一种污泥炭化处理系统及方法技术方案

本发明专利技术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，本发明专利技术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；本发明专利技术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。降低污泥的处理成本。降低污泥的处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥炭化处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及污泥处理领域，尤其涉及一种污泥炭化处理系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国城镇化的进程加快和经济的快速发展，污水处理行业取得了前所未有的发展，但是随着污水处理的同时，伴随着污泥的产生，且产量巨大。预计截止2025年，我国污泥的产量可达9000万吨/年（以含水率80%计）。由于目前的处理存在“重水轻泥”现象，导致我国污泥的有效处置效率低于60%，未处理的污泥高达2500万吨/年。但是污泥成分复杂，含有大量难降解的有毒有害物质、病原微生物、细菌和寄生虫卵等。目前我国常见的污泥处置方法包括卫生填埋、土地利用、厌氧消化、生产建材等。
[0003]进入21世纪，我国的经济迅速发展，能源需求增加，但是化石燃料的日益消耗以及其他能源的供应不足，因此开发新的能源迫在眉睫。
[0004]而污泥热解炭化是目前国际上最先进的环保热点技术之一，主要是将脱水后的污泥进行间接加热，使得污泥在400
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600℃下进行分解，固体产物冷却后成为污泥炭的过程，但是由于市政管网的分布原因，我国污水厂的进水COD普遍偏低，导致污泥的有机质成分含量偏低，其中60%以上为泥沙等无机物。因此我国市政污泥的炭化工艺应用较少，污泥炭化产物的出路面临着巨大的问题。
[0005]由于有机质含量低，污泥炭化的产物稳定性差、热量低，现有污泥炭化工艺大部分采用污泥和生物质混合后进行炭化，掺入的生物质主要为秸秆、稻壳粉等。污泥和生物质混合后炭化增加了污泥的处理成本，使得污泥炭化工艺复杂化。

技术实现思路

[0006]本专利技术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。
[0007]本专利技术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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]本专利技术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%
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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
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3.0，搅拌反应时间30
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60min，搅拌速率120
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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
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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
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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
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2cm；步骤7、有机污泥造粒后进入炭化炉，炭化温度400
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600℃，炭化时间30
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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。
[0012]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
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8.0，反应时间为30
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60min，搅拌速率120
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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
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120min。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术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）本专利技术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。
附图说明
[0016]图1示出了根据本专利技术的实施例的流程结构示意图；
图中：1、调质池；2、酸洗罐；3、除砂器；4、有机中和池；5、板框压滤机；6、转鼓干化器；7、造粒机；8、炭化炉；9、热能回用子系统；10、烟气净化设备；11、燃烧器；12、无机中和池；13、沉淀池；14、酸性加药罐；15、碱性加药罐。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图对专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于专利技术保护的范围。
[0018]如图所示，本专利技术提供了一种污泥炭化处理系统，包括调质池1、酸洗罐2、除砂器3、有机中和池4、板框压滤机5、转鼓干化器6、造粒机7、炭化炉8以及热能回用子系统9，其中，污泥通过调质池1的进口进入调质池1，调质池1调节污泥的含水率；酸洗罐2的进口与调质池1的出口相连接，并对污泥进行酸洗处理；除砂器3的进口与酸洗罐2的出口相连接，除砂器3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4的进口与除砂器3的出口相连接，并对有机污泥进行中和处理；板框压滤机5的进口与有机中和池4的出口相连接，并对有机污泥进行脱水；转鼓干化器6的进口与板框压滤机5的出口相连接，进行有机污泥干化处理；造粒机7的进口与转鼓干化器6的出口相连接，进行污泥造粒；炭化炉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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%
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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....

【专利技术属性】
技术研发人员：焦海亮，王学科，王瀚璞，张春苗，穆童，
申请(专利权)人：天津壹新环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：