专利名称：污泥干化的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种污泥干化的处理方法，它利用水泥窑产生的高温气体作为污泥干化的热源，干化后的污泥在分解炉内焚烧可以替代部分燃料。
背景技术：
城市生活污水处理后的污泥，一般含水率约80%，富含有机质等营养成分，又含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质，污泥处置不当会造成严重的二次环境污染。目前国外污泥主要的处置方法是填埋、焚烧、填海与农田应用，欧美各国主要是填埋和农田利用，日本填海造地的污泥占70%以上，目前我国的污水厂污泥的主要去向是垃圾填埋场，随着污水处理率的不断提高，污泥大量的产出给垃圾填埋场带来巨大负担，缩短了使用年限，进而给城市垃圾处理又造成了影响，并使得适宜填埋的场所显得越来越有限。 因此为城市污水厂的污泥寻求解决出路，是至关重要的。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种污泥干化的处理方法，它利用水泥窑产生的高温气体作为湿污泥干化的热源，再通过干燥器的导热油将热量传递给湿污泥，使湿污泥干化，干化后的污泥在窑尾分解炉内焚烧释放的热量可以替代部分燃煤。本发明的目的是由以下技术方案实现的，它包括以下步骤(I)来自各污水处理厂的湿污泥经计量后，首先进入污泥接收仓，然后用污泥接收仓底部的链板输送机送入湿污泥料仓储存；(2)湿污泥料仓中的污泥被送入干燥器进行连续干化，所述干燥器的干燥介质为导热油，干燥的热量全部来自水泥窑，通过在水泥窑分解炉抽取850 900度高温气体，高温气体的热量经热交换器把热量传递给导热油，导热油被循环加热至280 300度，最终将热量传递给湿污泥，使污泥干燥(在干燥器内污泥被加热干燥)，水分从80%降低到25% 35% ;干化后的污泥体积仅为原来的1/3 1/2。(3)干燥后的颗粒和气体进入旋风分离器，在旋风分离器内固形物和气体因密度差别而被分离，污泥颗粒收集在底部，由旋转阀排出；(4)冷却后的污泥颗粒经输送设备送入水泥窑分解炉中焚烧；所述干燥后的污泥热值在2600大卡左右，在分解炉内焚烧可以替代部分燃料。(5)含有水蒸气和少量超细固体颗粒的气体被送往袋式收尘器，在袋式收尘器内滤除气体和蒸汽，将小粒径的超细产品分离出来，分离出来的细颗粒产品沉落在底部，送往输送设备；与步骤(4)中的污泥颗粒一起送入水泥窑分解炉中焚烧；(6)经袋式收尘器分离出的蒸汽部分经过离心机抽取循环后，一部分经过加热器重新被加热返至干燥器的始端，其余蒸汽进入冷凝塔冷却；(7)冷却后的冷凝水(即废水)被收集于冷凝塔底部流出，然后送至污水处理单元；从冷凝塔顶部排出的废气，由离心风机抽取送往水泥窑焚烧。经污水处理单元处理后的水可重新回到工艺中利用，做到污水的零排放。所述污泥接收仓分为2个，共可容纳80吨湿污泥。所述湿污泥料仓分a仓和b仓，共可容纳300吨湿污泥。所述干燥器采用涡轮薄层干燥机。所述步骤(2)中，被送入干燥器进行连续干化的湿污泥的最大量为4吨/小时。所述加热器的热量来自热交换器。所述输送设备可为拉链机。所述旋转阀直接安装在旋风分离器的下部管口上。 所述旋风分离器与袋式收尘器均具有热水回路的加热保温，以避免蒸汽冷凝。为保证干燥回路在常压和微负压下进行，从污泥干燥过程回路中抽取少量蒸汽进入冷凝塔，水蒸气被逆向循环的水冷凝。冷凝过程采用闭路循环节省水的消耗。所述步骤(7)中，在冷凝塔通往水泥窑的管道中设有除雾器，用于过滤饱和气体(即从冷凝塔顶部排出的废气)中的雾滴，并将雾滴隔离下来并回流至冷凝塔内。涡轮薄层干燥机的工作原理涡轮-干燥技术的主要原理是产生原料薄层。原料在强大的涡流作用下在内部连续移动并附着在缸体内壁。通过这种材料的薄层，可以在很高的热交换系数和热效率下进行热交换。需被干燥的产品被送入平置的圆柱体容器内，其中的涡轮搅拌器将原料离心分离到内壁上。