CN103244957A - 一种一体化污泥干化焚烧处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化污泥干化焚烧处理方法，包括如下步骤：用脱水机处理原始污泥，处理后污泥的含水率为70～90％；对所述含水率为70～90％的污泥进行雾化，将雾化后的污泥采用喷雾干燥器处理，得到干污泥，喷雾干燥器产生的尾气进入流化床焚烧炉；干污泥进入流化床焚烧炉焚烧；流化床焚烧炉焚烧所产生的烟气经分离器分离出灰渣后进入烟道，烟道中的一部分烟气排放，另一部分烟气进入喷雾干燥器，灰渣经返料器返回流化床焚烧炉，流化床焚烧炉焚烧所产生的炉渣经排渣管排出。本发明将干化和焚烧两个原本独立的流程机结合为一体，有效利用了干化过程中的余热，并减少了废水和臭气处理***，节约了成本，并显著减少了污染，有利于环保。

Description

一种一体化污泥干化焚烧处理方法
技术领域
本发明涉及一种污泥干化及焚烧的处理方法，尤其涉及一种将污泥干化及焚烧两个独立流程有机结合在一起的一体化污泥干化焚烧处理方法。
背景技术
近年来，我国污水处理厂的建设速度较快，已形成一定规模。在政策拉动下，各地方政府和企业在污水处理厂建设上也表现积极，但是多年来的投资基本上都没有涉及污泥处理，以至于污泥在没有得到妥善处理的情况下，导致二次污染，使污水处理在某种程度上失去了意义。据不完全统计，目前，截至2010年底，中国国内累计建成城镇污水处理厂2832座，污水处理能力达到1.25亿立方米/日，对应的脱水污泥量近14万吨/天。十二五期间，全国将至少新建1184座城镇污水处理厂，污泥的处理处置问题不容忽视。
污水和污泥是解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个***。污泥处理处置是污水处理得以最终实施的保障。在发达国家，污泥处理处置是极其重要的环节，其投资约占污水处理厂总投资的50～70％。而在我国污泥无害化处理率非常低，即使是发达城市也仅为20～25％，污泥成为城市污水处理最主要的二次污染源。污泥产生量的与日俱增与污泥处理能力的严重不足、处理手段的严重落后形成尖锐的矛盾，大量的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多城市出现了“污泥围城”的现象，污泥处理问题已经成为我国无法回避的城市环境问题。
污泥处理应遵循“四化”原则即：减量化、稳定化、资源化和无害化。由于污泥中水分的体积含量巨大，要对污泥进行“四化”处理，则对污泥进行有效脱水是一个必经阶段。污泥经机械脱水后，尚有70％～85％的含水率，体积与质量仍然很大，需要作进一步的干化处理，以减少对环境的二次污染，并为污泥的最终处置创造条件。污泥处理是一个高能耗、高投入的过程，主要在于含水率在80％以内的污泥很难靠机械脱水机进一步脱水，常见的方法是采用加热蒸发将水除掉。这是污泥处理过程中能量消耗最大的环节，也是决定污泥处理成本的主要因素。
目前国内外应用较多的污泥处理处置方法为先干化后焚烧的方法，即先对污泥进行干化等预处理后再进行焚烧，污泥的干化和焚烧由两套基本独立的***来完成，工艺复杂，设备初投资高，而且污泥的干化过程还需要消耗大量能量，因而运行成本高昂。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种将污泥干化及焚烧两个独立流程有机结合在一起的一体化污泥干化焚烧处理方法。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明包括如下步骤：
(1)用脱水机处理原始污泥，处理后污泥的含水率为70～90％；
(2)对所述含水率为70～90％的污泥进行雾化，将雾化后的污泥采用喷雾干燥器处理，得到干污泥，所述喷雾干燥器产生的尾气进入流化床焚烧炉；
(3)所述干污泥进入所述流化床焚烧炉焚烧；
(4)所述流化床焚烧炉焚烧所产生的烟气经分离器分离出灰渣后进入烟道，所述烟道中的一部分烟气排放，另一部分烟气进入所述喷雾干燥器，所述灰渣经返料器返回所述流化床焚烧炉，所述流化床焚烧炉焚烧所产生的炉渣经排渣管排出。
在喷雾干燥器内，将污泥雾化后再与流化床焚烧炉焚烧所产生的烟气中的一部分接触，瞬间即能将雾化污泥中的大部分水份蒸发掉，从而得到含水量很低的干污泥；在进行干化处理的同时，将干化后的干污泥和干化过程中的尾气送入流化床焚烧炉焚烧，并将流化床焚烧炉焚烧产生的烟气进行气、尘分离、净化后将其中一部分送回喷雾干燥器进行热量利用，另一部分排放。上述过程中，喷雾干燥器内对污泥进行的干化处理流程和流化床焚烧炉内对干污泥进行的焚烧流程相互配合，既解决了前者产生的废水和臭气的***污染问题，又利用了后者产生的热量，整套工艺体系完美结合，一次性解决了污泥处理问题。
具体地，所述步骤(2)中，对所述含水率为70～90％的污泥进行雾化采用高压雾化或离心雾化。高压雾化和离心雾化都是常用雾化方式，是雾化领域的成熟技术，在此不再赘述。
作为优选，所述步骤(2)中，利用步骤(4)所述烟道中进入所述喷雾干燥器的烟气与所述雾化后的污泥接触，使雾化后的污泥失去大部分水份，得到干污泥。在此过程中，最重要的是将烟气与雾化后的污泥混合均匀，使两者接触充分，达到高效蒸发水份的目的。
进一步，所述步骤(2)中，所述干污泥的含水率为5～25％，便于后续焚烧充分；所述步骤(3)中，所述流化床焚烧炉的焚烧温度为850～900℃，这样焚烧彻底，排除烟气中灰渣较少。
为了使流化床焚烧炉内的焚烧更加充分，所述步骤(3)中，所述焚烧过程中，向所述流化床焚烧炉内添加辅助燃料，所述辅助燃料为煤、油、天然气、生物质和废弃物中的一种或几种；所述步骤(2)中，所述喷雾干燥器产生的尾气的一部分作为二次风进入所述流化床焚烧炉的下部，另一部分进入所述流化床焚烧炉的上部高温区；所述步骤(2)中，所述一次风和所述二次风经过空气预热器预热后分别进入所述流化床焚烧炉的下部和底部；所述步骤(3)中，所述流化床焚烧炉的底部进入一次风，所述一次风为空气。
为了进一步利用烟气的热量，所述步骤(4)中，所述烟道中排放的烟气经过余热锅炉和空气预热器降温后再排放。
作为优选，所述步骤(4)中，所述炉渣用于制砖或用作垃圾填埋场的覆盖土，形成资源再利用。
本发明的有益效果在于：
相比传统的污泥干化和污泥焚烧两个独立的污泥处理流程，本发明节约了成本，并显著减少了污染，有利于环保，具体体现为：
1、节能：本发明的一体化污泥干化焚烧处理方法，将干化和焚烧两个处理流程有机结合为一体，减少了污泥干化过程消耗的大量能量；
2、运行成本低：本发明的一体化污泥干化焚烧处理方法，能量基本回收，且较传统的污泥干化焚烧处理方法省去了废水和臭气处理***，因此运行成本低；
3、环保：在本发明中，污泥干化产生的臭气进入流化床焚烧炉焚烧，不会产生环境污染；
4、资源合理利用：污泥经本发明方法处理后产生的废渣可掺入粘土用于烧制轻质砖，可用于做轻质陶粒，也可作为垃圾填埋场的覆盖土；
5、节约投资：本发明将干化和焚烧两个处理流程有机结合为一体，减少了污泥的中途转储和运输，节约了投资。
附图说明
附图是本发明所述一体化污泥干化焚烧处理方法的过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步具体描述：
如附图所示，本发明所用的设备包括喷雾干燥器1、流化床焚烧炉2、分离器3、返料器4、烟道12、空气预热器10和余热锅炉9。
下面结合附图对本发明作进一步具体描述：
首先，用脱水机处理原始污泥，处理后污泥5的含水率为70～90％，这个过程采用传统干化污泥的方法。
然后，将含水率为70～90％的污泥5注入喷雾干燥器1内进行高压雾化或离心雾化，同时，烟道12中的一部分热烟气进入喷雾干燥器1内，与雾化后的污泥混合，使雾化后污泥中的大部分水份瞬间蒸发，从而得到干污泥，其含水率为5～25％；干污泥从喷雾干燥器1底部的出泥口进入流化床焚烧炉2底部的入泥口，在流化床焚烧炉2内焚烧，焚烧温度为850～900℃；喷雾干燥器1产生的尾气中，一部分尾气作为二次风6经过空气预热器10后进入流化床焚烧炉2内的下部焚烧，另一部分尾气通入流化床焚烧炉2的上部高温区；同时，一次风8经过空气预热器10后进入流化床焚烧炉2内的底部，为焚烧提供充足的氧气。上述过程中，可用备用干污泥或其它废料先在流化床焚烧炉2内焚烧，产生高温烟气，然后再启动污泥干化流程，然后形成循环利用动态处理体系；焚烧过程中，向流化床焚烧炉2内添加辅助燃料7，辅助燃料7为煤、油、天然气、生物质和废弃物中的一种或几种，使焚烧更加充分、彻底。
