CN107879585B - 一种污泥资源化利用装置及其方法 - Google Patents

一种污泥资源化利用装置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107879585B
CN107879585B CN201711166042.2A CN201711166042A CN107879585B CN 107879585 B CN107879585 B CN 107879585B CN 201711166042 A CN201711166042 A CN 201711166042A CN 107879585 B CN107879585 B CN 107879585B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
unit
pyrolysis
coke
flue gas
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.)
Active
Application number
CN201711166042.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107879585A (zh
Inventor
方平
岑超平
唐子君
陈雄波
黄建航
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.)
South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Original Assignee
South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
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 South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment filed Critical South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Priority to CN201711166042.2A priority Critical patent/CN107879585B/zh
Publication of CN107879585A publication Critical patent/CN107879585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107879585B publication Critical patent/CN107879585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/10—Treatment of sludge; Devices therefor by pyrolysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
    • B01D50/20—Combinations of devices covered by groups B01D45/00 and B01D46/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/001—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for sludges or waste products from water treatment installations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/06—Sludge reduction, e.g. by lysis
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40—Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

本发明涉及一种污泥资源化利用装置，包括污泥储存输送单元、热解反应单元、除尘单元、热解气喷射单元、工业锅炉或者工业窑炉、污泥焦收集和投加单元、自动控制单元，自动控制单元控制上述单元工作一种污泥资源化利用装置及方法，根据污泥挥发分、氮元素含量高的特点，以工业锅炉或者窑炉产生的高温烟气为热源和载气，在一定温度下对污泥进行热解，产生热解气和污泥焦，随后将混有热解气的烟气重新导入工业锅炉或者窑炉燃烧区，以热解气为再燃燃料和气体脱硝剂，在实现能源利用的同时去除烟气中NOx，产生的污泥焦可作为再燃燃料和固体脱硝剂，用于工业锅炉或者窑炉烟气脱硝，在替代部分燃煤的同时发挥NOx去除作用。

Description

一种污泥资源化利用装置及其方法
技术领域
本发明涉及固体废物处理领域，特别是涉及一种污泥资源化利用装置及其方法。
背景技术
随着我国生活污水处理率的逐年提高，城市污水厂产生的污泥量日益增加。据统计，目前我国每年产生3000～4000万吨的市政污泥(含水率80％)。研究表明，城市污泥成分复杂，含重金属、有机物、细菌、病毒等对人体有毒有害物质，如不妥善处置，将对生态环境造成污染并严重威胁人类健康。因此，如何经济、高效、安全的处置污泥是目前我国面临的又一个重要环境问题。目前，国内外常见的污泥处置方法主要有填埋、堆肥、土地利用、焚烧等，从实际应用来看，各技术都存在优点和缺陷。其中，焚烧处置由于具有减量化、无害化程度高，处理速度快，占地面积小等显著优点，目前在国内外越来越受到重视，但其投资运行成本高，存在烟气二次污染等问题，一定程度上制约其推广应用。
此外，近年来我国大气污染形势依然严峻，京津冀、长三角、珠三角地区雾霾天气频发，不仅严重威胁我国人民身体健康，也对我国的国际形象造成负面影响。大量研究表明，NOx是造成我国大气污染的主要污染物之一，其主要来源于电厂锅炉、工业锅炉、工业炉窑等固定排放源。目前，针对电厂锅炉烟气治理，我国已建设了完备的脱硝设施，但在工业锅炉或者窑炉烟气脱硝方面除SNCR非选择性还原脱硝技术有较广泛应用外，尚缺乏经济、高效的治理技术，且SNCR脱硝技术脱硝效率低(约40％)，还原剂NH3为危险化学品较难获得，无法满足NOx减排要求。因此急需研发经济、高效的工业锅炉或者窑炉烟气脱硝技术。
针对国内目前污泥资源化处置和工业锅炉或者窑炉烟气脱硝技术缺乏的现状，亟待提出一种污泥资源化利用装置及其方法解决上述两个问题。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种污泥资源化利用装置，采用这种装置可以实现污泥的燃料化利用和工业锅炉或者窑炉烟气脱硝，并实现多种污染物的协同控制。
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供一种污泥资源化利用的方法，该方法将污泥的资源化处置和工业锅炉或者窑炉烟气脱硝相结合，在实现污泥清洁燃料化利用的同时，控制和治理工业锅炉或者窑炉烟气NOx污染。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种污泥资源化利用装置，包括污泥储存输送单元、热解反应单元、除尘单元、热解气喷射单元、工业锅炉或者工业窑炉、污泥焦收集和投加单元、自动控制单元，自动控制单元控制上述单元工作；
污泥储存输送单元、热解反应单元、除尘单元、热解气喷射单元、工业锅炉或者工业窑炉依次连接，污泥储存输送单元与热解反应单元之间设有输泥管，热解反应单元与除尘单元之间设有第一热解气输送管，工业锅炉或者窑炉与热解反应单元之间设有烟气输送管，热解反应单元还设有污泥焦出口，污泥焦出口连接于污泥焦收集和投加单元，除尘单元与热解气喷射单元之间设有第二热解气输送管，热解气喷射单元设有喷枪，喷枪位于工业锅炉或者工业窑炉的炉膛内部，除尘单元设有粉尘出口，粉尘出口连接于污泥焦收集和投加单元，污泥焦收集和投加单元设有出口，出口连接于工业锅炉或者工业窑炉。
进一步，污泥焦收集和投加单元包括第一皮带输送机、第二皮带输送机和污泥焦储罐，第一皮带输送机和第二皮带输送机依次连接，第二皮带输送机连接于污泥焦储罐的入口，第一皮带输送机设置于热解反应单元的污泥焦出口的下方，第二皮带输送机设置于除尘单元的粉尘出口的下方。
