汙泥熱解爐及其應用的製作方法

2023-05-29 16:37:07 2

本發明涉及汙泥處理技術領域，更具體地說涉及汙泥熱解與碳值資源化協同處理設備及其方法。

背景技術：

城市汙水廠汙泥含有大量重金屬、病原微生物和寄生蟲卵等，性質不穩定且易腐敗。但汙泥同樣富含生物源、有機質、無機組分等，也可成為一種潛在的能源和資源物質。採用熱解法處理汙泥，可實現汙泥的能源化利用；將汙泥活化製備活性炭，可用於淨化汙水或廢氣，實現其資源化利用。然而在汙泥利用過程中均存在不可避免的問題。

(1)汙泥中含有大量水分，質量百分比高達80％以上。汙泥處理過程首先要將水分蒸發，這一過程的能源消耗量巨大，且在現有處理方法中，水分也無法得到有效利用。水分的蒸發與利用是汙泥處理的關鍵問題。

(2)採用熱解法處理汙泥，可將汙泥中的部分有機質分解轉化為CO2、CO、H2、CH4及CnHm等熱解氣體及熱解液體，實現能源的回收。然而CO2的存在，大大影響了熱解氣體的品質。另一重要問題是部分有機質以固定碳的形式存在於汙泥中，無法通過熱解的方式進行轉化，最終存在於固體產物中。而固體產物的碳含量相對較低，燃燒困難，因此造成了部分潛在能源的浪費。

(3)汙泥熱解固體產物具有一定的孔隙結構，進一步活化可製備汙泥活性炭。可採用水蒸氣、CO2或煙氣等作為活化氣體，其中水蒸氣和CO2需要另行製備，增加了活性炭製備成本；而煙氣中水蒸氣和CO2含量有限，因此煙氣活化孔隙欠發達。另一重要問題是熱解、活化等過程均需外熱源提供能量，能量耗費高。

(4)由於汙泥成分複雜，在處理過程中往往會產生廢水、廢氣等汙染物，處理不當極易造成環境的二次汙染。

針對以上問題，需要綜合利用汙泥的能源性和資源性，並在最大程度降低外部供能的條件下，使汙泥得到有效處理和利用；同時避免汙泥處理過程的環境汙染，最終達到汙泥能源化、資源化及安全化處理。

技術實現要素：

本發明克服了現有技術中的不足，提供了汙泥熱解與碳值資源化協同處理設備及其方法。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現。

汙泥熱解與碳值資源化協同處理設備，包括汙泥儲倉、秸稈儲倉、ZnCl2儲倉、混合倉、第一螺旋輸送機、第一級風乾機、第二螺旋輸送機、造粒機、皮帶輸送機、第二級風乾機、進料管、熱解爐、冷凝器、活化爐、汙泥活性炭儲倉、飽和洗滌塔、第一分配閥、燃氣熱水鍋爐、活性炭吸附塔、引風機、第二分配閥以及第三分配閥，所述汙泥儲倉、所述秸稈儲倉和所述ZnCl2儲倉通過進料管路與所述混合倉的進料口相連，所述混合倉的出料口通過所述第一螺旋輸送機與所述第一級風乾機的進料口相連，所述第一級風乾機的出料口通過所述第二螺旋輸送機與所述造粒機的進料口相連，所述皮帶輸送機將所述造粒機的出料口與所述第二級風乾機的進料口相連接，所述第二級風乾機的出料口通過所述進料管與所述熱解爐的給料口相連，所述熱解爐的卸料口與所述活化爐的進料口相連，所述活化爐的出料口與所述汙泥活性炭儲倉相連；

所述熱解爐的熱解氣出口與所述飽和洗滌塔相連，所述飽和洗滌塔的排氣口通過第一分配閥分別與所述熱解爐的氣體燃燒器、所述活化爐的氣體燃燒器以及所述燃氣熱水鍋爐的第一進氣口相連，所述飽和洗滌塔的第一出液口通過管路與所述活性炭吸附塔相連，所述飽和洗滌塔的第二出液口與所述燃氣熱水鍋爐的進液口相連，所述燃氣熱水鍋爐的排氣口通過所述第二分配閥與所述活性炭吸附塔相連，所述燃氣熱水鍋爐的排氣口、所述熱解爐的煙氣通道以及所述活化爐的煙氣通道與所述第二風乾機相連，所述第二風乾機與所述第一風乾機相連，所述第一風乾機通過所述第三分配閥分別與所述活化爐的進氣口與所述活性炭吸附塔相連，所述活化爐的尾氣排氣口與所述活性炭吸附塔相連，在所述第一風乾機與第三分配閥之間的管路上設置有所述引風機；

