CN105399304B - 生物污泥干化和焚烧循环处理方法及其成套设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物污泥无害化、资源化处理方法。一种生物污泥干化和焚烧循环处理方法,包括:1)污泥干化处理过程,将生物污泥添加回流干化污泥,充分搅拌然后送入回转式污泥干化机中进行干化处理;2)干化污泥焚烧处理过程,将干化处理后的部分干化污泥过筛,送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,焚烧产生的高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥;焚烧污泥和干化污泥产生的废气引进废气洗涤塔,经洗涤处理后的废气回流引入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,剩余废气经无害化处理;3)上述生物污泥干化处理过程和干化污泥焚烧处理过程同时进行,连续不断循环。生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备包括回转式污泥干化机以及沸腾式污泥焚烧炉。

Description

生物污泥干化和焚烧循环处理方法及其成套设备
技术领域
本发明涉及一种生物污泥无害化、资源化处理方法,尤其是涉及一种生物污泥干化和焚烧循环处理方法,以及实现该方法的成套设备。
背景技术
据住房和城乡建设部通报,截至2014年3月底,全国设市城市、县累计建成污水处理厂3622座,污水处理能力约1.53亿立方米/日,生物污泥(污水处理厂处理污水产生的污泥,经过脱水处理后含水率80%左右,生物污泥粘度特别大,再脱水比较困难)产生量4000多万吨/年,有80%的污泥没有安全处理,因为大部分污水处理厂没有配套污泥处理设施。国务院发布的“水十条”明确规定:“现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上”。地方政府环保部门相继开通了举报热线加强了行政执法,我公司试验污泥处理设备的两个污水处理厂因乱倒污泥遭到罚款,没有办法只有将污泥在厂内晾晒后填埋。北京青年报2015年7月6日报道:“北京大量污泥包围污水处理厂,从今年开始,本市禁止污泥外运河北等地,但是大部分污水处理厂没有污泥处理配套设施,已经建成的项目又不能有效发挥作用,污泥只能被堆放在污水处理厂内,臭气熏天,并滋生了大量蚊蝇”。中央和地方政府加大污泥治理力度,逼迫污水处理厂配套污泥处理设施。
国务院《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》中污泥处理处置技术要求:“鼓励将污泥经厌氧消化产沼气或好氧发酵处理后严格按国家标准进行土壤改良、园林绿化等土地利用,不具备土地利用条件的,可在污泥干化后与水泥厂、燃煤电厂等协同处置或焚烧;作为近期的过渡处理处置方式,可将污泥深度脱水石灰稳定后进行填埋处置”。由于厌氧消化处理技术还不完善引进国外技术的示范项目相继停产,好氧堆肥处理臭气污染环境选址困难,污泥干化+焚烧和深度脱水石灰稳定+填埋处理成为主流。由于污泥干化+焚烧处理费用高达270~530元/吨,当地政府部门难以承受,更多的小城市、县更喜欢便宜的石灰调质深度脱水+填埋处理方法,处理费110~150元/吨。虽然石灰调质深度脱水+填埋处理是我国目前污泥处理的重要方式,但这只是一个临时过度的处理方式,随着对其弊端的深入了解选用的态度越来越谨慎。
我国城市污水处理厂产生的生物污泥,由于分别收集污水和雨水渠道严密程度的不同,污泥干基燃烧值在1500~3500千卡/公斤,均值2680千卡/公斤。目前,国内外生物污泥焚烧处理是含水率30~45%的半干化污泥和含水率78~82%的脱水污泥,生物污泥中较高的含水率燃烧时消耗大量热能,需要添加大量的煤炭、天然气等燃料助燃。广泛应用在水泥、洗煤等行业的沸腾炉可以焚烧1500~2000千卡/公斤的劣质煤、煤矸石,用沸腾炉焚烧处理含水率8~12%的干化污泥(与煤炭含水率相同)不添加燃料助燃将会实现。
