今天小編為大家介紹的是——污泥處置系統(tǒng)及處置工藝
干化污泥并資源再利用的方法。所述污泥處置系統(tǒng)包括：污泥進(jìn)料裝置，污泥干燥裝置，污泥炭化制炭裝置，污泥燃燒裝置以及尾氣處理裝置。本發(fā)明提供了一套完善的污泥處理裝置，不僅使得比較終的排放無污染，而且還充分利用了其中的熱量，因此是一種經(jīng)濟(jì)且無污染的污泥處置系統(tǒng)。
1.一種污泥處置系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥處置系統(tǒng)包括：污泥進(jìn)料裝置，污泥干燥裝置，污泥炭化制炭裝置，污泥燃燒裝置以及尾氣處理裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處置系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥進(jìn)料裝置包括：至少一地埋式料倉，至少一無軸螺旋輸送機(jī);所述地埋式料倉為設(shè)有料倉閥門的斗式料倉，并且至少部分所述斗式料倉埋設(shè)于地下;所述地埋式料倉的下部開口設(shè)有料倉閥門，下部開口處對應(yīng)設(shè)置一無軸螺旋輸送機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處置系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥干燥裝置為槳葉式攪拌機(jī);所述槳葉式攪拌機(jī)為雙槳葉空心攪拌機(jī)，所述攪拌機(jī)兩端設(shè)有導(dǎo)熱軟管，導(dǎo)熱軟管分別與干燥機(jī)殼體夾套和槳葉軸內(nèi)腔相互連通;所述槳葉式攪拌機(jī)設(shè)有污泥熱解區(qū)和污泥干燥區(qū);所述污泥干燥裝置的上部還設(shè)有熱尾氣的入口和出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處置系統(tǒng)，其特征在于，污泥炭化裝置為雙槳葉空心攪拌機(jī)，所述槳葉式攪拌機(jī)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，齒輪減速機(jī)構(gòu)，兩根軸分別為主動(dòng)葉片軸和從動(dòng)葉片軸，所述軸設(shè)有空心內(nèi)腔;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過齒輪減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)兩根軸，兩根軸上各自設(shè)有若干槳葉，所述槳葉式攪拌機(jī)外殼設(shè)有導(dǎo)熱油入口和導(dǎo)熱油出口的，其中所述外殼殼體為空心的夾套;所述污泥炭化裝置的上部還設(shè)有熱尾氣的入口和出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處置系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒裝置為鍋爐，所述鍋爐設(shè)有一炭化污泥的上料口和一煤炭的上料口;所述鍋爐燃燒室內(nèi)設(shè)有一上輸送鏈，一下輸送鏈，所述上輸送鏈位于所述下輸送鏈上方;所述上輸送鏈的一端設(shè)置所述煤炭的上料口，另一端設(shè)置爐渣出口;所述下輸送鏈的一端設(shè)置所述炭化污泥的上料口，另一端設(shè)置爐渣出口;所述上輸送鏈和下輸送鏈的傳送速度可以單獨(dú)調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處置系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣處理裝置包括熱量回收裝置，一尾氣凈化裝置;所述熱量回收裝置包括一氣體換熱裝置，換熱裝置設(shè)有鍋爐廢氣入口、鍋爐廢氣出口，空氣入口，空氣出口;高溫鍋爐廢氣進(jìn)入氣體換熱裝置后將熱量傳遞給進(jìn)入氣體換熱裝置的常溫空氣，降溫后的鍋爐廢氣繼續(xù)進(jìn)入炭化污泥的烘干裝置，然后進(jìn)入鍋爐廢氣凈化系統(tǒng);升溫后的空氣先后進(jìn)入污泥炭化裝置、污泥干燥裝置然后成為干化廢氣，比較后進(jìn)入干化廢氣凈化系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處置系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥進(jìn)料裝置，污泥干燥裝置，污泥燃燒裝置以及尾氣處理裝置都設(shè)置在一負(fù)壓廠房中，廠房設(shè)有一雙層自動(dòng)門。
8.一種污泥處置工藝，其特征在于，包括以下步驟：
(1)卸料與上料步驟：將污泥卸載在地埋式料倉中，打開料倉閥門，使污泥落入與地埋式料倉相配合的無軸螺旋輸送機(jī)中;無軸螺旋輸送機(jī)將污泥輸送至污泥干燥裝置中;
(2)污泥干燥步驟：控制雙槳葉空心攪拌機(jī)中的加熱介質(zhì)的流速、流量與溫度，將雙槳葉空心攪拌機(jī)加熱到100～240℃，控制雙槳葉空心攪拌機(jī)的攪拌推進(jìn)速度，使污泥在雙槳葉空心攪拌機(jī)中依次經(jīng)歷熱解過程與干燥過程，干燥至進(jìn)入攪拌機(jī)的初始體積的30%到40%時(shí)即可進(jìn)入污泥炭化制炭裝置;
(3)污泥炭化制炭步驟：控制雙槳葉空心攪拌機(jī)中的夾層中加熱介質(zhì)的流速、流量與溫度，同時(shí)控制進(jìn)入雙槳葉空心攪拌機(jī)中的尾氣流量，調(diào)整雙槳葉空心攪拌機(jī)中的溫度在220～260℃，調(diào)整雙槳葉空心攪拌機(jī)中的攪拌推進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)速，保證污泥的停留時(shí)間使得污泥中的有機(jī)物與污泥分離，然后污泥中的有機(jī)物炭化;
(4)污泥燃燒步驟：將步驟(3)所得污泥以及污泥制得的炭輸送至鍋爐進(jìn)料口出的進(jìn)料裝置處，根據(jù)熱基值計(jì)算燃燒步驟(3)所得污泥以及污泥制得的炭需添加的煤炭的量，然后將煤炭加入鍋爐的第二進(jìn)料裝置處，所述進(jìn)料裝置與第二進(jìn)料裝置分別連接鏈?zhǔn)捷斔蛶c第二鏈?zhǔn)捷斔蛶В⑶益準(zhǔn)捷斔蛶挥诘诙準(zhǔn)捷斔蛶戏?控制進(jìn)料的比例與速度保證鍋爐連續(xù)充分燃燒，鍋爐內(nèi)溫度超過950℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污泥處置工藝，其特征在于，還包括尾氣處理步驟：高溫鍋爐廢氣進(jìn)入氣體換熱裝置后將熱量傳遞給進(jìn)入氣體換熱裝置的常溫空氣，降溫后的鍋爐廢氣繼續(xù)進(jìn)入炭化污泥的烘干裝置，然后進(jìn)入鍋爐廢氣凈化系統(tǒng);升溫后的空氣先后進(jìn)入污泥炭化裝置、污泥干燥裝置然后成為干化廢氣，比較后進(jìn)入干化廢氣凈化系統(tǒng)。
污泥是在污水處理過程中產(chǎn)生的半固態(tài)或固態(tài)物質(zhì)。污水處理廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污泥(污水變泥水，經(jīng)絮凝泥再脫水而得的泥餅)中含水率高達(dá)70%～90%。污水處理廠每處理1萬噸污水要產(chǎn)生污泥6-10噸。污泥是水中污染物，如不能將其徹底處理，污染會(huì)一直存在。因此，污泥處理是實(shí)現(xiàn)污水處理的必要步驟。污泥形狀為灰黑色，水泡體，其中含大量的蛋白質(zhì)有機(jī)物、各種菌種病原體。污泥長期擱置會(huì)導(dǎo)致腐爛發(fā)臭，產(chǎn)生甲烷、硫化氫等毒氣，并且滋生細(xì)菌、蚊蠅，傳播疾病，危害生命。工業(yè)污泥中還含重金屬、化學(xué)品，污染水土，危害環(huán)境。
國內(nèi)外早期污泥處置均以堆放為主，將污泥傾倒入橡膠地、菜地、綠化地、山坡地里。該方法漠視污染隱患，嚴(yán)重威脅環(huán)境質(zhì)量。后來污泥的處理由地上堆存轉(zhuǎn)為地下填埋，由于地下填埋需要的占地面積大，又發(fā)展其他污泥處理方法，如焚燒等等。填埋污泥曾是國內(nèi)污水處理廠處理污泥的過程方法，大多數(shù)廠家曾以填埋的方式處理污泥。污泥填埋場地多選在該地區(qū)的田洼地、水源區(qū)，住戶稀少，自然生態(tài)較好的地方。填埋污泥后，污泥填埋場地來人逐漸稀少。然而，隨著人們活動(dòng)范圍的擴(kuò)大，填埋污泥發(fā)出的臭毒氣、蚊蠅多等造成的臟亂差環(huán)境使人不快，引發(fā)污泥填埋場地周邊居民向政府投訴環(huán)境污染問題。因此，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，政府高度重視并已著手研究處理污泥填埋場問題。
填埋污泥的處理目前存在以下方法：
1)焚燒：焚燒污泥是負(fù)能量，副作用很大。焚燒污泥一般是由各個(gè)地方的電廠來完成的。主要是因?yàn)殡姀S煙囪高，污染稀釋，不易引起周邊居民反感情緒。但是由于污泥的腐蝕性強(qiáng)，導(dǎo)致電廠設(shè)備損失大，折舊迅速。同時(shí)，因焚燒工藝過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染，其中比較為人知的就是二噁英危害，天長日久，容易導(dǎo)致基因變異，給該地區(qū)的居民生命健康帶來永久性災(zāi)難。另一方面，電廠每焚燒1噸污泥，煙道里要產(chǎn)生186公斤左右的煙灰，無活性，不可利用，其中的二噁英、重金屬如果超標(biāo)，即為危險(xiǎn)廢物，需要耗費(fèi)大量的衛(wèi)生填埋費(fèi)用(1200-2000元/噸);
2)干化燃燒：干化污泥熱值有3000大卡/千克，與煤炭混合可燃燒，燃燒正能量，不產(chǎn)生二噁英。由于爐渣有活性，資源化利用處置，可徹底處理了污泥。經(jīng)調(diào)查了解，現(xiàn)有的干化成本427元/噸，不包括設(shè)備折舊;干化設(shè)備價(jià)格單項(xiàng)50萬元/噸，300噸/天污泥干化項(xiàng)目報(bào)價(jià)1.75億元人民幣。如果沒有電廠，干化后的污泥沒有解決途徑，不能獨(dú)自生存。如果電廠焚燒收費(fèi)，預(yù)計(jì)費(fèi)用可達(dá)260-480元/噸，合計(jì)處理費(fèi)用高達(dá)687-907元/噸污泥，普通企業(yè)難以承擔(dān)。
例如：專利號(hào)為200510038416.3的中國發(fā)明公開了一種污泥焚燒處理方法，該方法是將含水率為75%～85%的脫水污泥輸送至循環(huán)流化床的燃燒室中，將脫水污泥在貯藏過程中產(chǎn)生的污染氣體送入循環(huán)流化床的燃燒室中，脫水污泥、污染氣體與煤一起焚燒，焚燒產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后排放。該系統(tǒng)具有循環(huán)流化床鍋爐、除塵器和污泥貯藏室，利用螺桿泵將脫水污泥經(jīng)污泥輸送管和污泥噴射頭噴射至循環(huán)流化床的燃燒室中焚燒，利用風(fēng)機(jī)將污泥產(chǎn)生的污染氣體送至燃燒室中焚燒;該系統(tǒng)還可以具有蒸汽吹掃裝置和高壓水清洗裝置，以不定時(shí)清洗螺桿泵、污泥輸送管和污泥噴射頭，防止其被脫水污泥堵塞。
專利號(hào)為200810197041.9的中國發(fā)明公開了一種電廠鍋爐用輔助燃料的干污泥的生產(chǎn)方法和工藝設(shè)備，包括以下步驟：(1)將污泥與SAA污泥干成劑按重量比90～99∶10～1加入空心槳葉均混設(shè)備中均混，污泥與SAA污泥干成劑的總量為100%，并對污泥進(jìn)行解凝、斷鏈、造粒、造隙;(2)將第(1)步均混的污泥加入多能源干化污泥設(shè)備內(nèi)，將太陽能、電能和蒸汽能源通過熱傳導(dǎo)設(shè)施進(jìn)行復(fù)合施加在待干化的污泥上對污泥進(jìn)行干燥，得電廠鍋爐用輔助燃料的干污泥。將本發(fā)明制得的電廠鍋爐用輔助燃料的干污泥與燃煤電廠的鍋爐用煤按重量比8～15∶92～85進(jìn)行混磨得混合燃料噴入鍋爐加熱設(shè)備進(jìn)行燃燒生產(chǎn)過熱蒸汽，干污泥與燃煤電廠的鍋爐用煤的總量為100%。
