申请日2012.09.06
公开(公告)日2014.03.26
IPC分类号C10B53/00; C10B47/32; B01D53/40; C02F11/12; B01D53/81; C02F11/10
摘要
本发明公开了一种污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统。它包括燃烧系统、干燥系统、热解气化系统及烟气净化系统，燃烧系统包括煤气发生器及焚烧炉，干燥系统包括风机及1-5级干燥机，热解气化系统包括热解气化炉及分离器，烟气净化系统包括除尘脱硫器、引风机及烟囱，除尘脱硫器、引风机及烟囱均通过管道一一分别连接。本发明具有安全可靠、节能减排、低碳环保、运行成本低、减量化、稳定化、无害化、资源化处置等特点。
权利要求书
1.一种污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统，其特征在于：它包括燃烧系统(1)、干燥系统(2)、热解气化系统(3)及烟气净化系统(4)，燃烧系统(1)包括煤气发生器(5)及焚烧炉(6)，煤气发生器(5)通过管道(7)与焚烧炉(6)连接，在煤气发生器(5)上方设有进煤口(8)，下方设有煤渣输送机(9)，干燥系统(2)包括风机(10)及1-5级干燥机(11)，风机(10)的进气端(40)与烟气出气管(23)连接，风机(10)的出气端(41)分别与各级干燥机的进气口(24)连接，在第一级干燥机(12)的端部设有污泥入口(13)及污泥输送机(14)，各级干燥机的烟气出口(42)通过烟气连接管(15)直接与烟气净化系统(4)连接，各级干燥机之间设有中间污泥送料装置(16)，末级干燥机(17)的污泥出口通过末级输送机(18)与热解气化系统(3)连接，热解气化系统(3)包括热解气化炉(19)及分离器(20)，热解气化炉(19)与分离器(20)连接，热解气化炉(19)的可燃气通过可燃气出气管(21)经管道(7)及循环风机(22)与焚烧炉(6)连接，热解气化炉(19)的烟气通过烟气出气管(23)经管道(7)及风机(10)与第一级干燥机(12)的进气口(24)连接，热解气化炉(19)下端还设有经处理后的污泥即生物有机碳的出口(30)，在出口(30)下方设有处理后的污泥即生物有机碳的输送机(31)，烟气净化系统(4)包括除尘脱硫器(25)、引风机(28)及烟囱(29)，除尘脱硫器(25)、引风机(28)及烟囱(29)均通过管道(7)一一分别连接。
2.根据权利要求1所述的污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统，其特征在于：热解气化炉(19)包括夹层外壳(32)、烟气管(33)、螺旋输送板(34)、管板(35)、处理后的污泥即生物有机碳的出料口(30)、密封装置(36)及支撑隔板(43)，分离器(20)包括可燃气出气管(21)及烟气出气管(23)，夹层外壳(32)的夹层(37)及烟气管(33)内通烟气，螺旋输送板(34)呈螺旋状设于热解气化炉(19)的内壁，支撑隔板(43)直立间隔安装于热解气化炉(19)的内壁上，烟气管(33)穿入支撑隔板(43)中，管板(35)设于夹层外壳(32)的两端，可燃气出气管(21)与夹层外壳(32)的内腔(38)连通，夹层外壳(32)的夹层(37)及烟气管(33)与烟气出气管(23)连通，处理后的污泥即生物有机碳的出料口(30)设于夹层外壳(32)上，密封装置(36)设于旋转的夹层外壳(32)与不旋转的可燃气出气管(21)、烟气出气管(23)及进气管外壳(39)之间。
3.根据权利要求1或2所述的污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统，其特征在于：烟气净化系统(4)还包括二恶英处理器(27)，二恶英处理器(27)二端通过管道(7)分别与除尘脱硫器(25)及引风机(28)连接。
4.根据权利要求3所述的污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统，其特征在于：烟气净化系统(4)还包括除尘器(26)，除尘器(26)二端通过管道(7)分别与除尘脱硫器(25)及二恶英处理器(27)连接。
说明书
污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统
技术领域
本发明涉及一种固体废物(污泥)安全处置及资源化利用的节能环保装备，尤其与污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统有关。
背景技术
“十一五”以来，我国的污水处理产业得到了快速发展，日处理能力已超过亿吨。污水处理能力及处理率的迅速增长，也带来了污泥产量的迅速增加。据统计，我国目前仅城市污水处理厂每年的污泥产量已超过了3000万吨，还有大量的工业污泥存在，这些污泥不仅数量巨大，而且每年还以 的速度增长。