发明内容
本发明针对当前生物污泥处理技术的不足,提出了一种生物污泥干化和焚烧循环处理方法及实现该方法的成套设备;利用焚烧处理干化污泥产生的热源干化处理生物污泥,污泥干化后再焚烧连续循环处理;利用焚烧处理剩余的干化污泥添加生物污泥加工生物质燃料、有机肥或活性炭。
本发明所采用的技术方案:
一种生物污泥干化和焚烧循环处理方法,包括工艺过程如下:
1)污泥干化处理
将含水率为78~82%的生物污泥添加生物污泥重量1.2~1.5倍的回流干化污泥,充分搅拌,得到含水率为38~42%的混合污泥,然后送入回转式污泥干化机中进行干化处理;
2)干化污泥焚烧处理
将干化处理后的50~60%干化污泥过筛,过筛后的干化污泥送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,焚烧产生的高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥;
干化污泥焚烧后得到的污泥焚烧灰可以直接销售;干化污泥焚烧处理过程中,利用引风机将回转式污泥干化机中焚烧污泥和干化污泥产生的废气引进废气洗涤塔,经洗涤处理后80~85%的废气回流引入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,剩余废气经无害化处理达标排放;
3)上述生物污泥干化处理过程和干化污泥焚烧处理过程同时进行,连续不断循环。
所述的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,污泥干化处理过程中,通过控制污泥干化机进料速度、干化机转速和焚烧炉产生的高温烟气温度,三者有机结合,控制干化污泥出料温度和出料含水率,干化污泥出料温度控制在80~100度,出料含水率15~20%,经降温散发水分,得到含水率为8~12%的干化污泥。
所述的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,包括生物污泥加工处理过程,将焚烧处理剩余的40~50%的干化污泥添加22~28%的含水率78~82%生物污泥,充分搅拌得到含水率为25~30%的混合污泥,然后采用污泥造粒机将所述混合污泥加工成生物质燃料颗粒或有机肥颗粒。
所述的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,将干化污泥过筛处理,得到粒径为0.5~8mm的干化污泥,然后送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,干化污泥焚烧温度950~1050度。
所述的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,在全封闭的污泥储存池和干湿污泥混合搅拌车间设有抽风装置,将臭气引入沸腾式污泥焚烧炉送风系统送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧;生物污泥加工处理过程中,得到的生物质燃料颗粒或有机肥颗粒可以进一步采用螺旋式碳化机将颗粒碳化成活性炭颗粒,碳化产生的挥发气体经冷却装置降温回收生物质燃油销售或引入沸腾式污泥焚烧炉中助燃焚烧干化污泥。
一种生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,包括回转式污泥干化机以及沸腾式污泥焚烧炉,所述回转式污泥干化机,与广泛应用在水泥、洗煤等行业的回转式干化机不同之处在于,在回转筒(8)内设有筛网状内筒(5),筛网状内筒后部设有半干化污泥粉碎装置(14);所述回转式污泥干化机的回转筒(8)入口连通沸腾式污泥焚烧炉的高温烟气出口,回转筒(8)后端上部设有废气出口(11),所述废气出口(11)通过管道引入沸腾式污泥焚烧炉的送风系统;回转筒(8)前端内的筛网状内筒(5)入口连通混合污泥进料斗(3),回转筒(8)后端下部设有干化污泥出口(12)。
