CN206273803U - 一种污泥炭活化的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环保、节能、废弃物资源化技术领域且公开了一种污泥炭活化的系统，包括干化、粉碎筛分、碳化污泥和活化处理室，市政污泥经过干化装置进入到粉碎筛分装置，所述粉碎筛分装置与热解碳化室连接，所述热解碳化室与冷却出渣器连接，所述冷却出渣器与碳化污泥室连接，所述碳化污泥室与活性剂浸渍室连接。本实用新型碳化尾气中的CO2作为污泥碳活性化的活化剂，可对污泥进行物理预活化，减少活化成本；物理预活化后的污泥再配合化学活化，不仅可以有效提高活化效果，达到复合活化的目的；还可减少活化时间及药剂使用量，节省设备投资和污泥活性炭生产成本；利用碳化系统的尾气作为污泥碳化的预热热源，比普通的干化过程更节能。

Description

一种污泥炭活化的系统

技术领域

本实用新型具体涉及一种污泥炭活化的系统，属于环保、节能、废弃物资源化领域。

背景技术

近年来，随着我国城镇污水处理设施建设规模的不断扩大，市政污水处理过程中产生的剩余污泥量急剧增加。目前我国城市污水处理厂主要使用聚丙烯酰胺调理及机械脱水技术处理剩余污泥，但该技术一般只能将污泥含水率降到70-80%。此含水率下污泥仍然体积庞大，其中所含的大量有机质、重金属和有害微生物易腐化或释放到环境中，对环境造成二次污染，其后续处置仍是污水处理行业面临的难题。

目前，市政污泥的后续处置以卫生填埋为主，由此引发的占用土地、二次污染等问题不断凸显。因此，将污泥变废为宝，使污泥的处理处置具有经济效益，是解决污泥难题的必然之路。污泥资源化的主要方式有土地利用、焚烧发电、制作建材、制备活性炭等。其中，典型市政污泥中含有大量有机物，可用于制备活性炭并用于污染物的吸附净化，越来越受到人们的关注。

市政污泥在被裂解碳化后需要采用物理、化学等方法对其进行活化才能制造成活性炭。利用CO2和空气活化是物理活化的主要方法。通常，该活化方式需采用其他设备或物质来生产CO2，使得污泥活性炭的制备成本大大提高。同时，由于活化效果不佳，污泥活性炭普遍存在吸附性能不足的问题，在实际应用中受到了限制。

因此，寻找一种节能降耗、优化提效的新的活化方法是污泥活性炭得以大规模应用的关键。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种污泥炭活化的系统，碳化尾气中的CO2作为污泥碳活性化的活化剂，可对污泥进行物理预活化，减少活化成本；物理预活化后的污泥再配合化学活化，不仅可以有效提高活化效果，达到复合活化的目的；还可减少活化时间及药剂使用量，节省设备投资和污泥活性炭生产成本；利用碳化系统的尾气作为污泥碳化的预热热源，比普通的干化过程更节能，可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种污泥炭活化的系统，包括干化、粉碎筛分、碳化污泥和活化处理室，市政污泥经过干化装置进入到粉碎筛分装置，所述粉碎筛分装置与热解碳化室连接，所述热解碳化室与冷却出渣器连接，所述冷却出渣器与碳化污泥室连接，所述碳化污泥室与活性剂浸渍室连接，所述活性剂浸渍室与活化处理室连接，所述活化处理室与污泥活性炭室连接，所述热解碳化室通过燃烧尾气与二氧化碳收集器连接，所述二氧化碳收集器与热解碳化室连接，所述热解碳化室通过热烟气与干化装置连接，所述干化装置与烟气净化器连接，所述烟气净化器与引风机连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述市政污泥的含水率为70-80%，所述热解碳化室内部的碳化时间为30-50min。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述活化处理室内部设有物理活化和化学活化。

