CN218672213U - 一种含油污泥资源化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种含油污泥资源化处理系统，其用较低的成本完成对含油污泥完全资源化处理，且工艺简单，易于推广。其通过阶梯式富氧侧吹熔炼炉，在炉腔内自上而下依次设置干化区、热解区、熔融区，含油污泥被送入到阶梯式富氧侧吹熔炼炉内部后，进行干化、热解、熔融，无需专有的燃烧设备，即可对污泥进行彻底分解，通过在熔融区添加包括石英石和石灰石的配料，使污泥残留物以玻璃体方式无害化处理，污泥中的重金属等无机污染物质经过氧化后在最后形成的玻璃体中得到固化，含有污泥中的有机物经过热解区的分解，后进入到熔融区在1300℃及以上的温度下进行燃烧，确保分解彻底。

Description

一种含油污泥资源化处理系统

技术领域

本实用新型涉及含油污泥处理技术领域，具体为一种含油污泥资源化处理系统。

背景技术

在日常的生产生活中，有很多场景，如钢铁厂、炼油厂、油田开采或者生活垃圾处理等场景下，都会产生含油污泥。含油污泥中含有大量的油，也可能含有病原菌、寄生虫(卵)、农药残留、微生物、石油类、对多氯代二苯并二恶英/多氯代二苯并呋喃等等有毒有害物质。必须经过无害化处理，才能降低避免环境污染的问题发生。

现有技术中，对于含油污泥比较常规的方法有：热解法、生物法、焚烧法等方法，但是焚烧法会产生大量的二次危废，生物法周期较长，热解法装置复杂，单次处理量少，由于这些问题导致整体上对含有污泥的处理成本高。

实用新型内容

为了解决现有的对含有污泥无害化处理方法中，存在处理成本较高的问题，本实用新型提供一种含油污泥资源化处理系统，其用较低的成本完成对含油污泥完全资源化处理，且工艺简单，易于推广。

本实用新型的技术方案是这样的：一种含油污泥资源化处理系统，其特征在于，其包括：依次连接的阶梯式富氧侧吹熔炼炉、一级除尘装置、烟气冷凝设备、燃烧室和尾气净化系统；

所述阶梯式富氧侧吹熔炼炉包括：炉体和炉腔，所述炉体的顶部设置物料入口和排烟口；所述物料入口和所述排烟口分别连通所述炉腔；在所述炉腔中，自下而上依次设置炉缸、熔融区、热解区和干化区；

