專利名稱：一種組合式污泥處理方法以及所應(yīng)用的干餾設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污泥處理方法技術(shù)領(lǐng)域，同時(shí)，還涉及污泥處理中的干餾設(shè)備技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥的處置一直是困擾污水處理廠正常運(yùn)行的一 個(gè)難題，現(xiàn)行處置方法有三種穩(wěn)定填埋、土地利用、燃燒，污泥的燃燒是"最 徹底"的污泥處置方法。其中以流化床燃燒技術(shù)應(yīng)用最為成功，流化床燃燒技術(shù) 就是脫水污泥經(jīng)過干燥，再在流化床的高溫下(小于85(TC)直接燃燒污泥，流化 床是一種激烈的快速處理方法，。其技術(shù)特點(diǎn)流化層內(nèi)粒子處于激烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 物料傳熱速度快，分散均勻，在短時(shí)間內(nèi)能徹底燃燒，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)部件 少，故障率低。但該工程技術(shù)在應(yīng)用中存在投資大、處理費(fèi)用高、二次污染和污 泥燃燒技術(shù)的能量回收困難等問題， 一般較難適合于中小型污水處理廠污泥的處 理。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是提供一種組合式污泥處理方法，其安全、污 泥處理效果好并有助于降低成本和避免、減輕對(duì)環(huán)境的二次污染。為此，本發(fā)明 采用以下技術(shù)方案它包括以下步驟1) .污泥的半干化，將污泥的含水率降至20%-35%;2) .對(duì)半干化后的污泥進(jìn)行干餾，所述干餾分兩段進(jìn)行，在第一段中，使污泥 中的水分蒸發(fā)，在第二段中，使污泥中的有機(jī)物裂解；3) .對(duì)干餾后的污泥燃燒處理。本發(fā)明所采用的組合式污泥處置技術(shù)是把脫水污泥經(jīng)過半干化、干餾裂解和燃 燒處理技術(shù)結(jié)合起來，分步處理，將含水75%的污泥經(jīng)過處理，無機(jī)物高溫處理 轉(zhuǎn)化為固體殘?jiān)袡C(jī)物轉(zhuǎn)化為C02,H20和可回收資源液態(tài)油。與流化床相比， 本發(fā)明所采用的組合式處置技術(shù)是一種溫和的處理方式。參照下表，本發(fā)明把污 泥處置技術(shù)中半干化、干餾裂解、燃燒技術(shù)揚(yáng)長避短地結(jié)合起來，可以進(jìn)行熱能 綜合理利用進(jìn)行組合。處置技術(shù)應(yīng)用部分避免部分半干化減量化，能源綜合利用粉塵多，易爆，大量揮發(fā) 份逸出，尾氣難處理。干餾裂解把有機(jī)物裂解揮發(fā)，有機(jī) 物和渣分離處理能力小，干餾渣二次 污染，操作難控制。燃燒渣中可燃物燃燒，固定重 金屬離子粉塵多，二次污染，尾氣 難處理，工藝難于控制。污泥處置成功的關(guān)鍵在于處理成本，成本構(gòu)成的最重要因素是能源消耗的數(shù)量 和種類，本方法能夠在能源采用中直接釆用較為廉價(jià)的煤作為燃料，能夠降低成 本。在本發(fā)明中，燃燒階段的尾氣用于干餾階段，在被干餾階段利用后，所述尾 氣又可再用于污泥的半干化處理階段。利用煤燃燒，從高溫到低溫，按照工藝要 求，依次進(jìn)行干流渣燃燒、干餾裂解、半干化處理，熱能得到充分的綜合利用， 各處理技術(shù)合理布局，在增加處理工序時(shí)，不增加處理能耗，煤燃燒熱能平衡使 用，同時(shí)沒有像流化床那樣，需要考慮多余熱能回收問題。本方法可采用大量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，模塊組合，工藝要求低，設(shè)備的投資和維護(hù)成本低，是一種經(jīng)濟(jì)處置方法；本方法工藝彈性大，易控制，可適合每天90噸以下不5同量脫水污泥的處置。