汙泥減量化資源化處理裝置製造方法
2023-07-20 22:41:06 2
汙泥減量化資源化處理裝置製造方法
【專利摘要】一種汙泥減量化資源化處理裝置，噴霧乾燥塔出料口、煤箱與熱解爐的進料器連接，熱解爐的熱解炭出料口與焚燒爐進料口連接，熱解爐煙氣出口與噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸附床連接，熱解爐返料出口經耐高溫風機與返料進口連接，焚燒爐煙氣出口與噴霧乾燥塔進風口連接，煙氣管與焚燒爐下方的進風口連接。本實用新型的優點是：形成集脫水、汙泥幹化、幹化汙泥熱解、熱解產物高值利用、汙泥炭焚燒減量化、實現能量回收、同時尾氣淨化功能於一體的新型汙泥清潔處理和自我循環的綠色汙泥處理處置裝備，焚燒灰渣作建材原料，減量率達96％以上，整個系統反應過程中無二噁英生成及排放，實現汙染物零排放，降低能源消耗和處理成本。
【專利說明】汙泥減量化資源化處理裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於固體廢棄物的處理領域，具體涉及到一種汙泥減量化資源化處理 裝直。
【背景技術】
[0002] 隨著城市的發展，汙水處理率的提高，汙泥產量越來越大，汙水處理廠汙泥的出路 問題已經成為一個複雜的環境問題，並引起廣泛的關注。城市汙泥是城市生活汙水在進行 淨化處理過程中產生的高含水固體，是一種由有機殘片、細菌、各種病原體、難降解有機物、 重金屬以及有機、無機顆粒組成的極其複雜的非均質體，是一類危害性極大的固體廢棄物， 如果不加以徹底處理與控制，將會對環境造成嚴重的二次汙染和極大危害。如何安全經濟 地處理處置城市汙泥已成為世界共同面臨的環境難題。
[0003] 目前，城市汙泥的主要處理方法有土地利用、填埋、焚燒和海洋傾倒等。填埋處理 方法大量佔用土地，處理不當很容易洩露而造成地表水和地下水的汙染。
[0004] 由於汙泥中成分複雜，有害物質較多，導致汙泥堆肥在實際應用中存在較多的限 制；汙泥填海會對海洋生物造成危害，嚴重汙染海洋環境，已被國際公約所禁止；傳統的焚 燒法最大優點是汙泥體積的大量減少，並且可以達到殺菌穩定的目的，同時改善熱效率，但 焚燒廢氣中含有二噁英等揮發性有機物，導致廢氣處理費用非常高。這些方法都沒有很好 地解決汙泥對環境的二次汙染以及作為資源加以合理利用的問題。
[0005] 例如：中國專利，申請號為201210046929. 9, 一種一體化汙泥幹化焚燒處理方法， 它是用脫水機處理後使汙泥含水率70-90%，進行噴霧乾燥，再進流化床焚燒，部分煙氣返 回流化床焚燒爐。幹汙泥含水率5-25%，焚燒溫度850-900°C，焚燒爐中需要添加輔助燃料 煤、油、天然氣、生物質和廢棄物。這種汙泥幹化焚燒處理方法，汙泥經乾燥後直接進行焚 燒，可能會產生二噁英等對人體有害氣體，汙染環境；焚燒中還需添加輔助燃料，煤的燃燒 會產生二氧化硫等有害氣體。
[0006] 中國專利，申請號為201210585465. 9, 一種焚燒及汙泥幹化工藝，它是熱解焚燒固 體可燃廢料，產生的1KKTC高溫煙氣給迴轉窯提供熱源，汙泥在迴轉窯內充分幹化、熱解、 燃燒，產生的廢氣進入燃燒室，進行900°C -1KKTC的進一步提溫灼燒，使其燃燒效果與破 壞去除率達99. 9 %以上，氣體停留時間大於2S，有效破壞率達到99 %，然後進入尾氣的降 溫、脫酸、沉積、除灰處理系統。這種焚燒及汙泥幹化工藝存在的缺陷是：迴轉窯的熱源由熱 解焚燒固體可燃廢料產生的高溫煙氣提供，熱解焚燒固體可燃廢料會產生二氧化硫、二噁 英等有害氣體，造成環境汙染；同時，還要消耗大量的能源；另外，尾氣還需要經過降溫、脫 酸、沉積和除灰處理，過程較複雜。
[0007] 因此，開發一種將汙泥實現減量化、資源化處理的方法及使用結構合理的汙泥減 量化、資源化處理裝置具有重要的經濟和社會意義。 實用新型內容
[0008] 本實用新型的目的在於克服上述的缺陷，提供一種汙泥減量化資源化處理裝置， 它實現汙泥減量化、無害化、資源化利用，尾氣清潔排放，焚燒灰渣用作建材原料，減量率達 96%以上，實現汙染物零排放。
