专利名称：一种间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及污水处理技术，特别是对污水处理产生的污水污泥的处理技术领域。一种间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，该炭化处理装置适用于高含固率的城市 污水污泥和工业污泥的炭化处理，以实现污泥的减量化、无害化与资源化。
背景技术：
近年来，我国城镇污水处理事业获得了极大发展，使得我国水环境获得了极大改 善。但是，污水处理厂和污水处理量的急剧增加，导致城镇污水处理厂在污水处理过程中产 生的污水污泥的总量也急剧攀升，从而成为我国城市新的环境污染威胁源。当前我国主要的污泥处理处置方式是脱水后直接进行填埋或农业利用。据统计， 我国城镇污水处理厂污水污泥处置应用的主要方法为农业利用、陆地填埋以及其它一些处 置。但是，污泥农业利用或土地利用会导致土壤重金属浓度增加，并间接进入大气和水体环 境，从而威胁人类健康，污泥填埋会占用大量的土地资源，且会造成潜在的环境危害。而污 泥焚烧可最大化的减小污泥体积且可回收大量热能，但是焚烧也会向大气、水和土壤排放 大量的污染物。
发明内容
本发明的目的在于为污水处理配套一种对污水处理产生的污水污泥的处理的间 壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，以实现城市污泥的减量化、无害化与资源化。本发明的技术方案是—种间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，其特征在于包括炭化系统、燃烧系统和 气体处理系统，其中炭化系统包括水平放置的圆柱形间壁加热滚筒式污泥炭化反应器，所述间壁加热 滚筒式污泥炭化反应器内水平设置螺旋辊轴，所述螺旋辊轴上连接推进叶片，在间壁加热 滚筒式污泥炭化反应器的前端连接有推进器及进料装置，在间壁加热滚筒式污泥炭化反应 器末端设有出气口及出料口。所述进料装置包括进料仓、螺杆传送机及投料斗，投料斗与间壁加热滚筒式污泥 炭化反应器连接。所述出料口与一储炭仓相连。燃烧系统包括套置在间壁加热滚筒式污泥炭化反应器外部的加热炉窑，所述加热 炉窑包括燃烧喷嘴、点火器、油气燃烧炉膛、火焰分配器、火焰加热炉膛、布风板和高温烟气 出口等；所述油气燃烧炉膛呈长方体结构，位于加热炉窑下部；火焰加热炉膛呈半圆柱体 拱形结构，位于加热炉窑上部；间壁加热滚筒式污泥炭化反应器外表面焊接有散热片，油气 燃烧炉膛连接在一鼓风机的出风口上，鼓风机经风道与布风板连接。气体处理系统包括热解气处理系统及烟气处理系统。所述热解气处理系统包括热解气排出管道、气油分离器、净化塔、储气罐及储油罐，其中热解气排出管道连接出气口与气油分离器，气油分离器分别与储油罐和净化塔相 连，净化塔后接储气罐，储气罐与热解气管道相连。烟气处理系统包括烟气管道、喷淋塔及净化塔，所述烟气管道依次连接高温烟气 出口、喷淋塔及净化塔。与现有技术相比较，本发明具有的优点在于
1、整个污泥资源转化装置稳定工作后，无需外界提供任何燃料以维持整个系统的 工作运行，因此，本发明相对于焚烧方式节约了大量的燃料，同时节约了大量的成本；2、使用本发明进行污泥转化成炭过程中，所有的重金属均被安全地钝化在炭化固 体产物中，产生的气体中无有害副产物，如二恶英；3、使用本发明进行污泥转化成炭过程中，产生三种高热值有效组分，有效实现污 泥炭化、活化组合；4、装置集产物收集、物料传输、能量传导于一体，结构设计非常巧妙，所以能源回 收利用率高。
图1为本发明的结构示意图。图中1_进料仓；2-螺杆传送机；3-投料斗；4-间壁加热滚筒式污泥炭化反应 器；5-螺旋辊轴；6-推进叶片；7-加热炉窑；8-高温烟气出口 ；9-烟气管道；10-喷淋塔； 11-出气口 ；12-热解气排出管道；13-气油分离器；14-净化塔；15-储气罐；16-热解气管 道；17-储油罐；18-出料口 ； 19-储炭仓；20-鼓风机；21-风道；22-布风板；23-油气燃烧 炉膛；24-点火器；25-燃烧喷嘴；26-火焰分配器；27-火焰加热炉膛；28-输油管道；29-油 泵；30-燃油罐；31-散热片；32-炭化反应滚筒；33-推进器。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括炭化系统、燃烧系统和气体处理系统，其中炭化系统可以实现污泥的连续处理，包括间壁加热滚筒式污泥炭化反应器4，间壁 加热滚筒式污泥炭化反应器4主要由投料斗3、螺旋辊轴5、推进叶片6、出气口 11、出料口 18、散热片31、炭化反应滚筒32和推进器33组成。炭化反应滚筒32为水平放置的圆柱形，其内水平设置一根螺旋辊轴5，螺旋辊轴5 上连接有推进叶片6。在炭化反应滚筒32的前端连接有推进器33及进料装置，进料装置包 括进料仓1、螺杆传送机2及投料斗3，投料斗3与炭化反应滚筒32连接。