热传导主要是通过在缸体容器同轴衬套中的热油的间接传导，部分是通过预热空气对流获取。这种干燥工艺只需使用少量空气、无需直接火焰加热。因此，特别适用于不改变产品性质的原料再利用系统。被干燥的污泥通过上料器进入涡轮薄层干燥机，干燥机的衬套内循环有温度高达280 300度的导热油，使反应器的内壁得到均匀有效地加热。在进料地同时，220 260度的工艺空气从同侧进入干燥机。与圆柱形反应器同轴的转子在不同位置上装配有不同曲线的桨叶，含水污泥在顺流的工艺空气带动下被高速旋转桨叶形成的涡流在反应器内壁上形成一层物料薄层，该薄层以一定的速率从反应器进料一侧向另一侧螺旋移动，完成干燥等工序。连续式涡轮薄层干燥机配有热油循环衬套。污泥通过与热壁的热传导以及与同向流入的循环热气流的热对流两种间接热交换对污泥进行加热和干燥。涡轮干燥机产生涡流，产品在离心作用下沿着涡轮干燥机热的内壁向前运动。涡轮由一台三相电机及皮带驱动。在入口处有预热空气进气口，以及需被干燥的污泥的入口。转动部件涂覆有耐磨材料。热油循环衬套是由碳钢制造，并由岩棉绝缘纤维包裹隔热(100mm厚)，外面由不锈钢外壳(O. 5mm厚)保护。本发明的优点是I、取热来源于水泥窑分解炉，不必另行建造锅炉。2、热干化设备自动化程度高、安全性能好、热转化效率较高。3、干燥后污泥直接输送至分解炉内焚烧，避免了干化污泥储存中存在的危险，同时可利用干化污泥燃烧释放的热量替代分解炉部分燃煤，实现干化污泥的能源回收。
4、污泥在分解炉850°C的高温下焚烧，停留时间长焚烧彻底，解决传统焚烧存在的二噁英产生的问题，焚烧后污泥产生的飞灰在水泥窑1450°C高温下作为水泥原料烧制成水泥，不存在传统焚烧存在的焚烧飞灰的问题。5、污泥干化中产生的废气通过管道输送至水泥窑焚烧，焚烧彻底，与传统除臭相比具有优势。6、污泥灰渣在烧制成水泥的过程中，灰渣中的重金属被固化在水泥熟料的晶格中，彻底的解决重金属污染问题。与传统干化相比水泥窑干化处置污泥是一种最为彻底的处理处置方式。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 附图为污泥干化的处理方法的工艺流程图。
具体实施例方式本实施例所述的一种污泥干化的处理方法，工艺流程如附图所示(I)来自各污水处理厂的湿污泥经计量后，首先进入污泥接收仓，然后用污泥接收仓底部的链板输送机送入湿污泥料仓储存；(2)湿污泥料仓中的污泥被送入干燥器进行连续干化，所述干燥器的干燥介质为导热油，干燥的热量全部来自水泥窑，通过在水泥窑分解炉抽取850 900度高温气体，高温烟气的热量经热交换器把热量传递给导热油，导热油被循环加热至280 300度，最终将热量传递给湿污泥，使污泥干燥(在干燥器内污泥被加热干燥)，水分从80%降低到25% 35% ;干化后的污泥体积仅为原来的1/3 1/2。(3)干燥后的颗粒和气体进入旋风分离器，在旋风分离器内固形物和气体因密度差别而被分离，污泥颗粒收集在底部，由旋转阀排出；(4)冷却后的污泥颗粒经输送设备送入水泥窑分解炉中焚烧；所述干燥后的污泥热值在2600大卡左右，在分解炉内焚烧可以替代部分燃料。(5)含有水蒸气和少量超细固体颗粒的气体被送往袋式收尘器，在袋式收尘器内滤除气体和蒸汽，将小粒径的超细产品分离出来，分离出来的细颗粒产品沉落在底部，送往输送设备；与步骤(4)中的污泥颗粒一起送入水泥窑分解炉中焚烧；(6)经袋式收尘器分离出的蒸汽部分经过离心机抽取循环后，一部分经过加热器重新被加热返至干燥器的始端，其余蒸汽进入冷凝塔冷却；(7)冷却后的冷凝水(即废水)被收集于冷凝塔底部流出，然后送至污水处理单元；从冷凝塔顶部排出的废气，由离心风机抽取送往水泥窑焚烧。经污水处理单元处理后的水可重新回到工艺中利用，做到污水的零排放。所述污泥接收仓分为2个，共可容纳80吨湿污泥。所述湿污泥料仓分a仓和b仓，共可容纳300吨湿污泥。所述干燥器采用涡轮薄层干燥机。本实施例中，所述干燥器采用VOMM涡轮薄层干燥机。所述步骤(2)中，被送入干燥器进行连续干化的湿污泥的最大量为4吨/小时。