專利號(hào)為200910015938.X的中國發(fā)明公開了一種城市污泥無害化資源化處置工藝，利用電廠現(xiàn)有的煤粉鍋爐、輸煤、尾氣排放處理系統(tǒng)進(jìn)行城市污泥處置。本發(fā)明從電廠煤粉鍋爐的空氣預(yù)熱器前部抽取的煙氣與從電廠鍋爐除塵器后部抽取的煙氣混合為140～180℃煙氣送至污泥干燥機(jī)，對污泥進(jìn)行干化，干化后的污泥進(jìn)入電廠輸煤系統(tǒng)混入燃煤入爐焚燒發(fā)電，實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用。燃煤與干污泥在鍋爐內(nèi)燃燒，排放的煙氣進(jìn)入電廠鍋爐除塵器及濕法脫硫系統(tǒng)處理，干化后煙氣及干污泥儲(chǔ)存、輸送過程產(chǎn)生的尾氣排至電廠脫硫系統(tǒng)處理，實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放，杜絕了對環(huán)境的二次污染。
專利號(hào)為201210479041.4的中國發(fā)明公開了一種污泥生物質(zhì)燃料的制造方法，以有機(jī)質(zhì)含水污泥及生物質(zhì)原料進(jìn)行混合，經(jīng)過發(fā)酵、脫水，從而制造出一種新的污泥生物質(zhì)燃料。所得污泥生物質(zhì)燃料可以替代天然煤，其卡值在1500-5000大卡，其產(chǎn)品易燃燒，且排放低于歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過燃燒后的灰燼中富含鈣、鎂、磷、鉀、鈉等元素，是上好的熱性速效有機(jī)肥料。
專利號(hào)為201210566895.6的中國發(fā)明公開了一種城市污泥潔凈燃料化系統(tǒng)及污泥燃料化方法，系統(tǒng)包括：濃縮池、污泥測試機(jī)構(gòu)，污泥測試機(jī)構(gòu)與機(jī)械擠壓干燥機(jī)構(gòu)或混合反應(yīng)器相連;機(jī)械擠壓干燥機(jī)構(gòu)分別連接燃燒鍋爐和氣體處置設(shè)備，混合反應(yīng)器連接燃燒鍋爐;燃燒鍋爐分別連接氣體處置設(shè)備、城市供熱系統(tǒng)和污泥粉煤灰處置設(shè)備，污泥粉煤灰處置設(shè)備連接污泥粉煤灰測試系統(tǒng);氣體處置設(shè)備與冷凝裝置相連，冷凝裝置依次連接脫氮、脫硫和除氨裝置，除氨裝置分別連接氨水儲(chǔ)罐和燃燒鍋爐。方法包括：污泥濃縮處理、性能測試、擠壓或混合得到污泥型煤或污泥水煤漿，于燃燒鍋爐燃燒后的污泥粉煤灰制備低分子絮凝劑或用于建材，氣體經(jīng)處置后回用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種污泥處置系統(tǒng)及處置工藝。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種污泥處置系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥處置系統(tǒng)包括：污泥進(jìn)料裝置，污泥干燥裝置，污泥炭化制炭裝置，污泥燃燒裝置以及尾氣處理裝置。
上述技術(shù)方案中，所述污泥進(jìn)料裝置包括：至少一地埋式料倉，至少一無軸螺旋輸送機(jī);所述地埋式料倉為設(shè)有料倉閥門的斗式料倉，并且至少部分所述斗式料倉埋設(shè)于地下;所述地埋式料倉的下部開口設(shè)有料倉閥門，下部開口處對應(yīng)設(shè)置一無軸螺旋輸送機(jī)。
上述技術(shù)方案中，所述污泥干燥裝置為槳葉式攪拌機(jī);所述槳葉式攪拌機(jī)為雙槳葉空心攪拌機(jī)，所述攪拌機(jī)兩端設(shè)有導(dǎo)熱軟管，導(dǎo)熱軟管分別與干燥機(jī)殼體夾套和槳葉軸內(nèi)腔相互連通;所述槳葉式攪拌機(jī)設(shè)有污泥熱解區(qū)和污泥干燥區(qū);所述污泥干燥裝置的上部還設(shè)有熱尾氣的入口和出口。
上述技術(shù)方案中，污泥炭化裝置為雙槳葉空心攪拌機(jī)，所述槳葉式攪拌機(jī)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，齒輪減速機(jī)構(gòu)，兩根軸分別為主動(dòng)葉片軸和從動(dòng)葉片軸，所述軸設(shè)有空心內(nèi)腔;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過齒輪減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)兩根軸，兩根軸上各自設(shè)有若干槳葉，所述槳葉式攪拌機(jī)外殼設(shè)有導(dǎo)熱油入口和導(dǎo)熱油出口的，其中所述外殼殼體為空心的夾套;所述污泥炭化裝置的上部還設(shè)有熱尾氣的入口和出口。
上述技術(shù)方案中，所述燃燒裝置為鍋爐，所述鍋爐設(shè)有一炭化污泥的上料口和一煤炭的上料口;所述鍋爐燃燒室內(nèi)設(shè)有一上輸送鏈，一下輸送鏈，所述上輸送鏈位于所述下輸送鏈上方;所述上輸送鏈的一端設(shè)置所述煤炭的上料口，另一端設(shè)置爐渣出口;所述下輸送鏈的一端設(shè)置所述炭化污泥的上料口，另一端設(shè)置爐渣出口;所述上輸送鏈和下輸送鏈的傳送速度可以單獨(dú)調(diào)節(jié)。
上述技術(shù)方案中，所述尾氣處理裝置包括熱量回收裝置，一尾氣凈化裝置;所述熱量回收裝置包括一氣體換熱裝置，換熱裝置設(shè)有鍋爐廢氣入口、鍋爐廢氣出口，空氣入口，空氣出口;高溫鍋爐廢氣進(jìn)入氣體換熱裝置后將熱量傳遞給進(jìn)入氣體換熱裝置的常溫空氣，降溫后的鍋爐廢氣繼續(xù)進(jìn)入炭化污泥的烘干裝置，然后進(jìn)入鍋爐廢氣凈化系統(tǒng);升溫后的空氣先后進(jìn)入污泥炭化裝置、污泥干燥裝置然后成為干化廢氣，比較后進(jìn)入干化廢氣凈化系統(tǒng)。
上述技術(shù)方案中，所述污泥進(jìn)料裝置，污泥干燥裝置，污泥燃燒裝置以及尾氣處理裝置都設(shè)置在一負(fù)壓廠房中，廠房設(shè)有一雙層自動(dòng)門。
本發(fā)明同時(shí)要求保護(hù)一種污泥處置工藝，包括以下步驟：
(1)卸料與上料步驟：將污泥卸載在地埋式料倉中，打開料倉閥門，使污泥落入與地埋式料倉相配合的無軸螺旋輸送機(jī)中;無軸螺旋輸送機(jī)將污泥輸送至污泥干燥裝置中;
(2)污泥干燥步驟：控制雙槳葉空心攪拌機(jī)中的加熱介質(zhì)的流速、流量與溫度，將雙槳葉空心攪拌機(jī)加熱到100～240℃，控制雙槳葉空心攪拌機(jī)的攪拌推進(jìn)速度，使污泥在雙槳葉空心攪拌機(jī)中依次經(jīng)歷熱解過程與干燥過程，干燥至進(jìn)入攪拌機(jī)的初始體積的30%到40%時(shí)即可進(jìn)入污泥炭化制炭裝置;
(3)污泥炭化制炭步驟：控制雙槳葉空心攪拌機(jī)中的夾層中加熱介質(zhì)的流速、流量與溫度，同時(shí)控制進(jìn)入雙槳葉空心攪拌機(jī)中的尾氣流量，調(diào)整雙槳葉空心攪拌機(jī)中的溫度在220～260℃，調(diào)整雙槳葉空心攪拌機(jī)中的攪拌推進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)速，保證污泥的停留時(shí)間使得污泥中的有機(jī)物與污泥分離，然后污泥中的有機(jī)物炭化;
(4)污泥燃燒步驟：將步驟(3)所得污泥以及污泥制得的炭輸送至鍋爐進(jìn)料口出的進(jìn)料裝置處，根據(jù)熱基值計(jì)算燃燒步驟(3)所得污泥以及污泥制得的炭需添加的煤炭的量，然后將煤炭加入鍋爐的第二進(jìn)料裝置處，所述進(jìn)料裝置與第二進(jìn)料裝置分別連接鏈?zhǔn)捷斔蛶c第二鏈?zhǔn)捷斔蛶�，并且鏈�(zhǔn)捷斔蛶挥诘诙準(zhǔn)捷斔蛶戏?控制進(jìn)料的比例與速度保證鍋爐連續(xù)充分燃燒，鍋爐內(nèi)溫度超過950℃。
上述技術(shù)方案中，所述的污泥處置工藝，還包括尾氣處理步驟：高溫鍋爐廢氣進(jìn)入氣體換熱裝置后將熱量傳遞給進(jìn)入氣體換熱裝置的常溫空氣，降溫后的鍋爐廢氣繼續(xù)進(jìn)入炭化污泥的烘干裝置，然后進(jìn)入鍋爐廢氣凈化系統(tǒng);升溫后的空氣先后進(jìn)入污泥炭化裝置、污泥干燥裝置然后成為干化廢氣，比較后進(jìn)入干化廢氣凈化系統(tǒng)。
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