申请日2010.07.28
公开(公告)日2012.02.01
IPC分类号C10B53/00; C10L5/46; B09B3/00; C02F11/12; C02F11/00
摘要
本发明专利涉及城镇污水处理厂污泥低温炭化处理循环利用处置机械中一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法。该方法采用导热油炉导热空心桨叶汽化反应器、空心桨叶炭化反应器，污泥在器内经桨叶搅拌连续运行加温，同时尾气在器内与运动污泥发生反应，破坏污泥水泡，使污泥中水与器体接触产生水蒸气，水蒸气再与器内气氛混合发生连锁反应;前段为污泥中水形成水蒸气排入尾气和臭气处理设备，中段为污泥中有机物熟化熔融混合、反应聚合形成有机胶体，后段为炭化反应污泥纤维及有机胶体形成高分子有机炭并成型，完成污泥炭化处理制炭过程;炭再返回锅炉中燃烧供热给汽化反应器和炭化反应器处理污泥，炭燃烧后产生的炉渣制炉渣砖用于建筑。
权利要求书
1.一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于一种低温炭化处理污泥制炭 设备的制造方法采用导热油炉导热空心桨叶汽化反应器、空心桨叶炭化反应器，连接导热油 管道、尾气烟道及污泥进料;设计工作温度≤270℃，污泥在器内经桨叶搅拌连续运行加温， 同时尾气在器内与运动污泥发生反应，破坏污泥水泡，使污泥中水与器体接触产生水蒸气， 水蒸气再与器内气氛混合发生连锁反应;前段为污泥中水形成水蒸气排入尾气和臭气处理设 备，中段为污泥中有机物熟化熔融混合、反应聚合形成有机胶体，后段为炭化反应污泥纤维 及有机胶体形成高分子有机炭并成型，完成污泥炭化处理制炭过程;每吨污泥(含水率≤80%) 可制成70多万kcal的高分子有机炭，再利用于污泥炭化处理生产过程中代替一次性能源燃 烧锅炉，热值利用，有机炭燃烧后产生炉渣54～60kg，可生产0.1m3炉渣砖用于建筑，低温 炭化处理污泥制炭设备能实现污泥处理与处置一机完成。
2.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：设 计设备工作温度≤270℃。
3.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：设 计设备加热方法为导热油导热。
4.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：设 计设备原理炭化污泥处理制炭。
5.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：采 用调速电机变频调控设备转速、运程、时间、物料反应效果。
6.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：采 用视屏操作。
7.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：采 用燃炭导热油炉(设计制造导热油炉的功率与炭化设备功率相符)、空心桨叶汽化反应器、空 心桨叶炭化反应器、污泥上料机(带式上料、螺旋上料、泵式上料)。
8.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：导 热油炉尾气(烟囱)直接进入空心桨叶汽化反应器、空心桨叶炭化反应器利用，利用后排入 喷淋塔和尾气除臭设施处理。
9.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：采 用在器内高分子有机炭热成型方法制炭球、炭棒或炭块。
10.根据权利要求1所述的一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法，其特征在于：采 用震动砌块制砖设备制炉渣砖。
说明书
一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法
技术领域
本发明专利涉及城镇污水处理厂污泥低温炭化处理循环利用处置机械中一种低温炭化处 理污泥制炭设备的制造方法。
背景技术
城镇污水处理厂产生的污泥含水率高(75%～99%)，有机物含量高，易腐烂。污泥中含 有机质，氮、磷、钾和各种微量元素，寄生虫卵，病原微生物等致病物质，铜、锌、铬等重 金属，以及多氯联苯、二噁英等难降解的有毒有害物质，如不妥善处理，易造成二次污染。
近年来，随着城市化进程的加快，城镇污水处理量大幅增长。据环境保护部最新统计， 截至2009年我国已经投入运行的城镇污水处理厂数量已接近2000座，设计规模超过10000 万m3/日，如果按照此数量计算，全国城镇每年污泥产生量就会达到3000多万吨泥饼。
据资料表明，目前国内已有的污泥处理方法有厌氧法、堆肥法、热干化法、焚烧法、自 然填埋法、卫生填埋法、生石灰除臭干燥法等。但这些方法存在处理成本高，工业化生产难， 重金属不能处理、干化焚烧时产生二噁英，处理后残渣去向不明等问题。
本项发明专利基于以下条件申请：
(1)本项发明人前期的发明专利《一种污泥炭化处理制炭棒方法》申请号： 200910009648.4、《一种低温炭化城市污泥制炭球方法》申请号：200910119720.9、《一种 处理污泥炭化过程中的臭气方法》申请号：200910250080.5、《一种城镇污泥和生活垃圾干化、 炭化或焚烧产生尾气中的臭气处理方法》申请号：201010000238.6，《一种污泥热化学法制 炭处置方法》申请号：201010166394.x、《一种尾气加热有机热载体设备干化污泥再利用方 法》申请号：201010166421.3。
(2)江苏省常州市郑陆污水处理厂12吨/日污泥处理示范工程。
(3)2010年3月5日通过国家住房和城乡建设部科技成果促进中心组织的《城镇污泥炭化 处理循环利用技术》(建科评【2010】009号)专家评估，评估意见为“提供的技术文件齐 全，符合评估要求;该技术是在低温环境下将污泥转变成炭棒，有效保留了污泥热值，再将 炭棒作为燃料用于污泥炭化，达到污泥处理处置的目的;该技术可行，在低温炭化、热源循 环利用、设备成套化方面具有显著特点，推广后将产生良好的环境效益和社会效益，该技术 在同类技术领域达到国内领先水平，是可供城镇污泥处理处置选择的技术之一。”
(4)2010年4月承担了苏州市污泥处理工程高新污水处理厂100吨/日前期典范工程，设 备在制造与应用过程中技术成熟，运行稳定。
为加强知识产权保护，现申请本项设备制造方法专利。
发明内容
一种低温炭化处理污泥制炭设备的制造方法采用导热油炉导热空心桨叶汽化反应器、空 心桨叶炭化反应器，连接导热油管道、尾气烟道及污泥进料;设计工作温度≤270℃，污泥在 器内经桨叶搅拌连续运行加温，同时尾气在器内与运动污泥发生反应，破坏污泥水泡，使污 泥中水与器体接触产生水蒸气，水蒸气再与器内气氛混合发生连锁反应;前段为污泥中水形 成水蒸气排入尾气和臭气处理设备，中段为污泥中有机物熟化熔融混合、反应聚合形成有机 胶体，后段为炭化反应污泥纤维及有机胶体形成高分子有机炭并成型，完成污泥炭化处理制 炭过程;每吨污泥(含水率≤80%)可制成70多万kcal的高分子有机炭，再利用于污泥炭化 处理生产过程中代替一次性能源燃烧锅炉，热值利用，有机炭燃烧后产生炉渣54～60kg，可 生产0.1m3炉渣砖用于建筑，低温炭化处理污泥制炭设备能实现污泥处理与处置一机完成。