所述熱解爐的液體排出口與所述冷凝器相連，所述冷凝器通過回流管路與所述熱解爐的霧化液體燃燒器相連。

所述熱解爐包括給料口、給料閥、傳送鏈條、傳動輪、刮板、焦炭收集裝置、卸料口、熱解液收集板、熱解液收集裝置、液體排出口、熱解氣出口、燃燒室、氣體燃燒器、霧化液體燃燒器、煙氣排管以及煙氣通道，在所述給料口的底端設置有所述給料閥，所述傳送鏈條設置在所述給料閥下方，所述傳動輪設置在所述傳送鏈條兩端，在所述焦炭收集裝置和所述熱解液收集裝置之間設置有所述刮板，所述刮板與所述傳送鏈條的一端相對設置，在所述熱解液收集板設置在所述傳送鏈條下方，在所述熱解液收集板下方設置有所述煙氣排管，所述煙氣排管均勻的排列在所述熱解液收集板下方，所述煙氣通道設置在所述傳送鏈條上方，在所述煙氣排管下方設置有所述燃燒室，在所述燃燒室內壁上分別設置有所述氣體燃燒器和所述霧化液體燃燒器，在所述煙氣通道與所述給料口相對一側設置有所述熱解液收集裝置，在所述熱解液收集裝置的底端設置有所述液體排出口，在所述熱解液收集裝置一側設置有所述焦炭收集裝置，在所述焦炭收集裝置的底端設置有所述卸料口，在所述焦炭收集裝置的頂端一側設置有所述熱解氣出口。

所述傳送鏈條包括鏈條主體、鏈條槽、熱解液溝槽以及集液孔，在所述鏈條主體兩側設置有所述熱解液溝槽，在所述熱解液溝槽的外側設置有所述鏈條槽，在所述鏈條主體上均勻設置有所述集液孔，所述集液孔包括圓柱孔和梯形孔，所述圓柱孔設置在所述梯形孔上，在所述圓柱孔與所述鏈條主體相接觸處設置有十字交叉擋板，所述圓柱孔的直徑為8-12mm，所述圓柱孔的高度為5-9mm，所述梯形孔的底端直徑為20-35mm，所述梯形孔的高度為5-9mm。

在所述煙氣排管的後側設置有煙氣母管，所述煙氣母管與各個所述煙氣排管相連通，所述煙氣母管與所述煙氣通道相連通。

所述煙氣排管包括煙氣圓管和連接板，所述煙氣圓管平行設置，所述連接板設置在所述煙氣圓管之間，所述煙氣圓管的內徑為30-45mm。

汙泥熱解與碳值資源化協同處理的方法，汙泥儲倉中的汙泥、秸稈儲倉中的秸稈以及ZnCl2儲倉中的ZnCl2通過進料管路進入到混合倉中進行充分的混合，混合物料經過第一螺旋輸送機輸送至第一級風乾機中進行初步風乾操作，再將初步風乾後的混合物料經過第二螺旋輸送機輸送至造粒機中，向造粒機中添加粘結劑，將其製備成為成型物料，再通過皮帶輸送機送入第二風乾機進行再次風乾操作，同時使得成型物料的溫度達到300-350℃，乾燥後的成型物料通過進料管進入熱解爐中進行熱解操作，熱解所得到的氣體通過熱解氣出口排出熱解爐從而進入飽和洗滌塔內，然後經過第一分配閥分別為熱解爐、活化爐以及燃氣熱水鍋爐燃燒供熱，熱解所得到的液體通過液體排出口進入冷凝器，將其中的水分離後將得到的焦油通過霧化液體燃燒器再次送回至熱解爐中，為熱解爐燃燒供熱，熱解所得到的固體通過卸料口進入活化爐，活化所得的產物一部分送入汙泥活性炭儲倉中，另一部分則進入到活性炭吸附塔，用於吸附淨化煙氣中所含的SO2、NOx等汙染物；