所述的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,回转筒内的筛网状内筒直径是回转筒直径的40~50%,长度是回转筒长度的80~90%,网格钢筋直径4~6mm,正方形网格边长30~40mm;筛网状内筒上设有二次扬料板(10),所述二次扬料板长度与内筒长度一致,宽度200~250mm,厚度4~6mm。
所述的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,所述沸腾式污泥焚烧炉,与广泛应用在水泥、洗煤等行业的沸腾炉不同之处在于,设有两套燃料进料系统,一套常规燃料进料系统进料干化污泥,一套备用燃料进料系统进料煤炭,以防干化污泥燃烧值低于2500千卡/公斤时,因操作不当炉温下降及时采用备用燃料纠错。
所述的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,回转筒内筛网状内筒后部的半干化污泥粉碎装置(14),利用小滚筒重力轧碾回转筒内壁底部的半干化污泥使其达到粉末状态;所述粉碎装置上的小滚筒直径300~400mm,长度800~1000mm,筒壁厚度10~12mm,粉碎装置上的小滚筒不随回转筒转动,始终保持在回转筒内壁底部轧碾不断向干化污泥出口移动的半干化污泥。
本发明的有益效果:
1、本发明生物污泥干化和焚烧循环处理方法,处理彻底,环保安全性高。焚烧干化污泥产生的恶二英仅为焚烧生活垃圾产生的24~28%,治理焚烧生活垃圾污染都能达标,治理焚烧污泥污染更容易达标。
2、本发明生物污泥干化和焚烧循环处理方法,处理生物污泥速度特别快,处理规模巨大,能达到万吨/天级别,适合大型生活污水处理厂产生的生物污泥厂内处理,或数个中小型生活污水处理厂产生的生物污泥集中处理,是快速治理生物污泥污染最有效的方法。
3、本发明生物污泥干化和焚烧循环处理方法,污泥处理工程投资费用是现有污泥干化+焚烧处理工程投资费用的10~15%,日常运营费用是现有污泥干化+焚烧日常运营费用的7~13%,大大节省了工程投资费用和污泥处理费用。
4、本发明利用焚烧处理干化污泥产生的热源干化处理生物污泥,污泥干化后再焚烧连续循环处理,利用焚烧处理剩余的干化污泥添生物污泥加工生物质燃料、有机肥或活性炭,使有害的生物污泥变成原料资源和替代能源,为社会创造巨大的经济效益和社会效益。
5、本发明生物污泥干化和焚烧循环处理方法,适用范围广泛。适合处理城市生活垃圾、餐厨垃圾、楼房化粪池污泥、工业污泥、养殖场粪便污泥等,是各种垃圾最环保、最安全、最快捷、最便宜的处理方法。
6、本发明技术成熟、操作简单,回转式干化机+沸腾炉机组广泛应用于水泥、洗煤等行业,本发明将处理工艺和处理设备创新性改革应用到污泥处理和垃圾处理行业,处理工艺和处理设备简单易行,处理生物污泥市场空间巨大,工程建设周期短、技术普及速度快。
附图说明
图1是本发明生物污泥干化和焚烧循环处理方法工艺流程示意图;
图2是本发明的回转式污泥干化机+沸腾式污泥焚烧炉结构示意图;
图3、图4分别是回转式污泥干化机局部结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
参见图1,本发明生物污泥干化和焚烧循环处理方法,其实现过程包括污泥干化处理、干化污泥焚烧处理、生物污泥加工处理等,其中
1)污泥干化处理
将含水率为78~82%的生物污泥添加生物污泥重量1.2~1.5倍的回流干化污泥,充分搅拌,得到含水率为38~42%的混合污泥,然后送入回转式污泥干化机中进行干化处理;
2)干化污泥焚烧处理
将干化处理后的50~60%干化污泥过筛,过筛后的干化污泥送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,焚烧产生的高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥;