同時(shí)在技術(shù)上達(dá)到污泥處置穩(wěn)定化、無害化、減量化、資 源化的目標(biāo)。本發(fā)明另 一個(gè)所要解決的技術(shù)問題是提供一種污泥處理用的干餾設(shè)備，其處理 量大、污泥不易結(jié)塊、有助于節(jié)能和環(huán)保。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它 包括干餾箱，干餾箱中設(shè)有一組或多組用于污泥處理的兩級(jí)干餾器，所述兩級(jí)干 餾器包括第一級(jí)干餾器和第二級(jí)干餾器，第一級(jí)干餾器和第二級(jí)干餾器分別采用 螺旋輸送器作為物料輸送機(jī)構(gòu)，所述第一級(jí)干餾器的螺旋輸送器和第二級(jí)干熘器 的螺旋輸送器之間具有物料連接通道。由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案，第一級(jí)干餾 器的螺旋輸送器和第二級(jí)干餾器的螺旋輸送器可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同的控制調(diào)節(jié)速度、 不同的推進(jìn)螺距、不同大小口徑，干餾過程中物料進(jìn)程和攪拌力度不同，在第一 級(jí)干餾器中主要對(duì)物料繼續(xù)干燥，第二級(jí)干餾器中以裂解為主，采用分級(jí)設(shè)置有 利于工藝控制、廢氣處理和熱量回收。


圖1為本發(fā)明所提供的干餾設(shè)備實(shí)施例的正面示意圖。圖2為本發(fā)明所提供的干餾設(shè)備實(shí)施例的背面示意圖。圖3為本發(fā)明所提供的干餾設(shè)備實(shí)施例中， 一組兩級(jí)干餾器的示意圖。圖4為本發(fā)明所提供的組合式污泥處理方法實(shí)施例的工藝流程圖。圖5為本發(fā)明所提供的組合式污泥處理方法實(shí)施例的干餾氣處理工藝流程圖。圖6為本發(fā)明所提供的組合式污泥處理方法的工藝設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l，污泥處理所采用的干餾設(shè)備，參照附圖l、 2、 3。本發(fā)明所提供的干餾設(shè)備包括干餾箱100，墻體15是干餾箱主體，是設(shè)備安 裝的基礎(chǔ)，也是抗高溫保溫層，墻體外還設(shè)有保溫材料14，以減少散熱，提高熱 效率，同時(shí)改善勞動(dòng)工作環(huán)境。在整個(gè)污泥處理工藝設(shè)備中，所述干餾箱100在 圖l、 2的A方向上可連接燃燒室，在B方向可連接回轉(zhuǎn)窯熱風(fēng)爐。干餾箱中設(shè)有多組兩級(jí)干餾器，各組干餾器呈模塊化設(shè)置，組與組之間相互獨(dú) 立，均可與系統(tǒng)斷開，設(shè)備維護(hù)更為便利，有利于檢修維護(hù)，降低運(yùn)行成本。所 述兩級(jí)干餾器設(shè)有第一級(jí)干餾器101和第二級(jí)干餾器102，第一級(jí)干餾器101和第 二級(jí)干餾器102分別采用螺旋輸送器作為物料輸送機(jī)構(gòu)，相對(duì)于干餾箱的長度方 向，所述螺旋輸送器橫向排列，第一級(jí)干餾器101的螺旋輸送器處于第二級(jí)干餾 器的螺旋輸送器的上方，這樣，可以利于物料的輸送，并且，如圖1和2所示， 各干餾器的螺旋輸送器在干餾箱內(nèi)呈陣列式橫向排列。采用上述結(jié)構(gòu)，不僅提高 干餾箱的空間利用率，提高干餾設(shè)備的處理量，同時(shí)，在相同處理產(chǎn)能條件下， 使螺旋輸送器的長度縮短，大大降低了對(duì)超高溫環(huán)境螺旋輸送器的制造和材質(zhì)技 術(shù)要求，相對(duì)減少設(shè)備投資成本，提高螺旋輸送器的工作穩(wěn)定性，而且，多組干 餾器陣列于同一千餾箱內(nèi)可降低保溫和熱源要求，保證熱氣流的流暢的同時(shí)，保 證干餾箱內(nèi)溫度相對(duì)均勻，生產(chǎn)易控制。