熱解爐所產生的熱解氣體通過熱解氣出口排出至飽和洗滌塔中，將熱解氣中的H2S、SO2等可溶性汙染氣體進行去除，飽和洗滌塔中的液體則被輸送至活性炭吸附塔中進行吸附，經過吸附淨化後的液體被排放至外界，並將得到的30-50℃溫水送至燃氣熱水鍋爐中，經過洗滌的熱解氣體通過第一分配閥被輸送至熱解爐、活化爐和燃氣熱水鍋爐中，而在熱解爐和活化爐中燃燒所產生的煙氣再次進入第二風乾機中，燃氣熱水鍋爐中所產生的煙氣則通過第二分配閥分別進入第二風乾機和活性炭吸附塔中，經過活性炭吸附塔淨化後的煙氣能夠排放至外界空氣中，第二風乾機中的煙氣再次進入第一風乾機中，用於增加煙氣中的水蒸氣含量，然後在引風機的作用下進入活化爐製備活性炭，多餘的煙氣則通過第三分配閥輸送至活性炭吸附塔中吸附淨化後排放至外界空氣中，活化爐中的活化尾氣則排放至活性炭吸附塔中吸附淨化後排放至外界空氣中。

秸稈的加入量為汙泥加入量的10-20％，優選13-16％。

ZnCl2的加入量為汙泥加入量的8-12％，優選9-11％。

初步風乾所得物料的含水量為大於20％小於等於50％，再次風乾所得物料的含水量為大於零小於等於20％。

粘結劑採用煤焦油(上海微譜化工技術服務有限公司)，成型物料與粘結劑的質量比為1：(0.1-0.5)，優選1:0.3。

熱解爐中的熱解條件：熱解溫度為650-850℃，優選750℃，熱解時間為20-40min,優選30min。

活化爐中的活化條件：活化溫度為750-850℃，優選800℃，活化時間為40-120min,優選60min。

焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:(15-20)，優選1:17。

第二風乾機中的煙氣再次進入第一風乾機中，增加水蒸氣含量後煙氣中的水蒸氣體積百分比為大於45％小於65％。

本發明的有益效果為：本發明將汙泥的能源性和資源性協同利用，實現了無需外熱源供熱的汙泥處理、利用過程。充分利用汙泥中大量水分，蒸發後用於活化製備活性炭；乾燥、熱解、活化過程無需外熱源供熱；活化過程採用高水蒸氣含量的煙氣，活化氣體無需另行製備，均來源於汙泥處理過程；汙泥處理過程產生的廢氣得到淨化。

附圖說明

圖1是本發明中汙泥熱解裝置的示意圖；

圖2是本發明中熱解爐的結構示意圖；

圖3是本發明熱解爐中傳送鏈條的結構示意圖；

圖4是本發明熱解爐中煙道系統的結構示意圖；

圖5是本發明熱解爐中煙道系統的側視結構示意圖；

圖6是本發明中不同熱解溫度對熱解氣產量影響的示意圖；

圖7是本發明中不同熱解時間對熱解氣產量影響的示意圖；

圖8是本發明中熱解溫度對可回收焦油熱值影響的示意圖；

圖9是本發明中不同熱解時間對可回收焦油熱值影響的示意圖；

圖10是本發明中不同活化時間對活性炭BET比表面積影響的示意圖；

圖11是本發明中不同活化溫度對活性炭BET比表面積影響的示意圖；

圖中：1為汙泥儲倉，2為秸稈儲倉，3為ZnCl2儲倉，4為混合倉，5為第一螺旋輸送機，6為第一級風乾機，7為第二螺旋輸送機，8為造粒機，9為皮帶輸送機，10為第二級風乾機，11為進料管，12為熱解爐，13為冷凝器，14為活化爐，15為汙泥活性炭儲倉，16為飽和洗滌塔，17為第一分配閥，18為燃氣熱水鍋爐，19為活性炭吸附塔，20為引風機，21為第二分配閥，22為第三分配閥，23為給料口，24為給料閥，25為傳送鏈條，26為傳動輪，27為刮板，28為焦炭收集裝置，29為卸料口，30為熱解液收集板，31為熱解液收集裝置，32為液體排出口，33為熱解氣出口，34為燃燒室，35為氣體燃燒器，36為霧化液體燃燒器，37為煙氣排管，38為煙氣通道,39為鏈條槽，40為熱解液溝槽，41為集液孔，42為煙氣母管。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明的技術方案作進一步的說明。

