公布日：2023.10.10
申請(qǐng)日：2023.07.28
分類號(hào)：C02F11/13(2019.01)I;C02F11/123(2019.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/148(2019.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/20(2006.01)I;C10L5/44(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種移動(dòng)式撬裝設(shè)備處理污泥的方法，包括如下步驟：調(diào)理步驟，將污泥送至調(diào)理罐與調(diào)理劑混合；脫水步驟，將調(diào)理后的污泥送入脫水設(shè)備中進(jìn)行脫水；污泥暫存步驟，將脫水后的污泥送入污泥儲(chǔ)存?zhèn)}暫存；干化步驟，將污泥送入到干化機(jī)中進(jìn)行熱力干化；炭化步驟，將干化后的污泥送入炭化機(jī)中進(jìn)行熱解反應(yīng)；污泥炭冷卻輸出步驟，將炭化產(chǎn)生的污泥炭進(jìn)行冷卻后，送至污泥炭倉儲(chǔ)存；生物質(zhì)燃料供能步驟，分別位于干化步驟和炭化步驟之前，在干化熱風(fēng)爐和炭化熱風(fēng)爐中燃燒生物質(zhì)燃料，分別為干化機(jī)和炭化機(jī)提供高溫?zé)煔�，并以干化熱風(fēng)爐和炭化熱風(fēng)爐的出口溫度為監(jiān)控對(duì)象，以生物質(zhì)燃料的進(jìn)料量為被控對(duì)象，根據(jù)監(jiān)控對(duì)象對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求書
1.一種移動(dòng)式撬裝設(shè)備處理污泥的方法，其特征在于，包括如下步驟：調(diào)理步驟，將污泥送至調(diào)理罐(1)與調(diào)理劑混合；脫水步驟，將調(diào)理后的所述污泥送入脫水設(shè)備(2)中進(jìn)行脫水；污泥暫存步驟，將脫水后的所述污泥送入污泥儲(chǔ)存?zhèn)}暫存；干化步驟，將所述污泥送入到干化機(jī)(8)中進(jìn)行熱力干化；炭化步驟，將干化后的所述污泥送入炭化機(jī)(9)中進(jìn)行熱解反應(yīng)；污泥炭冷卻輸出步驟，將炭化產(chǎn)生的污泥炭進(jìn)行冷卻后，送至污泥炭倉(15)儲(chǔ)存；生物質(zhì)燃料供能步驟，分別位于所述干化步驟和所述炭化步驟之前，在干化熱風(fēng)爐(13)和炭化熱風(fēng)爐(16)中燃燒生物質(zhì)燃料，分別為所述干化機(jī)(8)和所述炭化機(jī)(9)提供高溫?zé)煔�，并以所述干化熱風(fēng)爐(13)和所述炭化熱風(fēng)爐(16)的出口溫度為監(jiān)控對(duì)象，以所述生物質(zhì)燃料的進(jìn)料量為被控對(duì)象，根據(jù)所述監(jiān)控對(duì)象對(duì)所述被控對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污泥的方法，其特征在于：還包括垃圾衍生燃料制造步驟，位于所述生物質(zhì)燃料供能步驟之前，將秸稈制作為垃圾衍生燃料，以用于所述生物質(zhì)燃料供能步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理污泥的方法，其特征在于：還包括炭化煙氣利用步驟，位于所述炭化步驟之后，將所述炭化機(jī)(9)排出的所述高溫?zé)煔馔ㄈ氲剿龈苫療犸L(fēng)爐(13)中，為所述干化機(jī)(8)提供熱能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理污泥的方法，其特征在于：還包括炭化熱解氣利用步驟，位于所述炭化步驟之后，所述炭化機(jī)(9)中污泥熱解產(chǎn)生可燃性熱解氣，將所述熱解氣除塵后導(dǎo)入到所述炭化熱風(fēng)爐(16)中燃燒，為所述炭化熱風(fēng)爐(16)提供熱能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理污泥的方法，其特征在于：還包括撬裝設(shè)備冷卻通風(fēng)步驟，位于所述炭化步驟之后，為所述移動(dòng)式撬裝設(shè)備提供強(qiáng)制對(duì)流氣體，使得所述氣體流經(jīng)所述干化機(jī)(8)和所述炭化機(jī)(9)以對(duì)所述移動(dòng)式撬裝設(shè)備空間進(jìn)行通風(fēng)冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理污泥的方法，其特征在于：還包括尾氣處理步驟，位于所述干化步驟之后，將所述干化機(jī)(8)排出的高溫?zé)煔庖来瓮ㄟ^旋風(fēng)除塵器(10)和布袋除塵器(11)后，通入脫酸塔(18)中處理后經(jīng)過煙囪(19)排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污泥的方法，其特征在于：在所述調(diào)理步驟中，將污水廠內(nèi)含水率為95％～98％污泥，用潛污泵送至所述調(diào)理罐(1)中，所述調(diào)理劑為聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