TWI516315B - Treatment and Treatment System of Oil Desiccation and Contaminated Soil Thermal Desorption - Google Patents

Description

油泥裂解與污染土壤熱脫附合併處理系統

本發明係一種油泥裂解與污染土壤熱脫附合併處理系統，尤指一種同時進行有機污泥、油泥等石化廢棄物熱裂解處理及受有機污染土壤熱脫附處理，並可利用分離出之揮發性有機成份，提供反應所需之熱能，以有效節省能源，而可降低處理費用之油泥裂解與污染土壤熱脫附合併處理系統。

按我國石油煉製業與石化工業之長期發展，為能源自主及經濟繁榮帶來相當大的貢獻。但相對的石油煉製業與石化工業所產生廢棄物之污染，卻也對環境造成極大衝擊。例如：石油煉製業與石化工業供石油、石油製品儲存所設之儲槽中，會殘留大量油泥及有機污泥，必須定期加以清理，而排放出之油泥及有機污泥，若未能妥善處理，會對環境造成污染。然因油泥及有機污泥含水率高，且具臭味，後續處理上頗為不易，故如何杜絕油泥與有機污泥所造成之污染，遂成為業界經營上主要的課題。此外，石油煉製業及石化工業，除了油泥、有機污泥等常態性之污染外，亦常見因生產過程不慎或設備管路老舊，導致化學品洩露，造成土壤污染，亟待加以處理，否則隨著污染範圍擴大，更會危害到週遭環境。

經查，習用油泥、有機污泥之處理方法有：固化處理掩埋、生物處理、淋洗處理、焚化處理等數種，其中以焚化處理較常被採用。但因單純焚化處理過程中，需耗費大量能 源，且會產生大量廢氣；而裂解處理技術則可有效回收部分能源，並將污泥安定化，因此成為急需發展的技術。再受有機污染土壤之處理，以熱脫附處理技術效率最佳，且速度快，為一兼具能源使用效率較高及對環境影響程度較低之一種技術，非常適合台灣地小人稠之區域，但熱脫附處理同樣需要消耗大量能源，在處理成本上亦頗為昂貴，故目前習用油泥、有機污泥及受有機污染土壤之處理上，實存有待加以改進之處。

本發明即係為提供一種同時進行有機污泥、油泥等石化廢棄物熱裂解處理與受有機污染土壤熱脫附處理，並將分離出之揮發性有機成份加以回收，經高溫處理，作為反應所需之熱源，以有效節省能源，進而可降低處理費用之油泥裂解與污染土壤熱脫附合併處理系統。

本發明主要係由：一油泥熱裂解處理系統及一污染土壤熱脫附處理系統組構而成。其中，該油泥熱裂解處理系統係包含：一污泥均質槽、一造粒機、一熱裂解爐、一冷凝器、一油水分離槽及一熱風爐所組成，且係先將有機污泥、油泥等廢棄物經污泥均質槽及造粒機，以調整其質量及分散性後，再送至熱裂解爐，經爐內螺旋葉片加以攪拌，使有機污泥、油泥得在高溫、缺氧條件下進行裂解反應，將其中所含有機成份予分解成較小分子油氣，且油氣得經冷凝器分出裂解油與瓦斯，裂解油可經油水分離槽油水分離後，送至熱風爐燃燒；瓦斯同樣抽送回熱風爐燃燒，以產生高溫熱風，再行送至熱裂解爐內，供作為裂解反應所需熱源。又該污染土壤熱脫附處理系統，則係包含有：一熱脫附爐、一旋風集塵機、一熱交換器及一袋濾機所組成，且該熱脫附爐係與熱裂解爐火箱相連通，使熱 裂解反應所產生之廢熱，得直接排送至熱脫附爐內，以提供熱脫附爐所需之主要熱能，而可將受有機污染土壤，經一進料斗定量送入熱脫附爐內加熱，進行熱脫附反應，使其中所含有機物成份，得在高溫下產生脫附現象，將之自土壤中分離，且經處理後之土壤可直接排出，供回填再利用；而經熱脫附處理之尾氣，在熱脫附爐後方之燃燒室內進行後燃燒，將其中所含部份具揮發性有機物氣體，經高溫燃燒完全氧化，並經旋風集塵機集塵處理後，送至熱交換器，該熱交換器係利用外界空氣與熱脫附爐尾氣進行熱交換回收廢熱，並將回收廢熱之高溫空氣接引至油泥熱裂解處理系統之熱風爐，作為燃燒空氣，以降低熱風爐所需之燃料，有效節省能源，降低處理費用；而經熱交換降溫後之尾氣，可經袋濾機二次集塵處理後排放。

1‧‧‧油泥熱裂解處理系統

11‧‧‧污泥均質槽

12‧‧‧造粒機

13‧‧‧熱裂解爐

14‧‧‧冷凝器

15‧‧‧油水分離槽

16‧‧‧熱風爐

17‧‧‧泵浦

18‧‧‧風車

2‧‧‧污染土壤熱脫附處理系統

21‧‧‧熱脫附爐

211‧‧‧燃燒室

22‧‧‧旋風集塵機

23‧‧‧熱交換器

24‧‧‧袋濾機

25‧‧‧進料斗

第一圖係本發明整體處理系統之示意圖。

第二圖係本發明整體處理系統之流程圖。

茲再將本發明為達成上述發明目的之整體處理系統，配合圖示之實施例，說明如下：

請同時參閱第一、二圖，本發明主要係由：一油泥熱裂解處理系統(1)及一污染土壤熱脫附處理系統(2)組構而成。其中，該油泥熱裂解處理系統(1)係包含：一污泥均質槽(11)、一造粒機(12)、一熱裂解爐(13)、一冷凝器(14)、一油水分離槽(15)及一熱風爐(16)所組成，可供將有機污泥、油泥等石化廢棄物，先行送入污泥均質槽(11)內調勻，以調整其質量，而可利於穩定後續處理操作；並經造粒機(12)調整其分散性後，將之送入熱裂 解爐(13)，該熱裂解爐(13)內設有螺旋葉片，可經一轉軸帶動旋轉，對有機污泥、油泥加以攪拌，使之得在爐內400~500℃之高溫及缺氧條件下，進行裂解反應，將有機污泥、油泥中所含有機成份予分解成較小分子油氣，無機成份則可直接由爐內排出；且油氣得經冷凝器(14)冷凝分出裂解油與未冷凝瓦斯，裂解油可經一泵浦(17)抽送至油水分離槽(15)，經油水分離後送至熱風爐(16)燃燒；瓦斯則經一風車(18)抽送，同樣回至熱風爐(16)燃燒，而可經燃燒後產生高溫熱風(約750~850℃)，並予送入熱裂解爐(13)內，提供作為裂解反應所需之熱源。

污染土壤熱脫附處理系統(2)則係包含有：一熱脫附爐(21)、一旋風集塵機(22)、一熱交換器(23)及一袋濾機(24)所組成，可供將受有機污染之土壤，經一進料斗(25)定量送入熱脫附爐(21)內，進行熱脫附處理，且該熱脫附爐(21)係與熱裂解爐(13)火箱相連通，使經熱裂解反應所產生之廢熱，得直接排送至熱脫附爐(21)內，作為熱脫附爐(21)所需熱能之主要來源；並可視熱脫附反應所需之熱能，補充燃料燃燒，以提升爐內之溫度，使受有機污染土壤中所含有機物成份，得在高溫下(約250~550℃)產生脫附現象，自土壤中分離，且經熱脫附處理後之乾淨土壤，可直接排出爐外，供回填再利用；次將經熱脫附處理之尾氣，在熱脫附爐(21)後方之燃燒室(211)內進行後燃燒，使尾氣中所含部份具揮發性之有機物氣體，經高溫燃燒(約750~850℃)完全氧化，並經旋風集塵機(22)集塵處理後，將之送至熱交換器(23)，該熱交換器(23)係利用外界空氣與熱脫附爐(21)之尾氣進行熱交換回收廢熱，且係接引至油泥熱裂解處理系統(1)之熱風爐(16)，可供將經熱交換回收廢熱之高溫空氣，導入熱風爐(16)內，供作燃燒空氣，以降低熱風爐(16)所需燃 料，而可有效節省能源，降低處理費用；且經熱交換降溫後之尾氣，可再經袋濾機(24)二次集塵處理後排放。

本發明確可藉由油泥熱裂解處理系統(1)與污染土壤熱脫附處理系統(2)，同時進行有機污泥、油泥等石化廢棄物熱裂解處理及受有機污染土壤熱脫附處理，而可提高有機污泥、油泥、受有機污染土壤之處理效率，更可利用將分離出之揮發性有機成份，加以回收，並經高溫燃燒處理，作為熱裂解反應所需之熱源，配合熱裂解反應所產生之廢熱，得排送至熱脫附爐(21)，以提供熱脫附爐(21)之主要熱能，而可有效節省能源，降低處理費用，充分發揮其產業上之利用價值。

本發明之整體合併處理系統設計，僅係針對為達成發明效用所為具體可行之實施例。且諸如此類，舉凡單純元件及處理過程之簡易修飾與變化，而具有相同之發明訴求者，均當同屬本發明之技術範疇。

綜上所述，本發明已明顯具有產業上利用價值，且其藉以達成發明目的之整體系統上設計，亦非屬依先前技術所能輕易完成，更未曾見於刊物或公開實施，應已符合發明專利之申請要件，尚請惠准予專利權。

1‧‧‧油泥熱裂解處理系統

11‧‧‧污泥均質槽

12‧‧‧造粒機

13‧‧‧熱裂解爐

14‧‧‧冷凝器

15‧‧‧油水分離槽

16‧‧‧熱風爐

17‧‧‧泵浦

18‧‧‧風車

2‧‧‧污染土壤熱脫附處理系統

21‧‧‧熱脫附爐

211‧‧‧燃燒室

22‧‧‧旋風集塵機

23‧‧‧熱交換器

24‧‧‧袋濾機

25‧‧‧進料斗

Claims (2)

1. 一種油泥裂解與污染土壤熱脫附合併處理系統，包含：一油泥熱裂解處理系統，係包含一熱裂解爐、一冷凝器、一油水分離槽及一熱風爐，該熱裂解爐得對有機污泥、油泥進行裂解反應，將其中所含有機成份分解成較小分子油氣，使之得經冷凝器分出裂解油與瓦斯，裂解油得經油水分離槽油水分離後送至熱風爐，瓦斯同樣回至熱風爐，加以燃燒產生高溫熱風，以之送入熱裂解爐，供作為裂解反應所需之熱源；及一污染土壤熱脫附處理系統，係包含一熱脫附爐、一旋風集塵機、一熱交換器及一袋濾機，該熱脫附爐係與熱裂解爐火箱相連通，使熱裂解反應所產生之廢熱，可直接排送至熱脫附爐內，供作熱脫附爐所需之主要熱能，用以對受有機污染土壤進行熱脫附反應，將其中所含有機物成份予分離，並將尾氣中具揮發性有機氣體進行後燃燒，又該熱交換器係接引至熱風爐，可將經後燃燒送入之尾氣進行熱交換，並將熱交換高溫空氣導入熱風爐內，作為燃燒空氣，以降低熱風爐所需之燃料，且該旋風集塵機及袋濾機係分別設於熱交換器之前、後段，可供將經後燃燒及熱交換降溫後之尾氣進行二段式集塵處理。
2. 如申請專利範圍第1項所述油泥裂解與污染土壤熱脫附合併處理系統，其中，該熱裂解爐之前段裝設有一污泥均質槽及一造粒機，使有機污泥、油泥等廢棄物，得先行調整其質量及分散性後，再予送入裂解爐內者。