公布日：2023.10.10
申請日：2023.05.29
分類號：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;F23G7/00(2006.01)I;C10J3/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥處理方法及其處理裝置，屬于污泥處理領(lǐng)域，包括攪拌熟化、振動干燥、混料分離、熱解氣化、去毒循環(huán)的處理步驟和熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備，熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備設(shè)置于振動流化床的進(jìn)料區(qū)域，振動流化床的內(nèi)部設(shè)置有對流熱空氣管。本發(fā)明在振動流化床內(nèi)部，通過預(yù)混污泥泵入管將混合絮凝劑和殺菌除臭劑后的污泥泵入熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備，接著通過碳粉補(bǔ)充套筒對間斷流出的預(yù)混污泥進(jìn)行迅速干化，使得預(yù)混污泥能夠形成粒狀，隨著振動對流板的振動，進(jìn)行滾落形成碳粉污泥顆粒，從而在振動流化床收集端，對碳粉污泥顆粒進(jìn)行收集，便于在焚燒爐中，與阻燃?xì)怏w充分接觸，充分對污泥中的有害物質(zhì)進(jìn)行焚燒，達(dá)到提高污泥焚燒熱解氣化效率的效果。
權(quán)利要求書
1.一種污泥處理裝置，其特征在于，包括攪拌混合設(shè)備、振動流化床、熱解氣化爐、焚燒爐和噴淋塔以及熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備（1），所述攪拌混合設(shè)備為進(jìn)料裝置，其后依次與振動流化床、焚燒爐、熱解氣化爐和焚燒爐相連通，所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備（1）設(shè)置于振動流化床的進(jìn)料區(qū)域，所述振動流化床的內(nèi)部設(shè)置有對流熱空氣管（2），所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備（1）的頂部設(shè)置有預(yù)混污泥泵入管（3），所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備（1）的外側(cè)設(shè)置有穩(wěn)定支架（4），所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備（1）的內(nèi)部設(shè)置有碳粉補(bǔ)充機(jī)構(gòu)（5），所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備（1）的底部設(shè)置有預(yù)熱滾落機(jī)構(gòu)（6）；所述碳粉補(bǔ)充機(jī)構(gòu)（5）包括設(shè)置于預(yù)混污泥泵入管（3）底部的碳粉補(bǔ)充套筒（51），所述碳粉補(bǔ)充套筒（51）的內(nèi)部設(shè)置有碳粉噴出管（52），所述碳粉噴出管（52）與對流熱空氣管（2）相連通，且所述碳粉噴出管（52）的內(nèi)壁連通有碳粉補(bǔ)充罐（53），所述碳粉補(bǔ)充套筒（51）的底部開設(shè)有噴料口，所述碳粉噴出管（52）的底部設(shè)置有噴粉口，所述碳粉噴出管（52）的內(nèi)壁設(shè)置有噴出套管（521），且所述噴出套管（521）的頂部設(shè)置有復(fù)位彈簧（522），所述噴出套管（521）旋轉(zhuǎn)對稱分布，且所述噴出套管（521）的內(nèi)側(cè)開設(shè)有碳粉包裹口，所述穩(wěn)定支架（4）的頂部設(shè)置有封堵引流柱（54），所述振動流化床的底部設(shè)置有振動部件，所述振動部件由偏心電機(jī)提供振動驅(qū)動力，所述預(yù)混污泥泵入管（3）的外側(cè)與振動流化床內(nèi)側(cè)固定，且所述預(yù)混污泥泵入管（3）的外側(cè)設(shè)置有緩沖密封管（31），提供振動流化床振動時的升降伸縮