CN213777746U - 一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置 - Google Patents
一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213777746U CN213777746U CN202021698680.6U CN202021698680U CN213777746U CN 213777746 U CN213777746 U CN 213777746U CN 202021698680 U CN202021698680 U CN 202021698680U CN 213777746 U CN213777746 U CN 213777746U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tail gas
- sludge
- ozone
- sludge incineration
- recycling
- 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
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，在臭氧接触池的顶部的设置尾气收集管，其特征在于尾气收集管连接至尾气存储罐，尾气存储罐通过尾气输送管道连接至污泥焚烧炉，尾气输送管道中设置增压设备；污泥焚烧尾气回用系统包括设置在污泥焚烧炉的排烟口的烟气除尘器，与烟气除尘器连接的烟气冷却器、压缩机和CO2捕集与封存装置，CO2捕集与封存装置通过CO2回流管连接至污泥焚烧炉前端。本实用新型节省了臭氧尾气破坏处理成本和纯氧制备成本；同时，污泥焚烧尾气为CO2，可进行回收利用，解决了因污泥焚烧烟气成分复杂和处理难度大导致的处理成本高的问题。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，属于市政排水或者环境工程技术领域。本实用新型适用于采用臭氧氧化系统和污泥焚烧工艺、且有能源回收利用及低碳运行需求的污水处理厂。
背景技术
臭氧具有极强的氧化能力，净化效果好，可以在较短的时间内使废水中的难降解污染物降低到允许排放浓度，还能消除废水中致癌性的卤代有机物前体，越来越多的用于市政污水厂深度处理。
一般用于污水处理的臭氧往往产生于氧气源，臭氧与污水接触氧化后，臭气尾气中氧气（尾氧）含量高达80%以上。此外，臭氧尾气中还含有约10%的残余臭氧和CO2。由于臭氧具有毒性，空气中臭氧浓度达到0.1mg/m3时就对人的眼睛、鼻、喉及呼吸道产生刺激作用。规范要求，臭氧尾气不能直接排放大气，需经过尾气破坏器破坏分解后才能排放。目前已采用的臭氧尾气破坏装置主要有臭氧热力破坏和催化破坏两种。但是，普通的热力破坏装置存在大量消耗能源的缺点，且尾气排放时温度很高，易造成新的热污染；催化破坏装置的除湿效果差，催化剂易中毒、受潮失效，处理臭氧尾气稳定性较差，成本较高。此外，经过尾气破坏装置后，富氧的尾气将直接排入大气，造成了大量浪费。因此，急需开发一种新的臭氧尾气破坏或回收利用的方法。
城市污泥是城市污水处理厂的副产物，目前我国每年产生的干污泥大约 1.3×106 t，并以大约 10%的速率在增加，污泥如果处理不好会引发二次污染进而造成更大的环境污染。以污泥焚烧为核心的处理处置方法是目前污泥处置最安全彻底的方法，逐渐成为我国市政污泥处置的主流技术。污泥焚烧是将污泥送入焚烧炉焚烧，在800-1000℃的高温下，污泥中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈化学反应，释放出热量并转化为高温的可燃气和少量性质稳定的固体残渣。目前，污泥焚烧的助燃剂为空气，空气中氧气含量约占21%，氮气约占78%，空气助燃的情况下，污泥焚烧存在燃烧不彻底、燃烧尾气氮氧化物含量大、成分复杂、含有二噁英等致癌物质、处理难度大等问题。
有研究表明，污泥纯氧焚烧可以大幅减少焚烧烟气中氮氧化物和致癌物质的产生，可大大降低焚烧尾气的处理成本。但若采用纯氧燃烧，由于纯氧制备成本较高，且空分制氧设备能耗大，将大大增加污泥焚烧运行成本，因此目前尚未有纯氧应用于污泥焚烧的报道。因此，急需开发低成本的纯氧制备方法，推动纯氧在污泥焚烧中的推广应用，同时降低污泥焚烧尾气的处理难度和成本。