污泥是污水处理过程中产生的沉淀物，它是一种固液混合体，由有机残片、细菌菌体、病毒、寄生生物、无机颗粒、胶体等复杂的非均质体所组成，被称为生物固体，是公认的一种可以回收再利用的初级有机固体产品。由于污泥中含有大量的有机物质，使得污泥具有较高的热值。一般城市污泥有机物含量在，污泥热值(含水量时)在之间;工业污泥的有机物含量在，污泥热值在之间。由于污泥的含水率高且体积庞大，并含有多种有毒有害物质，因此，污泥是一类危害性极大的固体废物，如果不加以彻底的安全处理与控制，将会对环境造成严重的二次污染。
传统的污泥处理方法很多，如填埋、堆肥、土地利用、制造建材、干化焚烧、发电厂掺烧等，但由于受法规、政策、土地和费用等安全性、经济性因素制约，传统的污泥处理技术在实施过程中均遭遇到瓶颈。如填埋，不仅浪费土地，还增加了运输费用及污泥渗漏液处理的困难;堆肥，因污泥中含有锌、铜、铅和镉等重金属元素，被限制使用;发电厂，水泥厂掺烧或制造建材，污泥掺入量仅，影响锅炉、窑炉燃烧，且运行成本高;而污泥干化焚烧，除干化工艺能源消耗大外，焚烧后的烟气、飞灰、炉渣等二次污染十分严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全可靠、节能减排、低碳环保、运行成本低、减量化、稳定化、无害化、资源化处置的污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统，包括燃烧系统、干燥系统、热解气化系统及烟气净化系统，燃烧系统包括煤气发生器及焚烧炉，煤气发生器通过管道与焚烧炉连接，在煤气发生器上方设有进煤口，下方设有煤渣输送机，干燥系统包括风机及1-5级干燥机，风机的进气端与烟气出气管连接，风机的出气端分别与各级干燥机的进气口连接，在第一级干燥机的端部设有污泥入口及污泥输送机，各级干燥机的烟气出口通过烟气连接管直接与烟气净化系统连接，各级干燥机之间设有中间污泥送料装置，末级干燥机的污泥出口通过末级输送机与热解气化系统连接，热解气化系统包括热解气化炉及分离器，热解气化炉与分离器连接，热解气化炉的可燃气通过可燃气出气管经管道及循环风机与焚烧炉连接，热解气化炉的烟气通过烟气出气管经管道及风机与第一级干燥机的进气口连接，热解气化炉下端还设有经处理后的污泥即生物有机碳的出口，在出口下方设有处理后的污泥即生物有机碳的输送机，烟气净化系统包括除尘脱硫器、引风机及烟囱，除尘脱硫器、引风机及烟囱均通过管道一一分别连接。
所述的污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统，其热解气化炉包括夹层外壳、烟气管、螺旋输送板、管板、处理后的污泥即生物有机碳的出料口、密封装置及支撑隔板，分离器包括可燃气出气管及烟气出气管，夹层外壳的夹层及烟气管内通烟气，螺旋输送板呈螺旋状设于热解气化炉的内壁，支撑隔板直立间隔安装于热解气化炉的内壁上，烟气管穿入支撑隔板中，管板设于夹层外壳的两端，可燃气出气管与夹层外壳的内腔连通，夹层外壳的夹层及烟气管与烟气出气管连通，处理后的污泥即生物有机碳的出料口设于夹层外壳上，密封装置设于旋转的夹层外壳与不旋转的可燃气出气管、烟气出气管及进气管外壳之间。
所述的污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统，其烟气净化系统还包括二恶英处理器，二恶英处理器二端通过管道分别与除尘脱硫器及引风机连接。
所述的污泥干燥热解气化焚烧一体化处理系统，其烟气净化系统还包括除尘器，除尘器二端通过管道分别与除尘脱硫器及二恶英处理器连接。
本发明与现有技术相比具有如下优点：(一)是以废治废，利用热解气化炉的烟气余热来干燥污泥，使烟气中的酸性物质和污泥中的碱性物质发生中和反应，能有效除去烟气中的，等有害气体和污泥中的碱性物质，达到以废治废的目的;(二)高效节能，因污泥干燥所需的热量全部来自热解气化炉的烟气余热，所以不消耗煤炭、燃油、天然气等一次性能源，节能效果显著;(三)是该系统及装备结构简单，不易故障，机械化程度高，电力消耗省，投资小，干燥效果好，污泥处理量大;(四)是变废为宝，利用污泥中的有机物质在缺氧或无氧和一定温度的条件下进行化学反应，包括气化、热解、脱氢、热缩合、碳化等反应，最终成为可燃气、油、生物质有机碳等物质，使污泥成分价值最大化，并在处理过程中产生剩余价值，如可燃气、油可作为能源回收使用，而有机碳统一回收，可作土壤改良剂，具有很高的附加值;(五)是环保效果相当好，由于热解气化炉还原工况及产生的烟尘量少，从而抑制了含等二噁英生成促媒的产生和有效抑制生成的特殊功能，解决了污泥直接焚烧产生的大量二噁英和氮氧化物等有毒气体难以治理的难题;能有效控制污泥中的重金属排放，特别是、，污泥的重金属被钝化，所以污泥热解气化焚烧一体化技术是目前全球范围内最为先进、安全的固体废物处理工艺，是国内外最为推崇的新型污泥处理技术装备。