进一步，污泥焦储罐设有出口，出口处设有电动污泥焦投加阀门。
进一步，除尘单元包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器，旋风除尘器的底部设有第一粉尘出口，布袋除尘器的底部设有第二粉尘出口，第一粉尘出口和第二粉尘出口均设置于第二皮带输送机的上方。
进一步，热解反应单元包括热解反应器、温控装置和引风机，引风机安装于烟气输送管，温控装置控制热解反应器的温度。
进一步，污泥储存输送单元包括污泥储罐和固体颗粒输送泵，固体颗粒输送泵设置于输泥管。
进一步，热解气喷射单元还设有防爆风机，防爆风机设置于第二热解气输送管。
进一步，自动控制单元包括可编程逻辑控制模块和烟气分析模块。
一种污泥资源化利用方法，包括以下步骤，
步骤一、来自工业锅炉或者窑炉的热烟气由烟气输送管导入热解反应单元，与来自污泥储存输送单元的污泥颗粒在热解反应单元中顺流接触，污泥颗粒吸收热量在缺氧条件下热解产生热解气和污泥焦；
步骤二、生成的热解气随烟气流出热解反应单元，经过除尘单元后，作为燃料和气体脱硝剂，由热解气喷射单元送入工业锅炉或者窑炉的炉膛再燃烧区；
步骤三、生成的污泥焦经污泥焦收集和投加单元后，作为燃料和固体脱硝剂，投加进工业锅炉或者窑炉的炉膛燃烧区。
其中，步骤一中热解反应单元的热烟气温度为400-600℃，氧含量为1-10％；热解反应单元的反应温度为400-600℃；污泥颗粒为市政污泥，含水率为10-50％，粒径为0.1-1mm；步骤二中热解气和烟气混合气送入工业锅炉或者窑炉的炉膛燃烧区为再燃烧区，温度为850-1050℃，空气过剩系数0.7-1。
总的说来，本发明具有如下优点：
一种污泥资源化利用装置及方法，根据污泥挥发分、氮元素含量高的特点，以工业锅炉或者窑炉产生的高温烟气为热源和载气，在一定温度下对污泥进行热解，产生热解气和污泥焦，随后将混有热解气的烟气重新导入工业锅炉或者窑炉燃烧区，以热解气为再燃燃料和气体脱硝剂，在实现能源利用的同时去除烟气中NOx，产生的污泥焦可作为再燃燃料和固体脱硝剂，用于工业锅炉或者窑炉烟气脱硝，在替代部分燃煤的同时发挥NOx去除作用，也可作为吸附剂用于工厂废水处理，
(1)本发明实现了污泥的安全化、资源化利用，避免了现有污泥填埋、焚烧等处置方式的二次污染问题，是一种可行的污泥资源化利用方式；
(2)本发明以污泥热解气和焦为烟气脱硝剂，在实现烟气脱硝的同时，节省了工厂燃煤消耗，同时也节省了氨气、尿素等常规脱硝药剂消耗。同时烟气脱硝效率高，可达50-80％；
(3)本发明在污泥资源化利用的同时协同控制烟气中NOx，实现了以废治废和多种污染物协同控制；
(4)本发明应用范围广泛，可应用各种工业锅炉、工业窑炉烟气脱硝治理，特别适合水泥厂工业窑炉的烟气脱硝治理，此外，制得的污泥焦除可应用于大气污染治理外，还可应用于工厂废水处理，是一种经济、高效的吸附剂。
附图说明
图1为本发明一种污泥资源化利用装置及其方法的工艺流程图。
图2为本发明一种污泥资源化利用装置的结构简图。
其中图1、图2中包括有：
1为污泥储存输送单元，2为热解反应单元，3为除尘单元，4为热解气喷射单元，5为污泥焦收集和投加单元，6为自动控制单元，7为工业锅炉或窑炉。
其中，1-1为污泥储罐，1-2为固体颗粒输送泵；2-1为引风机，2-2为热解反应器，2-3为温控装置；3-1为旋风除尘器，3-2为布袋除尘器；4-1为防爆风机，4-2为喷枪；5-1为第二皮带输送机，5-2为污泥焦储罐，5-3为电动污泥焦投加阀门，5-4为第一皮带输送机；6-1为可编程逻辑控制模块，6-2为烟气分析模块。
具体实施方式
下面来对本发明做进一步详细的说明。