污水处理行业的碳排放量已被公认为是前十大碳排放行业之一，同时，污水处理厂也是潜在的能源中心，充分挖掘污水厂中的能源，并进行再生利用，有利于污水厂低碳运行。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，充分挖掘臭氧尾气的利用价值，将其回收利用于污泥焚烧，将臭氧尾气中的高浓度氧气和回流至焚烧炉前端的CO2控制在一定比例，免去了臭氧尾气处理成本，同时大大提高了污泥焚烧的效率，尾气中生成的CO2不用分离就可以捕集高浓度的CO2并进行回用，实现了臭氧尾气和焚烧尾气的近零排放。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，在臭氧接触池的顶部的设置尾气收集管，其特征在于尾气收集管连接至尾气存储罐，尾气存储罐通过尾气输送管道连接至污泥焚烧炉，尾气输送管道中设置增压设备；污泥焚烧尾气回用系统包括设置在污泥焚烧炉的排烟口的烟气除尘器，与烟气除尘器连接的烟气冷却器、压缩机和CO2捕集与封存装置， CO2捕集与封存装置通过CO2回流管连接至污泥焚烧炉前端。
进一步地，尾气收集管上设有抽气风机，抽气风机用于将臭氧接触池池顶集聚的尾气抽至尾气储存罐中储存。
进一步地，臭氧接触池的顶部的尾气收集管上设置双向压力平衡阀，用于平衡臭氧接触池的压力。
进一步地，尾气输送管上设置有气体流量计，用于监测再生尾气的流量。
进一步地，尾气输送管道上设有安全阀，用于平衡尾气回用系统的压力。
尾气收集管用于收集臭氧接触氧化后产生的尾气，尾气收集系统将收集的臭氧尾气通入污泥焚烧系统，通过污泥焚烧尾气回用系统将焚烧尾气中的CO2进行收集，然后通过CO2捕集与封存装置捕集及储存纯化的CO2，实现臭氧尾气和污泥焚烧尾气近零排放；回收的CO2部分回流于污泥焚烧系统前端。
本实用新型的一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧实现尾气近零排放的方法，主要包括三方面功能：（1）在污水厂中进行能源回收，在不影响污水厂正常运行的条件下，充分利用臭氧接触氧化池的尾气，变废为宝，节能降耗，进一步促进低碳运行；（2）臭氧尾气用于污泥焚烧，提高污泥焚烧效率，实现污染物最大限度无害化；（3）臭氧尾气用于污泥焚烧后产生的尾气主要为CO2，部分CO2回流至焚烧炉前，促进焚烧，其余CO2经过捕集纯化后利用于农业、食品保鲜、清洗等方面，实现了焚烧尾气近零排放。
附图说明
图1为一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧实现尾气近零排放的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型的一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，在臭氧接触池1的顶部的设置尾气收集管，用于臭氧接触氧化后产生的尾气，尾气收集系统将收集的臭氧尾气通入污泥焚烧系统，通过污泥焚烧尾气回用系统将焚烧尾气中的CO2进行收集，然后通过CO2捕集与封存装置捕集及储存纯化的CO2，部分CO2回流至焚烧炉前，促进焚烧，其余CO2经过捕集纯化后利用于农业、食品保鲜、清洗等方面，实现臭氧尾气和污泥焚烧尾气近零排放。
进一步地，所述的尾气收集系统包括尾气存储罐2，所述尾气存储罐2通过尾气收集管与臭氧接触池1连接，尾气存储罐2通过尾气输送管道连接至污泥焚烧炉3，尾气输送管道中设置增压设备9；污泥焚烧尾气回用系统包括设置在污泥焚烧炉3的排烟口的烟气除尘器5，与烟气除尘器5连接的烟气冷却器6、压缩机7和CO2捕集与封存装置8，CO2捕集与封存装置8通过CO2回流管与污泥焚烧炉3连接。
进一步地，所述的尾气收集管设在臭氧接触池的顶部，管材应耐臭氧腐蚀。
进一步地，尾气收集管上设有抽气风机4，抽气风机用于将臭氧接触池池顶集聚的尾气抽至尾气储存罐中储存。
进一步地，臭氧接触池的顶部的尾气收集管上设置双向压力平衡阀11，用于平衡臭氧接触池的压力。
进一步地，尾气输送管和CO2回流管上气体流量计10，用于监测再生尾气的流量。
进一步地，尾气输送管道上臭氧存储罐后端设有安全阀12，用于平衡尾气回用系统的压力。当臭氧尾气回用系统压力大于最大安全设定值时，设置在臭氧尾气输送管上的安全阀自动打开，直到臭氧尾气回用系统压力等于安全设定值，安全阀自动关闭；当尾气回用系统压力小于最小安全设定值时，增压设备自动停止工作，直到尾气回用系统压力等于安全设定值，增压设备再自动开始工作。
所述的尾气输送管用于将再生得到的氧气传输到污泥焚烧装置。
所述的臭氧尾气回收系统中涉及的设备和管道均需耐臭氧腐蚀。
所述的臭氧尾气回用系统包括污泥进料口、进气口、污泥焚烧炉等。
所述的污泥进料口用于将污水厂处理过的污泥送入污泥焚烧炉。
所述的进气口用于将臭氧尾气通入污泥焚烧炉。
所述的污泥焚烧炉3用于污泥焚烧。污泥从污泥进料口14进入污泥焚烧炉3当污泥达到着火温度后，污泥中的挥发分首先析出燃烧。在高浓度氧气的作用，焚烧装置内温度迅速升高，污泥充分燃烧，产生的无机灰渣在1500℃的高温下进一步熔融焚烧，未燃尽的气体和二噁英等致癌气体也充分燃烧降解，实现彻底无害化。熔融后的灰渣和金属经出口排出。
所述的烟气除尘器用于接收污泥焚烧炉排出的高温烟气，并脱除烟气中的飞灰，脱除的飞灰通过飞灰回融管道13送回到污泥焚烧装置继续熔融处理。
所述的烟气冷却器用于冷却高温烟气，凝结水由下部排出。
所述的压缩机为压缩净化设备，可将烟气中的氮氧化物和硫化物压缩液化后去除，得到纯化的CO2气体。
所述的CO2捕集与封存装置用于储存纯化的CO2，可用于农业、食品保鲜、清洗等。
所述的CO2回流管用于将部分CO2回流于污泥焚烧炉前端，回流管上设气体流量计，将焚烧炉内CO2浓度控制在10-15%，CO2与臭氧尾气中高浓度的氧气组合在一起，可以大大促进污泥焚烧，炉膛温度升高更快，燃烧也更彻底，污泥减量化效果明显，污染物生成量大大减少，促进燃烧。
臭氧接触池产生的尾气中，氧气约占80%，其他余臭氧、H2O和CO2约占20%。将臭氧尾气收集后送入污泥焚烧炉，臭氧尾气作为助燃剂，大大促进了污泥焚烧效率，减少了氮氧化物和二噁英等致癌物质的生成量；更重要的是，臭氧尾气焚烧污泥产生的尾气主要成分为CO2，CO2部分可以回流至焚烧炉前，促进焚烧，其余可以经过简单捕集纯化后利用于农业、食品保鲜、清洗等方面，实现了焚烧尾气近零排放。
应用价值
污水处理厂设计规模：12万m3/d，臭氧投加量：15mg/L，即1800 kg/d；臭氧浓度：10Wt/％（一般为８Wt/％～13 Wt/％）；需氧量：18000 kg/d；尾气回收系统氧气消耗：10%；可回收氧气量：18000 kg/d ×（１－10 Wt/％）×（１－10％）＝14580 kg/d = 14.58 t/d；
液氧单价：按800元/t计（价格随季节变化，800-2000元/t）；
可节省费用：11664 元/d ≈425 万元/a；
可节约水处理费用：0.097 元/m3，增加深度处理的污水厂日常处理费用约2.0元/m3，则可节约运行成本约5%。
Claims (5)
1.一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，在臭氧接触池的顶部的设置尾气收集管，其特征在于尾气收集管连接至尾气存储罐，尾气存储罐通过尾气输送管道连接至污泥焚烧炉，尾气输送管道中设置增压设备；污泥焚烧尾气回用系统包括设置在污泥焚烧炉的排烟口的烟气除尘器，与烟气除尘器连接的烟气冷却器、压缩机和CO2捕集与封存装置， CO2捕集与封存装置通过CO2回流管连接至污泥焚烧炉前端。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，其特征在于，尾气收集管上设有抽气风机。
3.根据权利要求1所述的一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，其特征在于，臭氧接触池的顶部的尾气收集管上设置双向压力平衡阀，用于平衡臭氧接触池的压力。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，其特征在于，所述的尾气输送管道上设置气体流量计，用于监测再生尾气的流量。
5.根据权利要求1所述的一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置，其特征在于，尾气输送管道上设有安全阀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021698680.6U CN213777746U (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021698680.6U CN213777746U (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213777746U true CN213777746U (zh) | 2021-07-23 |
Family
ID=76902767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021698680.6U Active CN213777746U (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213777746U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112161277A (zh) * | 2020-08-14 | 2021-01-01 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的方法 |
-
2020
- 2020-08-14 CN CN202021698680.6U patent/CN213777746U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112161277A (zh) * | 2020-08-14 | 2021-01-01 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2018192564A1 (zh) | 一种生活垃圾热解焚烧装置烟气净化系统 | |
| CN103697482A (zh) | 一种有机废气锅炉热力焚烧处理系统及处理工艺 | |
| CN108977211A (zh) | 一种耦合高温热解气直接燃烧的固体废弃物热解系统 | |
| CN110772969A (zh) | 利用氧化钙抑制固体废物焚烧烟气二噁英类生成的方法 | |
| CN213777746U (zh) | 一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的装置 | |
| CN114623447A (zh) | 一种无二氧化碳排放的垃圾焚烧系统及方法 | |
| CN115178090A (zh) | 燃煤烟气处理系统及方法 | |
| CN205782948U (zh) | 一种垃圾焚烧炉 | |
| CN101822946A (zh) | 低能耗烧结烟气二噁英减排系统及其方法 | |
| CN117138545A (zh) | 一种垃圾焚烧烟气净化装置及净化方法 | |
| CN2880877Y (zh) | 定型机废气燃烧处理装置 | |
| CN216171156U (zh) | 一种节能环保的rto应急废气处理装置 | |
| CN201513900U (zh) | 用射流引射器抽吸聚酯装置尾气进行处理的系统 | |
| CN112161277A (zh) | 一种臭氧尾气回收利用于污泥焚烧的方法 | |
| CN213433606U (zh) | 一种焦及沥青烟尾气处理装置 | |
| CN214233470U (zh) | 一种焚烧烟气超低排放净化处理系统 | |
| CN212157188U (zh) | 城市污泥清洁焚烧系统 | |
| CN113856400A (zh) | 一种节能环保的rto应急废气处理装置及处理方法 | |
| FR2855767A1 (fr) | Carter a cellules independantes apte a contenir des catalyseurs utilises en particulier pour le traitement des oxydes d'azote, de carbone, de metaux lourds et voc, des dioxines et des furannes | |
| CN2505711Y (zh) | 垃圾焚烧处理设备 | |
| CN219674240U (zh) | 一种垃圾烟气余热回收系统 | |
| CN101584966A (zh) | 一种内置化学反应器的联合脱除燃煤可吸入颗粒物及重金属汞的装置及方法 | |
| CN108800158A (zh) | 一种生活垃圾焚烧的烟气耦合系统及工艺 | |
| CN220238227U (zh) | 一种垃圾焚烧炉烟气净化系统 | |
| CN218469096U (zh) | 一种丙烯酸及丙烯酸酯废液焚烧处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |