申请日2008.12.12
公开(公告)日2010.06.23
IPC分类号C02F11/12; C02F11/10
摘要
本发明公开了一种生活污泥无害裂解碳化处理工艺，所述工艺包括将生活污泥经过前级预混静置处理、预脱水、成型脱湿造粒、再脱湿处理、预反应、预裂变反应、全碳化反应等处理过程，完全反应后的固相碳化物通过排料器排出系统后收集存放，污泥裂解产生的气相物通过气相冷凝分离系统分离后，不凝相的可燃气被导入气柜作为系统的热源储存，可冷凝相通过中水系统集中处理。本发明实现了生产过程无害化和零排放、生产过程自能化和低消耗、资源再生和基础能源物质再循环、节能减排和自然界物质循环等目的，具有操作简便、投入成本低、经济效益显著及对环境的减排效果巨大等有益效果。
权利要求书
1.一种生活污泥无害裂解碳化处理工艺，其具体步骤如下：将经过简单的前级预混静置处理后的生活污泥通过专用输送机械送入特殊脱水设备中进行预脱水;将经预脱水处理后的半干污泥送入热风造粒系统进行成型脱湿造粒;将成型后的污泥颗粒经输送系统送入高位釜进行再脱湿处理;将经预干处理后的生活污泥通过回转输送器导入预反应釜进行预反应;将经预反应后的污泥再通过输送控制器导入预裂解气化釜与特殊配置的TCS助剂进行预裂变反应;将经预热裂变预反应后的物料导入终裂解釜进行全碳化反应;完全反应后的固相碳化物通过排料器排出系统后收集存放，污泥裂解产生的气相物通过气相冷凝分离系统分离后，将不凝相的可燃气导入气柜并作为系统的热源储存，可冷凝相通过中水系统集中处理。
说明书
一种生活污泥无害裂解碳化处理工艺
技术领域
本发明是涉及一种生活污泥无害裂解碳化处理工艺，属于能源环保技术领域。
背景技术
由于生活污泥的焚烧是氧化过程，无论是在有氧或贫氧状态，其焚烧过程都会产生可怕的有害物质，严重地危及和破坏人类的生存环境和健康。而污泥的无氧裂解碳化技术是通过有效阻断生成有害物质的外部必要条件，利用有机物分子会受热分解的不稳定特性，在设定的温度条件和密闭环境下，将生活污泥中的各类有机物质裂解碳化成有使用价值的燃气和单质碳，从而使人们能用无害化的技术处理方式，来达到和实现对生活污泥的资源化再生利用的目的。但实现生活污泥无害裂解碳化处理的技术难点主要有：
a)处理系统的隔、排氧技术
要确保处理系统内绝对无氧是相当困难的，除了要求系统设备能密闭隔氧外，还必须配有能脱除物料内夹带氧的工艺技术手段及过程。必须注意的是：系统内有氧的存在不单是会影响到处理结果的无害化指标，而且还会严重地涉及到整个系统的生产安全和设备系统的可靠性问题。
b)对生活污泥的脱湿技术
由于在原生的生活污泥中带有大量的水份，其的存在将严重地影响到系统的热效果和生产过程的能源平衡。
c)系统内固体物料的流动技术
生活污泥在处理过程中的物态渐变性特征构成了其在系统中流变过程控制上的困难，影响处理系统的连续化生产。
d)过程加热技术
生活污泥的半固态特性制约着系统的加热效果和直效性。
发明内容
本发明的目的是旨在提供一种生活污泥无害裂解碳化处理工艺，以解决上述现有技术所存在的缺陷和难题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的生活污泥无害裂解碳化处理工艺，具体步骤如下：将经过简单的前级预混静置处理后的生活污泥通过专用输送机械送入特殊脱水设备中进行预脱水;将经预脱水处理后的半干污泥送入热风造粒系统进行成型脱湿造粒;将成型后的污泥颗粒经输送系统送入高位釜进行再脱湿处理;将经预干处理后的生活污泥通过回转输送器导入预反应釜进行预反应;将经预反应后的污泥再通过输送控制器导入预裂解气化釜与特殊配置的TCS助剂进行预裂变反应;将经预热裂变预反应后的物料导入终裂解釜进行全碳化反应;完全反应后的固相碳化物通过排料器排出系统后收集存放，污泥裂解产生的气相物通过气相冷凝分离系统分离后，将不凝相的可燃气导入气柜并作为系统的热源储存，可冷凝相通过中水系统集中处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)可实现生产过程的无害化和零排放
由于无氧裂解过程进行的仅是各类有机物分子的断键反应，无氧条件避免了处理过程中高有害物质的生成可能。本发明工艺的加热源是3个碳以下的可燃洁净气体，其燃烧结果不会产生有害气体排放，属洁净生产范畴。
2)可实现生产过程的自能化和低消耗
由于本发明工艺的热源选用燃气，污泥自身所产生的气化物除了可满足处理系统的热源需要外，还可有部分富裕气可用于燃气发电以满足处理系统的动力需求。因此整个处理过程完全可实现能源自给，不需再消耗其他资源。
3)可实现资源再生和基础能源物质再循环
由于生活污泥中含有大量微生物肌体有机物，通过裂解碳化处理后，这些有机体已全部分解转化成单物质的初始状态，该类单物质应具备或可成为进入自然界生命物质再循环的有条件基础源物质。
4)可实现生活污泥处理的社会低成本投入和便利化操作
由于本发明工艺简单，工况要求低，不需消耗其他资源，因此在建设投资和生产处理成本上都要远低于现有的污泥焚烧技术和污泥固化填埋技术，具有简便和经济可行优势，且其独有的洁净无害化处理结果，更适宜于未来大规模的推广应用。
5)可实现节能减排和自然界物质循环
由于本发明工艺除了自身要消耗掉污泥中的部分碳源外，生活污泥中的残留部分碳源都被以固态碳的可见形式被收集了下来，若按焚烧技术处理，这些碳都将被排到大气环境中;若与填埋技术相比，这些碳中的大部分都将变成甲烷气排入环境中。因此，其对环境的减排效果巨大。另外，本处理结果所得到的这些“可见碳”将可回到自然界的碳循环系统重新进入物质生命循环。