一种污泥资源化利用装置，包括污泥储存输送单元1、热解反应单元2、除尘单元3、热解气喷射单元4、工业锅炉7、污泥焦收集和投加单元5、自动控制单元6，自动控制单元6控制上述单元工作。除工业锅炉7外，工业窑炉也适用本申请的装置和方法，在此仅以工业锅炉7作为具体实施例。污泥储存输送单元1、热解反应单元2、除尘单元3、热解气喷射单元4、工业锅炉7依次连接，污泥储存输送单元1与热解反应单元2之间设有输泥管，热解反应单元2与除尘单元3之间设有第一热解气输送管，工业锅炉或者窑炉与热解反应单元2之间设有烟气输送管，热解反应单元2还设有污泥焦出口，污泥焦出口连接于污泥焦收集和投加单元5，除尘单元3与热解气喷射单元4之间设有第二热解气输送管，热解气喷射单元4设有喷枪4-2，喷枪4-2位于工业锅炉7的炉膛内部，除尘单元3设有粉尘出口，粉尘出口连接于污泥焦收集和投加单元5，污泥焦收集和投加单元5设有出口，出口连接于工业锅炉7。污泥焦收集和投加单元5包括第一皮带输送机5-4、第二皮带输送机5-1和污泥焦储罐5-2，第一皮带输送机5-4和第二皮带输送机5-1依次连接，第二皮带输送机5-1连接于污泥焦储罐5-2的入口，第一皮带输送机5-4设置于热解反应单元2的污泥焦出口的下方，第二皮带输送机5-1设置于除尘单元3的粉尘出口的下方。
进一步，污泥焦储罐5-2设有出口，出口处设有电动污泥焦投加阀门5-3。除尘单元3包括依次连接的旋风除尘器3-1和布袋除尘器3-2，除尘单元3用于除去并收集热解气内携带的污泥焦。旋风除尘器3-1的底部设有第一粉尘出口，布袋除尘器3-2的底部设有第二粉尘出口，第一粉尘出口和第二粉尘出口均设置于第二皮带输送机5-1的上方。热解反应单元2包括热解反应器2-2、温控装置2-3和引风机2-1，引风机2-1安装于烟气输送管，温控装置2-3控制热解反应器2-2的温度。污泥储存输送单元1包括污泥储罐1-1和固体颗粒输送泵1-2，固体颗粒输送泵1-2设置于输泥管。热解气喷射单元4还设有防爆风机4-1，防爆风机4-1设置于第二热解气输送管。自动控制单元6包括可编程逻辑控制模块6-1和烟气分析模块6-2。
一种污泥资源化利用方法，包括以下步骤，
(1)来自工业锅炉或者窑炉的热烟气由烟气输送管导入热解反应单元2，与来自污泥储存输送单元1的污泥颗粒在热解反应单元2中顺流接触，污泥颗粒吸收热量在缺氧条件下热解产生热解气和污泥焦；
(2)生成的热解气随烟气流出热解反应单元2，经过除尘单元3后，作为燃料和气体脱硝剂，由热解气喷射单元4送入工业锅炉或者窑炉的炉膛再燃烧区；
(3)生成的污泥焦经污泥焦收集和投加单元5后，作为燃料和固体脱硝剂，投加进工业锅炉或者窑炉的炉膛燃烧区。
其中，步骤(1)中进图热解反应单元2的热烟气温度为400-600℃，氧含量为1-10％；热解反应单元2的反应温度为400-600℃；污泥颗粒为市政污泥，含水率为10-50％，粒径为0.1-1mm；步骤(2)中热解气和烟气混合气送入工业锅炉或者窑炉的炉膛燃烧区为再燃烧区，温度为850-1050℃，空气过剩系数0.7-1。
总的说来，本发明具有如下优点：
一种污泥资源化利用装置及方法，根据污泥挥发分、氮元素含量高的特点，以工业锅炉或者窑炉产生的高温烟气为热源和载气，在一定温度下对污泥进行热解，产生热解气和污泥焦，随后将混有热解气的烟气重新导入工业锅炉或者窑炉燃烧区，以热解气为再燃燃料和气体脱硝剂，在实现能源利用的同时去除烟气中NOx，产生的污泥焦可作为再燃燃料和固体脱硝剂，用于工业锅炉或者窑炉烟气脱硝，在替代部分燃煤的同时发挥NOx去除作用，也可作为吸附剂用于工厂废水处理，本发明可实现污泥的资源化利用和多种污染物的协同控制，并具有NOx去除效率高、工艺设备简单、投资和运行成本低、易控制管理等优点。(1)本发明实现了污泥的安全化、资源化利用，避免了现有污泥填埋、焚烧等处置方式的二次污染问题，是一种可行的污泥资源化利用方式；(2)本发明以污泥热解气和焦为烟气脱硝剂，在实现烟气脱硝的同时，节省了工厂燃煤消耗，同时也节省了氨气、尿素等常规脱硝药剂消耗。同时烟气脱硝效率高，可达50-80％；(3)本发明在污泥资源化利用的同时协同控制烟气中NOx，实现了以废治废和多种污染物协同控制；(4)本发明应用范围广泛，可应用各种工业锅炉、工业窑炉烟气脱硝治理，特别适合水泥厂工业窑炉的烟气脱硝治理，此外，制得的污泥焦除可应用于大气污染治理外，还可应用于工厂废水处理，是一种经济、高效的吸附剂。
具体的操作过称为：
来自工业锅炉/窑炉的热烟气由引风机2-1导入污泥热解系统(温度400-600℃)，与来自污泥储罐1-1的污泥颗粒在热解装置中顺流接触，在缺氧条件下污泥发生热解，产生高热值且具有还原性的富含有CO、H2、CH4、NH3等的热解气和污泥焦，随后混有热解气的烟气流出热解装置，经除尘后，由防爆风机4-1重新导入工业锅炉/窑炉炉膛再燃烧区(温度850-1050℃)，以热解气为再燃燃料和气体脱硝剂，实现燃料化利用和烟气脱硝；同时，污泥热解生成的污泥焦经皮带输送机收集后置于污泥焦储罐5-2，随后作为再燃燃料和固体脱硝剂，由自动投料装置投加进工业锅炉/窑炉炉膛燃烧区，在替代部分燃煤的同时发挥NOx去除作用，也可作为固体吸附剂用于工厂废水处理。
1)启动自动控制单元6电源，自动控制单元6输出指令至热解反应器2-2温控装置2-3，升温至设定温度。随后自动控制单元6输出指令至引风机2-1、电动污泥焦投加阀门5-3、固体颗粒输送泵1-2，开启引风机2-1将热烟气引入热解反应器2-2，同时开启固体颗粒输送泵1-2将污泥输送至热解反应器2-2，两者在反应器中顺流接触，污泥发生热解，生成热解气和污泥焦。
2)自动控制单元6的可编程逻辑控制模块6-1接收到烟气分析模块6-2测量的NOx浓度数据，当满足NOx去除率低于50％时，自动控制单元6控制发出指令增大固体颗粒输送泵1-2功率，增加污泥进料量，在数据恢复正常时恢复初始值。
3)自动控制单元6输出指令至防爆风机4-1、喷枪4-2，污泥热解气和热烟气的混合气体依次通过旋风除尘器3-1和布袋除尘器3-2，由防爆风机4-1增压输送，经热解气管道输送至喷枪4-2，喷射入炉膛，实现热解气能源利用和烟气脱硝。
4)自动控制单元6输出指令至皮带输送机、电动污泥焦投加阀门5-3，由置于热解反应器2-2、旋风分离器、布袋除尘器3-2底部的皮带输送机收集污泥焦，输送至污泥焦储罐5-2储存，开启电动污泥焦阀门，自动投加污泥焦进炉膛，实现污泥焦能源利用和烟气脱硝。
某印染厂锅炉烟气NOx平均浓度为380mg/m3。采用本工艺实现污泥资源化利用和烟气脱硝。
1)启动自动控制单元6电源，自动控制单元6输出指令至热解反应器2-2温控装置2-3，升温至500℃。随后自动控制单元6输出指令至引风机2-1、电动污泥焦投加阀门5-3、固体颗粒输送泵1-2，开启引风机2-1将500℃含氧量为5％的热烟气引入热解反应器2-2，同时开启固体颗粒输送泵1-2将含水率10％粒径为1mm的污泥输送至热解反应器2-2，两者在反应器中顺流接触，污泥发生热解，生成热解气和污泥焦。
2)自动控制单元6的可编程逻辑控制模块6-1接收到烟气分析模块6-2测量的NOx浓度数据，当满足NOx去除率低于50％时，自动控制单元6控制发出指令增大固体颗粒输送泵1-2功率，增加污泥进料量，在数据恢复正常时恢复初始值。
3)自动控制单元6输出指令至防爆风机4-1、喷枪4-2，污泥热解气和热烟气的混合气体依次通过旋风除尘器3-1和布袋除尘器3-2，由防爆风机4-1增压输送，经第二热解气输送管输送至喷枪4-2，喷射入炉膛温度为850℃、空气过剩系数0.8的再燃烧区，实现热解气能源利用和烟气脱硝。
4)自动控制单元6输出指令至第一皮带输送机5-4、第二皮带输送机5-1、电动污泥焦投加阀门5-3，由置于热解反应器2-2、旋风除尘器3-1、布袋除尘器3-2底部的第一皮带输送机5-4、第二皮带输送机5-1收集污泥焦，输送至污泥焦储罐5-2储存，开启电动污泥焦投加阀门5-3，自动投加污泥焦进炉膛温度为850℃、空气过剩系数0.8的再燃烧区，实现污泥焦能源利用和烟气脱硝。
烟气净化后，NOx平均排放浓度为95mg/m3，脱硝率达到75％，烟气净化后NOx达标排放。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种污泥资源化利用装置，其特征在于：包括污泥储存输送单元、热解反应单元、除尘单元、热解气喷射单元、工业锅炉或者工业窑炉、污泥焦收集和投加单元、自动控制单元，自动控制单元控制上述单元工作；
污泥储存输送单元、热解反应单元、除尘单元、热解气喷射单元、工业锅炉或者工业窑炉依次连接，污泥储存输送单元与热解反应单元之间设有输泥管，热解反应单元与除尘单元之间设有第一热解气输送管，工业锅炉或者工业窑炉与热解反应单元之间设有烟气输送管，热解反应单元还设有污泥焦出口，污泥焦出口连接于污泥焦收集和投加单元，除尘单元与热解气喷射单元之间设有第二热解气输送管，热解气喷射单元设有喷枪，喷枪位于工业锅炉或者工业窑炉的炉膛内部，除尘单元设有粉尘出口，粉尘出口连接于污泥焦收集和投加单元，污泥焦收集和投加单元设有出口，出口连接于工业锅炉或者工业窑炉；