理污泥的方法，其特征在于：所述聚合氯化鋁的添加量為干基污泥量1～3wt％，所述聚丙烯酰胺的添加量為干基污泥0.1～0.3％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污泥的方法，其特征在于：在所述脫水步驟中，采用高壓帶機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的所述污泥含水率為65％～75％，污泥有機(jī)質(zhì)含量在40％～60％之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理污泥的方法，其特征在于：在所述干化步驟之前，進(jìn)行進(jìn)料含水率檢測(cè)，若所述干化機(jī)(8)進(jìn)料含水率大于75％，則調(diào)整脫水工藝。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理污泥的方法，其特征在于：在所述干化步驟中，所述干化機(jī)(8)采用直接接觸式轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒設(shè)置1°～3°傾角，轉(zhuǎn)速為0.5r～3r/min，熱解腔體壓力在-50pa～-200pa，溫度在400℃～600℃運(yùn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的處理污泥的方法，其特征在于：所述干化機(jī)(8)填充率為10％～15％，所述干化機(jī)(8)的出料含水率在15％～30％范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污泥的方法，其特征在于：在所述炭化步驟中，所述炭化機(jī)(9)的轉(zhuǎn)筒設(shè)置1°～3°傾角，轉(zhuǎn)速在0.5r～3r/min，熱解腔體壓力在-50pa～-100pa運(yùn)行，溫度在500℃～650℃，停留時(shí)間30min～70min，所述炭化機(jī)(9)填充率10％～15％。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的處理污泥的方法，其特征在于：在所述炭化機(jī)(9)內(nèi)部設(shè)置氧含量在線檢測(cè)設(shè)備和氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，當(dāng)氧含量超過5％體積濃度時(shí)，所述氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，氮?dú)饪赏ㄟ^氮?dú)夤艿肋M(jìn)入所述炭化機(jī)(9)內(nèi)腔，防止氣體爆炸發(fā)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理污泥的方法，其特征在于：在所述污泥炭冷卻輸出步驟，將所述污泥炭通過有軸螺旋輸送機(jī)(14)進(jìn)行輸送，所述輸送機(jī)(14)外部設(shè)置水冷夾套對(duì)所述污泥炭進(jìn)行冷卻，使得所述污泥炭溫度不高于50℃。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種移動(dòng)式撬裝設(shè)備處理污泥的方法，用于解決村鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置問題，提高熱解撬裝設(shè)備的利用效率，降低水廠污泥處置成本。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種移動(dòng)式撬裝設(shè)備處理污泥的方法，包括如下步驟：調(diào)理步驟，將污泥送至調(diào)理罐與調(diào)理劑混合；脫水步驟，將調(diào)理后的污泥送入脫水設(shè)備中進(jìn)行脫水；污泥暫存步驟，將脫水后的污泥送入污泥儲(chǔ)存?zhèn)}暫存；干化步驟，將污泥送入到干化機(jī)中進(jìn)行熱力干化；炭化步驟，將干化后的污泥送入炭化機(jī)中進(jìn)行熱解反應(yīng)；污泥炭冷卻輸出步驟，將炭化產(chǎn)生的污泥炭進(jìn)行冷卻后，送至污泥炭倉儲(chǔ)存；
生物質(zhì)燃料供能步驟，分別位于干化步驟和炭化步驟之前，在干化熱風(fēng)爐和炭化熱風(fēng)爐中燃燒生物質(zhì)燃料，分別為干化機(jī)和炭化機(jī)提供高溫?zé)煔�，并以干化熱風(fēng)爐和炭化熱風(fēng)爐的出口溫度為監(jiān)控對(duì)象，以生物質(zhì)燃料的進(jìn)料量為被控對(duì)象，根據(jù)所述監(jiān)控對(duì)象對(duì)所述被控對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步的，還包括垃圾衍生燃料制造步驟，位于生物質(zhì)燃料供能步驟之前，將秸稈制作為垃圾衍生燃料，以用于生物質(zhì)燃料供能步驟。
進(jìn)一步的，還包括炭化煙氣利用步驟，位于炭化步驟之后，將炭化機(jī)排出的高溫?zé)煔馔ㄈ氲礁苫療犸L(fēng)爐中，為干化機(jī)提供熱能。
進(jìn)一步的，還包括炭化熱解氣利用步驟，位于炭化步驟之后，炭化機(jī)中污泥熱解產(chǎn)生可燃性熱解氣，將熱解氣除塵后導(dǎo)入到炭化熱風(fēng)爐中燃燒，為炭化熱風(fēng)爐供能。