如圖1至圖5所示，其中，1為汙泥儲倉，2為秸稈儲倉，3為ZnCl2儲倉，4為混合倉，5為第一螺旋輸送機，6為第一級風乾機，7為第二螺旋輸送機，8為造粒機，9為皮帶輸送機，10為第二級風乾機，11為進料管，12為熱解爐，13為冷凝器，14為活化爐，15為汙泥活性炭儲倉，16為飽和洗滌塔，17為第一分配閥，18為燃氣熱水鍋爐，19為活性炭吸附塔，20為引風機，21為第二分配閥，22為第三分配閥，23為給料口，24為給料閥，25為傳送鏈條，26為傳動輪，27為刮板，28為焦炭收集裝置，29為卸料口，30為熱解液收集板，31為熱解液收集裝置，32為液體排出口，33為熱解氣出口，34為燃燒室，35為氣體燃燒器，36為霧化液體燃燒器，37為煙氣排管，38為煙氣通道,39為鏈條槽，40為熱解液溝槽，41為集液孔，42為煙氣母管。

汙泥熱解與碳值資源化協同處理設備，包括汙泥儲倉、秸稈儲倉、ZnCl2儲倉、混合倉、第一螺旋輸送機、第一級風乾機、第二螺旋輸送機、造粒機、皮帶輸送機、第二級風乾機、進料管、熱解爐、冷凝器、活化爐、汙泥活性炭儲倉、飽和洗滌塔、第一分配閥、燃氣熱水鍋爐、活性炭吸附塔、引風機、第二分配閥以及第三分配閥，所述汙泥儲倉、所述秸稈儲倉和所述ZnCl2儲倉通過進料管路與所述混合倉的進料口相連，所述混合倉的出料口通過所述第一螺旋輸送機與所述第一級風乾機的進料口相連，所述第一級風乾機的出料口通過所述第二螺旋輸送機與所述造粒機的進料口相連，所述皮帶輸送機將所述造粒機的出料口與所述第二級風乾機的進料口相連接，所述第二級風乾機的出料口通過所述進料管與所述熱解爐的給料口相連，所述熱解爐的卸料口與所述活化爐的進料口相連，所述活化爐的出料口與所述汙泥活性炭儲倉相連；

所述熱解爐的熱解氣出口與所述飽和洗滌塔相連，所述飽和洗滌塔的排氣口通過第一分配閥分別與所述熱解爐的氣體燃燒器、所述活化爐的氣體燃燒器以及所述燃氣熱水鍋爐的第一進氣口相連，所述飽和洗滌塔的第一出液口通過管路與所述活性炭吸附塔相連，所述飽和洗滌塔的第二出液口與所述燃氣熱水鍋爐的進液口相連，所述燃氣熱水鍋爐的排氣口通過所述第二分配閥與所述活性炭吸附塔相連，所述燃氣熱水鍋爐的排氣口、所述熱解爐的煙氣通道以及所述活化爐的煙氣通道與所述第二風乾機相連，所述第二風乾機與所述第一風乾機相連，所述第一風乾機通過所述第三分配閥分別與所述活化爐的進氣口與所述活性炭吸附塔相連，所述活化爐的尾氣排氣口與所述活性炭吸附塔相連，在所述第一風乾機與第三分配閥之間的管路上設置有所述引風機；