空間；所述預(yù)熱滾落機(jī)構(gòu)（6）包括設(shè)置于預(yù)混污泥泵入管（3）底部的振動對流板（61），所述振動對流板（61）的頂部開設(shè)有滾落條紋槽，且所述振動對流板（61）的內(nèi)壁開設(shè)有對流孔，所述振動對流板（61）的底部設(shè)置有與對流熱空氣管（2）外表面套接的回收斜板（62），所述回收斜板（62）左側(cè)設(shè)置有循環(huán)風(fēng)管（63），且所述循環(huán)風(fēng)管（63）的左側(cè)設(shè)置有干態(tài)污泥循環(huán)支架（64），所述干態(tài)污泥循環(huán)支架（64）的外表面設(shè)置有循環(huán)葉片（65），所述循環(huán)風(fēng)管（63）與對流熱空氣管（2）相連通，且所述循環(huán)風(fēng)管（63）傾斜設(shè)置，所述循環(huán)葉片（65）設(shè)置為弧形，銜接回收斜板（62）與振動對流板（61）的物料滾落路徑；在所述對流熱空氣管（2）未導(dǎo)通時，此時復(fù)位彈簧（522）帶動噴出套管（521）向碳粉補(bǔ)充套筒（51）內(nèi)部移動，使得噴出套管（521）位于碳粉補(bǔ)充套筒（51）內(nèi)部，不在碳粉包裹口內(nèi)將碳粉直接流到熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備（1）內(nèi)部，在振動流化床未工作時，振動流化床底部通過人為或機(jī)械升降設(shè)備對其進(jìn)行升高，使得所述封堵引流柱（54）堵住預(yù)混污泥泵入管（3）的底部，對預(yù)混污泥泵入管（3）底部進(jìn)行封口，在振動流化床工作時，通過振動部件帶動預(yù)混污泥泵入管（3）進(jìn)行上下移動，使得封堵引流柱（54）間斷封堵所述預(yù)混污泥泵入管（3），達(dá)到間斷滴落污泥的效果；在間斷滴落污泥時，通過所述碳粉噴出管（52）對滴落污泥表面噴覆，快速對污泥中的水分進(jìn)行吸收，使得污泥在落到振動流化床進(jìn)料區(qū)域時不會直接堆積在振動對流板（61）表面，不能隨著振動對流板（61）的振動將污泥滾落，需要在長時間烘干成粉狀，才滾落到振動流化床收集口，導(dǎo)致在振動流化床頂部的氣體收集管內(nèi)收集到粉末狀的污泥，需要對其進(jìn)行再處理，且長時間堆積在一起，也會降低振動干燥效率，增加對污泥的處理時間，增加能源消耗；所述振動對流板（61）設(shè)置為左高右低，所述回收斜板（62）設(shè)置為左低右高，從而在振動流化床振動時，帶動污泥進(jìn)行滾動，使得污泥趨于顆粒狀，便于后續(xù)對污泥進(jìn)行收集和投放到焚燒爐中，充分焚燒；在所述振動對流板（61）振動過程中，部分污泥碎顆粒和碳粉顆粒掉落到回收斜板（62）頂部，通過振動將其滾動到干態(tài)污泥循環(huán)支架（64）處，并在對流熱空氣管（2）吹動循環(huán)風(fēng)管（63）時，帶動循環(huán)葉片（65）進(jìn)行逆時針旋轉(zhuǎn)，將滾落到回收斜板（62）左側(cè)的干態(tài)污泥碎顆粒和碳粉顆粒再次輸送到振動對流板（61）的左側(cè)，等待再次滾落到振動流化床收集口。
2.基于權(quán)利要求1的一種污泥處理裝置，其特征在于，包括以下污泥處理步驟：步驟S1：攪拌熟化，在污水處理沉淀的污泥中，加入絮凝劑和殺菌去味劑，接著通過攪拌混合設(shè)備攪拌并熟化，得到預(yù)處理污泥；步驟S2：振動干燥，將步驟S1中預(yù)處理污泥泵入振動流化床中，同時補(bǔ)充熱值燃料，再經(jīng)過熱對流空氣干燥濕污泥，得到干態(tài)污泥混料；步驟S3：混料分離，在熱風(fēng)向上流通的通道內(nèi)，對步驟S2中濕污泥中含有的水汽進(jìn)行上浮，對干態(tài)污泥混料進(jìn)行下滑，其中水汽遇冷凝結(jié)為再利用水，再利用水進(jìn)入供暖管道系統(tǒng)，熱空氣與干態(tài)污泥中可燃燒氣體混合，得可燃混合氣體，進(jìn)入焚燒爐，并通過輸送裝置將二次干燥后的干態(tài)污泥輸送至污泥儲料槽內(nèi)等待處理；步驟S4：熱解氣化，將步驟S3中污泥儲料槽內(nèi)的干態(tài)污泥送入熱解氣化爐內(nèi)升溫加壓，保溫保壓，并再次保溫保壓，將干態(tài)污泥中可燃成分氣化為可燃混合氣體，于爐底剩余污泥爐渣；步驟S5：去毒循環(huán)，將步驟S4中可燃混合氣體通過噴淋塔經(jīng)吸收劑噴淋吸收，去除有毒有害成分，剩余可燃混合氣體投入焚燒爐中焚燒，熱水汽進(jìn)入供暖管道系統(tǒng)再利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中直接將烘干后的污泥投入到焚燒爐中進(jìn)行熱解氣化，不能完全對污泥內(nèi)部有害物質(zhì)進(jìn)行充分焚燒的問題，而提出的一種污泥處理方法及其處理裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
步驟S1：攪拌熟化，在污水處理沉淀的污泥中，加入絮凝劑和殺菌去味劑，接著攪拌并熟化，得到預(yù)處理污泥；
步驟S2：振動干燥，將步驟S1中預(yù)處理污泥泵入振動流化床中，同時補(bǔ)充熱值燃料，再經(jīng)過熱對流空氣干燥濕污泥，得到干態(tài)污泥混料；
步驟S3：混料分離，在熱風(fēng)向上流通的通道內(nèi)，對步驟S2中濕污泥中含有的水汽進(jìn)行上浮，對干態(tài)污泥混料進(jìn)行下滑，其中水汽遇冷凝結(jié)為再利用水，再利用水進(jìn)入供暖管道系統(tǒng)，熱空氣與干態(tài)污泥中可燃燒氣體混合，得可燃混合氣體，進(jìn)入焚燒爐，并通過輸送裝置將二次干燥后的干態(tài)污泥輸送至污泥儲料槽內(nèi)等待處理；
步驟S4：熱解氣化，將步驟S3中污泥儲料槽內(nèi)的干態(tài)污泥送入熱解氣化爐內(nèi)升溫加壓，保溫保壓，并再次保溫保壓，將干態(tài)污泥中可燃成分氣化為可燃混合氣體，于爐底剩余污泥爐渣；
步驟S5：去毒循環(huán)，將步驟S4中可燃混合氣體通過噴淋塔經(jīng)吸收劑噴淋吸收，去除有毒有害成分，剩余可燃混合氣體投入焚燒爐中焚燒，熱水汽進(jìn)入供暖管道系統(tǒng)再利用。
優(yōu)選地，步驟S1中，污泥、絮凝劑和殺菌去味劑干態(tài)重量比60：3：2；絮凝劑是指造紙白泥或明礬，大理石生產(chǎn)企業(yè)的鋸泥中的一種或兩種；殺菌去味劑為聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)的電石泥、生石灰和氫氧化鈉中的一種或多種；攪拌并熟化所用的時間是24小時。
優(yōu)選地，步驟S2中，熱對流前是采用導(dǎo)熱油或蒸汽進(jìn)行加熱預(yù)熱；所述熱風(fēng)的溫度為90℃；熱風(fēng)的速度為4m/s。
優(yōu)選地，步驟S3中，熱風(fēng)風(fēng)速為28—54m/s；液汽分離后得到的熱空氣進(jìn)行熱對流升溫循環(huán)系統(tǒng)，步驟S5中，所述吸收劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉中的一種或多種形成的溶液；吸收劑的濃度為2%；可燃?xì)怏w和步驟S3中的熱空氣的體積混合比為1：3。
優(yōu)選地，升溫是指升溫至620℃；加壓的壓強(qiáng)為1.2MPa；保溫保壓的時間為3小時；降溫為300℃；再保溫保壓的時間為1.7小時。
一種污泥處理方法的處理裝置，包括污泥處理方法的處理步驟中攪拌混合設(shè)備、振動流化床、熱解氣化爐、焚燒爐和噴淋塔以及熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備，所述攪拌混合設(shè)備為進(jìn)料裝置，其后依次與振動流化床、焚燒爐、熱解氣化爐和焚燒爐相連通，所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備設(shè)置于振動流化床的進(jìn)料區(qū)域，所述振動流化床的內(nèi)部設(shè)置有對流熱空氣管，所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備的頂部設(shè)置有預(yù)混污泥泵入管，所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備的外側(cè)設(shè)置有穩(wěn)定支架，所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備的內(nèi)部設(shè)置有碳粉補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，所述熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備的底部設(shè)置有預(yù)熱滾落機(jī)構(gòu)；