所述熔融区温度设置为1300℃，所述热解区的温度设置为600℃，所述干化区温度设置为300度；

所述炉缸的侧壁上分别设置放渣口和放金属口；

所述熔融区和所述炉缸之间设置进风区；所述进风区设置富氧风入口，所述富氧风入口连通氧气供给装置，自下而上为所述熔融区提供燃烧用氧气；

所述熔融区连通燃烧物料供给装置和配料供给装置，送入所述熔融区的配料包括：石英石和石灰石，所述熔融区使用的燃烧物料为冶金焦；

所述排烟口连通一级除尘装置和烟气冷凝设备；所述烟气冷凝设备的冷凝气排放口连接所述燃烧室，所述烟气冷凝设备的排液口连通离心分离装置；

所述离心分离装置的废水排出口连接废水处理系统，排油口连通所述燃烧室的燃料入口；

所述烟气冷凝设备的不凝气排放口连通所述燃烧室，所述燃烧室的烟气出口连通所述尾气净化系统。

其进一步特征在于：

所述烟气冷凝设备基于焦油冷凝器实现；所述一级除尘装置基于旋风除尘器实现；所述尾气净化系统包括依次连接的急冷塔、布袋除尘、脱硫系统和SCR脱硝系统；

所述放渣口连通冷却设备；所述放金属口连通金属回收设备；

所述分隔结构包括：水夹套冷却双向格栅结构；

所述炉体外部设置钢水套；所述燃烧室包括：二燃室或RTO；

当所述燃烧室为二燃室时，焚烧后烟气，送入热回收系统，回收的热量用于生产热水或蒸汽进行使用；

当所述燃烧室为RTO时，将RTO的出口烟气热量回收，用于对RTO进口烟气的升温。

本实用新型提供的一种含油污泥资源化处理系统，其通过阶梯式富氧侧吹熔炼炉，在炉腔内自上而下依次设置干化区、热解区、熔融区，含油污泥被送入到阶梯式富氧侧吹熔炼炉内部后，进行干化、热解、熔融，无需专有的燃烧设备，即可对污泥进行彻底分解，通过在熔融区添加包括石英石和石灰石的配料，使污泥残留物以玻璃体方式无害化处理，确保不会有残留污泥，无需对残留污泥进行二次处理；污泥中的重金属等无机污染物质经过氧化后在最后形成的玻璃体中得到固化，满足相关的国家标准进行资源化利用，无需对重金属进行二次处理，降低了系统运行成；含有污泥中的有机物经过热解区的分解，后进入到熔融区在1300℃及以上的温度下进行燃烧，确保分解彻底，少量残留通过燃烧室进行二次燃烧，即可确保烟气中的有机物含量达到排放标准，无需对烟气中的有机物进行更多轮次的处理，降低了系统运行成本；本申请中，基于阶梯式富氧侧吹熔炼炉处理含油污泥，每次可以大量投入待处理污泥的物料，单次处理量较大，且处理周期短，处理效率高；同时每次待处理污泥可以按照预设频率持续投送到炉腔内部，可以持续对污泥进行处理，进一步提高了处理效率。

附图说明

图1为含油污泥资源化处理系统的实施例。

具体实施方式

如图1所示，本申请包括一种含油污泥资源化处理系统，其包括：依次连接的阶梯式富氧侧吹熔炼炉、一级除尘装置15、烟气冷凝设备16、燃烧室18和尾气净化系统。

阶梯式富氧侧吹熔炼炉包括：炉体1和炉腔，炉体1的顶部设置物料入口2和排烟口8；物料入口2和排烟口8分别连通炉腔；在炉腔中，自下而上依次设置炉缸7、熔融区5、热解区4和干化区3；

熔融区5温度设置为1300℃，热解区4的温度设置为600℃，干化区3温度设置为300度；

炉缸7的侧壁上分别设置放渣口9和放金属口10；放渣口9连通冷却设备14；放金属口10连通金属回收设备24；

阶梯式富氧侧吹熔炼炉外部设置热回收结构对燃烧产生的热量进行回收；本实施例中，炉体1外部设置钢水套（图中未标记），对炉体散热进行回收生产蒸汽或热水，降低系统运行成本。

熔融区5和炉缸7之间设置进风区6，熔融区5底部设置炉腹角形成物料的自支撑及水冷夹套分隔结构5-1确保块状物料不会进入进风区6；分隔结构5-1包括：水夹套冷却双向格栅结构。

进风区6设置富氧风入口11，富氧风入口11连通氧气供给装置（图中未标记），自下而上为熔融区5提供燃烧用氧气；

熔融区5通过助燃物了入口12连通燃烧物料供给装置，通过配料入口13连通配料供给装置，送入熔融区5的配料包括：石英石和石灰石，熔融区5使用的燃烧物料为冶金焦；

排烟口8连通一级除尘装置15和烟气冷凝设备16；烟气冷凝设备16的冷凝气排放口连接燃烧室18，本实施例中，烟气冷凝设备16基于焦油冷凝器实现，一级除尘装置15基于旋风除尘器实现。

