CN1931753A - 一种污泥干燥焚烧处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保工程领域,具体地说是一种污泥干燥焚烧处理方法。解决现有技术污泥不经脱水和干燥过程,直接进行焚烧,必须有辅助燃料,如煤,浪费资源,而且在焚烧过程中产生更多的废渣废气,而且由于水分的存在,与废渣废气中的化学成分发生反应,产生更多的有害物质,具有较强的腐蚀性,腐蚀设备,并且需要很复杂工艺的净化处理,否则排放后很容易污染环境的问题,提供一种污泥干燥焚烧处理方法。本发明使得有效的热能得到了充分的利用,从而达到降低***能耗、提高热能利用率的目的;无臭气和有害气体排放;无危险灰渣排放;污泥焚烧***具有结构简单,燃烧效率高等优点;热力***简单可靠,传热效率高;不需要辅助燃料。
Description
技术领域
本发明涉及环保工程领域,具体地说是一种污泥干燥焚烧处理方法。
背景技术
随着我国社会经济的发展和城市人口的不断膨胀,工业废水与生活污水的排放量日益增多,城市污水处理的副产物——污泥的产出量也迅速增加。污泥是污水处理过程中产生的一种含水率很高的絮状泥粒,它实际上是由污水中的悬浮物、微生物、微生物所吸附的有机物以及微生物代谢活动产物所形成的聚集体。污泥中常含有丰富的氮、磷等养分,但是,未处理的污泥中也含有重金属、病原菌、寄生虫以及某些难分解的有机毒物,如果处理不当!排放后会对环境造成严重的污染,因此,科学地处理污泥越来越受到人们的关注,也成为水处理行业关注的焦点之一。
污泥处置以减量化、稳定化、无害化为目的,常用的有焚化、填埋和农用堆肥等处理技术。
污泥用作农肥的主要缺点是污泥中的重金属使得施肥的土地和作物受到污染。污泥中重金属的含量要高于大多数农业土壤中的平均含量,因此如果在土壤中不受限制的施加污泥,可能会使土壤中的重金属含量增加,这将影响到农作物的产量,并使重金属通过植物和动物传输到人体中。为了规范污水污泥在农业上的使用,许多国家已制定了限制污泥中重金属的浓度和污泥施肥的使用频率。
我国现阶段污泥的处置方法普遍是堆积,填埋。污泥填埋不但要占用大量的土地和花费大量的运输费用,而且填埋场周围的环境也会恶化,遭受渗沥水、臭气的困扰,将对环境产生巨大的危害,产生更严重的二次污染。填埋法中污泥不良的物理特性将会产生一些控制和稳定性问题。因此希望在填埋前对污泥进行很好的稳定、脱水处理,以降低其散发的臭气量、气体量(如甲烷)及渗出液。由于稳定性问题,散发气体和臭味,污染地下水,这使得适合填埋的土地逐年减少,污泥填埋的处理成本大大增加。
污泥焚烧具有其他方法没有的优点:焚烧可以大大减少污泥的体积,相对于机械脱水的污泥来说,最终的焚烧产物体积只相当于最初产物的10%;通过高温破坏了有毒有机分子结构,焚烧可以杀死一切病原体,一切有机物在燃烧过程中都会最大程度地被分解,病原体和细菌也不例外。通过高温处理,在燃烧残渣内几乎没有病原体存在;焚烧过程还可以解决污泥的恶臭问题;干污泥的热值相当于劣质煤的热值,因此在焚烧过程中可以不添加辅助燃料,同时通过焚烧能量可回收利用,这样可以在一定程度上减轻污泥焚烧的费用。随着焚烧技术的提高和烟气净化技术的不但完善,污泥焚烧与其他处理方法相比越来越具竞争力。