所述碳粉補(bǔ)充機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于預(yù)混污泥泵入管底部的碳粉補(bǔ)充套筒，所述碳粉補(bǔ)充套筒的內(nèi)部設(shè)置有碳粉噴出管，所述碳粉噴出管與對流熱空氣管相連通，且所述碳粉噴出管的內(nèi)壁連通有碳粉補(bǔ)充罐，所述碳粉補(bǔ)充套筒的底部開設(shè)有噴料口，所述碳粉噴出管的底部設(shè)置有噴粉口；
所述預(yù)熱滾落機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于預(yù)混污泥泵入管底部的振動對流板，所述振動對流板的頂部開設(shè)有滾落條紋槽，且所述振動對流板的內(nèi)壁開設(shè)有對流孔，所述振動對流板的底部設(shè)置有與對流熱空氣管外表面套接的回收斜板，所述回收斜板左側(cè)設(shè)置有循環(huán)風(fēng)管，且所述循環(huán)風(fēng)管的左側(cè)設(shè)置有干態(tài)污泥循環(huán)支架，所述干態(tài)污泥循環(huán)支架的外表面設(shè)置有循環(huán)葉片。
優(yōu)選地，所述碳粉噴出管的內(nèi)壁設(shè)置有噴出套管，且所述噴出套管的頂部設(shè)置有復(fù)位彈簧，所述噴出套管旋轉(zhuǎn)對稱分布，且所述噴出套管的內(nèi)側(cè)開設(shè)有碳粉包裹口。
優(yōu)選地，所述穩(wěn)定支架的頂部設(shè)置有封堵引流柱，所述振動流化床的底部設(shè)置有振動部件，所述振動部件由偏心電機(jī)提供振動驅(qū)動力，所述預(yù)混污泥泵入管的外側(cè)與振動流化床內(nèi)側(cè)固定，且所述預(yù)混污泥泵入管的外側(cè)設(shè)置有緩沖密封管，提供振動流化床振動時的升降伸縮空間。
優(yōu)選地，所述振動對流板與回收斜板傾斜設(shè)置，且傾斜方向相對設(shè)置，所述滾落條紋槽的底部設(shè)置有碳粉補(bǔ)充筒。
優(yōu)選地，所述循環(huán)風(fēng)管與對流熱空氣管相連通，且所述循環(huán)風(fēng)管傾斜設(shè)置，所述循環(huán)葉片設(shè)置為弧形，銜接回收斜板與振動對流板的物料滾落路徑。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
1、通過設(shè)置熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備、對流熱空氣管和預(yù)混污泥泵入管等裝置相互配合，在振動流化床內(nèi)部，通過預(yù)混污泥泵入管將混合絮凝劑和殺菌除臭劑后的污泥泵入熱值燃料補(bǔ)充設(shè)備，接著通過碳粉補(bǔ)充套筒對間斷流出的預(yù)混污泥進(jìn)行迅速干化，使得預(yù)混污泥能夠形成粒狀，隨著振動對流板的振動，進(jìn)行滾落形成碳粉污泥顆粒，從而在振動流化床收集端，對碳粉污泥顆粒進(jìn)行收集，便于在焚燒爐中，與阻燃?xì)怏w充分接觸，充分對污泥中的有害物質(zhì)進(jìn)行焚燒，達(dá)到提高污泥焚燒熱解氣化效率的效果，解決了上述背景技術(shù)中直接將烘干后的污泥不做處理投入焚燒爐中熱解氣化，難以完全焚燒的問題。
2、通過在污泥中加入殺菌除臭劑，使病毒病菌被殺死，同時使產(chǎn)生臭味氣體物質(zhì)分解，減少了臭味氣體的揮發(fā)；通過加入絮凝劑，使產(chǎn)生的有毒有害氣體被固化；熱分解過程中通過二次保溫保壓，使產(chǎn)生的二噁英類物質(zhì)分解，有毒有害氣體被固化；少量沒有被固化的有毒有害氣體能去噴淋被吸收，避免了有毒有害氣體進(jìn)入環(huán)境，污染大氣；最終在熱解氣化爐爐底得到高減重比的污泥渣，達(dá)到降低成本，簡化工藝，提高效率的效果。
（發(fā)明人：張振;張肖;李賢賢）