焦油冷凝器的排液口连通离心分离装置17；焦油冷凝器的不凝气排放口连通燃烧室18，燃烧室18的烟气出口连通尾气净化系统。

离心分离装置17的废水排出口连接废水处理系统23，排油口连通燃烧室18的燃料入口；

尾气净化系统使用现有技术中的尾气净化系统实现即可，本实施例中，尾气净化系统包括依次连接的急冷塔19、布袋除尘器20、脱硫系统21和SCR脱硝系统22。

本申请中，阶梯式富氧侧吹熔炼炉排出的烟气在燃烧室18中进行二次燃烧，产生的热量回收到系统中，进行二次利用。具体实现时，燃烧室18的实现方式包括：二燃室或RTO(Regenerative Thermal Oxidizer，蓄热式氧化炉)；

当燃烧室18基于二燃室实现时，焚烧后烟气，送入热回收系统，回收的热量用于生产热水或蒸汽进行使用；

当燃烧室18为基于RTO实现时，将RTO的出口烟气热量回收，用于对RTO进口烟气的升温。

通过对燃烧室18的热量回收，进一步降低系统运行的总成本。

本申请中的含油污泥资源化处理系统，系统结构简单，构建成本较低，适用于各种不同的使用场景下。

基于上述含油污泥资源化处理系统实现的含油污泥资源化处理方法，其包括以下步骤。

S1：将待处理污泥，经过脱水工序后，处理为柱形物料；

本事实例中，炉膛总高度4m~5m，脱水后的待处理污泥的柱形物料高度为15cm，送入炉膛内的物料呈料柱式防止，与熔炼烟气进行对流换热，进行资源化处理，基于申请的技术方案，单次处理量非常大，极大地提高了处理效率。

S2：将待处理污泥按照预设的投送频率，持续送入阶梯式富氧侧吹熔炼炉，物料自上而下依次进入阶梯式富氧侧吹熔炼炉的干化区3、热解区4、熔融区5和炉缸7；

熔融区5温度设置为1300℃，热解区4的温度设置为600℃，干化区3温度设置为300度；

热解区4产生的烟气送入干化区3，对干化区3的物料进行干化处理，干化区采用热解区出来的600℃左右的热烟气进行湿物料的干化，干化区排出的烟气温度300至400℃；熔融区5产生的1100℃左右的热烟气送入热解区4，对热解区4内的物料的热解工序提供能量，干化后的物料进行热解，使含油污泥中的油类物质热解挥发至烟气中。

S3：待处理污泥在干化区3被干化后，进入热解区4。

S4：在热解区4中，待处理污泥中的有机物进行高温热解，热解后的有机物进入烟气，残留的有机物、热解后分解出来的油和待处理污泥一起向下进入熔融区5。

S5：熔融区5中，引入补充助燃的富氧风和冶金焦，基于冶金焦，待处理污泥在1300℃及以上的燃烧温度下进行氧化燃烧，对有待处理污泥中残留的有机物进行彻底分解；

待处理污泥中的无机污染物在高温燃烧后融解以及生成金属氧化物，金属氧化物与补充到熔融区5的配料一起生成液态熔融物；液态金属和液态熔融物无一起以导入到炉缸7中；

配料包括：石英石和石灰石。

S6：在炉缸7中，液态金属和液态熔融物自然分层，液态金属导出炉缸7，作为金属回收；

含有固化金属氧化物的液态熔融物导出炉缸7后，经过冷却生成玻璃体。

经过本申请技术方案处理后的含油污泥，通过在熔融区添加包括石英石和石灰石的配料，使污泥残留物以玻璃体方式无害化处理，确保不会有残留污泥，无需对残留污泥再进行二次处理；污泥中的重金属等无机污染物质经过氧化后在最后形成的玻璃体中得到固化，满足相关的国家标准进行资源化利用，无需对重金属进行二次处理，降低了系统运行成。

S7：所述阶梯式富氧侧吹熔炼炉产生的烟气经过除尘处理后送入冷凝设备进行冷凝处理；

冷凝处理后生成的不凝气经过二次燃烧，对烟气中的有机物和二噁英等有害物质进行二次分解以及对烟气中的可燃性气体进行燃烧处理；烟气中的有机物经过熔融区5高温分解后的烟气中的有机物含量极低，通过二次燃烧即使有机物含量可达到排放标准，无需再设置其他的有机物处理设备；