干化污泥焚烧后得到的污泥焚烧灰可以直接销售;干化污泥焚烧处理过程中,利用引风机将回转式污泥干化机中焚烧污泥和干化污泥产生的废气引进废气洗涤塔,经洗涤处理后80~85%的废气回流引入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,剩余废气经无害化处理达标排放;
3)上述生物污泥干化处理过程和干化污泥焚烧处理过程同时进行,连续不断循环。
实施例2
参见图1,本实施例的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,与实施例1 的不同之处在于:污泥干化工艺过程中,通过控制污泥干化机进料速度、干化机转速和焚烧炉产生的高温烟气温度,三者有机结合,控制干化污泥出料温度和出料含水率,干化污泥出料温度在80~100度,干化污泥出料含水率15~20%,经降温散发水分,得到含水率为8~12%的干化污泥。
实施例3
参见图1,本实施例的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,与实施例1 或实施例2的不同之处在于:包括生物污泥加工处理过程,将焚烧处理剩余的40~50%干化污泥添加22~28%的含水率78~82%生物污泥,充分搅拌得到含水率为25~30%的混合污泥,然后采用污泥造粒机将所述混合污泥加工成生物质燃料颗粒或有机肥颗粒。
实施例4
参见图1,本实施例的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,与前述各实施例的不同之处在于:焚烧前,将干化污泥过筛处理,得到粒径为0.5~8mm的干化污泥,然后送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,干化污泥焚烧温度950~1050度,产生的高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥。
参见图1,本实施例的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,与前述各实施例的不同之处在于:在全封闭的污泥储存池和干湿污泥混合搅拌车间设有抽风装置,将臭气引入沸腾式污泥焚烧炉送风系统送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧;
生物污泥加工处理过程中,得到的生物质燃料颗粒或有机肥颗粒可以进一步采用螺旋式碳化机将颗粒碳化成活性炭颗粒,碳化产生的挥发气体经冷却装置降温回收生物质燃油销售或引入沸腾式污泥焚烧炉中助燃焚烧干化污泥。
本发明生物污泥干化和焚烧循环处理方法,配套设备采用回转式污泥干化机+沸腾式污泥焚烧炉机组,辅助系统包括全封闭的污泥储存池、干湿污泥混合搅拌系统、混合污泥上料系统、废气处理系统(废气回流使用过程)、干化污泥加工系统(包括生物质燃料颗粒或有机肥加工过程、活性炭加工过程)、挥发气体利用过程、焚烧污泥灰利用过程。
其中:废气回流使用过程,回转式污泥干化机中焚烧污泥和干化污泥产生的废气,经废气洗涤塔洗涤回流到沸腾式污泥焚烧炉送风系统使用,沸腾式污泥焚烧炉送风系统采用废气回流使用设计,废气回用率80~85%,可大大减少废气的处理量和排放量。
生物质燃料颗粒或有机肥加工过程,采用污泥造粒机将焚烧处理剩余的干化污泥添加生物污泥加工生物质燃料颗粒或有机肥颗粒,颗粒含水率15~20%装袋销售,生物质燃料颗粒替代煤炭,有机肥颗粒用于植树造林、园林绿化、改良土地等;
活性炭加工过程,采用螺旋式污泥碳化机将颗粒加工成活性炭颗粒,凉至常温密封包装销售,活性炭颗粒用于废水处理和废气处理;
挥发气体利用过程,碳化温度290~310度,碳化颗粒产生的挥发气体经冷却装置降温回收生物质燃油销售或引入沸腾式污泥焚烧炉中助燃焚烧干化污泥。
焚烧污泥灰利用过程,将焚烧污泥产生的焚烧灰过筛,用做钾肥装袋销售或用做水泥厂原料。
实施例6