虽然污泥焚烧具有很多的优点和重要的应用前景,但是由于原始污泥含水量高、热值低,在不进行干燥的情况下,必须掺入大量的煤才能进行焚烧处理,这样就消耗了大量的能源。但是,当污泥在烘干后,其发热量可以达到2300~2500大卡/公斤,完全可以达到不掺煤就可以燃烧。因此,污泥干燥后焚烧法处置污泥是比较好的解决方案,在未来的污泥处理方法中将扮演十分重要的角色。
中国专利200510038416″污泥焚烧处理方法及污泥焚烧处理***″中公开了一种污泥焚烧处理方法和污泥焚烧处理***。该方法是将含水率为75%~85%的脱水污泥输送至循环流化床的燃烧室中,将脱水污泥在贮藏过程中产生的污染气体送入循环流化床的燃烧室中,脱水污泥、污染气体与煤一起焚烧;焚烧产生的尾气经处理后排放。该***具有循环流化床锅炉、除尘器和污泥贮藏室,利用螺杆泵将脱水污泥经污泥输送管和污泥喷射头喷射至循环流化床的燃烧室中焚烧,利用风机将污泥产生的污染气体送至燃烧室中焚烧;该***还可以具有蒸汽吹扫装置和高压水清洗装置,以不定时清洗螺杆泵、污泥输送管和污泥喷射头,防止其被脱水污泥堵塞。本发明具有成本较低、处理效果较好的优点。但是,该专利为污泥不经脱水和干燥过程,直接送入流化床焚烧炉中进行焚烧,必须有辅助燃料,如煤,浪费资源,而且在焚烧过程中产生更多的废渣废气,而且由于水分的存在,与废渣废气中的化学成分发生反应,产生更多的有害物质,具有较强的腐蚀性,腐蚀设备,并且需要很复杂工艺的净化处理,否则排放后很容易污染环境。
中国专利200410075507公开了一种城市污泥的燃烧处理法,是为克服现有焚烧处理城市污泥燃烬率低、不能较好地处理城市污泥以及耗能高、处理时间长的缺点提供的,泵将点火燃料压送至炉膛内呈雾化状态点燃;将城市污泥和成品水煤浆以一定比例搅拌混合成液体燃料,用浆泵加压经燃烧器射入炉膛,将压缩空气送至喷嘴使液体燃料呈雾化悬浮状态被点火燃料引燃,城市污泥即可被处理掉。采用上述工艺方法处理城市污泥,不需要进行脱水干燥处理,不浪费能源;液体燃料在雾化悬浮状态下燃烧充分且快,残留物少且可做建筑材料,因此城市污泥可被彻底处理干净,并将其中的热量回收利用、变废为宝,以最少的成品水煤浆燃料处理掉最大量的城市污泥。但是,该专利为污泥和水煤浆混合焚烧处理并且该专利为的污泥不经过干燥,需要有辅助燃料,浪费资源,而且在焚烧过程中产生更多的废渣废气。
发明内容
本发明的一个目的是为解决上述现有技术污泥不经脱水和干燥过程,直接送入流化床焚烧炉中进行焚烧,必须有辅助燃料,如煤,浪费资源,而且在焚烧过程中产生更多的废渣废气,而且由于水分的存在,与废渣废气中的化学成分发生反应,产生更多的有害物质,具有较强的腐蚀性,腐蚀设备,并且需要很复杂工艺的净化处理,否则排放后很容易污染环境的问题,提供一种污泥干燥焚烧处理方法。
该方法采用下述操作步骤:
1)脱水;
2)造粒;
3)造好的颗粒与污泥细粉混合搅拌;
4)干燥;
5)升温焚烧。
本发明优选方案由以下五个基本步骤构成:
1.)含水率在95%左右的污泥,首先进行加热升温升温至45℃~60℃,随后送入机械脱水装置内进行初步机械脱水过程,使其含水率降低到80%~65%;
2.)经过初步脱水后的污泥,然后送入机械造粒装置,进行机械挤压造粒,形成直径和高度约为1~3cm的柱状颗粒或直径为1~3cm的球状颗粒;
