流化床污泥焚烧处理系统
CN205640923U (zh) 蓄热式旋转床分段利用含碳有机物热解产物的系统
CN111253965A (zh) 处理村镇有机固废的系统和方法
CN107513392A (zh) 一种处理生活垃圾和污水污泥的系统和方法
CN105331380A (zh) 发电系统和发电方法
CN105327930A (zh) 利用生活垃圾发电的系统及其发电方法
CN106838916A (zh) 一体化可燃固体废弃物干燥热解釜
CN207815342U (zh) 一种垃圾焚烧锅炉
CN205664385U (zh) 一种有机物自供能干燥与热解、全组分资源化系统
CN205893035U (zh) 低热值污泥“三化”处理装置
CN212525406U (zh) 处理生活垃圾的系统
CN211620327U (zh) 处理污泥的系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170512

Address after: 102200 Beijing city Changping District Machi Town cow Road

Applicant after: Beijing Shenyuan environmental protection Co. Ltd.

Address before: 102200 Beijing city Changping District Machi Town cow Road No. 18

Applicant before: Beijing Shenwu Environment Energy Technology Group Co., Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160210