公布日：2023.10.10
申請日：2023.05.29
分類號：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;F23G7/00(2006.01)I;C10J3/00(2006.01)I
摘要
本發明公開了一種污泥處理方法及其處理裝置，屬于污泥處理領域，包括攪拌熟化、振動干燥、混料分離、熱解氣化、去毒循環的處理步驟和熱值燃料補充設備，熱值燃料補充設備設置于振動流化床的進料區域，振動流化床的內部設置有對流熱空氣管。本發明在振動流化床內部，通過預混污泥泵入管將混合絮凝劑和殺菌除臭劑后的污泥泵入熱值燃料補充設備，接著通過碳粉補充套筒對間斷流出的預混污泥進行迅速干化，使得預混污泥能夠形成粒狀，隨著振動對流板的振動，進行滾落形成碳粉污泥顆粒，從而在振動流化床收集端，對碳粉污泥顆粒進行收集，便于在焚燒爐中，與阻燃氣體充分接觸，充分對污泥中的有害物質進行焚燒，達到提高污泥焚燒熱解氣化效率的效果。
權利要求書
1.一種污泥處理裝置，其特征在于，包括攪拌混合設備、振動流化床、熱解氣化爐、焚燒爐和噴淋塔以及熱值燃料補充設備（1），所述攪拌混合設備為進料裝置，其后依次與振動流化床、焚燒爐、熱解氣化爐和焚燒爐相連通，所述熱值燃料補充設備（1）設置于振動流化床的進料區域，所述振動流化床的內部設置有對流熱空氣管（2），所述熱值燃料補充設備（1）的頂部設置有預混污泥泵入管（3），所述熱值燃料補充設備（1）的外側設置有穩定支架（4），所述熱值燃料補充設備（1）的內部設置有碳粉補充機構（5），所述熱值燃料補充設備（1）的底部設置有預熱滾落機構（6）；所述碳粉補充機構（5）包括設置于預混污泥泵入管（3）底部的碳粉補充套筒（51），所述碳粉補充套筒（51）的內部設置有碳粉噴出管（52），所述碳粉噴出管（52）與對流熱空氣管（2）相連通，且所述碳粉噴出管（52）的內壁連通有碳粉補充罐（53），所述碳粉補充套筒（51）的底部開設有噴料口，所述碳粉噴出管（52）的底部設置有噴粉口，所述碳粉噴出管（52）的內壁設置有噴出套管（521），且所述噴出套管（521）的頂部設置有復位彈簧（522），所述噴出套管（521）旋轉對稱分布，且所述噴出套管（521）的內側開設有碳粉包裹口，所述穩定支架（4）的頂部設置有封堵引流柱（54），所述振動流化床的底部設置有振動部件，所述振動部件由偏心電機提供振動驅動力，所述預混污泥泵入管（3）的外側與振動流化床內側固定，且所述預混污泥泵入管（3）的外側設置有緩沖密封管（31），提供振動流化床振動時的升降伸縮空間；所述預熱滾落機構（6）包括設置于預混污泥泵入管（3）底部的振動對流板（61），所述振動對流板（61）的頂部開設有滾落條紋槽，且所述振動對流板（61）的內壁開設有對流孔，所述振動對流板（61）的底部設置有與對流熱空氣管（2）外表面套接的回收斜板（62），所述回收斜板（62）左側設置有循環風管（63），且所述循環風管（63）的左側設置有干態污泥循環支架（64），所述干態污泥循環支架（64）的外表面設置有循環葉片（65），所述循環風管（63）與對流熱空氣管（2）相連通，且所述循環風管（63）傾斜設置，所述循環葉片（65）設置為弧形，銜接回收斜板（62）與振動對流板（61）的物料滾落路徑；在所述對流熱空氣管（2）未導通時，此時復位彈簧（522）帶動噴出套管（521）向碳粉補充套筒（51）內部移動，使得噴出套管（521）位于碳粉補充套筒（51）內部，不在碳粉包裹口內將碳粉直接流到熱值燃料補充設備（1）內部，在振動流化床未工作時，振動流化床底部通過人為或機械升降設備對其進行升高，使得所述封堵引流柱（54）堵住預混污泥泵入管（3）的底部，對預混污泥泵入管（3）底部進行封口，在振動流化床工作時，通過振動部件帶動預混污泥泵入管（3）進行上下移動，使得封堵引流柱（54）間斷封堵所述預混