進(jìn)一步的，還包括撬裝設(shè)備冷卻通風(fēng)步驟，位于炭化步驟之后，為移動(dòng)式撬裝設(shè)備提供強(qiáng)制對(duì)流氣體，以對(duì)移動(dòng)式撬裝設(shè)備空間進(jìn)行通風(fēng)冷卻。
進(jìn)一步的，還包括尾氣處理步驟，位于干化步驟之后，將干化機(jī)排出的高溫?zé)煔庖来瓮ㄟ^旋風(fēng)除塵器和布袋除塵器后，通入脫酸塔中處理后經(jīng)過煙囪排出。
進(jìn)一步的，在調(diào)理步驟中，將污水廠內(nèi)含水率為95％～98％污泥，用潛污泵送至調(diào)理罐中，調(diào)理劑為聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。
進(jìn)一步的，聚合氯化鋁的添加量為干基污泥量1～3wt％，聚丙烯酰胺的添加量為干基污泥0.1～0.3％。
進(jìn)一步的，在脫水步驟中，采用高壓帶機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥含水率為65％～75％，污泥有機(jī)質(zhì)含量在40％～60％之間。
進(jìn)一步的，在干化步驟之前，進(jìn)行進(jìn)料含水率檢測(cè)，若干化機(jī)進(jìn)料含水率大于75％，則應(yīng)調(diào)節(jié)脫水工藝。
進(jìn)一步的，在干化步驟中，干化機(jī)采用直接接觸式轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒設(shè)置1°～3°傾角，轉(zhuǎn)速為0.5r～3r/min，干化腔體壓力在-50pa～-200pa，溫度在400℃～600℃運(yùn)行。
進(jìn)一步的，干化機(jī)填充率為10％～15％，干化機(jī)的出料含水率在15％～30％范圍內(nèi)。
進(jìn)一步的，在炭化步驟中，炭化機(jī)的轉(zhuǎn)筒設(shè)置1°～3°傾角，轉(zhuǎn)速在0.5r～3r/min，熱解腔體壓力在-50pa～-100pa運(yùn)行，溫度在500℃～650℃，停留時(shí)間30min～70min，炭化機(jī)填充率10％～15％。
進(jìn)一步的，在炭化機(jī)內(nèi)部設(shè)置氧含量在線檢測(cè)設(shè)備和氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，當(dāng)氧含量超過5％體積濃度時(shí)，氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，氮?dú)饪赏ㄟ^氮?dú)夤艿肋M(jìn)入炭化機(jī)內(nèi)腔，防止氣體爆炸發(fā)生。
進(jìn)一步的，在污泥炭冷卻輸出步驟，將污泥炭通過有軸螺旋輸送機(jī)進(jìn)行輸送，輸送機(jī)外部設(shè)置水冷夾套對(duì)污泥炭進(jìn)行冷卻，使得污泥炭溫度不高于50℃。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少實(shí)現(xiàn)了如下有益效果：
1、本處理污泥的方法通過設(shè)置生物質(zhì)燃料供能步驟與垃圾衍生燃料制造步驟，采用生物質(zhì)燃料為干化熱風(fēng)爐和炭化熱風(fēng)爐提供能源，充分利用村鎮(zhèn)當(dāng)?shù)氐慕斩挼壬镔|(zhì)資源制成垃圾衍生燃料，有效利用了廣大村鎮(zhèn)豐富的生物質(zhì)資源，且大大降低了整個(gè)系統(tǒng)的污泥處置成本。
2、本處理污泥的方法通過設(shè)置炭化煙氣利用步驟，將炭化機(jī)中的炭化煙氣通入到干化熱風(fēng)爐中，不采用復(fù)雜的換熱設(shè)備，充分利用了炭化煙氣的高溫為干化熱風(fēng)爐提供了熱源；并且設(shè)置了炭化熱解氣利用步驟，將炭化機(jī)產(chǎn)生的可燃性熱解氣導(dǎo)入炭化熱風(fēng)爐中燃燒，使得干化熱風(fēng)爐和炭化熱風(fēng)爐都基本實(shí)現(xiàn)了能量的循環(huán)利用，不足的部分再由生物質(zhì)燃料補(bǔ)充，從而大大減少了本系統(tǒng)的能源成本。
3、本處理污泥的方法通過設(shè)置撬裝設(shè)備冷卻通風(fēng)步驟，為移動(dòng)式撬裝設(shè)備提供強(qiáng)制對(duì)流氣體，使得氣體流經(jīng)干化機(jī)和炭化機(jī)以進(jìn)行通風(fēng)冷卻，對(duì)該移動(dòng)式撬裝設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)冷卻以防止因設(shè)備高溫導(dǎo)致?lián)p壞。
4、本處理污泥的方法總體流程步驟較為簡(jiǎn)易，能夠較好地應(yīng)用于結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)輸方便、安全可靠的移動(dòng)式撬裝設(shè)備，完成污泥處理的整個(gè)流程，并且產(chǎn)生煙氣量小，尾氣處理簡(jiǎn)單，能量循環(huán)利用率高，環(huán)境污染程度較小。
（發(fā)明人：陳海洋;李中杰;吳云生;銀正一;安瑩玉）