污泥焦收集和投加单元包括第一皮带输送机、第二皮带输送机和污泥焦储罐，第一皮带输送机和第二皮带输送机依次连接，第二皮带输送机连接于污泥焦储罐的入口，第一皮带输送机设置于热解反应单元的污泥焦出口的下方，第二皮带输送机设置于除尘单元的粉尘出口的下方；
污泥焦储罐设有出口，出口处设有电动污泥焦投加阀门，自动控制单元与电动污泥焦投加阀门连接，用于控制电动污泥焦阀门的开启，完成自动投加污泥焦进炉膛；
除尘单元包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器，旋风除尘器的底部设有第一粉尘出口，布袋除尘器的底部设有第二粉尘出口，第一粉尘出口和第二粉尘出口均设置于第二皮带输送机的上方；
热解反应单元包括热解反应器、温控装置和引风机，引风机与烟气输送管连接，温控装置控制热解反应器的温度；
污泥储存输送单元包括污泥储罐和固体颗粒输送泵，固体颗粒输送泵与输泥管连接；
热解气喷射单元还设有防爆风机，防爆风机与第二热解气输送管连接；
自动控制单元包括可编程逻辑控制模块和烟气分析模块，可编程逻辑控制模块接收到烟气分析模块测量的NOx浓度数据，当满足NOx去除率低于50％时，自动控制单元控制发出指令增大固体颗粒输送泵功率，增加污泥进料量。
2.一种采用权利要求1所述的装置的污泥资源化利用方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一、来自工业锅炉或者工业窑炉的热烟气由烟气输送管导入热解反应单元，与来自污泥储存输送单元的污泥颗粒在热解反应单元中顺流接触，污泥颗粒吸收热量在缺氧条件下热解产生热解气和污泥焦；
步骤二、生成的热解气随烟气流出热解反应单元，经过除尘单元后，作为燃料和气体脱硝剂，由热解气喷射单元送入工业锅炉或者工业窑炉的炉膛再燃烧区；
步骤三、生成的污泥焦经污泥焦收集和投加单元后，作为燃料和固体脱硝剂，投加进工业锅炉或者工业窑炉的炉膛燃烧区；
其中步骤一中热解反应单元的热烟气温度为400-600℃，氧含量为1-10％；热解反应单元的反应温度为400-600℃；污泥颗粒为市政污泥，含水率为10-50％，粒径为0.1-1mm；步骤二中热解气和烟气混合气送入工业锅炉或者工业窑炉的炉膛燃烧区为再燃烧区，温度为850-1050℃，空气过剩系数0.7-1。
CN201711166042.2A 2017-11-21 2017-11-21 一种污泥资源化利用装置及其方法 Active CN107879585B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711166042.2A CN107879585B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种污泥资源化利用装置及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711166042.2A CN107879585B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种污泥资源化利用装置及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107879585A CN107879585A (zh) 2018-04-06
CN107879585B true CN107879585B (zh) 2021-07-16

Family

ID=61778343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711166042.2A Active CN107879585B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种污泥资源化利用装置及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107879585B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110590119B (zh) * 2019-10-16 2022-01-28 生态环境部华南环境科学研究所 一种污泥多级资源化的综合利用方法及其利用系统
