申请日2013.04.02
公开(公告)日2013.09.04
IPC分类号C02F11/00; C02F11/12; C10B57/10; C10B53/00; C02F11/10
摘要
本实用新型提供一种污泥高温碳化炉，它包括干化污泥储存输送单元、干化污泥碳化单元、温度控制单元、以及输出单元，其中，该干化污泥碳化单元将该干化污泥储存输送单元输送来的干化污泥进行碳化，并将碳化后的产物通过该输出单元输出，该温度控制单元用于控制该干化污泥碳化单元在碳化污泥过程中的温度。该污泥高温碳化炉为一种减量化、无害化、稳定化、资源化的城市污泥处理系统，可实现脱水污泥日处理量100吨以上的规模化处理。
权利要求书
1.污泥高温碳化炉，其特征在于，它包括干化污泥储存输送单元、干化污泥碳化单元、温度控制单元、以及输出单元，其中，所述干化污泥碳化单元将所述干化污泥储存输送单元输送来的干化污泥进行碳化，并将碳化后的产物通过所述输出单元输出，所述温度控制单元用于控制所述干化污泥碳化单元在碳化污泥过程中的温度。
2.如权利要求1所述的污泥高温碳化炉，其特征在于，所述干化污泥储存输送单元包括干化污泥储存仓以及干化污泥螺旋输送机，所述干化污泥储存仓中的干化污泥通过干化污泥螺旋输送机输送至所述干化污泥碳化单元。
3.如权利要求1所述的污泥高温碳化炉，其特征在于，所述干化污泥碳化单元包括可回转的碳化釜体、驱动机构、设置在所述碳化釜体内壁的多个抄板、设置在所述碳化釜体污泥入口的多个导流板、环绕在所述碳化釜体外周的外筒，所述碳化釜体用于碳化所述干化污泥储存输送单元输送来的干化污泥，所述驱动机构用于带动所述碳化釜体旋转，所述外筒用于容纳加热介质以加热所述碳化釜体从而间接加热所述碳化釜体内的干化污泥。
4.如权利要求3所述的污泥高温碳化炉，其特征在于，所述外筒包括多段独立的加热室，所述多段加热室沿所述碳化釜体的轴向方向排列，每段加热室均设置有热风进口与热风出口。
5.如权利要求4所述的污泥高温碳化炉，其特征在于，所述温度控制单元包括至少一个第一温度控制元件和多个第二温度控制元件，所述多个第一温度控制元件用于检测所述碳化釜体在碳化污泥过程中的温度，并根据所述温度调节所述驱动机构带动所述碳化釜体旋转的转速，所述多个第二温度控制元件用于检测每段加热室的温度，并根据所述温度调节所述热风进口的进风量与进风温度。
6.如权利要求4或5所述的污泥高温碳化炉，其特征在于，每段加热室的外部均设置有保温层。
7.如权利要求5所述的污泥高温碳化炉，其特征在于，所述干化污泥碳化单元还包括密封元件，该密封元件设置在所述多段加热室的两个端部。
8.如权利要求7所述的污泥高温碳化炉，其特征在于，所述干化污泥碳化单元还包括用于对所述密封元件降温的密封水冷元件。
9.如权利要求1所述的污泥高温碳化炉，其特征在于，所述输出单元包括干馏气体输出单元与碳化污泥输出单元。
说明书
污泥高温碳化炉
技术领域
本实用新型涉及化工领域，尤其涉及一种处理城市污泥的大规模外热回转间接式污泥高温碳化炉。
背景技术
截至2011年底，全国累计建成城镇污水处理厂3135座，污水处理能力达到1.36亿立方米/日。其中，正在建设的城镇污水处理项目达1360个，总设计能力约2900万立方米/日。2011年累计处理污水393.13亿立方米，由此得出，中国2011年污泥产量为503万吨。依此推算，预计至2015年底，中国的污泥产量将至777万吨。
污水处理厂产生的污泥为含水量在 75～99%不等的固体或流体状物质。其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成，是一种以有机成分为主，组分复杂的混合物，其中也包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)和各种微量元素。如果污水中具有生活污水，且包括有工业废水，则污泥中不仅含有病原菌、病毒和寄生虫(卵)，还可能有重金属和难降解的有毒有害的有机物质等一系列污染物质，其是污水处理过程形成的最主要的潜在二次污染源。
国内污水厂一般规模较大，日处理污水能力在5万吨-30万吨之间，按照每万吨污水产生5吨湿污泥量计算(含水率80%)，污泥日产生量在25-150吨。目前已开展污泥处理处置的主要是大中城市，且一般采用建设区域集中污泥处置中心的方式，将几个污水厂的污泥集中处理，日处理湿污泥规模一般为100-400吨左右，个别规模甚至达到近千吨。然而，目前国内引进的污泥碳化设备受到结构限制，最大处理能力一般为日处理湿污泥100吨以内，无法适应国内用户对污泥采用集中、大规模处置的需求。
