污泥干燥热解系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了污泥干燥热解系统和方法，系统包括：低温带式干燥机、热解机、热风炉、第一气水换热器，所述低温带式干燥机包括污泥入口、干燥污泥出口、第二降温热烟气入口、尾气出口和污泥干燥区域；所述热解机包括干燥污泥入口、热解气体出口、生物炭出料口、高温烟气入口和热烟气出口；所述热风炉包括热解气体入口、高温烟气出口、天然气入口、空气入口和第一降温热烟气入口；所述第一气水换热器包括热烟气入口、降温热烟气出口。本发明专利技术使污泥能够彻底的无害化，资源化，避免了二次污染，同时通过合理的能量利用，提高了热效率，降低了运行成本。

【技术实现步骤摘要】
污泥干燥热解系统和方法
本专利技术属于市政污泥的无害化处理及资源化利用
，具体涉及一种污泥干燥热解系统和方法。
技术介绍
污泥具有高产量、高含水率、高污染等特点。污泥中含有大量的致病菌、寄生虫卵、病毒、重金属等有害物质，在存放、运输和处理过程中，极易产生渗滤液污染地下水，而且会发有害气体也会污染周边环境。单独厌氧、干化焚烧、堆肥等处理方式是目前采用最多的处理方式。这些处理方式存在着处理不彻底、二次污染转移等问题。而污泥干燥热解工艺则能比较好的解决以上问题。污泥热解是在绝氧气氛下，将污泥中的有机物分解产生热解炭、热解气及微量焦油的过程，具有无害化和减量化彻底，环境友好，资源化程度高等优势。生物炭具有较多的微孔和比表面积，同时含有较高的固定炭含量和丰富的N、P、K等养分，具有良好的保水、缓释和增加土壤肥力的功效，土壤资源化利用的潜力巨大。而热解油气则可以在热解过程中直接燃烧作为能源使用。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种污泥干燥热解系统和方法，使污泥能够彻底的无害化，资源化，避免了二次污染，同时通过合理的能量利用，提高了热效率，降低了运行成本。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种污泥干燥热解系统。根据本专利技术的实施例，所述系统包括：低温带式干燥机，所述低温带式干燥机包括污泥入口、干燥污泥出口、第二降温热烟气入口、尾气出口和污泥干燥区域；热解机，所述热解机包括干燥污泥入口、热解气体出口、生物炭出料口、高温烟气入口和热烟气出口，所述干燥污泥入口与所述干燥污泥出口相连；热风炉，所述热风炉包括热解气体入口、高温烟气出口、天然气入口、空气入口和第一降温热烟气入口，所述热解气体入口与所述热解气体出口相连，所述高温烟气出口与高温烟气入口相连；第一气水换热器，所述第一气水换热器包括热烟气入口、降温热烟气出口，所述热烟气入口与所述热烟气出口相连，所述降温热烟气出口分别与所述第一降温热烟气入口和所述第二降温热烟气入口相连。根据本专利技术实施例的污泥干燥热解系统，利用低温带式干燥机将污泥进行干燥后进入热解系统进行热解。热解产生的热解油气直接进入热风炉焚烧处理，而产生的生物炭则可以作为土壤改良剂使用。为了提高热效率，降低运行成本，本专利技术设置了气水换热器，并将热风通入带式干燥机内进一步利用其残存热量，最大限度提高了热效率，是一套节能高效的污泥干燥热解系统。具体阐述：(1)采用低温带式干燥机对污泥进行干燥降水，最大程度上降低污泥干燥的操作温度，防止污泥中的挥发性有机物在干燥段发生挥发和热解，减少后端尾气处理的负担，降低气体污染物的排放。同时可以提高热解油气产量。(2)热解油气在气态情况下能够全部燃烧为系统提供热量，大大降低了对外来能源的消耗。(3)将换热后的热烟气通入低温带式干燥机内，进一步利用其余热，提高热效率，同时不断更新低温带式干燥机内的循环烟气，防止挥发性有机质的累积导致的爆炸风险。另外，根据本专利技术上述实施例的污泥干燥热解系统还可以具有如下附加的技术特征：所述低温带式干燥机包括第二气水换热器、第三气水换热器、冷却塔和预换热器；所述第二气水换热器包括热循环水入口、冷循环水出口、烟气出口、冷干烟气入口，所述热循环水入口与所述热循环水出口相连，所述冷循环水出口与所述冷循环水入口相连；所述烟气出口连接至所述污泥干燥区域；所述冷却塔包括热循环水入口和冷循环水出口；所述预换热器包括含水蒸气的热烟气入口、含水蒸气的热烟气入出口、冷干烟气入口和冷干烟气出口；所述第三气水换热器包括含水蒸气的热烟气入口和冷干烟气出口、热循环水出口和冷循环水入口；所述冷却塔的热循环水入口与所述第三气水换热器的热循环水出口相连，所述冷却塔的冷循环水出口与所述第三气水换热器的冷循环水入口相连；所述预换热器的含水蒸气的热烟气入口与所述污泥干燥区域的含水蒸气的热烟气出口相连，所述预换热器的含水蒸气的热烟气入出口与第三气水换热器的含水蒸气的热烟气入口相连，所述第三气水换热器的冷干烟气出口与所述预换热器的冷干烟气入口相连，所述预换热器的冷干烟气出口与所述第二气水换热器的冷干烟气入口相连。预换热器的作用是为了提高热效率，利用冷干空气和热湿空气进行换热，使热湿空气提前进行降温，同时冷干空气可以进行预热。由此，低温带式干燥机内设置预换热器，减少热量的浪费，提高热效率。在本专利技术的一些实施例中，所述低温带式干燥机设置有用于传送污泥的传送带，所述传送带设置在污泥干燥区域，所述传送带输送干燥污泥至带式干燥机的干燥污泥出口；所述传送带至少包括两层。由此，低温带式干燥机多层传送带设计，提高了传质效率，减少设备占地面积。在本专利技术的一些实施例中，上述系统进一步包括：污泥成型机，所述污泥成型机设置在所述低温带式干燥机的污泥入口的正上方。在本专利技术的一些实施例中，上述系统进一步包括：尾气处理系统，所述尾气处理系统与尾气出口相连。由此，通过成型，可以大大提高污泥的表面积，利于后续的干燥工段的传质和传热。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种污泥干燥热解的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将污泥放入低温带式干燥机内进行低温干燥，得到干燥污泥；(2)干燥污泥进入热解机，在热解机内加热并发生热解，产生热解气体；(3)将热解气体输送至热风炉内进行燃烧，热解产生的生物炭则通过出料口排出；(4)热风炉燃烧产生的高温烟气与回用的低温烟气进行混合调整温度，之后送入热解机内；(5)送入热解机内的高温烟气与污泥进行换热，使污泥进行热解，烟气温度降低后进入第一气水换热器；(6)进入第一气水换热器的热烟气与低温干燥机的热循环水进行换热，热循环水升温后回到低温干燥机，对干燥机内部循环风进行加热，热循环水降温后再回到第一气水换热器；(7)降温后的热烟气分为两部分，一部分循环至热风炉，另一部分则直接通入低温干燥机内。根据本专利技术实施例的污泥干燥热解方法，利用低温带式干燥机将污泥进行干燥后进入热解系统进行热解。热解产生的热解油气直接进入热风炉焚烧处理，而产生的生物炭则可以作为土壤改良剂使用。为了提高热效率，降低运行成本，本专利技术设置了气水换热器，并将热风通入带式干燥机内进一步利用其残存热量，最大限度提高了热效率，是一套节能高效的污泥干燥热解系统。具体阐述：(1)采用低温带式干燥机对污泥进行干燥降水，最大程度上降低污泥干燥的操作温度，防止污泥中的挥发性有机物在干燥段发生挥发和热解，减少后端尾气处理的负担，降低气体污染物的排放。同时可以提高热解油气产量。(2)热解油气在气态情况下能够全部燃烧为系统提供热量，大大降低了对外来能源的消耗。(3)将换热后的热烟气通入低温带式干燥机内，进一步利用其余热，提高热效率，同时不断更新低温带式干燥机内的循环烟气，防止挥发性有机质的累积导致的爆炸风险。另外，根据本专利技术上述实施例的污泥干燥热解的方法还可以具有如下附加的技术特征：所述步骤(1)又包括如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥干燥热解系统，其特征在于，所述系统包括：/n低温带式干燥机，所述低温带式干燥机包括污泥入口、干燥污泥出口、第二降温热烟气入口、尾气出口和污泥干燥区域；/n热解机，所述热解机包括干燥污泥入口、热解气体出口、生物炭出料口、高温烟气入口和热烟气出口，所述干燥污泥入口与所述干燥污泥出口相连；/n热风炉，所述热风炉包括热解气体入口、高温烟气出口、天然气入口、空气入口和第一降温热烟气入口，所述热解气体入口与所述热解气体出口相连，所述高温烟气出口与高温烟气入口相连；/n第一气水换热器，所述第一气水换热器包括热烟气入口、降温热烟气出口，所述热烟气入口与所述热烟气出口相连，所述降温热烟气出口分别与所述第一降温热烟气入口和所述第二降温热烟气入口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种污泥干燥热解系统，其特征在于，所述系统包括：
低温带式干燥机，所述低温带式干燥机包括污泥入口、干燥污泥出口、第二降温热烟气入口、尾气出口和污泥干燥区域；
热解机，所述热解机包括干燥污泥入口、热解气体出口、生物炭出料口、高温烟气入口和热烟气出口，所述干燥污泥入口与所述干燥污泥出口相连；
热风炉，所述热风炉包括热解气体入口、高温烟气出口、天然气入口、空气入口和第一降温热烟气入口，所述热解气体入口与所述热解气体出口相连，所述高温烟气出口与高温烟气入口相连；
第一气水换热器，所述第一气水换热器包括热烟气入口、降温热烟气出口，所述热烟气入口与所述热烟气出口相连，所述降温热烟气出口分别与所述第一降温热烟气入口和所述第二降温热烟气入口相连。


2.根据权利要求1所述的污泥干燥热解系统，其特征在于，所述低温带式干燥机包括第二气水换热器、第三气水换热器、冷却塔和预换热器；
所述第二气水换热器包括热循环水入口、冷循环水出口、烟气出口、冷干烟气入口，所述热循环水入口与所述热循环水出口相连，所述冷循环水出口与所述冷循环水入口相连；所述烟气出口连接至所述污泥干燥区域；
所述冷却塔包括热循环水入口和冷循环水出口；所述预换热器包括含水蒸气的热烟气入口、含水蒸气的热烟气入出口、冷干烟气入口和冷干烟气出口；所述第三气水换热器包括含水蒸气的热烟气入口、冷干烟气出口、热循环水出口和冷循环水入口；所述冷却塔的热循环水入口与所述第三气水换热器的热循环水出口相连，所述冷却塔的冷循环水出口与所述第三气水换热器的冷循环水入口相连；所述预换热器的含水蒸气的热烟气入口与所述污泥干燥区域的含水蒸气的热烟气出口相连，所述预换热器的含水蒸气的热烟气入出口与第三气水换热器的含水蒸气的热烟气入口相连，所述第三气水换热器的冷干烟气出口与所述预换热器的冷干烟气入口相连，所述预换热器的冷干烟气出口与所述第二气水换热器的冷干烟气入口相连。


3.根据权利要求1任一项所述的污泥干燥热解系统，其特征在于，所述低温带式干燥机设置有用于传送污泥的传送带，所述传送带设置在污泥干燥区域，所述传送带输送干燥污泥至带式干燥机的干燥污泥出口；所述传送带至少包括两层。


4.根据权利要求1-3任一项所述的污泥干燥热解系统，其特征在于，所述系统还包括污泥成型机，所述污泥成型机设置在所述低温带式干燥机的污泥入口的正上方。


5.根据权利要求1-3任一项所述的污泥干燥热解系统，其特征在于，所述系统还包括尾气处理系统，所述尾气处理系统与尾气出口相连。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：武振恒，
申请(专利权)人：北京云水浩瑞环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11