CN111623352A (zh) * 2020-05-08 2020-09-04 东南大学 一种低热值高灰污泥自持焚烧系统及方法
CN112892206B (zh) * 2021-03-23 2022-05-06 四川大学 生物质快速热解及热解气燃烧烟气脱硝耦合方法与装置
CN113280353A (zh) * 2021-05-28 2021-08-20 上海交通大学 一种污泥处理与燃煤NOx减排一体化装置及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102980196B (zh) * 2012-12-12 2015-04-15 山东大学 一种污泥破碎热解资源化利用的装置及工艺
JP6243805B2 (ja) * 2014-06-24 2017-12-06 株式会社神鋼環境ソリューション 汚泥の燃焼方法および汚泥用の燃焼炉
CN106090926B (zh) * 2016-06-24 2018-06-19 湖北合加环境设备有限公司 一种电渗透污泥高干脱水与焚烧组合处理污泥方法
CN107200458B (zh) * 2017-07-03 2019-11-29 浙江宜可欧环保科技有限公司 一种市政污泥处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107879585A (zh) 2018-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019095964A1 (zh) 一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理方法与装置
CN107879585B (zh) 一种污泥资源化利用装置及其方法
CN203791331U (zh) 一种水泥窑协同处理城市生活垃圾的系统
CN1270988C (zh) 污泥焚烧处理方法及污泥焚烧处理系统
CN103934254B (zh) 一种水泥窑协同处理城市生活垃圾的系统及方法
CN109945211B (zh) 一种半焦热解废气废液的焚烧处理方法及系统
WO2018192564A1 (zh) 一种生活垃圾热解焚烧装置烟气净化系统
CN105066135A (zh) 一种小型垃圾气化催化裂解的工艺方法及其设备
CN212188526U (zh) 一种污泥处理后的烟气处理系统
CN113587117B (zh) 一种无害化处置污泥的系统及方法
CN205351332U (zh) 一种生活垃圾环保焚烧炉
CN203653400U (zh) 一种污泥干化焚烧发电一体化系统
CN203628675U (zh) 喷淋型污泥干化焚烧过滤装置
CN211161155U (zh) 一种高含水生活垃圾快速资源化清洁处理系统
CN108426250A (zh) 一种生活垃圾气化熔融发电系统
CN111878835A (zh) 含碳固废燃烧利用与烧结烟气净化处理的耦合工艺及系统
CN103406331A (zh) 一种畜禽养殖业污染物的处理工艺及其处理装置
CN203448381U (zh) 一种畜禽养殖业污染物的处理装置
CN203036646U (zh) 一种含油污泥焚烧处理系统
CN211119367U (zh) 生活垃圾与污泥以废治废的综合处理系统
CN212651583U (zh) 一种双循环式活性炭分离解析的垃圾焚烧烟气处理系统
CN211232880U (zh) 一种高、低热值危险废弃物协同焚烧熔融无害化处理系统
CN211060139U (zh) 一种加压流化床含油污泥焚烧系统
CN109579014B (zh) 城市垃圾处理系统及方法
CN111765479A (zh) 一种有效抑制固废焚烧烟气中二噁英的工艺方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant