本發(fā)明涉及污泥處理技術領域，更具體地說涉及污泥熱解與碳值資源化協(xié)同處理設備及其方法。

背景技術：

城市污水廠污泥含有大量重金屬、病原微生物和寄生蟲卵等，性質不穩(wěn)定且易腐敗。但污泥同樣富含生物源、有機質、無機組分等，也可成為一種潛在的能源和資源物質。采用熱解法處理污泥，可實現(xiàn)污泥的能源化利用；將污泥活化制備活性炭，可用于凈化污水或廢氣，實現(xiàn)其資源化利用。然而在污泥利用過程中均存在不可避免的問題。

(1)污泥中含有大量水分，質量百分比高達80％以上。污泥處理過程首先要將水分蒸發(fā)，這一過程的能源消耗量巨大，且在現(xiàn)有處理方法中，水分也無法得到有效利用。水分的蒸發(fā)與利用是污泥處理的關鍵問題。

(2)采用熱解法處理污泥，可將污泥中的部分有機質分解轉化為CO₂、CO、H₂、CH₄及C_nH_m等熱解氣體及熱解液體，實現(xiàn)能源的回收。然而CO₂的存在，大大影響了熱解氣體的品質。另一重要問題是部分有機質以固定碳的形式存在于污泥中，無法通過熱解的方式進行轉化，最終存在于固體產(chǎn)物中。而固體產(chǎn)物的碳含量相對較低，燃燒困難，因此造成了部分潛在能源的浪費。

(3)污泥熱解固體產(chǎn)物具有一定的孔隙結構，進一步活化可制備污泥活性炭?？刹捎盟魵狻O₂或煙氣等作為活化氣體，其中水蒸氣和CO₂需要另行制備，增加了活性炭制備成本；而煙氣中水蒸氣和CO₂含量有限，因此煙氣活化孔隙欠發(fā)達。另一重要問題是熱解、活化等過程均需外熱源提供能量，能量耗費高。

(4)由于污泥成分復雜，在處理過程中往往會產(chǎn)生廢水、廢氣等污染物，處理不當極易造成環(huán)境的二次污染。

針對以上問題，需要綜合利用污泥的能源性和資源性，并在最大程度降低外部供能的條件下，使污泥得到有效處理和利用；同時避免污泥處理過程的環(huán)境污染，最終達到污泥能源化、資源化及安全化處理。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的不足，提供了污泥熱解與碳值資源化協(xié)同處理設備及其方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案予以實現(xiàn)。

污泥熱解與碳值資源化協(xié)同處理設備，包括污泥儲倉、秸稈儲倉、ZnCl₂儲倉、混合倉、第一螺旋輸送機、第一級風干機、第二螺旋輸送機、造粒機、皮帶輸送機、第二級風干機、進料管、熱解爐、冷凝器、活化爐、污泥活性炭儲倉、飽和洗滌塔、第一分配閥、燃氣熱水鍋爐、活性炭吸附塔、引風機、第二分配閥以及第三分配閥，所述污泥儲倉、所述秸稈儲倉和所述ZnCl₂儲倉通過進料管路與所述混合倉的進料口相連，所述混合倉的出料口通過所述第一螺旋輸送機與所述第一級風干機的進料口相連，所述第一級風干機的出料口通過所述第二螺旋輸送機與所述造粒機的進料口相連，所述皮帶輸送機將所述造粒機的出料口與所述第二級風干機的進料口相連接，所述第二級風干機的出料口通過所述進料管與所述熱解爐的給料口相連，所述熱解爐的卸料口與所述活化爐的進料口相連，所述活化爐的出料口與所述污泥活性炭儲倉相連；

所述熱解爐的熱解氣出口與所述飽和洗滌塔相連，所述飽和洗滌塔的排氣口通過第一分配閥分別與所述熱解爐的氣體燃燒器、所述活化爐的氣體燃燒器以及所述燃氣熱水鍋爐的第一進氣口相連，所述飽和洗滌塔的第一出液口通過管路與所述活性炭吸附塔相連，所述飽和洗滌塔的第二出液口與所述燃氣熱水鍋爐的進液口相連，所述燃氣熱水鍋爐的排氣口通過所述第二分配閥與所述活性炭吸附塔相連，所述燃氣熱水鍋爐的排氣口、所述熱解爐的煙氣通道以及所述活化爐的煙氣通道與所述第二風干機相連，所述第二風干機與所述第一風干機相連，所述第一風干機通過所述第三分配閥分別與所述活化爐的進氣口與所述活性炭吸附塔相連，所述活化爐的尾氣排氣口與所述活性炭吸附塔相連，在所述第一風干機與第三分配閥之間的管路上設置有所述引風機；

所述熱解爐的液體排出口與所述冷凝器相連，所述冷凝器通過回流管路與所述熱解爐的霧化液體燃燒器相連。

所述熱解爐包括給料口、給料閥、傳送鏈條、傳動輪、刮板、焦炭收集裝置、卸料口、熱解液收集板、熱解液收集裝置、液體排出口、熱解氣出口、燃燒室、氣體燃燒器、霧化液體燃燒器、煙氣排管以及煙氣通道，在所述給料口的底端設置有所述給料閥，所述傳送鏈條設置在所述給料閥下方，所述傳動輪設置在所述傳送鏈條兩端，在所述焦炭收集裝置和所述熱解液收集裝置之間設置有所述刮板，所述刮板與所述傳送鏈條的一端相對設置，在所述熱解液收集板設置在所述傳送鏈條下方，在所述熱解液收集板下方設置有所述煙氣排管，所述煙氣排管均勻的排列在所述熱解液收集板下方，所述煙氣通道設置在所述傳送鏈條上方，在所述煙氣排管下方設置有所述燃燒室，在所述燃燒室內壁上分別設置有所述氣體燃燒器和所述霧化液體燃燒器，在所述煙氣通道與所述給料口相對一側設置有所述熱解液收集裝置，在所述熱解液收集裝置的底端設置有所述液體排出口，在所述熱解液收集裝置一側設置有所述焦炭收集裝置，在所述焦炭收集裝置的底端設置有所述卸料口，在所述焦炭收集裝置的頂端一側設置有所述熱解氣出口。

所述傳送鏈條包括鏈條主體、鏈條槽、熱解液溝槽以及集液孔，在所述鏈條主體兩側設置有所述熱解液溝槽，在所述熱解液溝槽的外側設置有所述鏈條槽，在所述鏈條主體上均勻設置有所述集液孔，所述集液孔包括圓柱孔和梯形孔，所述圓柱孔設置在所述梯形孔上，在所述圓柱孔與所述鏈條主體相接觸處設置有十字交叉擋板，所述圓柱孔的直徑為8-12mm，所述圓柱孔的高度為5-9mm，所述梯形孔的底端直徑為20-35mm，所述梯形孔的高度為5-9mm。

在所述煙氣排管的后側設置有煙氣母管，所述煙氣母管與各個所述煙氣排管相連通，所述煙氣母管與所述煙氣通道相連通。

所述煙氣排管包括煙氣圓管和連接板，所述煙氣圓管平行設置，所述連接板設置在所述煙氣圓管之間，所述煙氣圓管的內徑為30-45mm。

污泥熱解與碳值資源化協(xié)同處理的方法，污泥儲倉中的污泥、秸稈儲倉中的秸稈以及ZnCl₂儲倉中的ZnCl₂通過進料管路進入到混合倉中進行充分的混合，混合物料經(jīng)過第一螺旋輸送機輸送至第一級風干機中進行初步風干操作，再將初步風干后的混合物料經(jīng)過第二螺旋輸送機輸送至造粒機中，向造粒機中添加粘結劑，將其制備成為成型物料，再通過皮帶輸送機送入第二風干機進行再次風干操作，同時使得成型物料的溫度達到300-350℃，干燥后的成型物料通過進料管進入熱解爐中進行熱解操作，熱解所得到的氣體通過熱解氣出口排出熱解爐從而進入飽和洗滌塔內，然后經(jīng)過第一分配閥分別為熱解爐、活化爐以及燃氣熱水鍋爐燃燒供熱，熱解所得到的液體通過液體排出口進入冷凝器，將其中的水分離后將得到的焦油通過霧化液體燃燒器再次送回至熱解爐中，為熱解爐燃燒供熱，熱解所得到的固體通過卸料口進入活化爐，活化所得的產(chǎn)物一部分送入污泥活性炭儲倉中，另一部分則進入到活性炭吸附塔，用于吸附凈化煙氣中所含的SO₂、NO_x等污染物；

熱解爐所產(chǎn)生的熱解氣體通過熱解氣出口排出至飽和洗滌塔中，將熱解氣中的H₂S、SO₂等可溶性污染氣體進行去除，飽和洗滌塔中的液體則被輸送至活性炭吸附塔中進行吸附，經(jīng)過吸附凈化后的液體被排放至外界，并將得到的30-50℃溫水送至燃氣熱水鍋爐中，經(jīng)過洗滌的熱解氣體通過第一分配閥被輸送至熱解爐、活化爐和燃氣熱水鍋爐中，而在熱解爐和活化爐中燃燒所產(chǎn)生的煙氣再次進入第二風干機中，燃氣熱水鍋爐中所產(chǎn)生的煙氣則通過第二分配閥分別進入第二風干機和活性炭吸附塔中，經(jīng)過活性炭吸附塔凈化后的煙氣能夠排放至外界空氣中，第二風干機中的煙氣再次進入第一風干機中，用于增加煙氣中的水蒸氣含量，然后在引風機的作用下進入活化爐制備活性炭，多余的煙氣則通過第三分配閥輸送至活性炭吸附塔中吸附凈化后排放至外界空氣中，活化爐中的活化尾氣則排放至活性炭吸附塔中吸附凈化后排放至外界空氣中。

秸稈的加入量為污泥加入量的10-20％，優(yōu)選13-16％。

ZnCl₂的加入量為污泥加入量的8-12％，優(yōu)選9-11％。

初步風干所得物料的含水量為大于20％小于等于50％，再次風干所得物料的含水量為大于零小于等于20％。

粘結劑采用煤焦油(上海微譜化工技術服務有限公司)，成型物料與粘結劑的質量比為1：(0.1-0.5)，優(yōu)選1:0.3。

熱解爐中的熱解條件：熱解溫度為650-850℃，優(yōu)選750℃，熱解時間為20-40min,優(yōu)選30min。

活化爐中的活化條件：活化溫度為750-850℃，優(yōu)選800℃，活化時間為40-120min,優(yōu)選60min。

焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:(15-20)，優(yōu)選1:17。

第二風干機中的煙氣再次進入第一風干機中，增加水蒸氣含量后煙氣中的水蒸氣體積百分比為大于45％小于65％。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明將污泥的能源性和資源性協(xié)同利用，實現(xiàn)了無需外熱源供熱的污泥處理、利用過程。充分利用污泥中大量水分，蒸發(fā)后用于活化制備活性炭；干燥、熱解、活化過程無需外熱源供熱；活化過程采用高水蒸氣含量的煙氣，活化氣體無需另行制備，均來源于污泥處理過程；污泥處理過程產(chǎn)生的廢氣得到凈化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中污泥熱解裝置的示意圖；

圖2是本發(fā)明中熱解爐的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明熱解爐中傳送鏈條的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明熱解爐中煙道系統(tǒng)的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明熱解爐中煙道系統(tǒng)的側視結構示意圖；

圖6是本發(fā)明中不同熱解溫度對熱解氣產(chǎn)量影響的示意圖；

圖7是本發(fā)明中不同熱解時間對熱解氣產(chǎn)量影響的示意圖；

圖8是本發(fā)明中熱解溫度對可回收焦油熱值影響的示意圖；

圖9是本發(fā)明中不同熱解時間對可回收焦油熱值影響的示意圖；

圖10是本發(fā)明中不同活化時間對活性炭BET比表面積影響的示意圖；

圖11是本發(fā)明中不同活化溫度對活性炭BET比表面積影響的示意圖；

圖中：1為污泥儲倉，2為秸稈儲倉，3為ZnCl₂儲倉，4為混合倉，5為第一螺旋輸送機，6為第一級風干機，7為第二螺旋輸送機，8為造粒機，9為皮帶輸送機，10為第二級風干機，11為進料管，12為熱解爐，13為冷凝器，14為活化爐，15為污泥活性炭儲倉，16為飽和洗滌塔，17為第一分配閥，18為燃氣熱水鍋爐，19為活性炭吸附塔，20為引風機，21為第二分配閥，22為第三分配閥，23為給料口，24為給料閥，25為傳送鏈條，26為傳動輪，27為刮板，28為焦炭收集裝置，29為卸料口，30為熱解液收集板，31為熱解液收集裝置，32為液體排出口，33為熱解氣出口，34為燃燒室，35為氣體燃燒器，36為霧化液體燃燒器，37為煙氣排管，38為煙氣通道,39為鏈條槽，40為熱解液溝槽，41為集液孔，42為煙氣母管。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步的說明。

如圖1至圖5所示，其中，1為污泥儲倉，2為秸稈儲倉，3為ZnCl₂儲倉，4為混合倉，5為第一螺旋輸送機，6為第一級風干機，7為第二螺旋輸送機，8為造粒機，9為皮帶輸送機，10為第二級風干機，11為進料管，12為熱解爐，13為冷凝器，14為活化爐，15為污泥活性炭儲倉，16為飽和洗滌塔，17為第一分配閥，18為燃氣熱水鍋爐，19為活性炭吸附塔，20為引風機，21為第二分配閥，22為第三分配閥，23為給料口，24為給料閥，25為傳送鏈條，26為傳動輪，27為刮板，28為焦炭收集裝置，29為卸料口，30為熱解液收集板，31為熱解液收集裝置，32為液體排出口，33為熱解氣出口，34為燃燒室，35為氣體燃燒器，36為霧化液體燃燒器，37為煙氣排管，38為煙氣通道,39為鏈條槽，40為熱解液溝槽，41為集液孔，42為煙氣母管。

污泥熱解與碳值資源化協(xié)同處理設備，包括污泥儲倉、秸稈儲倉、ZnCl₂儲倉、混合倉、第一螺旋輸送機、第一級風干機、第二螺旋輸送機、造粒機、皮帶輸送機、第二級風干機、進料管、熱解爐、冷凝器、活化爐、污泥活性炭儲倉、飽和洗滌塔、第一分配閥、燃氣熱水鍋爐、活性炭吸附塔、引風機、第二分配閥以及第三分配閥，所述污泥儲倉、所述秸稈儲倉和所述ZnCl₂儲倉通過進料管路與所述混合倉的進料口相連，所述混合倉的出料口通過所述第一螺旋輸送機與所述第一級風干機的進料口相連，所述第一級風干機的出料口通過所述第二螺旋輸送機與所述造粒機的進料口相連，所述皮帶輸送機將所述造粒機的出料口與所述第二級風干機的進料口相連接，所述第二級風干機的出料口通過所述進料管與所述熱解爐的給料口相連，所述熱解爐的卸料口與所述活化爐的進料口相連，所述活化爐的出料口與所述污泥活性炭儲倉相連；

所述熱解爐的熱解氣出口與所述飽和洗滌塔相連，所述飽和洗滌塔的排氣口通過第一分配閥分別與所述熱解爐的氣體燃燒器、所述活化爐的氣體燃燒器以及所述燃氣熱水鍋爐的第一進氣口相連，所述飽和洗滌塔的第一出液口通過管路與所述活性炭吸附塔相連，所述飽和洗滌塔的第二出液口與所述燃氣熱水鍋爐的進液口相連，所述燃氣熱水鍋爐的排氣口通過所述第二分配閥與所述活性炭吸附塔相連，所述燃氣熱水鍋爐的排氣口、所述熱解爐的煙氣通道以及所述活化爐的煙氣通道與所述第二風干機相連，所述第二風干機與所述第一風干機相連，所述第一風干機通過所述第三分配閥分別與所述活化爐的進氣口與所述活性炭吸附塔相連，所述活化爐的尾氣排氣口與所述活性炭吸附塔相連，在所述第一風干機與第三分配閥之間的管路上設置有所述引風機；