第一級(jí)干餾器的螺旋輸送器要比第二級(jí)干餾器的螺旋輸送器大，主要考慮第一 級(jí)以蒸發(fā)水分為主，熱能消耗大，第二級(jí)以污泥中有機(jī)物裂解為主，熱能消耗較 小。同時(shí)，第一級(jí)比第二級(jí)物料體積大，因此第一級(jí)容積要大于第二級(jí)。第一級(jí) 干餾器的螺旋輸送器和第二級(jí)干餾器的螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速均可被獨(dú)立調(diào)節(jié)，通過 控制轉(zhuǎn)速，可控制干餾操作進(jìn)程。螺旋輸送器包括殼體l，它是外部熱能的傳導(dǎo)體，其內(nèi)設(shè)有輸送物料的螺旋轉(zhuǎn) 軸2。螺旋轉(zhuǎn)軸2—邊輸送物料， 一邊攪動(dòng)物料使得物料受熱均勻，并防止物料結(jié) 塊(在20(TC左右污泥有一次易結(jié)塊過程)。第一級(jí)干餾器以水分蒸發(fā)為主，主要 滿足快速傳熱，不粘壁，物料便于輸送，所以其螺旋輸送器螺旋轉(zhuǎn)軸的螺旋螺距 較大，構(gòu)造為"U"型。第二級(jí)干餾器以污泥中有機(jī)物裂解為主，物料停留時(shí)間較長7(一般20分鐘)攪動(dòng)力度大，其螺旋輸送器螺旋轉(zhuǎn)軸的螺距較小，構(gòu)造為'V，字型。附圖標(biāo)號(hào)6為螺旋轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)軸7的軸承及軸承座，可避免高溫對(duì)軸承潤滑影 響，有利于單個(gè)設(shè)備維修?？紤]到螺旋轉(zhuǎn)軸熱脹冷縮發(fā)生位移，軸承座設(shè)計(jì)成如 圖結(jié)構(gòu)，下部為固定基礎(chǔ)，上部為設(shè)備安裝基座，相互用卡槽聯(lián)接，這樣上部基 座只能縱向位移，由于螺旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)中主要受到扭力作用，達(dá)到固定軸承座基座 的目的。附圖標(biāo)號(hào)10為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，附圖標(biāo)號(hào)9是減速器。附圖標(biāo)號(hào)5為密封圈。第一級(jí)干餾器的螺旋輸送器和第二級(jí)干餾器的螺旋輸送器之間有物料連接管 11。其密封的結(jié)構(gòu)，上端采用填料密封方式，材料采用石墨配更，下端采用法蘭8 連接，這樣連接有利于解決由于連接管熱膨脹，損壞兩級(jí)螺旋輸送器的連接問題。本發(fā)明提供的干餾設(shè)備還設(shè)有1. 每組兩級(jí)干餾器的喂料機(jī)構(gòu)，它包括進(jìn)料斗3和喂料器4，喂料機(jī)構(gòu)與第一 級(jí)干餾器的螺旋輸送器相連，向其提供半干化的污泥。在進(jìn)料口位置，需阻隔干 餾器內(nèi)外空氣連通。2. 出料器200，它也采用螺旋輸送器，它與各第二干餾器的螺旋輸送器之間有 物料管道13相連，出料器出了口安裝星型閥201,可以阻隔外部空氣與干餾設(shè)備 內(nèi)部連通。出料器出口端的上側(cè)設(shè)有氣體出口 202用于平衡作用。實(shí)施例2，組合式污泥處理，參照?qǐng)D1、 2、 3、 4、 5、 6。 l.污泥半干化脫水污泥(經(jīng)污水處理廠脫水處理后，含水率一般為75%)是一種膠粘的可塑 性固體，經(jīng)過進(jìn)料器301,把脫水污泥推入回轉(zhuǎn)窯300中(小型廠可用熱風(fēng)爐)， 熱源氣體和污泥從所述設(shè)備的同端進(jìn)入。