所述加热器的热量来自热交换器。本实施例中，所述输送设备为拉链机。所述旋转阀直接安装在旋风分离器的下部管口上。所述旋风分离器与袋式收尘器均具有热水回路的加热保温，以避免蒸汽冷凝。所述步骤(7)中，在冷凝塔通往水泥窑的管道中设有除雾器，用于过滤饱和气体(即从冷凝塔顶部排出的废气)中的雾滴，并将雾滴隔离下来并回流至冷凝塔内。本实施例中，干化后的污泥水分从80 %降低到25 %，体积仅为原来的1/3。 本发明中所有的百分比均为重量百分比。
权利要求
1.一种污泥干化的处理方法，其特征在于它包括以下步骤 (1)来自各污水处理厂的湿污泥经计量后，首先进入污泥接收仓，然后用污泥接收仓底部的链板输送机送入湿污泥料仓储存； (2)湿污泥料仓中的污泥被送入干燥器进行连续干化，所述干燥器的干燥介质为导热油，干燥的热量全部来自水泥窑，通过在水泥窑分解炉抽取850 900度高温气体，高温气体的热量经热交换器把热量传递给导热油，导热油被循环加热至280 300度，最终将热量传递给湿污泥，使污泥干燥，水分从80 %降低到25 % 35 % ; (3)干燥后的颗粒和气体进入旋风分离器，在旋风分离器内固形物和气体因密度差别而被分离，污泥颗粒收集在底部，由旋转阀排出； (4)冷却后的污泥颗粒经输送设备送入水泥窑分解炉中焚烧； (5)含有水蒸气和少量超细固体颗粒的气体被送往袋式收尘器，在袋式收尘器内滤除气体和蒸汽，将小粒径的超细产品分离出来，分离出来的细颗粒产品沉落在底部，送往输送设备；与步骤(4)中的污泥颗粒一起送入水泥窑分解炉中焚烧； (6)经袋式收尘器分离出的蒸汽部分经过离心机抽取循环后，一部分经过加热器重新被加热返至干燥器的始端，其余蒸汽进入冷凝塔冷却； (7)冷却后的冷凝水被收集于冷凝塔底部流出，然后送至污水处理单元；从冷凝塔顶部排出的废气，由离心风机抽取送往水泥窑焚烧。
2.如权利要求I所述的污泥干化的处理方法，其特征在于所述污泥接收仓分为2个，共容纳80吨湿污泥。
3.如权利要求I所述的污泥干化的处理方法，其特征在于所述湿污泥料仓分a仓和b仓，共容纳300吨湿污泥。
4.如权利要求I所述的污泥干化的处理方法，其特征在于所述干燥器采用涡轮薄层干燥机。
5.如权利要求I所述的污泥干化的处理方法，其特征在于所述步骤(2)中，被送入干燥器进行连续干化的湿污泥的最大量为4吨/小时。
6.如权利要求I所述的污泥干化的处理方法，其特征在于所述输送设备为拉链机。
7.如权利要求I所述的污泥干化的处理方法，其特征在于所述旋转阀直接安装在旋风分离器的下部管口上。
8.如权利要求I所述的污泥干化的处理方法，其特征在于所述旋风分离器与袋式收尘器均具有热水回路的加热保温，以避免蒸汽冷凝。
9.如权利要求I所述的污泥干化的处理方法，其特征在于所述步骤(7)中，在冷凝塔通往水泥窑的管道中设有除雾器，用于过滤饱和气体中的雾滴，并将雾滴隔离下来并回流至冷凝塔内。
全文摘要
本发明涉及一种污泥干化的处理方法，来自污水处理厂的湿污泥经计量后，送入湿污泥料仓储存；湿污泥料仓中的污泥被送入干燥器进行连续干化，干化后污泥水分从80％降低到25～35％；干燥后的颗粒和气体进入旋风分离器，固形物和气体因密度差别而被分离，污泥颗粒收集在底部由旋转阀排出，送入水泥窑中焚烧；含有水蒸气和少量超细固体颗粒的气体被送往袋式收尘器，滤除的气体和蒸汽经过加热器重新加热返至干燥器的始端，其余蒸汽进入冷凝塔冷却，冷却后的废水被送至污水处理单元。本发明的优点是取热来源于水泥窑，热干化设备热转化效率高，干燥后污泥直接输送至水泥窑内焚烧，干化污泥燃烧释放的热量能替代部分燃煤，实现能源回收及无二次污染。
文档编号F23G7/00GK102964047SQ201210253428
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者张觊, 王义春, 尹逊兵, 唐文宇 申请人:北京水泥厂有限责任公司