所述熱解爐的液體排出口與所述冷凝器相連，所述冷凝器通過回流管路與所述熱解爐的霧化液體燃燒器相連。

所述熱解爐包括給料口、給料閥、傳送鏈條、傳動輪、刮板、焦炭收集裝置、卸料口、熱解液收集板、熱解液收集裝置、液體排出口、熱解氣出口、燃燒室、氣體燃燒器、霧化液體燃燒器、煙氣排管以及煙氣通道，在所述給料口的底端設置有所述給料閥，所述傳送鏈條設置在所述給料閥下方，所述傳動輪設置在所述傳送鏈條兩端，在所述焦炭收集裝置和所述熱解液收集裝置之間設置有所述刮板，所述刮板與所述傳送鏈條的一端相對設置，在所述熱解液收集板設置在所述傳送鏈條下方，在所述熱解液收集板下方設置有所述煙氣排管，所述煙氣排管均勻的排列在所述熱解液收集板下方，所述煙氣通道設置在所述傳送鏈條上方，在所述煙氣排管下方設置有所述燃燒室，在所述燃燒室內壁上分別設置有所述氣體燃燒器和所述霧化液體燃燒器，在所述煙氣通道與所述給料口相對一側設置有所述熱解液收集裝置，在所述熱解液收集裝置的底端設置有所述液體排出口，在所述熱解液收集裝置一側設置有所述焦炭收集裝置，在所述焦炭收集裝置的底端設置有所述卸料口，在所述焦炭收集裝置的頂端一側設置有所述熱解氣出口。

所述傳送鏈條包括鏈條主體、鏈條槽、熱解液溝槽以及集液孔，在所述鏈條主體兩側設置有所述熱解液溝槽，在所述熱解液溝槽的外側設置有所述鏈條槽，在所述鏈條主體上均勻設置有所述集液孔，所述集液孔包括圓柱孔和梯形孔，所述圓柱孔設置在所述梯形孔上，在所述圓柱孔與所述鏈條主體相接觸處設置有十字交叉擋板，所述圓柱孔的直徑為8-12mm，所述圓柱孔的高度為5-9mm，所述梯形孔的底端直徑為20-35mm，所述梯形孔的高度為5-9mm。

在所述煙氣排管的后側設置有煙氣母管，所述煙氣母管與各個所述煙氣排管相連通，所述煙氣母管與所述煙氣通道相連通。

所述煙氣排管包括煙氣圓管和連接板，所述煙氣圓管平行設置，所述連接板設置在所述煙氣圓管之間，所述煙氣圓管的內徑為30-45mm。

污泥熱解與碳值資源化協(xié)同處理的方法，污泥儲倉中的污泥、秸稈儲倉中的秸稈以及ZnCl₂儲倉中的ZnCl₂通過進料管路進入到混合倉中進行充分的混合，混合物料經(jīng)過第一螺旋輸送機輸送至第一級風干機中進行初步風干操作，再將初步風干后的混合物料經(jīng)過第二螺旋輸送機輸送至造粒機中，向造粒機中添加粘結劑，將其制備成為成型物料，再通過皮帶輸送機送入第二風干機進行再次風干操作，同時使得成型物料的溫度達到300-350℃，干燥后的成型物料通過進料管進入熱解爐中進行熱解操作，熱解所得到的氣體通過熱解氣出口排出熱解爐從而進入飽和洗滌塔內，然后經(jīng)過第一分配閥分別為熱解爐、活化爐以及燃氣熱水鍋爐燃燒供熱，熱解所得到的液體通過液體排出口進入冷凝器，將其中的水分離后將得到的焦油通過霧化液體燃燒器再次送回至熱解爐中，為熱解爐燃燒供熱，熱解所得到的固體通過卸料口進入活化爐，活化所得的產(chǎn)物一部分送入污泥活性炭儲倉中，另一部分則進入到活性炭吸附塔，用于吸附凈化煙氣中所含的SO₂、NO_x等污染物；

熱解爐所產(chǎn)生的熱解氣體通過熱解氣出口排出至飽和洗滌塔中，將熱解氣中的H₂S、SO₂等可溶性污染氣體進行去除，飽和洗滌塔中的液體則被輸送至活性炭吸附塔中進行吸附，經(jīng)過吸附凈化后的液體被排放至外界，并將得到的30-50℃溫水送至燃氣熱水鍋爐中，經(jīng)過洗滌的熱解氣體通過第一分配閥被輸送至熱解爐、活化爐和燃氣熱水鍋爐中，而在熱解爐和活化爐中燃燒所產(chǎn)生的煙氣再次進入第二風干機中，燃氣熱水鍋爐中所產(chǎn)生的煙氣則通過第二分配閥分別進入第二風干機和活性炭吸附塔中，經(jīng)過活性炭吸附塔凈化后的煙氣能夠排放至外界空氣中，第二風干機中的煙氣再次進入第一風干機中，用于增加煙氣中的水蒸氣含量，然后在引風機的作用下進入活化爐制備活性炭，多余的煙氣則通過第三分配閥輸送至活性炭吸附塔中吸附凈化后排放至外界空氣中，活化爐中的活化尾氣則排放至活性炭吸附塔中吸附凈化后排放至外界空氣中。

秸稈的加入量為污泥加入量的10-20％，優(yōu)選13-16％。

ZnCl₂的加入量為污泥加入量的8-12％，優(yōu)選9-11％。

初步風干所得物料的含水量為大于20％小于等于50％，再次風干所得物料的含水量為大于零小于等于20％。

粘結劑采用煤焦油(上海微譜化工技術服務有限公司)，成型物料與粘結劑的質量比為1：(0.1-0.5)，優(yōu)選1:0.3。

熱解爐中的熱解條件：熱解溫度為650-850℃，優(yōu)選750℃，熱解時間為20-40min,優(yōu)選30min。

活化爐中的活化條件：活化溫度為750-850℃，優(yōu)選800℃，活化時間為40-120min,優(yōu)選60min。

焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:(15-20)，優(yōu)選1:17。

第二風干機中的煙氣再次進入第一風干機中，增加水蒸氣含量后煙氣中的水蒸氣體積百分比為大于45％小于65％。

實施例1

向污泥中加入秸稈和ZnCl₂，秸稈質量為干污泥質量的15％，ZnCl₂質量為干污泥質量的10％，三者進入混合倉攪拌均化。經(jīng)螺旋輸送機送入第一級風干機，使物料含水率降到50％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.3，制備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風干機，使物料含水率降到20％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產(chǎn)生的CO₂與蒸發(fā)的水分一同被熱煙氣帶走。干燥后的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為650℃，停留時間為30min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而后經(jīng)分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水后，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解后的固體產(chǎn)物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為60min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:17，得到的活性炭送入污泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑凈化煙氣中SO₂、NO_x等污染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產(chǎn)生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H₂S、SO₂等可溶性污染氣體，同時生產(chǎn)出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經(jīng)過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其余的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產(chǎn)80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產(chǎn)生的全部煙氣匯集進入第二級風干機，燃氣熱水鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分配閥，一部分用于補充干燥所需煙氣量匯集進入第二級風干機，其余的煙氣進入活性炭吸附塔凈化后排放。熱煙氣從第二級風干機流出，攜帶水蒸氣和CO₂后進入第一級風干機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到45％，在引風機的作用下，進入活化爐制備活性炭，過余的煙氣經(jīng)分配閥直接送入活性炭吸附塔凈化排放?；罨笪矚庥苫罨癄t上部排出，送入活性炭吸附塔凈化后排放。

實施例2

向污泥中加入秸稈和ZnCl₂，秸稈質量為干污泥質量的10％，ZnCl₂質量為干污泥質量的8％，三者進入混合倉攪拌均化。經(jīng)螺旋輸送機送入第一級風干機，使物料含水率降到20％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.1，制備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風干機，使物料含水率降到5％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產(chǎn)生的CO₂與蒸發(fā)的水分一同被熱煙氣帶走。干燥后的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為750℃，停留時間為30min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而后經(jīng)分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水后，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解后的固體產(chǎn)物焦炭送入活化爐，活化溫度為750℃，活化時間為120min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:15，得到的活性炭送入污泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑凈化煙氣中SO₂、NO_x等污染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產(chǎn)生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H₂S、SO₂等可溶性污染氣體，同時生產(chǎn)出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經(jīng)過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其余的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產(chǎn)80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產(chǎn)生的全部煙氣匯集進入第二級風干機，燃氣熱水鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分配閥，一部分用于補充干燥所需煙氣量匯集進入第二級風干機，其余的煙氣進入活性炭吸附塔凈化后排放。熱煙氣從第二級風干機流出，攜帶水蒸氣和CO₂后進入第一級風干機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到65％，在引風機的作用下，進入活化爐制備活性炭，過余的煙氣經(jīng)分配閥直接送入活性炭吸附塔凈化排放。活化后尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔凈化后排放。

實施例3

向污泥中加入秸稈和ZnCl₂，秸稈質量為干污泥質量的20％，ZnCl₂質量為干污泥質量的12％，三者進入混合倉攪拌均化。經(jīng)螺旋輸送機送入第一級風干機，使物料含水率降到40％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.5，制備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風干機，使物料含水率降到15％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產(chǎn)生的CO₂與蒸發(fā)的水分一同被熱煙氣帶走。干燥后的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為850℃，停留時間為30min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而后經(jīng)分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水后，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解后的固體產(chǎn)物焦炭送入活化爐，活化溫度為850℃，活化時間為40min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:20，得到的活性炭送入污泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑凈化煙氣中SO₂、NO_x等污染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產(chǎn)生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H₂S、SO₂等可溶性污染氣體，同時生產(chǎn)出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經(jīng)過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其余的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產(chǎn)80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產(chǎn)生的全部煙氣匯集進入第二級風干機，燃氣熱水鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分配閥，一部分用于補充干燥所需煙氣量匯集進入第二級風干機，其余的煙氣進入活性炭吸附塔凈化后排放。熱煙氣從第二級風干機流出，攜帶水蒸氣和CO₂后進入第一級風干機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐制備活性炭，過余的煙氣經(jīng)分配閥直接送入活性炭吸附塔凈化排放?；罨笪矚庥苫罨癄t上部排出，送入活性炭吸附塔凈化后排放。

實施例4

向污泥中加入秸稈和ZnCl₂，秸稈質量為干污泥質量的13％，ZnCl₂質量為干污泥質量的9％，三者進入混合倉攪拌均化。經(jīng)螺旋輸送機送入第一級風干機，使物料含水率降到30％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.2，制備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風干機，使物料含水率降到15％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產(chǎn)生的CO₂與蒸發(fā)的水分一同被熱煙氣帶走。干燥后的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為850℃，停留時間為20min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而后經(jīng)分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水后，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解后的固體產(chǎn)物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為30min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:16，得到的活性炭送入污泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑凈化煙氣中SO₂、NO_x等污染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產(chǎn)生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H₂S、SO₂等可溶性污染氣體，同時生產(chǎn)出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經(jīng)過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其余的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產(chǎn)80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產(chǎn)生的全部煙氣匯集進入第二級風干機，燃氣熱水鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分配閥，一部分用于補充干燥所需煙氣量匯集進入第二級風干機，其余的煙氣進入活性炭吸附塔凈化后排放。熱煙氣從第二級風干機流出，攜帶水蒸氣和CO₂后進入第一級風干機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐制備活性炭，過余的煙氣經(jīng)分配閥直接送入活性炭吸附塔凈化排放?；罨笪矚庥苫罨癄t上部排出，送入活性炭吸附塔凈化后排放。

實施例5

向污泥中加入秸稈和ZnCl₂，秸稈質量為干污泥質量的16％，ZnCl₂質量為干污泥質量的11％，三者進入混合倉攪拌均化。經(jīng)螺旋輸送機送入第一級風干機，使物料含水率降到40％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.4，制備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風干機，使物料含水率降到12％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產(chǎn)生的CO₂與蒸發(fā)的水分一同被熱煙氣帶走。干燥后的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為750℃，停留時間為20min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而后經(jīng)分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水后，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解后的固體產(chǎn)物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為60min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:19，得到的活性炭送入污泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑凈化煙氣中SO₂、NO_x等污染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產(chǎn)生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H₂S、SO₂等可溶性污染氣體，同時生產(chǎn)出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經(jīng)過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其余的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產(chǎn)80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產(chǎn)生的全部煙氣匯集進入第二級風干機，燃氣熱水鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分配閥，一部分用于補充干燥所需煙氣量匯集進入第二級風干機，其余的煙氣進入活性炭吸附塔凈化后排放。熱煙氣從第二級風干機流出，攜帶水蒸氣和CO₂后進入第一級風干機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐制備活性炭，過余的煙氣經(jīng)分配閥直接送入活性炭吸附塔凈化排放。活化后尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔凈化后排放。