所述熱解爐的液體排出口與所述冷凝器相連，所述冷凝器通過回流管路與所述熱解爐的霧化液體燃燒器相連。

所述熱解爐包括給料口、給料閥、傳送鏈條、傳動輪、刮板、焦炭收集裝置、卸料口、熱解液收集板、熱解液收集裝置、液體排出口、熱解氣出口、燃燒室、氣體燃燒器、霧化液體燃燒器、煙氣排管以及煙氣通道，在所述給料口的底端設置有所述給料閥，所述傳送鏈條設置在所述給料閥下方，所述傳動輪設置在所述傳送鏈條兩端，在所述焦炭收集裝置和所述熱解液收集裝置之間設置有所述刮板，所述刮板與所述傳送鏈條的一端相對設置，在所述熱解液收集板設置在所述傳送鏈條下方，在所述熱解液收集板下方設置有所述煙氣排管，所述煙氣排管均勻的排列在所述熱解液收集板下方，所述煙氣通道設置在所述傳送鏈條上方，在所述煙氣排管下方設置有所述燃燒室，在所述燃燒室內壁上分別設置有所述氣體燃燒器和所述霧化液體燃燒器，在所述煙氣通道與所述給料口相對一側設置有所述熱解液收集裝置，在所述熱解液收集裝置的底端設置有所述液體排出口，在所述熱解液收集裝置一側設置有所述焦炭收集裝置，在所述焦炭收集裝置的底端設置有所述卸料口，在所述焦炭收集裝置的頂端一側設置有所述熱解氣出口。

所述傳送鏈條包括鏈條主體、鏈條槽、熱解液溝槽以及集液孔，在所述鏈條主體兩側設置有所述熱解液溝槽，在所述熱解液溝槽的外側設置有所述鏈條槽，在所述鏈條主體上均勻設置有所述集液孔，所述集液孔包括圓柱孔和梯形孔，所述圓柱孔設置在所述梯形孔上，在所述圓柱孔與所述鏈條主體相接觸處設置有十字交叉擋板，所述圓柱孔的直徑為8-12mm，所述圓柱孔的高度為5-9mm，所述梯形孔的底端直徑為20-35mm，所述梯形孔的高度為5-9mm。

在所述煙氣排管的後側設置有煙氣母管，所述煙氣母管與各個所述煙氣排管相連通，所述煙氣母管與所述煙氣通道相連通。

所述煙氣排管包括煙氣圓管和連接板，所述煙氣圓管平行設置，所述連接板設置在所述煙氣圓管之間，所述煙氣圓管的內徑為30-45mm。

汙泥熱解與碳值資源化協同處理的方法，汙泥儲倉中的汙泥、秸稈儲倉中的秸稈以及ZnCl2儲倉中的ZnCl2通過進料管路進入到混合倉中進行充分的混合，混合物料經過第一螺旋輸送機輸送至第一級風乾機中進行初步風乾操作，再將初步風乾後的混合物料經過第二螺旋輸送機輸送至造粒機中，向造粒機中添加粘結劑，將其製備成為成型物料，再通過皮帶輸送機送入第二風乾機進行再次風乾操作，同時使得成型物料的溫度達到300-350℃，乾燥後的成型物料通過進料管進入熱解爐中進行熱解操作，熱解所得到的氣體通過熱解氣出口排出熱解爐從而進入飽和洗滌塔內，然後經過第一分配閥分別為熱解爐、活化爐以及燃氣熱水鍋爐燃燒供熱，熱解所得到的液體通過液體排出口進入冷凝器，將其中的水分離後將得到的焦油通過霧化液體燃燒器再次送回至熱解爐中，為熱解爐燃燒供熱，熱解所得到的固體通過卸料口進入活化爐，活化所得的產物一部分送入汙泥活性炭儲倉中，另一部分則進入到活性炭吸附塔，用於吸附淨化煙氣中所含的SO2、NOx等汙染物；

熱解爐所產生的熱解氣體通過熱解氣出口排出至飽和洗滌塔中，將熱解氣中的H2S、SO2等可溶性汙染氣體進行去除，飽和洗滌塔中的液體則被輸送至活性炭吸附塔中進行吸附，經過吸附淨化後的液體被排放至外界，並將得到的30-50℃溫水送至燃氣熱水鍋爐中，經過洗滌的熱解氣體通過第一分配閥被輸送至熱解爐、活化爐和燃氣熱水鍋爐中，而在熱解爐和活化爐中燃燒所產生的煙氣再次進入第二風乾機中，燃氣熱水鍋爐中所產生的煙氣則通過第二分配閥分別進入第二風乾機和活性炭吸附塔中，經過活性炭吸附塔淨化後的煙氣能夠排放至外界空氣中，第二風乾機中的煙氣再次進入第一風乾機中，用於增加煙氣中的水蒸氣含量，然後在引風機的作用下進入活化爐製備活性炭，多餘的煙氣則通過第三分配閥輸送至活性炭吸附塔中吸附淨化後排放至外界空氣中，活化爐中的活化尾氣則排放至活性炭吸附塔中吸附淨化後排放至外界空氣中。