3.)经过造粒后的污泥,与位于流化床污泥干燥装置出口的气固分离器分离下来的干燥后的污泥细粉混合,送入滚筒搅拌器内进行混合搅拌,使得干燥的污泥细粉粘附在湿污泥颗粒表面;
4.)从滚筒搅拌器出来的污泥颗粒,随后进入流化床污泥干燥装置进行干燥,使得污泥的含水率降到5%以下;流化床污泥干燥装置的出口布置有气固分离器,用以分离干燥后随气流飞出干燥装置的部分污泥细粉颗粒,分离下来污泥细粉颗粒回送至步骤3中与造粒后的污泥进行混合搅拌;干燥过程产生的气体和水蒸汽经过喷淋冷却塔进行冷凝和除尘,冷凝水和分离下来的污泥粉尘汇集到喷淋冷却塔底部的污泥浆液池内;
5.)干燥后的污泥在送入焚烧炉进行焚烧前,先进行升温至50℃~60℃。然后送入污泥焚烧炉中进行焚烧(焚烧多久或少到什么程度),污泥焚烧产生的热量部分用于步骤4的流化床干燥装置,用来干燥湿污泥。污泥焚烧产生的尾气,经过除尘器除尘和尾气净化***净化后排放;
在本发明中,步骤4所述的污泥干燥过程中产生的臭气和其他有害气体,经过循环加热器加热升温后,将作为二次风或三次风,送入步骤5中所述的污泥焚烧炉中进行焚烧处理。在污泥干燥过程中,会有一部分臭气和其他有害气体随着污泥颗粒所含水份的蒸发干燥过程挥发出来。为了避免对环境的污染和对人身健康的伤害,把这部分气体作为二次风或三次风送入污泥焚烧炉中烧掉,不但是一个十分彻底,而且是一个简单和行之有效的处理有害气体方法。
在本发明中,步骤4所述的经过喷淋塔冷凝后的未凝结气体经过循环加热器加热升温,加热后的气体温度将比流化床干燥装置污泥颗粒床层的温度高10℃~100℃,随后送入流化床干燥装置内作为流化风,对湿污泥颗粒进行流化的同时进行干燥。污泥颗粒随着含水率的增加,平均密度也相应增加。因此,新加入的含水率比较高的污泥颗粒将沉积在污泥颗粒床层的下部,高温的流化风从颗粒床层下部通入,一边干燥湿污泥颗粒,一边起到流化湿污泥颗粒的作用。为了达到比较快速干燥湿污泥颗粒的目的,干燥风的温度比污泥颗粒床层的温度高10℃~100℃。随着流化颗粒层下部污泥颗粒水分的蒸发,污泥颗粒的密度降低,污泥颗粒逐渐上升,直到到达颗粒床层表面。当污泥颗粒含水率降低到5%以下时,则排出流化床干燥装置。
在本发明中,加热有害气体和流化风的循环加热器,其传热工质为来自污泥焚烧炉产生的带有一定压力的不饱和热水,其温度范围在130℃~250℃之间。该循环加热器为气-水面式换热器,管程内为来自污泥焚烧炉产生的带有一定压力的不饱和热水,其温度范围在130℃~250℃之间,壳程内为经过喷淋塔冷凝后的未凝结气体。经过循环加热器加热后的气体温度将比流化床干燥装置污泥颗粒床层的温度高10℃~100℃。
在本发明中,步骤4所述的流化床干燥装置内的污泥颗粒床层内布置有加热埋管,通过埋管控制料层温度在105℃~150℃范围内,埋管内的传热工质为来自污泥焚烧炉的经过循环加热器换热后的带有一定压力的不饱和热水。在流化床干燥装置内,用于干燥湿污泥颗粒的主要热量来源于布置在污泥颗粒床层内的加热埋管,埋管内的传热工质为来自污泥焚烧炉的经过循环加热器换热后的带有一定压力的不饱和热水,通过埋管的换热使得污泥颗粒床层温度控制在105℃~150℃范围内。埋管加热具有传热效率高,容易控制,热能利用率高,结构简单,造价低等优点。
在本发明中,步骤4所述的喷淋冷却塔底部的污泥浆液池汇集的污泥浆液通过泥浆泵输送到污泥浆液沉淀池,在污泥浆液沉淀池内沉淀下来的含水率在95%左右的污泥回送至步骤1中的污泥机械脱水装置内进行脱水。上清液通过循环水泵经过热交换器降温后回送至喷淋冷却塔内上部进行循环喷淋,部分降温后的上清液则送至污水处理厂进行处理。喷淋冷却是一种高效的冷却湿蒸汽的方式,在喷淋冷却过程中,会有一部分细小的污泥颗粒随着喷淋冷却过程分离下来,并随着喷淋水汇集到污泥浆液池内。汇集的污泥浆液通过泥浆泵输送到污泥浆液沉淀池进行沉淀,在污泥浆液沉淀池内沉淀下来的污泥送至步骤1中的污泥机械脱水装置内进行脱水。这样,绝大部分在喷淋过程分离下来的细小的污泥颗粒返回到污泥脱水、于燥、焚烧的工艺流程中,而随上清液外排到污水处理厂的污泥量极少,这样大大提高了污泥处理率。
在本发明中,对上清液进行降温的热交换器,它可以作为污泥焚烧炉的初级或第一级空气预热器。这样不但可以节约焚烧炉空气预热器的吸热量,而且提高了污泥焚烧产生的热量的利用率,节约燃料的消耗。
在本发明中,对上清液进行降温的热交换器,它可以作为污泥颗粒送入污泥焚烧炉焚烧前进行升温的预热器,用以提高入炉前污泥颗粒的温度。提高进入焚烧炉的污泥颗粒的温度,不但可以提高炉内燃烧温度,增加燃烧的稳定性,还可以提高污泥焚烧产生的热量的利用率,节约能源。
在本发明中,对上清液进行降温的热交换器,它可以作为对含水率在95%左右的污泥进行升温的加热器,用以提升污泥温度,提高机械脱水装置的脱水效率。在一般条件下,机械脱水装置的脱水效率随着脱水污泥的温度的增加而增加,当污泥温度达到50℃时,机械脱水效率比常温下提高2%左右。因此,采取此措施不但回用了部分热量,而且还可以提高污泥的脱水效率。
在本发明中,对上清液进行降温的热交换器,它可以作为热源,用来向低温热用户提供所需的热量。
在本发明中,步骤5所述的污泥焚烧炉采用液态排渣方式。由于污泥焚烧后产生的灰渣中含有大量的重金属,因此目前国外采取安全填埋或者经过电加热熔融固化处理后填埋等集中处理办法,费用十分高昂。而采用液态排渣焚烧炉,灰渣处在高温的熔融状态,不但可以提炼有用的贵重金属,而且经过一定的工艺处理可以使灰渣冷却后形成一种玻璃态,该玻璃态可以有效地固定有害物质,防止有害重金属的溶解和渗析,是目前处理含有重金属灰渣的重要和有效的手段之一。所以,采用液态排渣不但可以有效的处理灰渣,同时还可以大大降低灰渣的处理费用。
在本发明中,污泥焚烧炉可以是旋风炉。旋风炉具有热负荷高、液态排渣、燃料适应性广、燃烧效率高等特点,十分适合作为污泥焚烧炉。
在本发明中,在污泥焚烧炉的下部设有熔渣池,用以汇集焚烧炉产生的熔融状态的灰渣。
在本发明中,步骤5所述的除尘器收集下来的飞灰,回送至焚烧炉中,使之变成熔融状态。污泥焚烧炉产生的烟气,经过电除尘器或袋式除尘器的除尘,使其烟尘含量达到国家排放标准。而除尘器收集下来的飞灰由于具有较高的重金属含量,则回送至焚烧炉中,使之变成熔融状态,从而达到灰渣的低成本有效集中处理。
在本发明中,步骤5所述的污泥焚烧炉产生带有压力的不饱和热水,其温度范围在130℃~250℃之间,热水温度低于对应压力下饱和水的温度至少20℃。利用高温不饱和热水作为传热工质来干燥湿污泥具有很多优点:(1)相对其他传热工质来说,价格便宜;(2)相对于导热油类传热工质来说,安全性好,泄漏容易检测,泄漏不会造成二次污染;(3)热容量大,传热效率高;(4)相对于蒸汽类传热工质来说,焚烧炉的热力***结构简单、热能利用率高。热水温度低于对应压力下饱和水的温度至少20℃,是基于焚烧炉热力循环***安全性考虑。