污泥在回轉(zhuǎn)窯或熱風(fēng)爐中的輸送過程中 與熱源氣體充分接觸，并隨著窯體旋轉(zhuǎn)，物料不斷翻動(dòng)，物料與氣流順流通向窯 尾，在窯尾通過出料器把污泥排出回轉(zhuǎn)窯。根據(jù)熱源氣體的溫度，通過調(diào)整污泥進(jìn)料量和窯速，控制出料口污泥水分20-35% (簡稱半干污泥)。半干污泥可直接進(jìn) 入下道工序干餾，也可堆積儲(chǔ)存。附圖標(biāo)號(hào)302為出料器。所述熱源氣體采用干餾尾氣。污泥半干化技術(shù)已經(jīng)有成功單獨(dú)處置污泥報(bào)道，本發(fā)明所提供的組合式污泥處 理技術(shù)主要應(yīng)用其減少污泥容量，并利用干餾余熱，其最大不同是在組合式中半 干泥水分要求低(含水20-35%)，避免半干化污泥技術(shù)中粉塵防爆、尾氣難處理等 問題。與其他半干化技術(shù)相比，污泥半干化采用回轉(zhuǎn)窯時(shí)，回轉(zhuǎn)窯不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，使污泥 處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，熱氣流與物料充分接觸，有較高傳熱效率。同時(shí)窯始終在運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)，污泥不易粘結(jié)，在回轉(zhuǎn)窯中還可懸掛鐵鏈， 一方面提高傳熱效率，另一方面 對(duì)濕污泥有破碎作用，進(jìn)一步防止結(jié)塊。回轉(zhuǎn)窯采取保溫措施，提高熱效。本方 法中生產(chǎn)的半干污泥，較一般半干污泥法水含量較高，避免污泥干燥粉塵多、尾 氣揮發(fā)份濃度高等各種難題，提高污泥干燥過程中操作的安全性和可靠性。2.干餾裂解污泥的干餾裂解是組合式處置污泥技術(shù)的關(guān)鍵，污泥干餾裂解技術(shù)是把污泥隔 絕空氣加熱，污泥中大部分有機(jī)物在300 50(TC下裂解，生成油、不凝性氣體和 炭三種可燃物，將有機(jī)物與污泥體分離，這樣可避免污泥燃燒所帶來的問題，達(dá) 到技術(shù)上無害化、減量化、以及資源利用等目的。污泥干餾裂解在工業(yè)運(yùn)用上存在下列問題①裂解的機(jī)理不明，反應(yīng)難以控制， 熱源要求高；②裂解產(chǎn)物穩(wěn)定性存在問題，對(duì)重金屬離子的鈍化不徹底，干餾渣 存在二次污染的隱患；③能源綜合利用率不高。本發(fā)明執(zhí)行外熱式干餾技術(shù)，分兩段進(jìn)行，在第一段中，使污泥中的水分蒸發(fā)， 在第二段中，使污泥中的有機(jī)物裂解；在本實(shí)施例中，干餾設(shè)備采用實(shí)施例1所 述的干餾設(shè)備，這種多組組合式干餾設(shè)備提高單套設(shè)備產(chǎn)能，降低設(shè)備規(guī)模，減少投資；干餾器有不同調(diào)節(jié)系統(tǒng)，工藝易控制，傳熱暢通，熱源要求低，同時(shí)能 提高能源的綜合利用率。
第一級(jí)千餾器主要把污泥進(jìn)一步干燥，在干燥過程中，由于污泥溫度升高，有 大量揮發(fā)份在干燥時(shí)逸出，隨同水蒸氣一同揮發(fā)，在密閉狀態(tài)下干燥的目的之一 是防止揮發(fā)物進(jìn)入尾氣中，造成干燥尾氣處理困難。第二級(jí)干餾器主要是使有機(jī) 物裂解，由于污泥在第一組已經(jīng)水份蒸發(fā)完畢，在第二組，由于蒸發(fā)量減少，污 泥會(huì)急速升溫，在300-500。C度時(shí)，污泥中各類有機(jī)物裂解，生成干餾氣，離開污 泥體，達(dá)到泥與有機(jī)物分離的目的。根據(jù)產(chǎn)能需要，在干餾室內(nèi)可以模塊化組合， 橫向設(shè)置多套干餾器。
本發(fā)明所采用的干餾技術(shù)，與單一螺旋推進(jìn)器設(shè)備及其他干餾方法相比存在如 下的優(yōu)點(diǎn)①可有兩個(gè)不同的控制調(diào)節(jié)速度、不同的推進(jìn)螺距、不同大小口徑， 干餾過程中物料進(jìn)程和攪拌力度不同，在干餾前期物料繼續(xù)干燥，后期以裂解為 主，兩組螺旋推進(jìn)器裝置有利于工藝控制。②在相同處理產(chǎn)能條件下，螺桿縮短， 在設(shè)備制造和材質(zhì)技術(shù)要求大大降低，相對(duì)減少設(shè)備投資成本。③多組干鎦器陣 列于同一干餾箱內(nèi)，可降低保溫和熱源要求，各組干餾器均可與系統(tǒng)斷開，設(shè)備 維護(hù)更為便利，有利于檢修維護(hù)，降低運(yùn)行成本。④干餾箱內(nèi)干餾器陣列式布置， 保證熱氣流的流暢的同時(shí)，保證干餾箱內(nèi)溫度相對(duì)均勻，生產(chǎn)易控制。(D在污泥 半干化后，污泥體積降為三分之一，同時(shí)減少了干餾時(shí)蒸發(fā)量，提高設(shè)備單臺(tái)產(chǎn) 量，降低設(shè)備規(guī)模，減少投資。
3.燃燒處理
污泥經(jīng)過干餾裂解后，大部分有機(jī)物已分解，干流渣轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫坠腆w顆粒。為 了把污泥中有機(jī)物徹底清除，同時(shí)固定污泥中的有害金屬離子，在燃燒室400中 利用燃料煤與干餾后污泥一起燃燒，把污泥轉(zhuǎn)變?yōu)闊Y(jié)粘土，固定重金屬離子， 并且可和煤渣一起利用。有機(jī)物和殘?zhí)垦趸癁镃02、H20等。煤燃燒通常有多種工 藝，但燃煤量少易控的常見燃燒方法用鏈條燃燒爐。該燃燒技術(shù)成熟，配件等大 部分己標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。對(duì)重金屬離子的固定，本發(fā)明比其他方法均更穩(wěn)定，同時(shí)解決了一般干餾法處理污泥中重金屬離子處置的一個(gè)難題。
本發(fā)明中，燃燒所產(chǎn)生的尾氣被用作干餾的熱源氣體，而該尾氣再被干餾過程 利用后，再進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯燈半干化處理設(shè)備，被再次作為熱源氣體，從而使能量得 到自然的綜合利用。并且，燃燒室與半干化處理設(shè)備之間加干餾室，可相對(duì)穩(wěn)定 半干化處理設(shè)備溫度，有利解決半干化處理設(shè)備干燥過程中局部溫度過高，造成 粉塵多，尾氣難于處理等問題。
本發(fā)明中，燃燒階段采用二次風(fēng)，能使進(jìn)入干餾箱氣流溫度得到控制，避免局 部過熱現(xiàn)象發(fā)生，確保干餾操作穩(wěn)定。C向?yàn)槎物L(fēng)進(jìn)風(fēng)方向，D向?yàn)橐淮物L(fēng)進(jìn)風(fēng) 方向。
4.干餾氣處理
干餾氣主要成份為水蒸氣、不凝性氣體和可凝性有機(jī)物，它從設(shè)在第一級(jí)干餾 器出口端的管道40排出通入干餾氣熱交換器，進(jìn)入熱交換器與燃燒室的一次空氣 進(jìn)行熱交換，再進(jìn)一步用冷卻水把高沸點(diǎn)有機(jī)物冷凝為液體，液體經(jīng)過油水分離， 回收可燃性油資源，廢水經(jīng)調(diào)節(jié)pH值燈污水處理手段后排放。不凝性氣體釆用堿 洗塔洗滌，除去酸性氣體可降低酸性氣體對(duì)設(shè)備腐蝕，同時(shí)減輕尾氣處理難度， 經(jīng)過處理的不凝性氣體進(jìn)入燃燒室，與燃料一起燃燒。
5.半干化尾氣處理
燃燒室尾氣首先可進(jìn)入干餾室被利用為干餾熱源，然后再進(jìn)入半干化設(shè)備，與
污泥直接接觸，最后從半干化設(shè)備作為半干化尾氣排出。半干化尾氣的處理包括: 除塵、洗氣兩個(gè)步驟。①除塵在本實(shí)施例中，除塵釆用旋風(fēng)除塵和靜電二級(jí)除
塵，半干化尾氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器501，除去一般大顆粒塵土，再進(jìn)入靜電除塵器 502除塵，除塵后其中一部份尾氣進(jìn)入二燃室401， C向?yàn)槎物L(fēng)進(jìn)風(fēng)方向。其它 部分氣體進(jìn)行廢氣處理，排空。②水吸收煤和干餾渣在燃燒后會(huì)產(chǎn)生SOx、NOx
11等一系列可溶于水的廢物，同時(shí)污泥干燥過程中有微量H2S等揮發(fā)性物質(zhì)隨水蒸 汽逸出，該部分氣體通過水吸收塔吸收水可溶性物質(zhì)。③堿吸收尾氣中有大量 的酸性氣體，部分未能被水完全吸收，需用堿液完全吸收。④除液器通過除液 器除去尾氣中小液滴，避免堿液隨煙道飄出。
6.本發(fā)明的熱能綜合利用。
1) .煤燃燒的利用干餾渣是需進(jìn)一步高溫處理的多孔固體，與煤燃燒，高溫 固定了干餾渣中重金屬離子，同時(shí)回收渣中剩余熱能。
2) .熱能的利用由于采用外熱式干熘器，熱傳導(dǎo)效率低，傳熱速度慢，熱能 難于充分利用，本發(fā)明利用干餾尾氣對(duì)濕污泥干燥，污泥半干化后，達(dá)到減量， 再干餾，熱能利用更為合理。
3) .多項(xiàng)熱能回收措施
I. 干餾第一段的干餾氣與燃燒室一次空氣熱交換。
II. 燃燒室二次空氣采用除塵后的尾氣。
III. 千餾產(chǎn)生的不凝性氣體進(jìn)入燃燒室燃燒， 一方面回收內(nèi)在熱能，另一方面 消除其對(duì)環(huán)境的影響。
IV. 本發(fā)明的燃料為煤，生成油作為資源回收，這樣等同于把部分煤液化，在同 等熱值下，油資源比煤資源價(jià)格高，而且不需其他專用設(shè)備回收熱能，熱能平衡 易控制，有一定的經(jīng)濟(jì)利益空間，可降低整個(gè)處理成本，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的處置方法。
4) .各處理技術(shù)合理布局，在增加處理工序時(shí)，不增加處理能耗，煤燃燒熱能 綜合使用，同時(shí)沒有像流化床那樣，需要考慮多余熱能回收問題，在此多余能量 以潛熱形式存于油中，回收油可以回收多余能量。7.本發(fā)明的特點(diǎn)
(1) 、熱能平衡利用
煤燃燒的利用干餾渣是需進(jìn)一步高溫處理的多孔固體，與煤燃燒，高溫固定 了干餾渣中重金屬離子，同時(shí)回收渣中剩余熱能。熱能的利用由于采用外熱式 干餾器，熱傳導(dǎo)效率低，傳熱速度慢，熱能難于充分利用，本技術(shù)利用干餾尾氣 對(duì)濕污泥干燥，污泥半干化后，達(dá)到減量，再干餾，熱能利用更為合理。
(2) 、應(yīng)用污泥干餾裂解技術(shù)，使有機(jī)物脫離泥渣
半干化污泥經(jīng)過干餾裂解，達(dá)到大部分有機(jī)質(zhì)分解，脫離污泥體系，通過干餾 操作把有機(jī)物和泥渣基本分開，有機(jī)物轉(zhuǎn)化油、二氧化碳和水，干餾渣與煤一起 燃燒，和煤渣一并形成固熔渣。干餾裂解技術(shù)應(yīng)用是組合式處置技術(shù)成功的關(guān)鍵， 在此根據(jù)要求，釆用外熱式干餾器，并且與單獨(dú)干流裂解處理污泥在工藝設(shè)備上 進(jìn)行改進(jìn)①工藝控制方面，采用干餾裂解技術(shù)的目的不同，單獨(dú)處理技術(shù)主要 從污泥中得到回收油，并且達(dá)到污泥處置技術(shù)要求，控制條件要求高，本發(fā)明以 分離有機(jī)物為目的，以物料在干餾器內(nèi)不粘結(jié)，有機(jī)物充分分解為基本要求，對(duì) 溫度，物料推進(jìn)速度等控制較寬松。②設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，污泥在20(TC時(shí)易結(jié)塊，采 用兩級(jí)組合，由于有兩個(gè)推進(jìn)調(diào)節(jié)速度，更易防止結(jié)塊、粘壁等現(xiàn)象發(fā)生。由于 溫控要求寬松，可以用干餾箱內(nèi)布置干餾器方法來達(dá)到半干化和干餾裂解工序之 間物料平衡。③煤在燃燒過程中與干餾渣一起燃燒，生成固溶體殘?jiān)?，解決了其 他干餾處置污泥方法遇到的干餾渣中重金屬離子和剩余有機(jī)物的無害化處置問 題。
(3) 采用消耗固態(tài)資源，回收液態(tài)油資源
該方法燃料為煤，生成油作為資源回收，這樣等同于把部分煤液化，在同等熱 值下，油資源比煤資源價(jià)格高，而且不需其他專用設(shè)備回收熱能，熱能易控制平 衡，有一定的經(jīng)濟(jì)利益空間，可降低整個(gè)處理成本，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的處置方法，預(yù) 計(jì)噸處置成本58元。(4)降低投資和維護(hù)成本
采用本發(fā)明的方法處理污泥，噸設(shè)備投資8-12萬元，另外本發(fā)明采用的設(shè)備 簡單，有利于降低投資和維護(hù)成本。
9.經(jīng)濟(jì)效果。
① 熱能直接利用，不增加其他設(shè)備投資。
以流化床燃燒污泥技術(shù)為例，為了把污泥燃燒產(chǎn)生的熱量回收，需要增加如發(fā) 電等設(shè)備，這樣就造成龐大的設(shè)備投資。在本發(fā)明中污泥內(nèi)涵潛熱分解成干餾渣、 不凝性氣體和油，干餾渣和不凝性氣體在燃燒室內(nèi)燃燒回收熱能，油作為資源回 收利用，不需龐大投資設(shè)備來回收多余熱能。
② 節(jié)約運(yùn)輸成本
由于污泥深度脫水困難，容積大，傳統(tǒng)污泥處置中運(yùn)輸成本占有較大比重。本 方法采用較為靈活模塊組合模式，可適不同規(guī)模企業(yè)處置污泥，污泥直接處理， 不需異地處置，不用長距離運(yùn)輸成本，減小運(yùn)輸成本。
③ 使用設(shè)備為常規(guī)設(shè)備，技術(shù)成熟，大多為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，可降低設(shè)備制造成本， 減少投資。本發(fā)明的干餾設(shè)備可模塊組合，擴(kuò)大干餾處理能力，使干餾與烘干物 料流動(dòng)平衡運(yùn)行。同時(shí)整體設(shè)備系統(tǒng)組合，可按不同要求進(jìn)行組合，控制處理能力。
④ 煤轉(zhuǎn)化為油。
本發(fā)明的燃料為煤，生成油作為資源回收，這樣等同于把部分煤液化，在同等 熱值下，油資源比煤資源價(jià)格高，而且不需其他專用設(shè)備回收熱能，熱能易控制 平衡，有一定的經(jīng)濟(jì)利益空間，可降低整個(gè)處理成本，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的處置方法。
權(quán)利要求
1.一種組合式污泥處理方法，其特征在于它包括以下步驟1).污泥的半干化，將污泥的含水率降至20％-35％；2).對(duì)半干化后的污泥進(jìn)行干餾，所述干餾分兩段進(jìn)行，在第一段中，使污泥中的水分蒸發(fā)，在第二段中，使污泥中的有機(jī)物裂解；3).對(duì)干餾后的污泥燃燒處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種組合式污泥處理方法，其特征在于所述半干化處理 的設(shè)備采用回轉(zhuǎn)窯或熱風(fēng)爐，其中，熱源氣體和污泥從所述設(shè)備的同端進(jìn)入。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種組合式污泥處理方法，其特征在于干餾過程是由螺旋輸送裝置在通熱風(fēng)的干餾箱中一邊輸送污泥一邊進(jìn)行干餾，所述螺旋輸送裝置 設(shè)有對(duì)應(yīng)所述第一段的螺旋輸送器和對(duì)應(yīng)第二段的螺旋輸送器。