污泥泵入管（3），達到間斷滴落污泥的效果；在間斷滴落污泥時，通過所述碳粉噴出管（52）對滴落污泥表面噴覆，快速對污泥中的水分進行吸收，使得污泥在落到振動流化床進料區域時不會直接堆積在振動對流板（61）表面，不能隨著振動對流板（61）的振動將污泥滾落，需要在長時間烘干成粉狀，才滾落到振動流化床收集口，導致在振動流化床頂部的氣體收集管內收集到粉末狀的污泥，需要對其進行再處理，且長時間堆積在一起，也會降低振動干燥效率，增加對污泥的處理時間，增加能源消耗；所述振動對流板（61）設置為左高右低，所述回收斜板（62）設置為左低右高，從而在振動流化床振動時，帶動污泥進行滾動，使得污泥趨于顆粒狀，便于后續對污泥進行收集和投放到焚燒爐中，充分焚燒；在所述振動對流板（61）振動過程中，部分污泥碎顆粒和碳粉顆粒掉落到回收斜板（62）頂部，通過振動將其滾動到干態污泥循環支架（64）處，并在對流熱空氣管（2）吹動循環風管（63）時，帶動循環葉片（65）進行逆時針旋轉，將滾落到回收斜板（62）左側的干態污泥碎顆粒和碳粉顆粒再次輸送到振動對流板（61）的左側，等待再次滾落到振動流化床收集口。
2.基于權利要求1的一種污泥處理裝置，其特征在于，包括以下污泥處理步驟：步驟S1：攪拌熟化，在污水處理沉淀的污泥中，加入絮凝劑和殺菌去味劑，接著通過攪拌混合設備攪拌并熟化，得到預處理污泥；步驟S2：振動干燥，將步驟S1中預處理污泥泵入振動流化床中，同時補充熱值燃料，再經過熱對流空氣干燥濕污泥，得到干態污泥混料；步驟S3：混料分離，在熱風向上流通的通道內，對步驟S2中濕污泥中含有的水汽進行上浮，對干態污泥混料進行下滑，其中水汽遇冷凝結為再利用水，再利用水進入供暖管道系統，熱空氣與干態污泥中可燃燒氣體混合，得可燃混合氣體，進入焚燒爐，并通過輸送裝置將二次干燥后的干態污泥輸送至污泥儲料槽內等待處理；步驟S4：熱解氣化，將步驟S3中污泥儲料槽內的干態污泥送入熱解氣化爐內升溫加壓，保溫保壓，并再次保溫保壓，將干態污泥中可燃成分氣化為可燃混合氣體，于爐底剩余污泥爐渣；步驟S5：去毒循環，將步驟S4中可燃混合氣體通過噴淋塔經吸收劑噴淋吸收，去除有毒有害成分，剩余可燃混合氣體投入焚燒爐中焚燒，熱水汽進入供暖管道系統再利用。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術中直接將烘干后的污泥投入到焚燒爐中進行熱解氣化，不能完全對污泥內部有害物質進行充分焚燒的問題，而提出的一種污泥處理方法及其處理裝置。
為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：
步驟S1：攪拌熟化，在污水處理沉淀的污泥中，加入絮凝劑和殺菌去味劑，接著攪拌并熟化，得到預處理污泥；
步驟S2：振動干燥，將步驟S1中預處理污泥泵入振動流化床中，同時補充熱值燃料，再經過熱對流空氣干燥濕污泥，得到干態污泥混料；
步驟S3：混料分離，在熱風向上流通的通道內，對步驟S2中濕污泥中含有的水汽進行上浮，對干態污泥混料進行下滑，其中水汽遇冷凝結為再利用水，再利用水進入供暖管道系統，熱空氣與干態污泥中可燃燒氣體混合，得可燃混合氣體，進入焚燒爐，并通過輸送裝置將二次干燥后的干態污泥輸送至污泥儲料槽內等待處理；
步驟S4：熱解氣化，將步驟S3中污泥儲料槽內的干態污泥送入熱解氣化爐內升溫加壓，保溫保壓，并再次保溫保壓，將干態污泥中可燃成分氣化為可燃混合氣體，于爐底剩余污泥爐渣；
步驟S5：去毒循環，將步驟S4中可燃混合氣體通過噴淋塔經吸收劑噴淋吸收，去除有毒有害成分，剩余可燃混合氣體投入焚燒爐中焚燒，熱水汽進入供暖管道系統再利用。
優選地，步驟S1中，污泥、絮凝劑和殺菌去味劑干態重量比60：3：2；絮凝劑是指造紙白泥或明礬，大理石生產企業的鋸泥中的一種或兩種；殺菌去味劑為聚氯乙烯生產企業的電石泥、生石灰和氫氧化鈉中的一種或多種；攪拌并熟化所用的時間是24小時。