秸稈的加入量為汙泥加入量的10-20％，優選13-16％。

ZnCl2的加入量為汙泥加入量的8-12％，優選9-11％。

初步風乾所得物料的含水量為大於20％小於等於50％，再次風乾所得物料的含水量為大於零小於等於20％。

粘結劑採用煤焦油(上海微譜化工技術服務有限公司)，成型物料與粘結劑的質量比為1：(0.1-0.5)，優選1:0.3。

熱解爐中的熱解條件：熱解溫度為650-850℃，優選750℃，熱解時間為20-40min,優選30min。

活化爐中的活化條件：活化溫度為750-850℃，優選800℃，活化時間為40-120min,優選60min。

焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:(15-20)，優選1:17。

第二風乾機中的煙氣再次進入第一風乾機中，增加水蒸氣含量後煙氣中的水蒸氣體積百分比為大於45％小於65％。

實施例1

向汙泥中加入秸稈和ZnCl2，秸稈質量為幹汙泥質量的15％，ZnCl2質量為幹汙泥質量的10％，三者進入混合倉攪拌均化。經螺旋輸送機送入第一級風乾機，使物料含水率降到50％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.3，製備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風乾機，使物料含水率降到20％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產生的CO2與蒸發的水分一同被熱煙氣帶走。乾燥後的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為650℃，停留時間為30min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而後經分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水後，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解後的固體產物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為60min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:17，得到的活性炭送入汙泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑淨化煙氣中SO2、NOx等汙染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H2S、SO2等可溶性汙染氣體，同時生產出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其餘的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產生的全部煙氣匯集進入第二級風乾機，燃氣熱水鍋爐產生的煙氣經分配閥，一部分用於補充乾燥所需煙氣量匯集進入第二級風乾機，其餘的煙氣進入活性炭吸附塔淨化後排放。熱煙氣從第二級風乾機流出，攜帶水蒸氣和CO2後進入第一級風乾機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到45％，在引風機的作用下，進入活化爐製備活性炭，過餘的煙氣經分配閥直接送入活性炭吸附塔淨化排放。活化後尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔淨化後排放。

實施例2

向汙泥中加入秸稈和ZnCl2，秸稈質量為幹汙泥質量的10％，ZnCl2質量為幹汙泥質量的8％，三者進入混合倉攪拌均化。經螺旋輸送機送入第一級風乾機，使物料含水率降到20％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.1，製備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風乾機，使物料含水率降到5％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產生的CO2與蒸發的水分一同被熱煙氣帶走。乾燥後的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為750℃，停留時間為30min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而後經分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水後，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解後的固體產物焦炭送入活化爐，活化溫度為750℃，活化時間為120min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:15，得到的活性炭送入汙泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑淨化煙氣中SO2、NOx等汙染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H2S、SO2等可溶性汙染氣體，同時生產出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其餘的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產生的全部煙氣匯集進入第二級風乾機，燃氣熱水鍋爐產生的煙氣經分配閥，一部分用於補充乾燥所需煙氣量匯集進入第二級風乾機，其餘的煙氣進入活性炭吸附塔淨化後排放。熱煙氣從第二級風乾機流出，攜帶水蒸氣和CO2後進入第一級風乾機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到65％，在引風機的作用下，進入活化爐製備活性炭，過餘的煙氣經分配閥直接送入活性炭吸附塔淨化排放。活化後尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔淨化後排放。

實施例3

向汙泥中加入秸稈和ZnCl2，秸稈質量為幹汙泥質量的20％，ZnCl2質量為幹汙泥質量的12％，三者進入混合倉攪拌均化。經螺旋輸送機送入第一級風乾機，使物料含水率降到40％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.5，製備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風乾機，使物料含水率降到15％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產生的CO2與蒸發的水分一同被熱煙氣帶走。乾燥後的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為850℃，停留時間為30min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而後經分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水後，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解後的固體產物焦炭送入活化爐，活化溫度為850℃，活化時間為40min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:20，得到的活性炭送入汙泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑淨化煙氣中SO2、NOx等汙染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H2S、SO2等可溶性汙染氣體，同時生產出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其餘的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產生的全部煙氣匯集進入第二級風乾機，燃氣熱水鍋爐產生的煙氣經分配閥，一部分用於補充乾燥所需煙氣量匯集進入第二級風乾機，其餘的煙氣進入活性炭吸附塔淨化後排放。熱煙氣從第二級風乾機流出，攜帶水蒸氣和CO2後進入第一級風乾機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐製備活性炭，過餘的煙氣經分配閥直接送入活性炭吸附塔淨化排放。活化後尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔淨化後排放。