在本发明中,步骤5所述的污泥焚烧炉产生带有压力的不饱和热水,所述压力为0.5-6MP其压力的产生和稳定调节是通过压缩气源、稳压气罐和膨胀吸收罐来实现。根据热力学理论,当不饱和热水温度高于100℃时,其所承受的压力必须大于1Mp,并且随着热水温度的提高,其所承受的压力相应提高。例如,当热水的饱和温度为212.37℃时,所对应的压力为2Mp。压缩气源用以提供所需要的压力,压缩气源所用气体既可以是空气也可以是氮气。稳压气罐起到稳定和调节压力的作用。膨胀吸收罐起到吸收传热工质体积受热膨胀的作用。
本发明与已有技术相比,具有以下的显著优点:
(1)热能的高效利用。通过对污泥干燥过程中产生的蒸汽凝结放热量的尽可能的回收利用,例如作为焚烧炉初级空气预热器、对污泥颗粒进行升温的预热器等,使得有效的热能得到了充分的利用,从而达到降低***能耗、提高热能利用率的目的。
(2)无臭气和有害气体排放。污泥干燥过程中产生的臭气和其他有害气体,经过加热升温后,将作为二次风或三次风,送入污泥焚烧炉中进行焚烧处理,可以有效地避免对环境的污染和对人身健康的伤害。
(3)无危险灰渣排放。采用液态排渣焚烧炉,灰渣处在高温的熔融状态,不但可以提炼有用的贵重金属,而且经过一定的工艺处理可以使灰渣冷却后形成一种玻璃态,该玻璃态可以有效地固定有害物质,防止有害重金属的溶解和渗析,同时还可以大大降低灰渣的处理费用。
(4)污泥焚烧***具有结构简单,燃烧效率高等优点。液态排渣炉相对于其他方式的污泥焚烧炉具有热负荷高、液态排渣、燃料适应性广、燃烧效率高等特点,十分适合于污泥焚烧。
(5)热力***简单可靠,传热效率高。与其他方式相比,利用高温不饱和热水作为传热工质来干燥湿污泥具有安全性好、泄漏不会造成二次污染、热容量大、传热效率高、***结构简单、热能利用率高等显著特点。
(6)不需要辅助燃料。
附图说明
图1污泥干燥焚烧处理方法工艺简图。
图2污泥干燥方法工艺简图。
图3污泥焚烧炉与热水压力调节***工艺简图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例来进一步说明本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1
图1为本发明的工艺简图。从污水处理厂和污泥浆液沉淀池来的含水率在95%左右的污泥,首先进行加热升温至50℃,随后送入机械脱水装置A内进行初步机械脱水过程,使其含水率降低到80%~65%。经过初步脱水后的污泥,然后送入机械造粒装置B,进行机械挤压造粒,形成直径和高度约为1~3cm的柱状颗粒或直径为1~3cm的球状颗粒。经过造粒后的污泥,与位于流化床污泥干燥装置D出口的气固分离器E分离下来的干燥后的污泥细粉混合,送入滚筒搅拌器C内进行混合搅拌,使得干燥的污泥细粉粘附在湿污泥颗粒表面。从滚筒搅拌器C出来的污泥颗粒,随后进入流化床污泥干燥装置D进行干燥,使得污泥的含水率降到5%以下。流化床污泥干燥装置的出口布置有气固分离器E,用以分离干燥后随气流飞出干燥装置的部分污泥细粉颗粒。干燥过程产生的气体和水蒸汽经过喷淋冷却塔M进行冷凝和除尘。