優選地，步驟S2中，熱對流前是采用導熱油或蒸汽進行加熱預熱；所述熱風的溫度為90℃；熱風的速度為4m/s。
優選地，步驟S3中，熱風風速為28—54m/s；液汽分離后得到的熱空氣進行熱對流升溫循環系統，步驟S5中，所述吸收劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉中的一種或多種形成的溶液；吸收劑的濃度為2%；可燃氣體和步驟S3中的熱空氣的體積混合比為1：3。
優選地，升溫是指升溫至620℃；加壓的壓強為1.2MPa；保溫保壓的時間為3小時；降溫為300℃；再保溫保壓的時間為1.7小時。
一種污泥處理方法的處理裝置，包括污泥處理方法的處理步驟中攪拌混合設備、振動流化床、熱解氣化爐、焚燒爐和噴淋塔以及熱值燃料補充設備，所述攪拌混合設備為進料裝置，其后依次與振動流化床、焚燒爐、熱解氣化爐和焚燒爐相連通，所述熱值燃料補充設備設置于振動流化床的進料區域，所述振動流化床的內部設置有對流熱空氣管，所述熱值燃料補充設備的頂部設置有預混污泥泵入管，所述熱值燃料補充設備的外側設置有穩定支架，所述熱值燃料補充設備的內部設置有碳粉補充機構，所述熱值燃料補充設備的底部設置有預熱滾落機構；
所述碳粉補充機構包括設置于預混污泥泵入管底部的碳粉補充套筒，所述碳粉補充套筒的內部設置有碳粉噴出管，所述碳粉噴出管與對流熱空氣管相連通，且所述碳粉噴出管的內壁連通有碳粉補充罐，所述碳粉補充套筒的底部開設有噴料口，所述碳粉噴出管的底部設置有噴粉口；
所述預熱滾落機構包括設置于預混污泥泵入管底部的振動對流板，所述振動對流板的頂部開設有滾落條紋槽，且所述振動對流板的內壁開設有對流孔，所述振動對流板的底部設置有與對流熱空氣管外表面套接的回收斜板，所述回收斜板左側設置有循環風管，且所述循環風管的左側設置有干態污泥循環支架，所述干態污泥循環支架的外表面設置有循環葉片。
優選地，所述碳粉噴出管的內壁設置有噴出套管，且所述噴出套管的頂部設置有復位彈簧，所述噴出套管旋轉對稱分布，且所述噴出套管的內側開設有碳粉包裹口。
優選地，所述穩定支架的頂部設置有封堵引流柱，所述振動流化床的底部設置有振動部件，所述振動部件由偏心電機提供振動驅動力，所述預混污泥泵入管的外側與振動流化床內側固定，且所述預混污泥泵入管的外側設置有緩沖密封管，提供振動流化床振動時的升降伸縮空間。
優選地，所述振動對流板與回收斜板傾斜設置，且傾斜方向相對設置，所述滾落條紋槽的底部設置有碳粉補充筒。
優選地，所述循環風管與對流熱空氣管相連通，且所述循環風管傾斜設置，所述循環葉片設置為弧形，銜接回收斜板與振動對流板的物料滾落路徑。
相比現有技術，本發明的有益效果為：
1、通過設置熱值燃料補充設備、對流熱空氣管和預混污泥泵入管等裝置相互配合，在振動流化床內部，通過預混污泥泵入管將混合絮凝劑和殺菌除臭劑后的污泥泵入熱值燃料補充設備，接著通過碳粉補充套筒對間斷流出的預混污泥進行迅速干化，使得預混污泥能夠形成粒狀，隨著振動對流板的振動，進行滾落形成碳粉污泥顆粒，從而在振動流化床收集端，對碳粉污泥顆粒進行收集，便于在焚燒爐中，與阻燃氣體充分接觸，充分對污泥中的有害物質進行焚燒，達到提高污泥焚燒熱解氣化效率的效果，解決了上述背景技術中直接將烘干后的污泥不做處理投入焚燒爐中熱解氣化，難以完全焚燒的問題。
2、通過在污泥中加入殺菌除臭劑，使病毒病菌被殺死，同時使產生臭味氣體物質分解，減少了臭味氣體的揮發；通過加入絮凝劑，使產生的有毒有害氣體被固化；熱分解過程中通過二次保溫保壓，使產生的二噁英類物質分解，有毒有害氣體被固化；少量沒有被固化的有毒有害氣體能去噴淋被吸收，避免了有毒有害氣體進入環境，污染大氣；最終在熱解氣化爐爐底得到高減重比的污泥渣，達到降低成本，簡化工藝，提高效率的效果。
（發明人：張振;張肖;李賢賢）
