申请日2012.10.23
公开(公告)日2013.01.09
IPC分类号C02F11/12; C01G49/06; C01B33/12; C10L5/46
摘要
本发明公开了一种生化污泥综合利用方法和综合利用系统，该方法的工艺步骤为：(1)将生化污泥离心后在旋转干燥机内旋转干燥，得到干污泥;所述的干燥介质采用锅炉烟气;(2)所述的干污泥经粉碎后作为锅炉燃料，或与动力煤混合后作为锅炉燃料;燃烧产生的锅炉烟气作为步骤(1)的干燥介质;(3)干污泥直接燃烧或与动力煤混合燃烧后生成的灰渣经碱熔、水溶后过滤;在滤液中加酸沉淀，过滤得到沉淀物和二次滤液;沉淀物经洗涤、干燥、煅烧后得到白炭黑;在二次滤液中加碱沉淀，过滤收集沉淀，经洗涤、干燥、煅烧后可得到铁红。本方法能有效地处理污泥，并合理的利用产生的热量和产物，具有处理效果好、节能环保的特点。
权利要求书
1.一种生化污泥综合利用方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为：
(1)将生化污泥离心后在旋转干燥机内旋转干燥，得到干污泥;所述的干燥介质采用锅炉烟气;
(2)所述的干污泥经粉碎后作为锅炉燃料，或与动力煤混合后作为锅炉燃料;燃烧产生的锅炉烟气作为步骤(1)的干燥介质;
(3)干污泥直接燃烧或与动力煤混合燃烧后生成的灰渣经碱熔、水溶后过滤;在滤液中加酸沉淀，过滤得到沉淀物和二次滤液;沉淀物经洗涤、干燥、煅烧后得到白炭黑;在二次滤液中加碱沉淀，过滤收集沉淀，经洗涤、干燥、煅烧后可得到铁红。
2.根据权利要求1所述的生化污泥综合利用方法，其特征在于：所述的锅炉烟气经净化后排放。
3.根据权利要求1或2所述的生化污泥综合利用方法，其特征在于：所述步骤(1)中的生化污泥水分≥60wt%，所述锅炉烟气入口温度≥130℃。
4.根据权利要求1或2所述的生化污泥综合利用方法，其特征在于：所述步骤(3)碱熔所用的碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钙或碳酸钙，碱熔温度>800℃。
5.一种生化污泥综合利用系统，其特征在于：其由干燥系统、锅炉燃烧系统、和提取化工原料系统构成;
所述的干燥系统为：生化污泥储槽、输送装置和旋转干燥机依次设置;所述旋转干燥机连通有烟气管道，烟气管道上设有风机;
所述的锅炉燃烧系统为：旋转干燥机的出口通过输送装置连接有粉碎机，粉碎机通过输送装置连接有锅炉;锅炉通过烟气管道输送锅炉烟气到干燥系统;
所述的提取化工原料系统为：锅炉的灰渣出口通过输送装置连接高温碱熔炉，高温碱熔炉连通有酸洗池，酸洗池的液体出口依次连通有碱洗池和干燥器，酸洗池的沉淀出口通过输送装置连接有干燥器。
6.根据权利要求5所述的生化污泥综合利用系统，其特征在于：所述旋转干燥机的内筒设有均匀分布的四块隔板，隔板与内筒接触面为弧形。
7.根据权利要求5所述的生化污泥综合利用系统，其特征在于：所述的锅炉为循环流化床锅炉。
8.根据权利要求5、6或7所述的生化污泥综合利用系统，其特征在于：所述烟气管道依次连通有烟气净化系统和烟囱。
说明书
生化污泥综合利用方法和综合利用系统
技术领域
本发明属于环境保护和资源回收利用技术领域，尤其是一种生化污泥综合利用方法和综合利用系统。
背景技术
随着社会经济的不断发展，化工行业(煤化工、石油化工)、印染造纸行业、和城市生活产生污水量越来越大，在处理这些污水的同时，产生了大量的生化污泥，建立一种处理效果好、投资成本低、运行稳定、技术先进、节能环保，环境效益、社会效益、经济效益显著的污泥资源化利用方法，达到污泥无害化处理和资源化利用的要求，是节能环保和各工业生产领域的一大技术难题。
