申请日2016.12.07
公开(公告)日2017.04.26
IPC分类号C02F11/10; C02F11/12; C02F11/00; C10B53/00; C10B57/08; C10B57/10; B01D53/75; B01D53/78; B01D53/40; B01D50/00
摘要
本发明公开了一种污泥热水解气化处理系统及其处理工艺，包括污泥浆化设备、加热加压反应器、闪蒸罐、机械脱水设备、热解气化炉、余热锅炉和烟气处理设备，污泥浆化设备通过抽送泵依次连接加热加压反应器、气体除水设备、热解气化炉、余热锅炉以及烟气处理设备，余热锅炉通过蒸汽管道连接在加热加压反应器上，加热加压反应器与污泥浆化设备之间连接有闪蒸罐，加热加压反应器与热解气化路之间依次连接热交换器、机械脱水设备、送料机。本发明采用蒸汽加热和热解气化炉处理技术，将污泥中的病原体、害虫卵等全部杀灭;处理过程不添加任何化学药剂，全部产物均可资源化利用，安全稳定，废气产生量低，废气产生量很低，减排效果明显。
权利要求书
1.一种污泥热水解气化处理系统，包括污泥浆化设备、加热加压反应器、闪蒸罐、机械脱水设备、热解气化炉、余热锅炉和烟气处理设备，其特征在于，所述污泥浆化设备的下端通过抽送泵连接在加热加压反应器的顶端一侧，所述加热加压反应器顶端与热解气化炉的侧壁之间连接有气体除水设备，所述余热锅炉连接在热解气化炉的侧壁与烟气处理设备之间，所述余热锅炉的顶端通过蒸汽管道连接在加热加压反应器的侧壁上，所述加热加压反应器的侧壁下端与污泥浆化设备的侧壁之间连接有闪蒸罐，所述加热加压反应器的下端与机械脱水设备之间连接有热交换器，所述热交换器的一端还连接在闪蒸罐的侧壁下端，所述机械脱水设备通过送料机连接在热解气化炉的顶端。
2.根据权利要求1所述的污泥热水解气化处理系统，其特征在于，所述烟气处理设备包括依次连接的除酸塔和消石灰反应塔。
3.一种如权利要求1所述的污泥热水解气化处理系统的处理工艺，其特征在于，步骤如下：
(1)污泥浆化设备接收稀浆状的污泥，含水率为80～99%;
(2)污泥浆化设备内的污泥通过抽送泵泵入加热加压反应器内;
(3)蒸汽管道接入加热加压反应器，通过加热加压反应器与蒸汽管道的连通以及控制，蒸汽管道内的蒸汽通过蒸汽压力翻动加热加压反应器内的污泥，反应时间为30～45min，反应温度控制在115～150℃，压力控制在0.5～1.0MPa;
(4)在加热加压反应器内反应结束后，将污泥先输送到热交换器内进行换热冷却，热交换器产生的余热返回闪蒸罐，冷却后直接输送到机械脱水设备中进行脱水，使得污泥中的含水率在40%以下;
(5)将脱水后的污泥通过送料机送入热解气化炉中进行热解气化;
(6)热解气化炉中产生的烟气先输送到余热锅炉中进行气热交换，出口烟气温度降至230℃以下;
(7)经过余热锅炉降温的烟气经过烟气处理设备的处理，烟气经过除酸塔内的碱液中和除酸，再经过消石灰反应塔脱水，并吸附重金属、二噁英以及布袋除灰和湿电除尘后，达标排放;
(8)经过余热锅炉气热交换产生的蒸汽送入加热加压反应器中，以提供加热加压反应器需要的蒸汽;
(9)加热加压反应器中产生的可燃性气体经过脱水器的脱水后，送入进入热解气化炉中进行燃烧。
说明书
一种污泥热水解气化处理系统及其处理工艺
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，具体是一种污泥热水解气化处理系统及其处理工艺。
背景技术
