申请日2016.11.30
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号F23G7/00; F23G5/04; F23G5/46; C02F11/12
摘要
本发明公开一种污泥两段式碳化加焚烧方法，该方法包括以下步骤：(1)将污泥进行第一次碳化;(2)将第一次碳化的污泥进行第二次碳化;(3)将第二次碳化的污泥进行焚烧;(4)焚烧后的烟气冷却至第二次碳化的预定温度并用于步骤(2);(5)将步骤(2)中排出的烟气冷却至第一次碳化温度并用于步骤(1);本发明焚烧污泥使污泥得到无害化、减量化、资源化处置，污泥燃烧产生的热量为碳化加热提供，热源循环利用，同时两段式碳化的传热效率更高，烟气热量的利用更充分。
摘要附图
权利要求书
1.一种污泥两段式碳化加焚烧方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)将污泥进行第一次碳化;
(2)将第一次碳化的污泥进行第二次碳化;
(3)将第二次碳化的污泥进行焚烧;
(4)焚烧后的烟气冷却至第二次碳化的预定温度并用于步骤(2);
(5)将步骤(2)中排出的烟气冷却至第一次碳化温度并用于步骤(1)。
2.如权利要求1所述一种污泥两段式碳化加焚烧方法，其特征在于：所述步骤(2)之后还包括以下步骤：
(1)将碳化后得到的污泥送入干污泥仓;
(2)将第一次碳化和第二次碳化中释放的废气冷凝并将产生的废水收集;
(3)将冷凝后的废气用于助燃。
3.如权利要求1所述一种污泥两段式碳化加焚烧方法，其特征在于：所述步骤(1)之前还包括步骤：将污泥进行压滤，压滤中的废水收集处理。
4.如权利要求1所述一种污泥两段式碳化加焚烧方法，其特征在于：所述步骤(5)之后还包括步骤：
(1)将用于步骤(1)后排出的烟气进行冷凝;
(2)将冷凝后的烟气处理后排放。
5.如权利要求1所述一种污泥两段式碳化加焚烧方法，其特征在于：所述步骤(3)之后还包括以下步骤：
(1)焚烧时鼓入助燃空气;
(2)向燃烧产生的烟气中掺入冷风。
6.一种污泥两段式碳化加焚烧系统，其特征在于：包括碳化装置和燃烧装置;
所述碳化装置包括用于第一次碳化的低温碳化炉、用于第二次碳化的高温碳化炉、干污泥仓;所述低温碳化炉出口与所述高温碳化炉入口连通;所述高温碳化炉出口与所述干污泥仓入口连接;
所述燃烧装置包括与所述干污泥仓出口连接的焚烧炉;所述焚烧炉包括设置在焚烧炉内的燃烧器;
所述高温碳化炉包括设置炉内用于为第二次碳化提供热量的第一热交换器，所述低温碳化炉包括设置炉内用于为第一次碳化提供热量的第二热交换器;所述第一热交换器入口与焚烧炉内的燃烧器的烟气出气口连通;所述第一热交换器出口与所述第二热交换器的入口连通。
7.如权利要求6所述一种污泥两段式碳化加焚烧系统，其特征在于：还包括对污泥进行处理的机械压滤装置和净化装置;
所述机械压滤装置包括机械压滤机和可拆卸连接在机械压滤机上的压滤废水箱;
所述净化装置包括第二冷凝器、用于处理所述燃烧炉中产生烟气的烟气处理器、与所述烟气处理器出口连接的烟囱、以及固定连接在所述烟囱入口的引风机;所述烟气处理器入口与第二冷凝器出口连通;所述第二冷凝器入口与所述第二热交换器出口连通。
8.如权利要求6所述一种污泥两段式碳化加焚烧系统，其特征在于：所述碳化装置还包括与所述低温碳化炉和所述高温碳化炉出气口连接的第一冷凝器以及与所述第一冷凝器连接用于收集冷凝水的第一冷凝废水箱;
所述燃烧装置还包括设置在焚烧炉一侧用于向所述燃烧器鼓风的鼓风机;
所述第一冷凝器出口与所述燃烧器入口连通;所述燃烧器出口和所述烟气处理器出渣口分别设置有灰渣运输车。
9.如权利要求7所述一种污泥两段式碳化加焚烧系统，其特征在于：所述第一热交换器与所述第二热交换器连接处设置有双金属片阀门;所述第二热交换器与所述第二冷凝管的连接处设置依次电连接的温控阀门、用于检测烟气温度的温度传感器以及用于控制阀门开关的控制器。
说明书
污泥两段式碳化加焚烧方法及系统
技术领域
本发明涉及一种污泥两段式碳化加焚烧方法及系统。
背景技术
