公布日：2022.03.04
申请日：2021.12.17
分类号：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I
摘要
本发明提供了一种污泥炭化处理系统及方法，涉及污泥处理领域，包括调质池、酸洗罐、除砂器、有机中和池、板框压滤机、转鼓干化器、造粒机、炭化炉、热能回用子系统以及无机污泥处理子系统，本发明通过处理流程优化设计，可有效提升污泥的有机质含量，污泥无需再添加有机物质即可以单独进行炭化，降低了污泥炭化的成本；本发明的污泥炭化过程实现热能的回收利用，降低能源消耗，降低污泥的处理成本。
权利要求书
1.一种污泥炭化处理系统，其特征在于，包括调质池、酸洗罐、除砂器、有机中和池、板框压滤机、转鼓干化器、造粒机以及炭化炉，其中，污泥通过所述调质池的进口进入调质池，所述调质池调节污泥的含水率；所述酸洗罐的进口与所述调质池的出口相连接，并对污泥进行酸洗处理；所述除砂器的进口与所述酸洗罐的出口相连接，所述除砂器用于分离无机物和有机物，形成无机污泥和有机污泥；所述有机中和池的进口与所述除砂器的出口相连接，并对有机污泥进行中和处理；所述板框压滤机的进口与所述有机中和池的出口相连接，并对有机污泥进行脱水；所述转鼓干化器的进口与所述板框压滤机的出口相连接，进行有机污泥干化处理；所述造粒机的进口与所述转鼓干化器的出口相连接，进行污泥造粒；所述炭化炉的进口与所述造粒机的出口相连接，对有机污泥进行炭化处理。
2.根据权利要求1所述的一种污泥炭化处理系统，其特征在于，还包括热能回用子系统，包括烟气净化设备和燃烧器，所述烟气净化设备与所述炭化炉的烟气出口相连接，用于净化烟气，所述燃烧器的进口与所述烟气净化设备的出口相连接，并将热能传导至转鼓干化器。
3.根据权利要求1所述的一种污泥炭化处理系统，其特征在于，还包括无机污泥处理子系统，所述无机污泥处理子系统包括无机中和池和沉淀池，所述无机中和池的进口与所述除砂器的出口相连接，用于中和无机污泥，所述沉淀池的进口与所述无机中和池的出口相连接，对无机污泥进行沉淀处理。
4.根据权利要求3所述的一种污泥炭化处理系统，其特征在于，所述酸洗罐连接有酸性加药罐，所述无机中和池和有机中和池连接有碱性加药罐。
5.一种污泥炭化处理方法，其特征在于，采用权利要求3或4所述的污泥炭化处理系统，包括以下步骤：步骤1、污泥进入调质池，加入自来水将污泥含水率调至95%-98%；步骤2、步骤1处理的污泥泵入酸洗罐，加入酸性药剂，调节污泥pH至1.5-3.0，搅拌反应时间30-60min，搅拌速率120-150r/min；步骤3、步骤2处理的污泥泵入除砂器进行旋流除砂，将溶解的无机物和有机物进行机械分离，得到无机污泥和有机污泥；步骤4、步骤3得到的有机污泥进入有机中和池，并添加碱性药剂进行中和反应，调节pH至
7.0-
8.5；步骤5、步骤4得到的中和污泥经脱水后进入转鼓干化器，进行有机污泥干化，干化后有机污泥的含水率处于30-40%；步骤6、步骤5得到的有机污泥进入造粒机进行造粒，粒径1-2cm；步骤7、有机污泥造粒后进入炭化炉，炭化温度400-600℃，炭化时间30-45min，生成污泥碳；步骤8、炭化过程中产生的热解气经烟气净化设备进行烟气净化，可燃气的含量升高，经过净化后的可燃气进入燃烧器，燃烧产生的热能传导至转鼓干化器。
6.根据权利要求5所述的一种污泥炭化处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：步骤9、步骤3产生的无机污泥进入无机中和池，并添加碱性药剂，中和pH至7.0-8.0，反应时间为30-60min，搅拌速率120-150r/min；步骤10、步骤9的无机污泥泵送至沉淀池处理，重力沉降60-120min。