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種組合式污泥處理方法，其特征在于燃燒階段的尾氣用于干餾階段，在干餾過程中，污泥與尾氣隔離，在被干餾階段利用后，所述尾 氣再用于污泥的半干化處理階段。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種組合式污泥處理方法，其特征在于經(jīng)半千化處理階 段后的尾氣，經(jīng)除塵后用于燃燒階段的二次進(jìn)風(fēng)。
6. 如權(quán)利要求1或4所述的一種組合式污泥處理方法，其特征在于所述干餾第 一段的干鎦氣用于燃燒階段一次進(jìn)風(fēng)的熱交換熱源。
7. —種用于污泥處理的干餾設(shè)備，包括干餾箱，其特征在于干餾箱中設(shè)有一組 或多組用于污泥處理的兩級(jí)干餾器，所述兩級(jí)干餾器包括第一級(jí)干餾器和第二級(jí) 干餾器，第一級(jí)干餾器和第二級(jí)干餾器分別采用螺旋輸送器作為物料輸送機(jī)構(gòu)， 所述第一級(jí)干餾器的螺旋輸送器和第二級(jí)干餾器的螺旋輸送器之間具有物料連接通道。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種用于污泥處理的干餾設(shè)備，其特征在于對(duì)應(yīng)每組兩 級(jí)干餾器，所述干餾設(shè)備設(shè)有喂料機(jī)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求7所述的一種用于污泥處理的干餾設(shè)備，其特征在于相對(duì)于干餾 箱的長度方向，所述螺旋輸送器橫向排列。
10. 如權(quán)利要求7所述的一種用于污泥處理的干餾設(shè)備，其特征在于所述第一 級(jí)干餾器的出口處設(shè)有可與熱交換器相連的空氣出口 。
11. 如權(quán)利要求7所述的一種用于污泥處理的干餾設(shè)備，其特征在于它還設(shè)有 出料器，所述出料器與第二級(jí)干餾器之間有物料通道相連，出料器出口安裝可以 阻隔外部空氣與干餾設(shè)備內(nèi)部連通的閥，出料器出口端的上側(cè)設(shè)有氣體出口。
12. 如權(quán)利要求7所述的一種用于污泥處理的干餾設(shè)備，其特征在于所述干餾 箱具有熱源氣體的進(jìn)口和出口，所述熱源氣體的進(jìn)口與污泥燃燒尾氣出口相連， 所述熱源氣體的出口與回轉(zhuǎn)窯或熱風(fēng)爐的進(jìn)風(fēng)口相連。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種組合式污泥處理方法，它把脫水污泥經(jīng)過半干化、干餾裂解和燃燒處理技術(shù)結(jié)合起來，分步處理，將含水75％的污泥經(jīng)過處理，無機(jī)物高溫處理轉(zhuǎn)化為固體殘?jiān)袡C(jī)物轉(zhuǎn)化為CO₂、H₂O和可回收資源液態(tài)油。熱能得到充分的綜合利用，各處理技術(shù)合理布局，在增加處理工序時(shí)，不增加處理能耗，煤燃燒熱能平衡使用。本發(fā)明還提供了一種污泥處理用的干餾設(shè)備，它包括干餾箱，干餾箱中設(shè)有一組或多組用于污泥處理的兩級(jí)干餾器，兩級(jí)干餾器包括第一級(jí)干餾器和第二級(jí)干餾器。本發(fā)明中干餾過程中物料進(jìn)程和攪拌力度不同，在第一級(jí)干餾器中主要對(duì)物料繼續(xù)干燥，第二級(jí)干餾器中以裂解為主，采用分級(jí)設(shè)置有利于工藝控制、廢氣處理和熱量回收。
文檔編號(hào)C02F11/10GK101671099SQ200910153648
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者沈洪來 申請(qǐng)人:沈洪來