随着我国城镇化水平的不断提高，城市污水处理设施高速发展，2014年全国污水处理厂达到3622座，废水处理量达到1.53亿立方/天，伴随产生大量的污泥，产量约为处理水体积的0.15%-1%。目前我国污泥处理方式主要以填埋占较大比例，其次是农用，少量焚烧。污泥填埋和土地利用都存在一定风险，污泥中可能含有的大量重金属和其它有害物质会在土壤表层累积，对地下水造成污染，污泥中还含有较多病原菌，会通过各种途径造成环境污染，而且填埋还会消耗大量的土地资源。焚烧由于投资大运行成本高，而难以大力推广。寻求一种科学、合理，经济、可行，并可使污泥处理达到无害化要求的方式尤为重要。以实现污泥的无害化处理、资源化利用和减量化、稳定化为目的，充分体现绿色低碳、节能减排的理念。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥热水解气化处理系统及其处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污泥热水解气化处理系统，包括污泥浆化设备、加热加压反应器、闪蒸罐、机械脱水设备、热解气化炉、余热锅炉和烟气处理设备，所述污泥浆化设备的下端通过抽送泵连接在加热加压反应器的顶端一侧，所述加热加压反应器顶端与热解气化炉的侧壁之间连接有气体除水设备，所述余热锅炉连接在热解气化炉的侧壁与烟气处理设备之间，所述余热锅炉的顶端通过蒸汽管道连接在加热加压反应器的侧壁上，所述加热加压反应器的侧壁下端与污泥浆化设备的侧壁之间连接有闪蒸罐，所述加热加压反应器的下端与机械脱水设备之间连接有热交换器，所述热交换器的一端还连接在闪蒸罐的侧壁下端，所述机械脱水设备通过送料机连接在热解气化炉的顶端。
作为本发明进一步的方案：所述烟气处理设备包括依次连接的除酸塔、消石灰反应塔和布袋除尘器。
一种所述的污泥热水解气化处理系统的处理工艺，步骤如下：
(1)污泥浆化设备接收稀浆状的污泥，含水率为80～99%;
(2)污泥浆化设备内的污泥通过抽送泵泵入加热加压反应器内;
(3)蒸汽管道接入加热加压反应器，通过加热加压反应器与蒸汽管道的连通以及控制，蒸汽管道内的蒸汽通过蒸汽压力翻动加热加压反应器内的污泥，反应时间为30～45min，反应温度控制在115～150℃，压力控制在0.5～1.0MPa;污泥在加热加压反应器内通过蒸汽的作用升温，产生的气体接入热解气化炉，污泥在浆化设备中通过热预处理，大幅提高了污泥的脱水性能与可压缩性能，同时完成污泥的杀菌消毒和除臭;
(4)在加热加压反应器内反应结束后，将污泥先输送到热交换器内进行换热冷却，热交换器产生的余热返回闪蒸罐，冷却后直接输送到机械脱水设备中进行脱水，使得污泥中的含水率在40%以下;
(5)将脱水后的污泥通过送料机送入热解气化炉中进行热解气化;
(6)热解气化炉中产生的烟气先输送到余热锅炉中进行气热交换，出口烟气温度降至230℃以下;
(7)经过余热锅炉降温的烟气经过烟气处理设备的处理，烟气经过除酸塔内的碱液中和除酸，再经过消石灰反应塔脱水，并吸附重金属、二噁英以及布袋除灰和湿电除尘后，达标排放;
(8)经过余热锅炉气热交换产生的蒸汽送入加热加压反应器中，以提供加热加压反应器需要的蒸汽;
(9)加热加压反应器中产生的可燃性气体经过脱水器的脱水后，送入进入热解气化炉中进行燃烧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用热水解及机械脱水设备将污泥含水率降至40%以下，减量67%以上，通过高温蒸汽将污泥中的病原体、害虫卵等全部杀灭;通过水解蛋白与重金属的络合反应和螯合反应消除重金属毒性;处理过程视污泥成份不添加或添加少量化学药剂，再通过热解气化炉的热解气化，所得产物资源化利用，且安全、稳定。废气产生量低，不采用蒸发方式脱水，废水产生量大幅降低，减排效果明显，解决了污泥处置缺少热源的问题，热能充分利用，自我平衡，较热干化技术节能50%以上。