7.根据权利要求6所述的一种污泥炭化处理方法，其特征在于，步骤2添加的酸性药剂包括硫酸、盐酸和硝酸中至少一种。
8.根据权利要求6所述的一种污泥炭化处理方法，其特征在于，步骤4和步骤9添加的碱性药剂包括氧化钙、氢氧化钙和氢氧化钠中至少一种。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种污泥炭化处理系统及方法，其可单独炭化污泥，有效降低污泥炭化的成本。
本发明是通过以下技术方案予以实现：一种污泥炭化处理系统，包括调质池、酸洗罐、除砂器、有机中和池、板框压滤机、转鼓干化器、造粒机以及炭化炉，其中，污泥通过调质池的进口进入调质池，调质池调节污泥的含水率；酸洗罐的进口与调质池的出口相连接，并对污泥进行酸洗处理；除砂器的进口与酸洗罐的出口相连接，除砂器用于分离无机物和有机物，形成无机污泥和有机污泥；有机中和池的进口与除砂器的出口相连接，并对有机污泥进行中和处理；板框压滤机的进口与有机中和池的出口相连接，并对有机污泥进行脱水；转鼓干化器的进口与板框压滤机的出口相连接，进行有机污泥干化处理；造粒机的进口与转鼓干化器的出口相连接，进行污泥造粒；炭化炉的进口与造粒机的出口相连接，对有机污泥进行炭化处理。
根据上述技术方案，优选的，还包括热能回用子系统，包括烟气净化设备和燃烧器，烟气净化设备与炭化炉的烟气出口相连接，用于净化烟气，燃烧器的进口与烟气净化设备的出口相连接，并将热能传导至转鼓干化器。
根据上述技术方案，优选的，还包括无机污泥处理子系统，无机污泥处理子系统包括无机中和池和沉淀池，无机中和池的进口与除砂器的出口相连接，用于中和无机污泥，沉淀池的进口与无机中和池的出口相连接，对无机污泥进行沉淀处理。
根据上述技术方案，优选的，酸洗罐连接有酸性加药罐，无机中和池和有机中和池连接有碱性加药罐。
本发明还公开了一种污泥炭化处理方法，采用上述的污泥炭化处理系统，包括以下步骤：步骤1、污泥进入调质池，加入自来水将污泥含水率调至95%-98%；步骤2、步骤1处理的污泥泵入酸洗罐，加入酸性药剂，调节污泥pH至1.5-3.0，搅拌反应时间30-60min，搅拌速率120-150r/min；步骤3、步骤2处理的污泥泵入除砂器进行旋流除砂，将溶解的无机物和有机物进行机械分离，得到无机污泥和有机污泥；步骤4、步骤3得到的有机污泥进入有机中和池，并添加碱性药剂进行中和反应，调节pH至7.0-8.5；步骤5、步骤4得到的中和污泥经脱水后进入转鼓干化器，进行有机污泥干化，干化后有机污泥的含水率处于30-40%；步骤6、步骤5得到的有机污泥进入造粒机进行造粒，粒径1-2cm；步骤7、有机污泥造粒后进入炭化炉，炭化温度400-600℃，炭化时间30-45min，生成污泥碳；步骤8、炭化过程中产生的热解气经烟气净化设备进行烟气净化，可燃气的含量升高，经过净化后的可燃气进入燃烧器，燃烧产生的热能传导至转鼓干化器。
根据上述技术方案，优选的，还包括以下步骤：步骤9、步骤3产生的无机污泥进入无机中和池，并添加碱性药剂，中和pH至7.0-8.0，反应时间为30-60min，搅拌速率120-150r/min；步骤10、步骤9的无机污泥泵送至沉淀池处理，重力沉降60-120min。
根据上述技术方案，优选的，步骤2添加的酸性药剂包括硫酸、盐酸和硝酸中至少一种。
根据上述技术方案，优选的，步骤4和步骤9添加的碱性药剂包括氧化钙、氢氧化钙和氢氧化钠中至少一种。
本发明的有益效果是：（1）本发明通过处理流程优化设计，可有效提升污泥的有机质含量，污泥无需再添加有机物质即可以单独进行炭化，降低了污泥炭化的成本；（2）本发明的污泥炭化过程实现热能的回收利用，降低能源消耗，降低污泥的处理成本。
（发明人：焦海亮;王学科;王瀚璞;张春苗;穆童）