污泥中不但含有大量的寄生虫卵、病原微生物和重金属离子等有毒有害物质，还散发着臭气，随意倾倒会对土壤、水、大气环境造成二次污染。污泥的处理处置是污水处理的重要组成部分，是评价污水处理是否规范、完整和彻底的重要标准。目前，我国污泥的处理方式有污泥农用、卫生填埋和焚烧，没有处置的也占很大一部分。污泥农用和填埋或堆放的方式存在的问题是，占地面积大，运输费用高，含在污泥中的重金属物质和有毒物质会在土壤中积累，并污染地下水，有报道污泥填埋场附近因毒物累积导致了一些食草动物死亡。污泥经焚烧后体积减少很多，可以解决填埋堆放的不足之处，但过程中烟气二次污染、热量损失等问题也没有很好的解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种节能环保的生化污泥综合利用方法;本发明还提供了一种用于该方法的综合利用系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的工艺步骤为：
(1)将生化污泥离心后在旋转干燥机内旋转干燥，得到干污泥;所述的干燥介质采用锅炉烟气;
(2)所述的干污泥经粉碎后作为锅炉燃料，或与动力煤混合后作为锅炉燃料;燃烧产生的锅炉烟气作为步骤(1)的干燥介质;
(3)干污泥直接燃烧或与动力煤混合燃烧后生成的灰渣经碱熔、水溶后过滤;在滤液中加酸沉淀，过滤得到沉淀物和二次滤液;沉淀物经洗涤、干燥、煅烧后得到白炭黑;在二次滤液中加碱沉淀，过滤收集沉淀，经洗涤、干燥、煅烧后可得到铁红。
本发明所述的锅炉烟气经净化后排放。
本发明所述步骤(1)中的生化污泥水分≥60wt%，所述锅炉烟气入口温度≥130℃。
本发明所述步骤(3)碱熔所用的碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钙或碳酸钙，碱熔温度>800℃。
本发明系统由干燥系统、锅炉燃烧系统、和提取化工原料系统构成;
所述的干燥系统为：生化污泥储槽、输送装置和旋转干燥机依次设置;所述旋转干燥机连通有烟气管道，烟气管道上设有风机;
所述的锅炉燃烧系统为：旋转干燥机的出口通过输送装置连接有粉碎机，粉碎机通过输送装置连接有锅炉;锅炉通过烟气管道输送锅炉烟气到干燥系统;
所述的提取化工原料系统为：锅炉的灰渣出口通过输送装置连接高温碱熔炉，高温碱熔炉连通有酸洗池，酸洗池的液体出口依次连通有碱洗池和干燥器，酸洗池的沉淀出口通过输送装置连接有干燥器。
本发明系统所述旋转干燥机的内筒设有均匀分布的四块隔板，隔板与内筒接触面为弧形。
本发明系统所述的锅炉为循环流化床锅炉。
本发明系统所述烟气管道依次连通有烟气净化系统和烟囱。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明将生化污泥燃烧后，利用燃烧产生的烟气干燥生化污泥，并将灰渣制成白碳黑和铁红;污泥或污泥混合燃料燃烧放热产生蒸汽可用于发电，也可以直接用于厂矿企业的工业蒸汽或民用取暖，从而实现生化污泥的综合利用。本发明能有效地处理污泥，并合理的利用产生的热量和产物，具有处理效果好、节能环保的特点。
本发明系统主体设备是循环流化床锅炉和旋转干燥机，尤其适合配有循环流化床锅炉的厂矿企业，只需在原有锅炉系统增加旋转干燥机、皮带、管道和料仓等辅助设备，投资小。利用锅炉烟气余热干燥污泥，燃烧产生蒸汽后的灰渣用于提取化工原料，可以节省大量燃煤。投资小，能源利用率高。本发明系统操作维护费用低，干燥时间和效果调节方便;可利用DCS系统可以调节烟气流速和旋转干燥机的转速，操作简单。本发明可采用远程DCS控制，且干燥过程负压操作，无异味气体外溢，只需远程监控和定时巡检，工作环境好。