本实用新型所达到的有益效果是：

①碳化尾气中的CO2作为污泥碳活性化的活化剂，可对污泥进行物理预活化，减少活化成本。

②物理预活化后的污泥再配合化学活化，不仅可以有效提高活化效果，达到复合活化的目的；还可减少活化时间及药剂使用量，节省设备投资和污泥活性炭生产成本。

③利用碳化系统的尾气作为污泥碳化的预热热源，比普通的干化过程更节能。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型实施例所述的一种污泥炭活化的系统整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：请参阅图1，本实用新型一种污泥炭活化的系统，包括干化、粉碎筛分、碳化污泥和活化处理室，市政污泥经过干化装置进入到粉碎筛分装置，所述粉碎筛分装置与热解碳化室连接，所述热解碳化室与冷却出渣器连接，所述冷却出渣器与碳化污泥室连接，所述碳化污泥室与活性剂浸渍室连接，所述活性剂浸渍室与活化处理室连接，所述活化处理室与污泥活性炭室连接，所述热解碳化室通过燃烧尾气与二氧化碳收集器连接，所述二氧化碳收集器与热解碳化室连接，所述热解碳化室通过热烟气与干化装置连接，所述干化装置与烟气净化器连接，所述烟气净化器与引风机连接，所述市政污泥的含水率为70-80%，所述热解碳化室内部的碳化时间为30-50min，污泥重量占混合物百分比40%-85%，机质废弃物占混合物的百分比15%-60%，所述活化处理室内部设有物理活化和化学活化。

需要说明的是，本实用新型为一种污泥炭活化的系统，具体包括以下步骤：

(1)原料的准备：

先对含水率为70-80%的市政脱水污泥进行干化处理，将含水率降至20%以下，经粉碎后过200目筛，得到干化污泥颗粒。

(2)裂解碳化-同步活化

将原料（干化污泥颗粒）输入裂解碳化装置中（采用电以外的物质如生物质燃料作为污泥裂解碳化的热源），以20℃/min的升温速率升温至700-800℃。通过CO2收集装置收集热源物资燃烧尾气中的CO2并去除其中的烟尘或飞灰，随后将收集到的CO2直接输入到裂解炉中，在污泥颗粒裂解碳化的同时对其进行物理活化，停留时间约为30min。

(3)磷酸溶液浸渍

将碳化及初步活化的污泥颗粒冷却至室温后，用30%磷酸浸泡24h，浸渍固液比（污泥质量：磷酸溶液体积）为1:1。

(4)二次活化

将浸渍处理后的碳化污泥烘干后输入活化炉中，以15℃/min的升温速率升温至400-450℃，对碳化污泥进一步活化，碳化时间为30-50min。

(5)清洗

将活化后的碳化污泥冷却至室温，以清水洗涤至pH约为7。

(6)干燥

将步骤5得到的产物置于温度为120℃左右的烘箱中干燥24h后可得污泥活性炭产品。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种污泥炭活化的系统，包括干化、粉碎筛分、碳化污泥和活化处理室，其特征在于，市政污泥经过干化装置进入到粉碎筛分装置，所述粉碎筛分装置与热解碳化室连接，所述热解碳化室与冷却出渣器连接，所述冷却出渣器与碳化污泥室连接，所述碳化污泥室与活性剂浸渍室连接，所述活性剂浸渍室与活化处理室连接，所述活化处理室与污泥活性炭室连接，所述热解碳化室通过燃烧尾气与二氧化碳收集器连接，所述二氧化碳收集器与热解碳化室连接，所述热解碳化室通过热烟气与干化装置连接，所述干化装置与烟气净化器连接，所述烟气净化器与引风机连接。

2.根据权利要求1所述的一种污泥炭活化的系统，其特征在于，所述市政污泥的含水率为70-80%。

3.根据权利要求1所述的一种污泥炭活化的系统，其特征在于，所述热解碳化室内部的碳化时间为30-50min。

4.根据权利要求1所述的一种污泥炭活化的系统，其特征在于，所述活化处理室内部设有物理活化和化学活化。