喷淋冷却塔底部汇集的污泥浆液通过泥浆泵输送到污泥浆液沉淀池J,在污泥浆液沉淀池J内沉淀下来的含水率在95%左右的污泥回送至污泥机械脱水装置A内进行脱水。上清液通过循环水泵经过降温热交换器I降温后回送至喷淋冷却塔内上部进行循环喷淋,部分降温后的上清液则送至污水处理厂K进行处理。污泥干燥过程中产生的臭气和其他有害气体,经过循环加热器N加热升温后,将作为二次风或三次风,送入污泥焚烧炉F中进行焚烧处理。干燥后含水率小于5%的污泥在送入污泥焚烧炉F进行焚烧前,先进行升温至55℃,然后送入污泥焚烧炉F中进行焚烧,污泥焚烧产生的热量部分用于流化床污泥干燥装置D,用来干燥湿污泥,部分则用于产生过热蒸汽,供给用户使用。污泥焚烧产生的烟气,经过除尘器G除尘和烟气净化***H净化后排放。除尘器G收集下来的飞灰,回送至焚烧炉中,使之变成熔融状态。污泥焚烧炉产生的液态排渣,经过灰渣玻璃态固化处理后排放。
图2为本发明的污泥干燥方法工艺简图。在湿污泥颗粒进口17加入的含水率比较高的污泥颗粒,随后进入流化床污泥干燥装置3进行干燥。流化床污泥干燥装置3内的污泥颗粒床层内布置有加热埋管16,通过埋管16控制料层温度在125℃~135℃范围内,埋管16内的传热工质为来自污泥焚烧炉1的经过循环加热器2换热后的带有一定压力的不饱和热水。当污泥颗粒含水率降低到5%以下时,则通过干燥后的污泥颗粒出口18排出流化床干燥装置3,随后送入污泥焚烧炉1中进行焚烧。流化床污泥干燥装置的出口布置有气固分离器6,用以分离干燥后随气流飞出干燥装置的部分污泥细粉颗粒。分离下来的干燥后的污泥细粉混合,送入滚筒搅拌器19内与湿污泥颗粒进行混合搅拌,使得干燥的污泥细粉粘附在湿污泥颗粒表面。干燥过程产生的气体和水蒸汽经过喷淋冷却塔7进行冷凝和除尘。经过喷淋冷却塔7冷凝后的未凝结气体经过除雾器5除去气流携带的水滴,随后进入循环加热器2加热升温。循环加热器2为气-水面式换热器,管程内为来自污泥焚烧炉1产生的带有一定压力的不饱和热水,其温度范围在190℃~200℃之间,热水温度低于对应压力下饱和水的温度至少20℃。壳程内为经过喷淋塔7冷凝后的未凝结气体。经过循环加热器加热后的气体温度将比流化床干燥装置3的污泥颗粒床层的温度高20℃~30℃,随后通过循环增压风机4增压后送入流化床干燥装置3内作为流化风,对湿污泥颗粒进行流化的同时进行干燥。污泥干燥过程中产生的臭气和其他有害气体,经过循环加热器2加热升温后,将作为二次风或三次风,送入污泥焚烧炉1中进行焚烧处理。
喷淋冷却塔7底部的污泥浆液池8汇集的污泥浆液通过泥浆泵9输送到污泥浆液沉淀池10,在污泥浆液沉淀池10内沉淀下来的含水率在95%左右的污泥回送至污泥机械脱水装置内进行脱水。上清液通过循环水泵11经过冷却换热器12、污泥焚烧炉初级空气预热器13、湿污泥预热换热器14和干燥后污泥颗粒焚烧前预热器15降温后回送至喷淋冷却塔7内上部进行循环喷淋,部分降温后的上清液则送至污水处理厂进行处理。对上清液进行降温的冷却换热器12,它可以作为热源,用来向低温热用户提供所需的热量。喷淋冷却是一种高效的冷却湿蒸汽的方式,在喷淋冷却过程中,会有一部分细小的污泥颗粒随着喷淋冷却过程分离下来,并随着喷淋水汇集到污泥浆液池内8。这样,绝大部分在喷淋过程分离下来的细小的污泥颗粒返回到污泥脱水、干燥、焚烧的工艺流程中,而随上清液外排到污水处理厂的污泥量极少,这样大大提高了污泥处理率。
