CN106556016A - 污泥碳化加焚烧方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种污泥碳化加焚烧方法，该方法包括以下步骤：(1)将污泥进行碳化；(2)将碳化的污泥进行焚烧；(3)焚烧后的烟气冷却至碳化的预定温度并用于步骤(1)；本发明利用污泥碳化后燃烧产生的烟气为碳化炉提供热源，同时也实现城市污泥的减量化、无害化和资源化，使污泥得到有效的处理和资源化的利用。

Description

污泥碳化加焚烧方法及***
技术领域
本发明涉及一种污泥碳化加焚烧方法及***。
背景技术
随着城市的发展，环境保护越来越受到重视。城市污水处理厂产生的污泥之中，浓缩了污水中的各种污染物，对周围环境影响较大。随着城市污水处理厂的建设不断加快，污水处理规模不断增大，污水处理厂的污泥产量大幅增长，使得污泥的处理问题更为突出。
污泥中浓缩的污染物主要包括无机、有机污染物，含有大量的病原体和多种重金属元素，因此，必须对污泥进行妥善处理。污泥处理就是要对污泥进行深度无害化处理，彻底解决污泥对环境的污染及对人类的危害。全国绝大多数污水处理厂的通常做法是，对污泥未经处理或者经过简单处理后，直接运到垃圾场与垃圾混合填埋、随意堆放，远远达不到卫生填埋标准；常年的堆放，蚊蝇滋生，农作物及各方面都将受到毁灭性伤害，导致严重的二次污染，违背了环境保护的原则，更谈不上资源循环利用。
目前，国内基本是污泥浓缩和脱水技术，污泥经浓缩和脱水后，一般只能将污泥的含水率降至80％左右，如此高的含水率不利于污泥的后续运输和处置。污泥干化焚烧的方式可以实现污泥减量化和无害化，使污泥得到有效的处理和资源化的利用，是国内外污泥处置的发展方向。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种实现城市污泥的减量化、无害化和资源化的污泥碳化加焚烧方法及***。
为达到上述目的，本发明一种污泥碳化加焚烧方法，该方法包括以下步骤：：
(1)将污泥进行碳化；
(2)将碳化的污泥进行焚烧；
(3)焚烧后的烟气冷却至碳化的预定温度并用于步骤(1)。
较佳的，所述步骤(1)之后还包括以下步骤：
(1)将碳化后的污泥送入干污泥仓；
(2)将碳化产生的废气进行冷凝；
(3)将冷凝后的废气用于助燃。
较佳的，所述步骤(3)之后还包括以下步骤：
(1)将用于步骤(1)后的烟气排出进行冷凝；
(2)将冷凝后的烟气进行烟气处理后排放。
较佳的，所述步骤(1)之前还包括步骤：将污泥进行压滤，压滤中的废水收集处理。
为达到上述目的，本发明一种污泥碳化加焚烧***，包括碳化装置和燃烧装置；
所述碳化装置包括用于碳化加热污泥的碳化炉和干污泥仓；
所述燃烧装置包括用于焚烧碳化后污泥的焚烧炉；所述焚烧炉包括设置在焚烧炉内的燃烧器和用于为碳化提供热量的热交换器；
所述干污泥仓入口与所述碳化炉出口连接，所述干污泥仓的出口与所述焚烧炉入口连接；所述燃烧器的烟气出气口与所述热交换器的入口连接。
较佳的，还包括对污泥进行处理的机械压滤装置和净化装置；
所述机械压滤装置包括机械压滤机和可拆卸连接在机械压滤机上的压滤废水箱；
所述净化装置包括第二冷凝器、烟气处理器、与所述烟气处理器出气口连接的烟囱、以及固定连接在所述烟囱入口的引风机；所述烟气处理器入口与第二冷凝器的出口连接；所述第二冷凝器还连接有第二冷凝废水箱；所述第二冷凝器的入口与所述热交换器出口连接。
较佳的，所述碳化装置还包括入口与所述碳化炉出口连通的第一冷凝器，所述第一冷凝器出口与所述燃烧器入口连通；
所述燃烧器出口和所述烟气处理器出渣口分别设置有灰渣运输车；
所述燃烧装置还包括设置在焚烧炉一侧用于向所述燃烧器鼓风的鼓风机。
较佳的，所述热量交换仓出口与所述第二冷凝器入口连接处设置有依次电连接的温控阀门、用于检测烟气温度的温度传感器以及用于控制阀门开关的控制器。
本发明市政污泥碳化干燥所需热源大部分由自身燃烧烟气带来，节省燃料；焚烧炉产生的烟气经净化装置处理后，达标排放；***流程中，产生的废水接入污水厂处理，灰渣外运，妥善无害化填埋处理，基本无二次污染；冷凝器采用间接冷却方式，冷却水无需处理，可循环利用，减少耗水量。碳化干燥后的干污泥和碳化炉废气，经过焚烧炉的焚烧，得到无害化、减量化、资源化处置。