冷凝处理后的液态冷凝液，送入分离装置进行分离得到重质油、轻质油和废水，重质油即焦油可以与轻质油一起当做燃料送入燃烧室18中助燃，也可以进行资源化利用，单独出售，产生额外收益；废水送入水处理系统，废水处理系统使用现有技术中的垃圾处理系统中的废水处理系统实现即可；轻质油作为燃烧室18升温补充燃料。

S8：二次燃烧后的烟气送入烟气净化系统中，经过净化达到排放标准后排放。

使用本实用新型的技术方案后，含油污泥以金属、玻璃体、重质油、轻质油和废水和烟气的形式彻底分解，完金属、重质油、轻质油以可利用资源的行驶回收，玻璃体可以无害化填埋，经过高温溶解后产生的废水和烟气中有害物质含量较少，使用现有技术中的简单的废水处理系统和烟气处理系统处理即可达到排放标准，本申请的资源化处理系统和方法可以用较低的成本完成对含油污泥完全资源化处理，且工艺简单，适用于各种不同的含油污泥处理场合。

Claims (6)

1.一种含油污泥资源化处理系统，其特征在于，其包括：依次连接的阶梯式富氧侧吹熔炼炉、一级除尘装置、烟气冷凝设备、燃烧室和尾气净化系统；

所述阶梯式富氧侧吹熔炼炉包括：炉体和炉腔，所述炉体的顶部设置物料入口和排烟口；所述物料入口和所述排烟口分别连通所述炉腔；在所述炉腔中，自下而上依次设置炉缸、熔融区、热解区和干化区；

所述熔融区温度设置为1300℃，所述热解区的温度设置为600℃，所述干化区温度设置为300度；

所述炉缸的侧壁上分别设置放渣口和放金属口；

所述熔融区和所述炉缸之间设置进风区；所述进风区设置富氧风入口，所述富氧风入口连通氧气供给装置，自下而上为所述熔融区提供燃烧用氧气；

所述熔融区连通燃烧物料供给装置和配料供给装置，所述配料供给装置包括：石英石和石灰石的配料供给装置；

所述排烟口连通一级除尘装置和烟气冷凝设备；所述烟气冷凝设备的冷凝气排放口连接所述燃烧室，所述烟气冷凝设备的排液口连通离心分离装置；

所述离心分离装置的废水排出口连接废水处理系统，排油口连通所述燃烧室的燃料入口；

所述烟气冷凝设备的不凝气排放口连通所述燃烧室，所述燃烧室的烟气出口连通所述尾气净化系统。

2.根据权利要求1所述一种含油污泥资源化处理系统，其特征在于：所述烟气冷凝设备基于焦油冷凝器实现；所述一级除尘装置基于旋风除尘器实现；所述尾气净化系统包括依次连接的急冷塔、布袋除尘器、脱硫系统和SCR脱硝系统。

3.根据权利要求1所述一种含油污泥资源化处理系统，其特征在于：所述放渣口连通冷却设备；所述放金属口连通金属回收设备。

4.根据权利要求1所述一种含油污泥资源化处理系统，其特征在于：所述熔融区的底部设置水冷夹套分隔结构，所述分隔结构包括：水夹套冷却双向格栅结构。

5.根据权利要求1所述一种含油污泥资源化处理系统，其特征在于：所述炉体外部设置钢水套；所述燃烧室包括：二燃室或RTO；

当所述燃烧室为二燃室时，焚烧后烟气，送入热回收系统，回收的热量用于生产热水或蒸汽进行使用；

当所述燃烧室为RTO时，将RTO的出口烟气热量回收，用于对RTO进口烟气的升温。

6.根据权利要求1所述一种含油污泥资源化处理系统，其特征在于：所述燃烧物料供给装置为冶金焦供给装置。

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