参见图2、图3、图4,本发明生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,包括回转式污泥干化机以及沸腾式污泥焚烧炉,所述回转式污泥干化机1,与广泛应用在水泥、洗煤等行业的回转式干化机不同之处在于,在回转筒8内设有筛网状内筒5,筛网状内筒5后部设有半干化污泥粉碎装置14;所述回转式污泥干化机1的回转筒8入口连通沸腾式污泥焚烧炉2的高温烟气出口,回转筒8后端上部设有废气出口11,所述废气出口11通过管道引入沸腾式污泥焚烧炉的送风系统;回转筒8前端内的筛网状内筒5入口连通混合污泥进料斗3,回转筒8后端下部设有干化污泥出口12。
实施例7
参见图2、图3、图4,本实施例的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,与实施例6的不同之处在于,进一步的,回转筒8内的筛网状内筒5直径是回转筒8直径的40~50%,长度是回转筒8长度的80~90%,网格钢筋直径4~6mm,正方形网格边长30~40mm;筛网状内筒5上设有二次扬料板10,所述二次扬料板10长度与内筒长度一致,宽度200~250mm,厚度4~6mm。
实施例8
参见图2、图3、图4,本实施例的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,与实施例6或实施例7不同的是,所述沸腾式污泥焚烧炉2,与广泛应用在水泥、洗煤等行业的沸腾炉不同之处在于,设有两套燃料进料系统,一套常规燃料进料系统进料干化污泥,一套备用燃料进料系统进料煤炭,以防干化污泥燃烧值低于2500千卡/公斤时,因操作不当炉温下降及时采用备用燃料纠错。
实施例9
参见图2、图3、图4,本实施例的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,与前述各实施例不同的是:回转筒8内筛网状内筒5后部的半干化污泥粉碎装置14,利用小滚筒重力轧碾回转筒8内壁底部的半干化污泥使其达到粉末状态;所述粉碎装置14上的小滚筒直径300~400mm,长度800~1000mm,筒壁厚度10~12mm,粉碎装置14上的小滚筒不随回转筒8转动,始终保持在回转筒8内壁底部轧碾不断向干化污泥出口12移动的半干化污泥。
实施例10
参见图1,本发明生物污泥干化和焚烧循环处理方法,污泥干化工艺如下:
城市中大型生活污水处理厂产生的含水率78~82%生物污泥厂内干化和焚烧处理,或数个中小型生活污水处理厂产生的含水率78~82%生物污泥采用封闭的污泥运输车,将生物污泥运送到污泥处理厂集中处理,运输车进入污泥处理厂称重计量后将污泥倒入封闭的污泥储存池;采用凸轮转子污泥泵将生物污泥从污泥储存池抽出泵入干湿污泥混合系统的污泥搅拌机中,用航吊抓斗将回流干化污泥从干化污泥储存池抓起倒入污泥搅拌机中,污泥搅拌机将干湿污泥充分搅拌后倒入混合污泥池,混合污泥含水率38~42%,生物污泥与回流干化污泥混合降低了生物污泥含水率和粘度有利于干化处理;混合污泥上料系统的带式输送机将混合污泥从混合污泥池输送到回转式污泥干化机的储料斗中,储料斗底部设有带式输送机将混合污泥从回转式污泥干化机头部混合污泥进料口送入污泥干化机中;引风机将沸腾式污泥焚烧炉焚烧污泥产生的800~900度高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥,混合污泥在回转式污泥干化机中被抛洒、打散、粉碎和扬起污泥瀑布,高温烟气从污泥瀑布中穿过带走污泥中的水分使污泥干化,干化污泥从回转式污泥干化机尾部干化污泥出口排出掉入带式输送机中,干化污泥出料温度80~100度,出料含水率15~20%;输送机将干化污泥输送到圆筒式筛子机中,干化污泥经过筛、降温散发水分含水率8~12%。
干化污泥焚烧工艺如下:干化污泥经过筛处理粒径0.5~8mm,含水率8~12%;将过筛后的干化污泥用胶轮式装载机运送到沸腾式污泥焚烧炉燃料池中,燃料池中的燃料提升斗将干化污泥输送到燃料漏斗中,燃料漏斗底部设有燃料给料机将干化污泥拨进燃料导料管滑入污泥焚烧炉炉膛中,炉膛底部设有布风板,高压风机鼓起高压风经风箱均匀的通过布风板上的风帽使炉中污泥粒和炉料沸腾燃烧;由于污泥粒只占炉料的1%左右,沸腾燃烧过程中与空气接触面积大、相对运动速度大和停留时间长,就是燃烧值低于2500千卡/公斤的劣质煤、煤矸石也能稳定燃烧达到很高的燃烬程度;干化污泥焚烧温度950~1050度,产生的800~900度高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥,引风机将回转式污泥干化机中焚烧污泥和干化污泥产生的废气引进废气处理系统的废气洗涤塔,废气经洗涤80~85%回流到沸腾式污泥焚烧炉送风系统使用,剩余废气经脱硫塔、脱氮塔、生物除臭装置处理达到无害化指标,从100米以上高度的烟囱顶部达标排放;焚烧污泥产生的污泥焚烧灰经过筛用做钾肥装袋销售或用做水泥厂原料。
生物污泥加工工艺如下:
把焚烧处理剩余的干化污泥添加22~28%的含水率78~82%生物污泥,充分搅拌后混合污泥含水率25~30%,采用污泥造粒机将混合污泥加工生物质燃料颗粒或有机肥颗粒,污泥造粒机出料温度80~100度,经降温散发水分含水率15~20%装袋销售;进一步加工采用螺旋式碳化机将颗粒碳化成活性炭颗粒,降温冷却装袋销售;碳化颗粒产生的挥发气体经冷却装置降温回收生物质燃油销售或引入沸腾式污泥焚烧炉中助燃焚烧干化污泥。
成套设备采用回转式污泥干化机+沸腾式污泥焚烧炉机组,1)全封闭的污泥储存池,包括凸轮转子污泥泵、抽风装置;2)干湿污泥混合搅拌系统,包括污泥搅拌机、干化污泥储存池、煤粉储存池、混合污泥池、航吊抓斗、抽风装置、封闭的操作监控室;3)混合污泥上料系统,包括带式输送机、混合污泥储料斗;4)废气处理系统,包括洗涤塔、脱硫塔、脱氮塔、生物除臭装置、高压风机、烟囱;5)生物污泥加工系统,包括挤出式污泥造粒机、螺旋式污泥碳化机、带式输送机、颗粒储存池、计量称、装袋机;6)回转式污泥干化机,包括回转筒、驱动装置、头部件进料装置、尾部件出料装置;7)干化污泥出料系统,包括带式输送机、圆筒式筛子机、胶轮式装载机;8)沸腾式污泥焚烧炉,包括粉碎机、燃料池、燃料提升斗、燃料漏斗、燃料给料机、沸腾式污泥焚烧炉、高压风机。
生活污水处理厂产生的含水率78~82%的生物污泥,采用封闭的污泥运输车将生物污泥运送到污泥处理厂集中处理,运输车进入污泥处理厂称重计量后将污泥倒入封闭的污泥储存池;采用凸轮转子污泥泵将生物污泥从污泥储存池抽出泵入干湿污泥混合系统的污泥搅拌机中,用航吊抓斗将回流干化污泥从干化污泥储存池抓起倒入污泥搅拌机中,污泥搅拌机将干湿污泥充分搅拌后倒入混合污泥池;上料系统的带式输送机将混合污泥从混合污泥池输送到回转式污泥干化机的储料斗中,储料斗底部设有带式输送机将混合污泥从回转式污泥干化机头部进料口送入回转式污泥干化机中;引风机将沸腾式污泥焚烧炉焚烧污泥产生的800~900度高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥,混合污泥在回转式污泥干化机中被抛洒、打散、粉碎和扬起污泥瀑布,高温烟气从污泥瀑布中穿过带走污泥中的水分使污泥干化,干化污泥从回转式污泥干化机尾部出料口自动排出掉入带式输送机中,干化污泥出料温度80~100度,输送机将干化污泥输送到圆筒式筛子机中,干化污泥经过筛、降温散发水分含水率 8~12%。
焚烧前,将干化污泥过筛,经过筛处理粒径0.5~8mm,含水率8~12%;将过筛后的干化污泥用胶轮式装载机运送到沸腾式污泥焚烧炉燃料池中,燃料池中的燃料提升斗将干化污泥输送到燃料漏斗中,燃料漏斗底部设有燃料给料机将干化污泥拨进燃料导料管滑入沸腾式污泥焚烧炉炉膛中,炉膛底部设有布风板,高压风机鼓起高压风经风箱均匀的通过布风板上的风帽使炉中污泥粒和炉料沸腾燃烧;干化污泥焚烧温度950~1050度,产生的800~900度高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥,引风机将回转式污泥干化机中焚烧污泥和干化污泥产生的废气引进废气处理系统的废气洗涤塔,废气经洗涤80~85%回流到沸腾式污泥焚烧炉送风系统使用,剩余废气经过脱硫塔、脱氮塔、生物除臭装置处理达到无害化指标,从100米以上高度烟囱顶部达标排放;焚烧污泥产生的污泥焚烧灰经过筛装袋用做钾肥或用做水泥厂原料市场销售。
参见图1、图2、图3、图4,本发明生物污泥干化焚烧循环处理方法,通过带式输送机将混合污泥输送到回转式污泥干化机头部的混合污泥进料斗3中,混合污泥通过导料筒滑入筛网状内筒5中,导料板4快速将混合污泥导入筒深处预防混合污泥从筒口溢出;驱动装置15带动回转筒8外侧的驱动大齿轮6使回转筒8转动,混合污泥从筛网状内筒5中漏出掉在回转筒8内底部,回转筒8内壁上的扬料板9从回转筒8内底部抄起混合污泥在回转筒8内最高处抛洒,混合污泥砸向筛网状内筒5和二次扬料板10上形成污泥瀑布,污泥又掉落在筛网状内筒5和二次扬料板10上造成2~4次滑落形成更严密的污泥瀑布;沸腾式污泥焚烧炉2焚烧干化污泥产生的800~900度高温烟气从污泥瀑布穿过,带走水分使混合污泥干化。筛网状内筒5和二次扬料板10还具有过筛、碰碎污泥减小粒径作用,粉碎装置14将半干化污泥碾碎使其达到粉末状态。回转筒8内设有500~700个扬料板9循环抄起回转筒8内底部的污泥砸向筛网状内筒5和二次扬料板10上,形成贯穿整个回转筒8内严密的污泥瀑布簇,较小粒径的污泥和严密的污泥瀑布簇能够充分利用高温烟气热能,有利于混合污泥快速干化。干化污泥从回转筒8尾部的干化污泥出口12自动排出掉入带式输送机中,输送机将干化污泥输送到圆筒式筛子机中,干化污泥出料温度80~100度经过筛、降温散发水分含水率8~12%。将过筛后的干化污泥用胶轮式装载机运送到沸腾式污泥焚烧炉2燃料池中,燃料池中的燃料提升斗23将干化污泥输送到燃料漏斗22中,燃料漏斗底部设有燃料给料机21将干化污泥拨进燃料导管滑入沸腾式污泥焚烧炉炉膛20中,污泥焚烧炉炉膛20底部设有布风板,高压风机19鼓起高压风经风箱18均匀的通过布风板上的风帽使炉中污泥粒和炉料沸腾燃烧;干化污泥焚烧温度950~1050度,产生的800~900度高温烟气直接引入回转式污泥干化机1中干化处理混合污泥。焚烧污泥产生的污泥焚烧灰经焚烧灰出口17自动排出,经过筛用做钾肥装袋销售或用做水泥厂原料。引风机将回转式污泥干化机1中的焚烧污泥和干化污泥产生的废气从废气出口11引入废气洗涤塔,废气经洗涤80~85%回流到沸腾式污泥焚烧炉2送风系统使用,剩余废气经脱硫塔、脱氮塔、生物除臭装置处理,从100米以上高度烟囱顶部达标排放。
参见图2、图3、图4,回转式污泥干化机1的回转筒8安装在支撑托轮13上,支撑托轮13和驱动装置15固定在混凝土基础16上,回转式污泥干化机1头部件镶嵌在沸腾式污泥焚烧炉2后部,尾部件用机架支撑。回转筒8采用双筒设计,内筒采用筛网状内筒5,通过内筒支架7固定在回转筒8内壁上。筛网状内筒5后部设有半干化污泥粉碎装置14,利用粉碎装置14上的小滚筒重力轧碾回转筒8内壁底部的半干化污泥使其达到粉末状态;粉碎装置14上的小滚筒不随回转筒8转动,始终保持在回转筒8内壁底部轧碾不断向干化污泥出口12移动的半干化污泥。

Claims (9)

1.一种生物污泥干化和焚烧循环处理方法,其特征在于,包括工艺过程如下:
1)污泥干化处理
将含水率为78~82%的生物污泥添加生物污泥重量1.2~1.5倍的回流干化污泥,充分搅拌,得到含水率为38~42%的混合污泥,然后送入回转式污泥干化机中进行干化处理;
2)干化污泥焚烧处理
将干化处理后的50~60%干化污泥过筛,得到粒径为0.5~8mm的干化污泥,然后送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,干化污泥焚烧温度950~1050度,焚烧产生的高温烟气直接引入回转式污泥干化机中干化处理混合污泥;
利用引风机将回转式污泥干化机中焚烧污泥和干化污泥产生的废气引进废气洗涤塔,经洗涤处理后80~85%的废气回流引入沸腾式污泥焚烧炉焚烧,剩余废气经无害化处理达标排放;
3)上述生物污泥干化处理过程和干化污泥焚烧处理过程同时进行,连续不断循环。