附图说明
图1是本发明实施例1-2的污泥碳化加焚烧方法的整体流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
实施例1
如图1所示，本实施例一种污泥碳化加焚烧方法，该方法包括以下步骤：
(1)将污泥进行碳化；
(2)将碳化的污泥进行焚烧；
(3)焚烧后的烟气冷却至碳化的预定温度并用于步骤(1)。
所述步骤(1)之后还包括以下步骤：
(1)将碳化后的污泥送入干污泥仓；
(2)将碳化产生的废气进行冷凝；
(3)将冷凝后的废气用于助燃。
所述步骤(3)之后还包括以下步骤：
(1)将用于步骤(1)后的烟气排出进行冷凝；
(2)将冷凝后的烟气进行烟气处理后排放。
所述步骤(1)之前还包括步骤：将污泥进行压滤，压滤中的废水收集处理。
具体步骤如下：将含水率90％的原生污泥先送入机械压滤机1进行压滤。压滤废水进入压滤废水箱2储存，转送污水厂处理。压滤后得到含水率80％的污泥。该污泥送入碳化炉3进行间接加热碳化。碳化后得到含水率30％的干污泥。干污泥送入干污泥仓6储存备用。污泥在碳化炉3中释放出的废气接入冷凝器4中用冷却水间接冷却。该废气中的水蒸气冷凝产生的废水由冷凝废水箱5收集后，转送污水厂处理，冷凝后的废气送入焚烧炉7的燃烧器内助燃。干污泥仓6中储存的污泥也送入焚烧炉7的燃烧器内燃烧，同时由鼓风机9向燃烧器内鼓入空气助燃。干污泥和碳化炉3排出的废气在焚烧炉7内燃烧后，产生的灰渣由汽车收集外运，无害化填埋；燃烧过程产生的约900℃的烟气，掺入适量常温冷风后，温度降到500℃，然后通入碳化炉3内的热量交换仓，间接加热含水率80％的湿污泥，当所述温度传感器检测烟气温度为200℃时，所述温度传感器发送信号给所述控制器，所述控制器控制所述温控阀门打开，然后烟气从热量交换仓进入第二冷凝器12。烟气在第二冷凝器12中冷凝，产生的冷凝废水接入第二冷凝废水箱13，转送污水厂处理。冷凝后的烟气接入烟气处理器8处理处理。处理产生的灰渣由汽车外运，无害化填埋。处理后的烟气由引风机10抽入烟囱11，达标排放到大气中。
本实施例焚烧炉产生的烟气经净化装置处理后，达标排放；***流程中，产生的废水接入污水厂处理，干污泥焚烧后产生的灰渣外运，妥善无害化填埋处理，基本无二次污染；冷凝器采用间接冷却方式，冷却水无需处理，可循环利用，减少耗水量；碳化干燥后的干污泥和碳化炉排出的废气，经过焚烧炉的焚烧，得到无害化、减量化、资源化处置。
实施例2
如图1所示，本实施例一种污泥碳化加焚烧***，包括碳化装置和燃烧装置；
所述碳化装置包括用于碳化加热污泥的碳化炉3和干污泥仓6；
所述燃烧装置包括用于焚烧碳化后污泥的焚烧炉7；所述焚烧炉7包括设置在焚烧炉内的燃烧器和用于为碳化提供热量的热交换器；
所述干污泥仓6入口与所述碳化炉3出口连接，所述干污泥仓6的出口与所述焚烧炉7入口连接；所述燃烧器的烟气出气口与所述热交换器的入口连接。
还包括对污泥进行处理的机械压滤装置和净化装置；
所述机械压滤装置包括机械压滤机1和可拆卸连接在机械压滤机上的压滤废水箱2；
所述净化装置包括第二冷凝器12、烟气处理器8、与所述烟气处理器8出气口连接的烟囱11、以及固定连接在所述烟囱11入口的引风机10；所述烟气处理器8入口与第二冷凝器12的出口连接；所述第二冷凝器12还连接有第二冷凝废水箱13；所述第二冷凝器12的入口与所述热交换器出口连接。
所述碳化装置还包括入口与所述碳化炉3出口连通的第一冷凝器4，所述第一冷凝器4出口与所述燃烧器入口连通；所述第一冷凝器还接连接有第一冷凝废水箱5；
所述燃烧器出口和所述烟气处理器8出渣口分别设置有灰渣运输车；
所述燃烧装置还包括设置在焚烧炉7一侧用于向所述燃烧器鼓风的鼓风机9。
所述热交换器出口与所述第二冷凝器12入口连接处设置有依次电连接的温控阀门、用于检测烟气温度的温度传感器以及用于控制阀门开关的控制器；
所述第一冷凝器4与所述第二冷凝器12皆采用间接冷却方式，冷却水循环利用。