污水污泥经脱水、 干化预处理后，储存于进料仓1，通过螺杆传送机2，由投料斗3进入炭化反应滚筒32，在推 进器33作用下向前输送。在炭化反应滚筒32末端设有出气口 11及出料口 18，出料口 18 与储炭仓19相连。炭化固体产物直接由出料口 18出料至储炭仓19储存。燃烧系统主体结构为套置在炭化反应滚筒32外部的加热炉窑7。加热炉窑7主要 由燃烧喷嘴25、点火器24、油气燃烧炉膛23、火焰分配器26、火焰加热炉膛27、布风板22和 高温烟气出口 8等组成。油气燃烧炉膛23呈长方体结构，位于加热炉窑7的下部；火焰加 热炉膛27，呈半圆柱体拱形结构，位于加热炉窑7的上部；炭化反应滚筒32外表面焊接有 散热片31，油气燃烧炉膛23由鼓风机20供风，鼓风机20经风道21与布风板22连接，燃烧喷嘴25为油气两用型，与输油管道28和热解气管道16连接，输油管道28外接油泵29与 燃油罐30。燃烧系统可将污泥处理中的有害气体转化为燃料气体循环使用，并且保证了间壁 加热滚筒式污泥炭化反应器4内污泥在60(TC左右温度条件下进行热解反应。在装置运转 初期，所需能量完全由燃油罐30燃油提供。待到装置稳定工作以后，关闭油泵29供油，仅 靠气体燃烧产生的热能维持运转。气体处理系统包括热解气处理系统及烟气处理系统。热解气处理系统包括热解气排出管道12、气油分离器13、净化塔14、储气罐15及 储油罐17，其中热解气排出管道12连接出气口 11与气油分离器13，气油分离器13分别与 储油罐17和净化塔14相连，净化塔14后接储气罐15，储气罐15与热解气管道16相连。 气体产物(烷烃、一氧化碳、二氧化碳、氢气等)经净化塔14处理后至储气罐15储存。烟气处理系统包括烟气管道9、喷淋塔10及净化塔14，其中烟气管道9先后连接高温烟气出口 8、喷淋塔10及净化塔14。
权利要求
一种间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，其特征在于所述装置包括炭化系统、燃烧系统和气体处理系统；所述炭化系统包括水平放置的圆柱形间壁加热滚筒式污泥炭化反应器，所述间壁加热滚筒式污泥炭化反应器内水平设置螺旋辊轴，所述螺旋辊轴上连接推进叶片，在间壁加热滚筒式污泥炭化反应器的前端连接有推进器及进料装置，在间壁加热滚筒式污泥炭化反应器末端设有出气口及出料口；所述燃烧系统包括套置在间壁加热滚筒式污泥炭化反应器外部的加热炉窑，所述加热炉窑包括燃烧喷嘴、点火器、油气燃烧炉膛、火焰分配器、火焰加热炉膛、布风板和高温烟气出口等；所述油气燃烧炉膛呈长方体结构，位于加热炉窑下部；火焰加热炉膛呈半圆柱体拱形结构，位于加热炉窑上部；间壁加热滚筒式污泥炭化反应器外表面焊接有散热片，油气燃烧炉膛连接在一鼓风机的出风口上，鼓风机经风道与布风板连接；所述气体处理系统包括热解气处理系统及烟气处理系统。
2.根据权利要求1所述间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，其特征在于所述炭化系统 的进料装置包括进料仓、螺杆传送机及投料斗，投料斗与间壁加热滚筒式污泥炭化反应器 连接。
3.根据权利要求1或2所述间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，其特征在于所述炭化 系统的出料口与一储炭仓相连。
4.根据权利要求1所述间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，其特征在于所述热解气处 理系统包括热解气排出管道、气油分离器、净化塔、储气罐及储油罐，其中热解气排出管道 连接出气口与气油分离器，气油分离器分别与储油罐和净化塔相连，净化塔后接储气罐，储 气罐与热解气管道相连。
5.根据权利要求1所述间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，其特征在于所述烟气处理 系统包括烟气管道、喷淋塔及净化塔，所述烟气管道依次连接高温烟气出口、喷淋塔及净化塔。
全文摘要
一种间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置，该装置由炭化系统、燃烧系统和气体处理系统三个系统组成，主要构件为间壁加热滚筒式污泥炭化反应器。间壁加热滚筒式污泥炭化集成装置结构简单，效果显著，无需添加大量辅助燃料进行燃烧处理，适合推广应用。本发明可广泛应用于高含固率的城市污水污泥和工业污泥的炭化处理。
文档编号C02F11/10GK101805106SQ201010142489
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者俞金海, 吴增跃, 李小敏, 王凯军, 虞荣松 申请人:扬州澄露环境工程有限公司;清华大学