2.根据权利要求1所述的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,其特征在于:包括生物污泥加工处理过程,将焚烧处理剩余的40~50%干化污泥添加22~28%的含水率78~82%生物污泥,充分搅拌得到含水率为25~30%的混合污泥,然后采用污泥造粒机将所述混合污泥加工成生物质燃料颗粒或有机肥颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,其特征在于:污泥干化处理过程中,通过控制污泥干化机进料速度、干化机转速和焚烧炉产生的高温烟气温度,三者有机结合,控制干化污泥出料温度和出料含水率,干化污泥出料温度控制在80~100度,出料含水率15~20%,经降温散发水分,得到含水率为8~12%的干化污泥。
4.根据权利要求3所述的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,其特征在于:在全封闭的污泥储存池和干湿污泥混合搅拌车间设有抽风装置,将臭气引入沸腾式污泥焚烧炉送风系统送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧;
生物污泥加工处理过程中,得到的生物质燃料颗粒或有机肥颗粒进一步采用螺旋式碳化机将颗粒碳化成活性炭颗粒,碳化产生的挥发气体经冷却装置降温回收生物质燃油销售或引入沸腾式污泥焚烧炉中助燃焚烧干化污泥。
5.根据权利要求1或2所述的生物污泥干化和焚烧循环处理方法,其特征是:在全封闭的污泥储存池和干湿污泥混合搅拌车间设有抽风装置,将臭气引入沸腾式污泥焚烧炉送风系统送入沸腾式污泥焚烧炉焚烧;
生物污泥加工处理过程中,得到的生物质燃料颗粒或有机肥颗粒进一步采用螺旋式碳化机将颗粒碳化成活性炭颗粒,碳化产生的挥发气体经冷却装置降温回收生物质燃油销售或引入沸腾式污泥焚烧炉中助燃焚烧干化污泥。
6.一种生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,包括回转式污泥干化机以及沸腾式污泥焚烧炉,其特征是:所述回转式污泥干化机包括回转筒、驱动装置、头部件进料装置、尾部件出料装置,在所述回转筒(8)内设有筛网状内筒(5),筛网状内筒后部设有半干化污泥粉碎装置(14);所述回转式污泥干化机的回转筒(8)入口连通沸腾式污泥焚烧炉的高温烟气出口,回转筒(8)后端上部设有废气出口(11),所述废气出口(11)通过管道引入沸腾式污泥焚烧炉的送风系统;回转筒(8)前端内的筛网状内筒(5)入口连通混合污泥进料斗(3),回转筒(8)后端下部设有干化污泥出口(12)。
7.根据权利要求6所述的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,其特征是:回转筒内的筛网状内筒直径是回转筒直径的40~50%,长度是回转筒长度的80~90%,网格钢筋直径4~6mm,正方形网格边长30~40mm;筛网状内筒上设有二次扬料板(10),所述二次扬料板长度与内筒长度一致,宽度200~250mm,厚度4~6mm。
8.根据权利要求6或7所述的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,其特征是:所述沸腾式污泥焚烧炉设有两套燃料进料系统,一套常规燃料进料系统进料干化污泥,一套备用燃料进料系统进料煤炭,以防干化污泥燃烧值低于2500千卡/公斤时,因操作不当炉温下降及时采用备用燃料纠错。
9.根据权利要求6或7所述的生物污泥干化和焚烧循环处理成套设备,其特征是:回转筒内筛网状内筒后部的半干化污泥粉碎装置(14),利用小滚筒重力轧碾回转筒内壁底部的半干化污泥使其达到粉末状态;所述粉碎装置上的小滚筒直径300~400mm,长度800~1000mm,筒壁厚度10~12mm,粉碎装置上的小滚筒不随回转筒转动,始终保持在回转筒内壁底部轧碾不断向干化污泥出口移动的半干化污泥。
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