實施例6

向污泥中加入秸稈和ZnCl₂，秸稈質量為干污泥質量的17％，ZnCl₂質量為干污泥質量的10％，三者進入混合倉攪拌均化。經(jīng)螺旋輸送機送入第一級風干機，使物料含水率降到35％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.5，制備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風干機，使物料含水率降到8％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產(chǎn)生的CO₂與蒸發(fā)的水分一同被熱煙氣帶走。干燥后的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為650℃，停留時間為30min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而后經(jīng)分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水后，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解后的固體產(chǎn)物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為90min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:18，得到的活性炭送入污泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑凈化煙氣中SO₂、NO_x等污染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產(chǎn)生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H₂S、SO₂等可溶性污染氣體，同時生產(chǎn)出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經(jīng)過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其余的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產(chǎn)80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產(chǎn)生的全部煙氣匯集進入第二級風干機，燃氣熱水鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分配閥，一部分用于補充干燥所需煙氣量匯集進入第二級風干機，其余的煙氣進入活性炭吸附塔凈化后排放。熱煙氣從第二級風干機流出，攜帶水蒸氣和CO₂后進入第一級風干機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐制備活性炭，過余的煙氣經(jīng)分配閥直接送入活性炭吸附塔凈化排放?；罨笪矚庥苫罨癄t上部排出，送入活性炭吸附塔凈化后排放。

實施例7

向污泥中加入秸稈和ZnCl₂，秸稈質量為干污泥質量的15％，ZnCl₂質量為干污泥質量的10％，三者進入混合倉攪拌均化。經(jīng)螺旋輸送機送入第一級風干機，使物料含水率降到30％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.35，制備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風干機，使物料含水率降到15％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產(chǎn)生的CO₂與蒸發(fā)的水分一同被熱煙氣帶走。干燥后的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為850℃，停留時間為40min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而后經(jīng)分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水后，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解后的固體產(chǎn)物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為120min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:17，得到的活性炭送入污泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑凈化煙氣中SO₂、NO_x等污染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產(chǎn)生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H₂S、SO₂等可溶性污染氣體，同時生產(chǎn)出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經(jīng)過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其余的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產(chǎn)80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產(chǎn)生的全部煙氣匯集進入第二級風干機，燃氣熱水鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)分配閥，一部分用于補充干燥所需煙氣量匯集進入第二級風干機，其余的煙氣進入活性炭吸附塔凈化后排放。熱煙氣從第二級風干機流出，攜帶水蒸氣和CO₂后進入第一級風干機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐制備活性炭，過余的煙氣經(jīng)分配閥直接送入活性炭吸附塔凈化排放。活化后尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔凈化后排放。

由圖6可知，隨著熱解溫度升高，可燃氣體總量逐漸增大。除了以上三種可燃氣體，還產(chǎn)生丙烯、乙炔等為主的低碳數(shù)烴類氣體。當溫度從650℃升高到850℃，熱解氣體可回收熱量從3676kJ/kg(污泥)增加到5194kJ/kg(污泥)。

由圖7可知，隨著熱解時間延長，熱解過程更為充分，液體產(chǎn)物也會發(fā)生二次熱解，使得可燃氣體總量有所增大，但增大趨勢逐漸變緩。當熱解時間達到50min，熱解氣體可回收熱量達到4553kJ/kg(污泥)?？紤]生產(chǎn)效率和供熱成本，在熱解過程較為充分的條件下，可縮短熱解時間。

由圖8可知，熱解液經(jīng)冷凝、與水分離得到焦油，采用高壓氧彈式量熱儀測定熱值。當熱解溫度從650℃升高到850℃，可回收的焦油熱值逐漸減小，但均高于6000kJ/kg(污泥)。

由圖9可知，熱解時間對可回收的焦油熱值影響很小。

由圖10可知，水蒸氣體積百分比為50％、CO₂體積百分比為22％，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:17時，800℃活化得到污泥活性炭的BET比表面積。當活化時間從0.5h增加到2h，BET比表面積先增加后降低，在1.5h時達到最大值。由此，本發(fā)明控制活化時間在40-120min。

由圖11可知，水蒸氣體積百分比為50％、CO₂體積百分比為22％，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:17時，700、800和900℃下活化1.5h得到污泥活性炭的BET比表面積。隨活化溫度增加，BET比表面積先增加后降低，在800℃時達到最大值。當溫度較低時，氣體活化過程不能充分進行；而溫度達到900℃時，易發(fā)生擴孔或孔壁塌陷，從而降低活性炭比表面積。

以上對本發(fā)明做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本發(fā)明的保護范圍。