图3为本发明的污泥焚烧炉与热水压力调节***工艺简图。污泥焚烧炉a为液态排渣炉。污泥焚烧炉燃烧所需空气分一次风、二次风、三次风三级送入炉膛内,干燥后的污泥颗粒随一次风送入炉内焚烧。在污泥焚烧炉的下部设有熔渣池j,用以汇集焚烧炉产生的熔融状态的灰渣,熔融的灰渣排出熔渣池j进行玻璃态固化处理。污泥焚烧炉a产生的烟气经过热水换热器l和空气预热器k降温后,经过电除尘器或袋式除尘器的除尘,使其烟尘含量达到国家排放标准。除尘器收集下来的飞灰,回送至污泥焚烧炉a中,使之变成熔融状态。污泥焚烧炉a通过布置在烟道m内的热水换热器l产生带有一定压力的不饱和热水,其温度范围在190℃~200℃之间,热水温度低于对应压力下饱和水的温度至少20℃。不饱和热水的压力产生和稳定调节是通过压缩气源c、气罐d和膨胀吸收罐e来实现。经过除氧器f除氧后的热水通过循环热水泵g加压后,流经热水换热器l,通过焚烧炉产生的高温烟气的加热,使得热水温度达到190℃~200℃之间,并且热水温度低于对应压力下饱和水的温度至少20℃。例如,热水温度200℃,压力4MP。从热水换热器l出来的不饱和热水,经过污泥干燥***的循环加热器n和流化床干燥装置的埋管b的换热降温后,例如,降温到110℃,流回膨胀吸收罐e和除氧器f。压缩气源c用以提供所需要的压力,压缩气体既可以是空气也可以是氮气。气罐d起到稳定和调节压力的作用。膨胀吸收罐e起到吸收传热工质体积受热膨胀的作用。当热水的压力低于设定值时,压缩气源c将高压的压缩气体送入气罐d内,使得***的压力升高;当热水的压力高于设定值时,排气口i打开,进行排气,使得***的压力降低。排水口h用于排除气罐d内的积水。
实施例2
按照实施例1所述的方法焚烧污泥,其区别在于如下参数有所不同:
湿污泥温度(步骤1) | 45℃ |
气体温度与污泥颗粒床层的温度差(步骤4) | 10℃ |
干污泥颗粒温度(步骤2) | 60℃ |
污泥颗粒料层温度(步骤4) | 110℃ |
焚烧炉产生的热水温度(步骤5) | 130℃ |
焚烧炉产生的热水压力(步骤5) | 0.5MP |
实施例3
按照实施例1所述的方法焚烧污泥,其区别在于如下参数有所不同:
湿污泥温度(步骤1) | 60℃ |
气体温度与污泥颗粒床层的温度差(步骤4) | 90℃ |
干污泥颗粒温度(步骤2) | 50℃ |
污泥颗粒料层温度(步骤4) | 150℃ |
焚烧炉产生的热水温度(步骤5) | 250℃ |
焚烧炉产生的热水压力(步骤5) | 6MP |
Claims (10)
1.一种污泥干燥焚烧处理方法,主要包括以下五个基本步骤:脱水;
1)造粒;
2)造好的颗粒与污泥细粉混合搅拌;
3)干燥;
4)升温焚烧。
2.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧处理方法,其特征在于,主要包括以下五个基本步骤:
(1)含水率在95%左右的污泥,首先进行加热升温至45℃~60℃,随后送入机械脱水装置内进行初步机械脱水过程,使其含水率降低到80%~65%;
(2)经过初步脱水后的污泥,然后送入机械造粒装置,进行机械挤压造粒,形成直径和高度约为1~3cm的柱状颗粒或直径为1~3cm的球状颗粒;
(3)经过造粒后的污泥,与位于流化床污泥干燥装置出口的气固分离器分离下来的干燥后的污泥细粉颗粒混合,送入滚筒搅拌器内进行混合搅拌,使得干燥的污泥细粉粘附在湿污泥颗粒表面;