目前，我国的污泥处置主要还是以农业利用和卫生填埋为主，两者分别占污泥处置总量的46.43%和35.71。然而，在全国现有的污水处理设施中，包括有污泥稳定处理设施的还不到其处理总量的1/4。污泥带来的主要问题有：有机物污染与重金属污染等。并且，污泥填埋也影响城市生活垃圾的填埋，其不但占用大量的有效土地，还会对地表环境和地下水资源造成严重的污染，并且污染土质结构和农作物生长。由此可知， 解决不好污泥处置的问题就不可能从根本上实现水环境的改善，将会给我国城市生态环境造成严重问题。
综上所述，如何妥善处理、处置大量堆放的污泥问题已经成了国内多数污水处理厂急需解决的问题，也是全球共同关注的话题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种减量化、无害化、稳定化、资源化的处理城市污泥的大规模外热回转间接式污泥高温碳化炉。
本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：
污泥高温碳化炉，其特征在于，它包括干化污泥储存输送单元、干化污泥碳化单元、温度控制单元、以及输出单元，其中，所述干化污泥碳化单元将所述干化污泥储存输送单元输送来的干化污泥进行碳化，并将碳化后的产物通过所述输出单元输出，所述温度控制单元用于控制所述干化污泥碳化单元在碳化污泥过程中的温度。
上述方案中，所述干化污泥储存输送单元包括干化污泥储存仓以及干化污泥螺旋输送机，所述干化污泥储存仓中的干化污泥通过干化污泥螺旋输送机输送至所述干化污泥碳化单元。
上述方案中，所述干化污泥碳化单元包括可回转的碳化釜体、驱动机构、设置在所述碳化釜体内壁的多个抄板、设置在所述碳化釜体污泥入口的多个导流板、环绕在所述碳化釜体外周的外筒，所述碳化釜体用于碳化所述干化污泥储存输送单元输送来的干化污泥，所述驱动机构用于带动所述碳化釜体旋转，所述外筒用于容纳加热介质以加热所述碳化釜体从而间接加热所述碳化釜体内的干化污泥。
上述方案中，所述外筒包括多段独立的加热室，所述多段加热室沿所述碳化釜体的轴向方向排列，每段加热室均设置有热风进口与热风出口。
上述方案中，所述温度控制单元包括至少一个第一温度控制元件和多个第二温度控制元件，所述多个第一温度控制元件用于检测所述碳化釜体在碳化污泥过程中的温度，并根据所述温度调节所述驱动机构带动所述碳化釜体旋转的转速，所述多个第二温度控制元件用于检测每段加热室的温度，并根据所述温度调节所述热风进口的进风量与进风温度。
上述方案中，每段加热室的外部均设置有保温层。
上述方案中，所述干化污泥碳化单元还包括密封元件，该密封元件设置在所述多段加热室的两个端部。
上述方案中，所述干化污泥碳化单元还包括用于对所述密封元件降温的密封水冷元件。
上述方案中，所述输出单元包括干馏气体输出单元与碳化污泥输出单元。
本实用新型涉及的大规模外热回转间接式污泥高温碳化系统，主要应用于经干燥预处理的含水率30%左右城市干化污泥。干化污泥储存仓内的干化污泥经干化污泥螺旋输送机输送至回转的碳化釜体。该干化污泥在碳化釜体内部导流板和碳化釜体内部抄板以及旋转的碳化釜体的共同作用下，将干化污泥向碳化釜体的尾部推进，并在推进过程中，通过外筒中的加热介质提供的高温热量不断加热，并且在干馏气体输出单元的作用下，碳化釜体内部形成600~800摄氏度的高温、缺氧环境，干化污泥在此过程中析出大部分的水分、可燃分等组分，并最终形成碳化物。该碳化物经该碳化物输出单元送到碳化系统外部的碳化物储存仓中储存。干化污泥在碳化釜体内部析出的可燃分、水分等组分通过该干馏气体输出单元排出以进行脱臭焚烧等处理。
与现有技术相比，本实用新型取得的技术效果是：
1、该碳化系统为一种减量化、无害化、稳定化、资源化的城市污泥处理系统。
2、该碳化系统对干化污泥进行碳化，从而能大量减少污泥的体积与重量，并且在碳化过程中产生的碳化产品颗粒无臭味。
3、该碳化系统可实现脱水污泥日处理量100吨以上的规模化处理。
4、该碳化系统可根据最终产品需求，能在600摄氏度到1000摄氏度下对污泥的碳化处理。