實施例4

向汙泥中加入秸稈和ZnCl2，秸稈質量為幹汙泥質量的13％，ZnCl2質量為幹汙泥質量的9％，三者進入混合倉攪拌均化。經螺旋輸送機送入第一級風乾機，使物料含水率降到30％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.2，製備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風乾機，使物料含水率降到15％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產生的CO2與蒸發的水分一同被熱煙氣帶走。乾燥後的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為850℃，停留時間為20min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而後經分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水後，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解後的固體產物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為30min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:16，得到的活性炭送入汙泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑淨化煙氣中SO2、NOx等汙染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H2S、SO2等可溶性汙染氣體，同時生產出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其餘的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產生的全部煙氣匯集進入第二級風乾機，燃氣熱水鍋爐產生的煙氣經分配閥，一部分用於補充乾燥所需煙氣量匯集進入第二級風乾機，其餘的煙氣進入活性炭吸附塔淨化後排放。熱煙氣從第二級風乾機流出，攜帶水蒸氣和CO2後進入第一級風乾機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐製備活性炭，過餘的煙氣經分配閥直接送入活性炭吸附塔淨化排放。活化後尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔淨化後排放。

實施例5

向汙泥中加入秸稈和ZnCl2，秸稈質量為幹汙泥質量的16％，ZnCl2質量為幹汙泥質量的11％，三者進入混合倉攪拌均化。經螺旋輸送機送入第一級風乾機，使物料含水率降到40％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.4，製備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風乾機，使物料含水率降到12％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產生的CO2與蒸發的水分一同被熱煙氣帶走。乾燥後的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為750℃，停留時間為20min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而後經分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水後，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解後的固體產物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為60min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:19，得到的活性炭送入汙泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑淨化煙氣中SO2、NOx等汙染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H2S、SO2等可溶性汙染氣體，同時生產出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其餘的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產生的全部煙氣匯集進入第二級風乾機，燃氣熱水鍋爐產生的煙氣經分配閥，一部分用於補充乾燥所需煙氣量匯集進入第二級風乾機，其餘的煙氣進入活性炭吸附塔淨化後排放。熱煙氣從第二級風乾機流出，攜帶水蒸氣和CO2後進入第一級風乾機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐製備活性炭，過餘的煙氣經分配閥直接送入活性炭吸附塔淨化排放。活化後尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔淨化後排放。

實施例6

向汙泥中加入秸稈和ZnCl2，秸稈質量為幹汙泥質量的17％，ZnCl2質量為幹汙泥質量的10％，三者進入混合倉攪拌均化。經螺旋輸送機送入第一級風乾機，使物料含水率降到35％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.5，製備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風乾機，使物料含水率降到8％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產生的CO2與蒸發的水分一同被熱煙氣帶走。乾燥後的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為650℃，停留時間為30min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而後經分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水後，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解後的固體產物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為90min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:18，得到的活性炭送入汙泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑淨化煙氣中SO2、NOx等汙染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H2S、SO2等可溶性汙染氣體，同時生產出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其餘的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產生的全部煙氣匯集進入第二級風乾機，燃氣熱水鍋爐產生的煙氣經分配閥，一部分用於補充乾燥所需煙氣量匯集進入第二級風乾機，其餘的煙氣進入活性炭吸附塔淨化後排放。熱煙氣從第二級風乾機流出，攜帶水蒸氣和CO2後進入第一級風乾機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐製備活性炭，過餘的煙氣經分配閥直接送入活性炭吸附塔淨化排放。活化後尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔淨化後排放。