随着城市的发展，环境保护越来越受到重视。城市污水处理厂产生的污泥之中，浓缩了污水中的各种污染物，对周围环境影响较大。随着城市污水处理厂的建设不断加快，污水处理规模不断增大，污水处理厂的污泥产量大幅增长，使得污泥的处理问题更为突出。
污泥中浓缩的污染物主要包括无机、有机污染物，含有大量的病原体和多种重金属元素，因此，必须对污泥进行妥善处理。污泥处理就是要对污泥进行深度无害化处理，彻底解决污泥对环境的污染及对人类的危害。全国绝大多数污水处理厂的通常做法是，对污泥未经处理或者经过简单处理后，直接运到垃圾场与垃圾混合填埋、随意堆放，远远达不到卫生填埋标准;常年的堆放，蚊蝇滋生，农作物及各方面都将受到毁灭性伤害，导致严重的二次污染，违背了环境保护的原则，更谈不上资源循环利用。
目前，国内基本是污泥浓缩和脱水技术，污泥经浓缩和脱水后，一般只能将污泥的含水率降至80%左右，如此高的含水率不利于污泥的后续运输和处置。
污泥干化焚烧的方式可以实现污泥减量化和无害化，使污泥得到有效的处理和资源化的利用，是国内外污泥处置的发展方向。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种实现城市污泥的减量化、无害化和资源化的污泥两段式碳化加焚烧方法及系统。
为达到上述目的，本发明一种污泥两段式碳化加焚烧方法，该方法包括以下步骤：
(1)将污泥进行第一次碳化;
(2)将第一次碳化的污泥进行第二次碳化;
(3)将第二次碳化的污泥进行焚烧;
(4)焚烧后的烟气冷却至第二次碳化的预定温度并用于步骤(2);
(5)将步骤(2)中排出的烟气冷却至第一次碳化温度并用于步骤(1)。
较佳的，所述步骤(2)之后还包括以下步骤：
(1)将碳化后得到的污泥送入干污泥仓;
(2)将第一次碳化和第二次碳化中释放的废气冷凝并将产生的废水收集;
(3)将冷凝后的废气通入燃烧器助燃。
较佳的，所述步骤(1)之前还包括步骤：将污泥进行压滤，压滤中的废水收集处理。
较佳的，所述步骤(5)之后还包括步骤：
(1)将步骤(1)中排出的烟气进行冷凝;
(2)将冷凝后的烟气处理后排放。
较佳的，所述步骤(3)之后还包括以下步骤：
(1)向燃烧器内鼓入助燃空气;
(2)向燃烧产生的烟气中掺入冷风。
为达到上述目的，本发明一种污泥两段式碳化加焚烧系统，包括碳化装置和燃烧装置;
所述碳化装置包括用于第一次碳化的低温碳化炉、用于第二次碳化的高温碳化炉、干污泥仓;所述低温碳化炉出口与所述高温碳化炉入口连通;所述高温碳化炉出口与所述干污泥仓入口连接;
所述燃烧装置包括与所述干污泥仓出口连接的焚烧炉;所述焚烧炉包括设置在焚烧炉内的燃烧器;
所述高温碳化炉包括设置炉内用于为第二次碳化提供热量的第一热交换器，所述低温碳化炉包括设置炉内用于为第一次碳化提供热量的第二热交换器;所述第一热交换器入口与焚烧炉内的燃烧器的烟气出气口连通;所述第一热交换器出口与所述第二热交换器的入口连通。
较佳的，还包括对污泥进行处理的机械压滤装置和净化装置;
所述机械压滤装置包括机械压滤机和可拆卸连接在机械压滤机上的压滤废水箱;
所述净化装置包括第二冷凝器、用于处理所述燃烧炉中产生烟气的烟气处理器、与所述烟气处理器出气口连接的烟囱、以及固定连接在所述烟囱入口的引风机;所述烟气处理器与所述第二冷凝器出口连通;所述第二热交换器出口与第二冷凝器入口连通。
较佳的，所述碳化装置还包括与所述低温碳化炉和所述高温碳化炉出气口连接的第一冷凝器以及与所述第一冷凝器连接用于收集冷凝水的第一冷凝废水箱;
所述燃烧装置还包括设置在焚烧炉一侧用于向所述燃烧器鼓风的鼓风机;
所述第一冷凝器出口与所述燃烧器入口连通;所述燃烧器出口和所述烟气处理器出渣口分别设置有灰渣运输车。
较佳的，所述第一热交换器与所述第二热交换器连接处设置有双金属片阀门;所述第二热交换器与所述第二冷凝管的连接处设置依次电连接的温控阀门、用于检测烟气温度的温度传感器以及用于控制阀门开关的控制器。
本发明将市政污泥碳化干燥部分所需热源由自身燃烧烟气提供，实现资源循环利用。焚烧炉产生的烟气经净化装置处理后，达标排放。系统流程中，产生的废水接入污水厂处理，灰渣外运，妥善无害化填埋处理，基本无二次污染。两段式碳化的传热效率更高，烟气热量的利用更充分。碳化干燥后的干污泥和碳化炉废气，经过焚烧炉的焚烧，得到无害化、减量化、资源化处置。