(4)从滚筒搅拌器出来的污泥颗粒,随后进入流化床污泥干燥装置进行干燥,使得污泥的含水率降到5%以下;流化床污泥干燥装置的出口布置有气固分离器,用以分离干燥后随气流飞出干燥装置的部分污泥细粉颗粒,分离下来污泥细粉颗粒回送至步骤3中与造粒后的污泥进行混合搅拌;干燥过程产生的气体和水蒸汽经过喷淋冷却塔进行冷凝和除尘,冷凝水和分离下来的污泥粉尘汇集到喷淋冷却塔底部的污泥浆液池内;
(5)干燥后的污泥在送入焚烧炉进行焚烧前,先进行升温至50℃~60℃,然后送入污泥焚烧炉中进行焚烧,污泥焚烧产生的热量部分用于步骤4的流化床干燥装置,用来干燥湿污泥。
3.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧处理方法,其特征在于,步骤4所述的污泥干燥过程中产生的臭气和其他有害气体,经过循环加热器加热升温后,将作为二次风或三次风,送入步骤5中所述的污泥焚烧炉中进行焚烧处理;步骤4所述的经过喷淋塔冷凝后的未凝结气体经过循环加热器加热升温,加热后的气体温度将比流化床干燥装置污泥颗粒床层的温度高10℃~100℃,随后送入流化床干燥装置内作为流化风,对湿污泥颗粒进行流化的同时进行干燥。
4.根据权利要求3所述的循环加热器,其传热工质为来自污泥焚烧炉产生的带有一定压力的不饱和热水,其温度范围在130℃~250℃之间。
5.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧处理方法,其特征在于,步骤4所述的流化床干燥装置内的污泥颗粒床层内布置有加热埋管,通过埋管控制料层温度在105℃~150℃范围内,埋管内的传热工质为来自污泥焚烧炉的经过循环加热器换热后的带有一定压力的不饱和热水。
6.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧处理方法,其特征在于,步骤4所述的喷淋冷却塔底部的污泥浆液池汇集的污泥浆液通过泥浆泵输送到污泥浆液沉淀池,在污泥浆液沉淀池内沉淀下来的含水率在95%左右的污泥回送至步骤1中的污泥机械脱水装置内进行脱水。
7.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧处理方法,其特征在于,步骤5所述的污泥焚烧炉采用液态排渣方式。
8.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧处理方法,其特征在于,步骤5所述的除尘器收集下来的飞灰,回送至污泥焚烧炉中,使之变成熔融状态。
9.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧处理方法,其特征在于,步骤5所述的污泥焚烧炉产生带有压力的不饱和热水,其温度范围在130℃~250℃之间,热水温度低于对应压力下饱和水的温度至少20℃。
10.根据权利要求1所述的污泥干燥焚烧处理方法,其特征在于,步骤5所述的污泥焚烧炉产生带有压力的不饱和热水,所述压力为0.5-6MP其压力的产生和稳定调节是通过压缩气源、稳压气罐和膨胀吸收罐来实现。
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