實施例7

向汙泥中加入秸稈和ZnCl2，秸稈質量為幹汙泥質量的15％，ZnCl2質量為幹汙泥質量的10％，三者進入混合倉攪拌均化。經螺旋輸送機送入第一級風乾機，使物料含水率降到30％；由螺旋輸送機送入造粒機，添加煤焦油作粘結劑，物料與煤焦油的質量比為1:0.35，製備成直徑8mm、長度15mm的圓柱；由皮帶輸送機送入第二級風乾機，使物料含水率降到15％，同時使成型物料溫度提高至320℃，分解產生的CO2與蒸發的水分一同被熱煙氣帶走。乾燥後的成型物料通過進料管送入熱解爐，熱解溫度為850℃，停留時間為40min。熱解氣體由熱解爐頂部排出進入飽和洗滌塔，而後經分配閥分為三路燃燒供熱；熱解液體進入冷凝器分離水後，得到的焦油回送入熱解爐燃燒供熱；熱解後的固體產物焦炭送入活化爐，活化溫度為800℃，活化時間為120min，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:17，得到的活性炭送入汙泥活性炭儲倉，其中一部分送入活性炭吸附塔，作為吸附劑淨化煙氣中SO2、NOx等汙染物。

熱解氣體及煙氣流程：熱解爐內產生的熱解氣體由上部排氣口排出，先進入飽和洗滌塔去除H2S、SO2等可溶性汙染氣體，同時生產出40℃的溫水送入燃氣熱水鍋爐。經過洗滌的熱解氣體由分配閥分為三路，一路回送入熱解爐的燃燒室，燃燒提供熱解過程所需能量；一路送入活化爐的燃燒室，燃燒提供活化過程所需能量；其餘的熱解氣體送入燃氣熱水鍋爐，燃燒放熱生產80℃的熱水。在熱解爐、活化爐燃燒室產生的全部煙氣匯集進入第二級風乾機，燃氣熱水鍋爐產生的煙氣經分配閥，一部分用於補充乾燥所需煙氣量匯集進入第二級風乾機，其餘的煙氣進入活性炭吸附塔淨化後排放。熱煙氣從第二級風乾機流出，攜帶水蒸氣和CO2後進入第一級風乾機，進一步增加水蒸氣含量，使水蒸氣體積百分比達到50％，在引風機的作用下，進入活化爐製備活性炭，過餘的煙氣經分配閥直接送入活性炭吸附塔淨化排放。活化後尾氣由活化爐上部排出，送入活性炭吸附塔淨化後排放。

由圖6可知，隨著熱解溫度升高，可燃氣體總量逐漸增大。除了以上三種可燃氣體，還產生丙烯、乙炔等為主的低碳數烴類氣體。當溫度從650℃升高到850℃，熱解氣體可回收熱量從3676kJ/kg(汙泥)增加到5194kJ/kg(汙泥)。

由圖7可知，隨著熱解時間延長，熱解過程更為充分，液體產物也會發生二次熱解，使得可燃氣體總量有所增大，但增大趨勢逐漸變緩。當熱解時間達到50min，熱解氣體可回收熱量達到4553kJ/kg(汙泥)。考慮生產效率和供熱成本，在熱解過程較為充分的條件下，可縮短熱解時間。

由圖8可知，熱解液經冷凝、與水分離得到焦油，採用高壓氧彈式量熱儀測定熱值。當熱解溫度從650℃升高到850℃，可回收的焦油熱值逐漸減小，但均高於6000kJ/kg(汙泥)。

由圖9可知，熱解時間對可回收的焦油熱值影響很小。

由圖10可知，水蒸氣體積百分比為50％、CO2體積百分比為22％，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:17時，800℃活化得到汙泥活性炭的BET比表面積。當活化時間從0.5h增加到2h，BET比表面積先增加後降低，在1.5h時達到最大值。由此，本發明控制活化時間在40-120min。

由圖11可知，水蒸氣體積百分比為50％、CO2體積百分比為22％，入爐焦炭的質量與活化氣體的體積流量之比為1:17時，700、800和900℃下活化1.5h得到汙泥活性炭的BET比表面積。隨活化溫度增加，BET比表面積先增加後降低，在800℃時達到最大值。當溫度較低時，氣體活化過程不能充分進行；而溫度達到900℃時，易發生擴孔或孔壁塌陷，從而降低活性炭比表面積。

以上對本發明做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本發明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本發明的保護範圍。