[0009] 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：一種汙泥減量化資源化處理裝 置，其特徵在於：它包括汙泥泵、空壓機、噴霧乾燥塔、煤箱、進料器、熱解爐、耐高溫風機、流 化床焚燒爐、送風機、噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸附床；所述汙泥泵和空壓機與噴霧乾燥塔 頂部的霧化噴嘴連接，噴霧乾燥塔的排氣口與煙氣管連接，噴霧乾燥塔底部的出料口和煤 箱與熱解爐的進料器連接，熱解爐返料出口與耐高溫風機連接，耐高溫風機與熱解爐返料 進口連接，熱解爐的熱解炭出料口與焚燒爐進料口連接，焚燒爐的煙氣出口與噴霧乾燥塔 上方的進風口連接，焚燒爐底部設置灰渣出口，熱解爐的煙氣出口與煙氣管連接，煙氣管依 次與噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸附床連接，煙氣管與送風機連接，送風機與焚燒爐下方的 進風口連接。
[0010] 所述噴霧乾燥塔的排氣口與煙氣管之間通過旋風分離器連接，噴霧乾燥塔的排氣 口與旋風分離器上方的進氣口連接，旋風分離器頂部的排氣口與煙氣管連接，旋風分離器 底部的排料口與熱解爐的進料器連接。
[0011] 本實用新型的優點和有益效果是：
[0012] 1、實現汙泥幹化、熱解、焚燒相結合的資源化處理：運用噴霧乾燥-熱解炭化-流 化床焚燒-產物資源化高值利用集成工藝，形成一整套集脫水、汙泥幹化、幹化汙泥熱解、 熱解產物高值利用、汙泥炭焚燒減量化、實現能量回收、同時尾氣淨化等功能於一體的新型 汙泥清潔處理和自我循環的綠色汙泥處理處置裝備，實現汙泥減量化、無害化、資源化利 用，尾氣清潔排放，焚燒灰渣用作建材原料，減量率達96%以上，實現汙染物零排放。
[0013] 2、將焚燒爐高溫煙氣作為噴霧乾燥直接能源，煙氣低位熱源作為焚燒熱風循環利 用，排放尾氣溫度降到60°C以下，熱能綜合利用率達到95 %，熱解氣、熱解油混合物回燃作 為熱解能源，降低整個系統的能源消耗，大大降低了處理成本。
[0014] 3、一方面熱解採用全密閉設計在無氧環境下進行，抑制了二噁英類物質等有害氣 體的產生，同時熱解反應煤的摻入，不僅補充了能量，煤中的硫也同樣抵制了二噁英的生 成；另一方面採用950°C以上焚燒溫度，使殘餘二噁英分解，以確保整個系統反應過程中無 二噁英生成及排放。
[0015] 4、實現汙泥資源化回收率達95 %，汙泥減量率96 %以上，對重金屬的固化率達 95%以上，無二次汙染。
[0016] 5、在熱解反應前加入煤，而不是在焚燒前加入煤，既提高了熱值，又不會產生有害 氣體，避免了煤燃燒對大氣的汙染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型的結構示意圖：
[0018] 其中：1_汙泥泵，2-空壓機，3-霧化噴嘴，4-進風口，5-噴霧乾燥塔，6-出料口， 7_排氣口，8-進氣口，9-旋風分離器，10-排料口，11-排氣口，12-煤箱，13-螺旋進料器， 14-熱解爐，15-返料出口，16-耐高溫風機，17-返料進口，18-煙氣出口，19-熱解炭出料 口，20-焚燒爐進料口，21-流化床焚燒爐，22-高溫煙氣出口，23-灰渣出口，24-進風口， 25-送風機，26-噴淋塔，27-脫霧裝置，28-活性炭吸附床，29-煙囪，30-煙氣管。
【具體實施方式】
[0019] 實施例：如圖1所示，一種汙泥減量化資源化處理裝置，它是將汙泥泵1和空壓機 2與噴霧乾燥塔5頂部霧化噴嘴3連接，噴霧乾燥塔5的排氣口 7與旋風分離器9上方的進 氣口 8連接，噴霧乾燥塔5底部的出料口 6和旋風分離器9底部的排料口 10、煤箱12與熱 解爐14的螺旋進料器13連接，熱解爐14返料出口 15與耐高溫風機16連接，耐高溫風機 16與熱解爐14返料進口 17連接，熱解爐14的熱解炭出料口 19與焚燒爐進料口 20連接， 流化床焚燒爐21的高溫煙氣出口 22與噴霧乾燥塔5上方的進風口 4連接，灰渣出口 23在 流化床焚燒爐21底部，旋風分離器9頂部的排氣口 11與煙氣管30連接，熱解爐14的煙氣 出口 18與煙氣管30連接，煙氣管30與噴淋塔26連接，噴淋塔26與脫霧裝置27連接，脫 霧裝置27與活性炭吸附床28連接，與活性炭吸附床28與煙@ 29連接，煙氣管30與送風 機25連接，送風機25與流化床焚燒爐21下方的進風口連接。
[0020] 使用上述汙泥減量化資源化處理裝置處理汙泥的方法是，將含水率65% -85%的 脫水汙泥，經過汙泥泵1與空壓機2的壓縮空氣混合，由噴霧乾燥塔5的噴嘴3噴出，由流 化床焚燒爐21焚燒汙泥產生的600°C高溫煙氣通過高溫煙氣出口 22經噴霧乾燥塔5的進 風口 4供給噴霧乾燥塔5,噴霧乾燥塔5將汙泥含水率降低到15% -20%，幹化後汙泥由出 料口 6排出，部分汙泥與煙氣混合進入旋風分離器9，在旋風分離器9的作用下，汙泥顆粒由 排料口 10排出，與幹化汙泥共同摻入5%的煤，經螺旋進料器13連續進料到熱解爐14,熱 解終溫500°C，熱解時間30分鐘，熱解爐內產生的熱值為28MJ/kg的熱解油與熱解氣混合物 作為補充能源由耐高溫風機16送回熱解爐14循環利用，熱解爐14最終產物熱解炭輸送到 流化床焚燒爐21進行焚燒，焚燒溫度保持950°C以上，停留3S以上，焚燒最終產生的灰渣作 為建材原料使用，旋風分離器9與熱解爐14排放的煙氣經過噴淋塔26、脫霧裝置27和活性 炭吸附床28處理後經煙@ 29達標排放，旋風分離器9與熱解爐14產生的低位熱源經送風 機25將空氣預熱後作為補充能源供給流化床焚燒爐21使用。
[0021] 本實用新型是將汙泥噴霧乾燥、熱解、焚燒相結合，汙泥噴霧乾燥後進行汙泥熱 解，熱解產物進行焚燒；汙泥初始含水率為65-85%，經噴霧乾燥後含水率為15-20% ;幹化 後摻煤量為5% ;熱解爐為無氧環境，能源自給，所以沒有二噁英產生；在熱解前加煤，不僅 提高汙泥熱值，而且避免產生二氧化硫，產物熱解炭燃燒也無二氧化硫產生，摻煤量很少， 無需添加其它輔助能源燃料；熱解終溫500°C，熱解時間為30分鐘；焚燒溫度950°C以上， 停留時間3秒以上；焚燒的高溫煙氣作為噴霧乾燥熱風源600°C;熱值28MJ/kg的熱解氣和 熱解油作為熱解補充能源返回熱解爐；低位熱源作為焚燒爐補充能源，排放煙氣溫度低於 60°C，能源循環利用，節約能源，熱能利用率達95%，處理成本低；排放煙氣經噴淋塔、脫霧 裝置和活性炭吸附床處理後經煙?達標排放，整個反應無二噁英，無二氧化硫等有害氣體 產生，煙氣處理無需脫硫裝置，無汙染物排放，經檢測，尾氣排放符合《GB14554-1993惡臭 汙染物排放標準》；《GB16297-1996大氣汙染物綜合排放標準》；《GB18485-2001生活垃圾焚 燒汙染控制標準》；焚燒灰渣作為建材原料使用。
[0022] 通過實驗，對不同熱解溫度和時間下的汙泥減量率進行比較：
[0023]
【權利要求】
1. 一種汙泥減量化資源化處理裝置，其特徵在於：它包括汙泥泵、空壓機、噴霧乾燥 塔、煤箱、進料器、熱解爐、耐高溫風機、流化床焚燒爐、送風機、噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸 附床；所述汙泥泵和空壓機與噴霧乾燥塔頂部的霧化噴嘴連接，噴霧乾燥塔的排氣口與煙 氣管連接，噴霧乾燥塔底部的出料口和煤箱與熱解爐的進料器連接，熱解爐返料出口與耐 高溫風機連接，耐高溫風機與熱解爐返料進口連接，熱解爐的熱解炭出料口與焚燒爐進料 口連接，焚燒爐的煙氣出口與噴霧乾燥塔上方的進風口連接，焚燒爐底部設置灰渣出口，熱 解爐的煙氣出口與煙氣管連接，煙氣管依次與噴淋塔、脫霧裝置、活性炭吸附床連接，煙氣 管與送風機連接，送風機與焚燒爐下方的進風口連接。
2. 如權利要求1所述的一種汙泥減量化資源化處理裝置，其特徵在於：它還包括旋風 分離器，所述噴霧乾燥塔的排氣口與煙氣管之間通過旋風分離器連接，噴霧乾燥塔的排氣 口與旋風分離器上方的進氣口連接，旋風分離器頂部的排氣口與煙氣管連接，旋風分離器 底部的排料口與熱解爐的進料器連接。
【文檔編號】C02F11/00GK204097297SQ201420565403
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】杜金山, 朱玉 申請人:天津清華德人環境工程有限公司