具体步骤：将含水率90％的原生污泥先送入机械压滤机1进行压滤。压滤废水进入压滤废水箱2储存，转送污水厂处理。压滤后得到含水率80％的污泥。该污泥送入碳化炉3进行间接加热碳化。碳化后得到含水率30％的干污泥。干污泥送入干污泥仓6储存备用。污泥在碳化炉3中释放出的废气接入第一冷凝器4中用冷却水间接冷却。该废气中的水蒸气冷凝产生的废水由第一冷凝废水箱5收集后，转送污水厂处理，冷凝后的废气送入焚烧炉7的燃烧器内助燃。干污泥仓6中储存的污泥也送入焚烧炉7的燃烧器内燃烧，同时由鼓风机9向燃烧器内鼓入空气助燃。干污泥和碳化炉3排出的废气在焚烧炉7内燃烧后，产生的灰渣由汽车收集外运，无害化填埋；燃烧过程产生的约900℃的烟气，通过鼓风机9掺入适量常温冷风后，温度降到500℃，然后通入碳化炉3内的热交换器，间接加热含水率80％的湿污泥，当所述温度传感器检测烟气温度为200℃时，所述温度传感器发送信号给所述控制器，所述控制器控制所述温控阀门打开，然后烟气从热交换器进入第二冷凝器12。烟气在第二冷凝器12中冷凝，产生的冷凝废水接入第二冷凝废水箱13，转送污水厂处理。冷凝后的烟气接入烟气处理器8处理处理。处理产生的灰渣由汽车外运，无害化填埋。处理后的烟气由引风机10抽入烟囱11，达标排放到大气中。
本实施例装置结构简单，将市政污泥碳化后燃烧产生的烟气作为碳化炉的热源，热源循环利用。焚烧炉产生的烟气经净化装置处理后，达标排放。***流程中，产生的废水接入污水厂处理，干污泥焚烧后产生的灰渣外运，妥善无害化填埋处理，基本无二次污染。冷凝器采用间接冷却方式，冷却水无需处理，可循环利用，减少耗水量。碳化干燥后的干污泥和碳化炉排出的废气，经过焚烧炉的焚烧，得到无害化、减量化、资源化处。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种污泥碳化加焚烧方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)将污泥进行碳化；
(2)将碳化的污泥进行焚烧；
(3)焚烧后的烟气冷却至碳化的预定温度并用于步骤(1)。
2.如权利要求1所述一种污泥碳化加焚烧方法，其特征在于：所述步骤(1)之后还包括以下步骤：
(1)将碳化后的污泥送入干污泥仓；
(2)将碳化产生的废气进行冷凝；
(3)将冷凝后的废气用于助燃。
3.如权利要求1所述一种污泥碳化加焚烧方法，其特征在于：所述步骤(3)之后还包括以下步骤：
(1)将用于步骤(1)后的烟气排出进行冷凝；
(2)将冷凝后的烟气进行烟气处理后排放。
4.如权利要求1所述一种污泥碳化加焚烧方法，其特征在于：所述步骤(1)之前还包括步骤：将污泥进行压滤，压滤中的废水收集处理。
5.一种污泥碳化加焚烧***，其特征在于：包括碳化装置和燃烧装置；
所述碳化装置包括用于碳化加热污泥的碳化炉和干污泥仓；
所述燃烧装置包括用于焚烧碳化后污泥的焚烧炉；所述焚烧炉包括设置在焚烧炉内的燃烧器和用于为碳化提供热量的热交换器；
所述干污泥仓入口与所述碳化炉出口连接，所述干污泥仓的出口与所述焚烧炉入口连接；所述燃烧器的烟气出气口与所述热交换器的入口连接。
6.如权利要求5所述一种污泥碳化加焚烧***，其特征在于：还包括对污泥进行处理的机械压滤装置和净化装置；
所述机械压滤装置包括机械压滤机和可拆卸连接在机械压滤机上的压滤废水箱；
所述净化装置包括第二冷凝器、烟气处理器、与所述烟气处理器出气口连接的烟囱、以及固定连接在所述烟囱入口的引风机；所述烟气处理器入口与第二冷凝器的出口连接；所述第二冷凝器还连接有第二冷凝废水箱；所述第二冷凝器的入口与所述热交换器出口连接。
7.如权利要求5所述一种污泥碳化加焚烧***，其特征在于：所述碳化装置还包括入口与所述碳化炉出口连通的第一冷凝器，所述第一冷凝器出口与所述燃烧器入口连通；
所述燃烧器出口和所述烟气处理器出渣口分别设置有灰渣运输车；
所述燃烧装置还包括设置在焚烧炉一侧用于向所述燃烧器鼓风的鼓风机。
8.如权利要求6所述一种污泥碳化加焚烧***，其特征在于：所述热量交换仓出口与所述第二冷凝器入口连接处设置有依次电连接的温控阀门、用于检测烟气温度的温度传感器以及用于控制阀门开关的控制器。
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