上述循环利用动态处理体系运行过程中，流化床焚烧炉2焚烧所产生的烟气经分离器3分离出灰渣后进入烟道12，烟道12内设置有空气预热器10和余热锅炉9，烟道12中的一部分烟气经过空气预热器10和余热锅炉9后排放，另一部分烟气进入喷雾干燥器1，灰渣经返料器4返回流化床焚烧炉2，流化床焚烧炉2焚烧所产生的炉渣经排渣管11排出，炉渣可用于制砖或用作垃圾填埋场的覆盖土，形成资源再利用。空气预热器10用于为一次风8和二次风6预热，余热锅炉9则可在炉内储水，从而为工作人员提供热水。
上述循环利用动态处理体系运行过程中，喷雾干燥器1内对污泥5进行的干化处理流程和流化床焚烧炉2内对干污泥进行的焚烧流程相互配合，既解决了前者产生的废水和臭气的***污染问题，又利用了后者产生的热量，整套工艺体系完美结合，一次性解决了污泥处理问题。

Claims (10)

1.一种一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)用脱水机处理原始污泥，处理后污泥的含水率为70～90％；
(2)对所述含水率为70～90％的污泥进行雾化，将雾化后的污泥采用喷雾干燥器处理，得到干污泥；所述喷雾干燥器产生的尾气进入流化床焚烧炉；
(3)所述干污泥进入所述流化床焚烧炉焚烧；
(4)所述流化床焚烧炉焚烧所产生的烟气经分离器分离出灰渣后进入烟道，所述烟道中的一部分烟气排放，另一部分烟气进入所述喷雾干燥器，所述灰渣经返料器返回所述流化床焚烧炉，所述流化床焚烧炉焚烧所产生的炉渣经排渣管排出。
2.根据权利要求1所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，对所述含水率为70～90％的污泥进行雾化采用高压雾化或离心雾化。
3.根据权利要求1所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，利用步骤(4)所述烟道中进入所述喷雾干燥器的烟气与所述雾化后的污泥接触，使雾化后的污泥失去大部分水份，得到干污泥。
4.根据权利要求1或3所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述干污泥的含水率为5～25％。
5.根据权利要求1所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述流化床焚烧炉的焚烧温度为850～900℃。
6.根据权利要求1所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述焚烧过程中，向所述流化床焚烧炉内添加辅助燃料，所述辅助燃料为煤、油、天然气、生物质和废弃物中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述喷雾干燥器产生的尾气的一部分作为二次风进入所述流化床焚烧炉的下部，另一部分进入所述流化床焚烧炉的上部高温区；所述步骤(3)中，所述流化床焚烧炉的底部进入一次风，所述一次风为空气。
8.根据权利要求7所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述一次风和所述二次风经过空气预热器预热后分别进入所述流化床焚烧炉的下部和底部。
9.根据权利要求1所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中，所述烟道中排放的烟气经过余热锅炉和空气预热器降温后再排放。
10.根据权利要求1所述的一体化污泥干化焚烧处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中，所述炉渣用于制砖或用作垃圾填埋场的覆盖土。
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