一种基于水热碳化的污泥处理系统的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种基于水热碳化的污泥处理系统。

背景技术：

随着我国城市污水处理厂的普及和运行，城市污水处理厂污泥产量快速增加。2001-2011年间，我国污泥的年产量以平均每年15％的速率从567万吨增加至2268万吨。我国在污水处理厂建设过程中，长期以来存在“重水轻泥”的问题，初步减容化后往往达不到后续工艺对污泥处理的要求，多数污泥出厂时含水率高达80％，对污泥的运输和处置带来了大量的问题和技术限制。污泥含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质，未经有效处理处置，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接威胁环境安全和公众健康。

水热碳化技术因为不受生物质原料含水率的限制，降低了对前处理的要求和耗费，因而极大的拓展了碳化工艺的应用范围。除了省去了高能耗的干燥处理外，还可实现污泥就地解决，节约了运输成本，此外，水热碳化的反应条件更为温和(通常在180-350℃之间)，处理速度更快，固体产率更高，尤其适用于对如市政污泥、城市垃圾等低热值、低品位的生物质的小型处理。目前，已报道的关于污泥水热脱水的研究较多，例如中国专利CN104710093A公开了“一种连续式污泥水热处理反应釜装置”，该装置通过重力沉降使经过水热反应后的污泥最大限度实现泥水分离，例如中国专利CN103717540A公开了“水热处理方法以及水热处理装置”，公开了一种具有脱水机构水热处理装置。关于污泥水热碳化设备的报道较少，例如中国专利CN102603144A公开了“一种用于污泥处理的亚临界水热设备”，公开了一种用于污泥处理的亚临界水热设备，具有处理速度快、能量利用率高、操作运行方便、易扩大生产规模等优势。然而，关于污泥厂的污泥水热碳化处理系统还未见报道，已公开的处理系统，例如中国专利CN104926057A公开了“一种污水处理厂污泥制备污泥炭的制备及其方法”，污泥先经水热脱水后，再在碳化炉内碳化，该技术方案提高了污泥利用，达到了生物质污泥再利用的目的，但存在能耗高、步骤繁琐等缺点。例如中国专利CN204434435A公开了“一种提高污泥处理效率的系统”，主要利用水热氧化原理，在污泥中添加催化剂来加快反应速度，降低生产成本，但未对废水及废气进行处理，系统不完善。

技术实现要素：

有鉴如此，有必要针对现在技术存在的缺陷，提供一种成本低廉、经济价值高的基于水热碳化的污泥处理系统。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于水热碳化的污泥处理系统，包括：通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机，待处理污泥废液经脱水机房后分离得到的污泥依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭。

在一些实施例中，所述脱水机房还管道连接于污水厂进水口，经所述脱水机房后分离得到的废水进入污水厂进行净化。

在一些实施例中，所述均质机包括搅拌桨、控制电箱、固体调理剂箱、重量传感器、液体调理剂箱、水泵、喷雾电控箱及喷雾嘴，所述搅拌桨可旋转地设置于所述均质机的箱体中间，所述重量传感器固定设置于所述均质机的箱体外侧，所述固体调理剂箱及所述控制电箱均固定连接于所述重量传感器，所述控制电箱用于控制所述固体调理剂箱内固体调理剂的用量，所述的喷雾嘴固定设置所述均质机的箱体内侧，所述液体调理剂箱通过所述水泵连接所述喷雾嘴，所述喷雾电控箱与所述水泵连接，用于控制喷雾嘴喷雾的用量。

在一些实施例中，所述均质机还连接有废气排气管和冷凝水排放管。

在一些实施例中，所述废气排气管连接有废气处理设备，所述废气处理设备为吸附设备、吸收设备、有机废气的燃烧及催化净化设备、低温等离子体的治理设备中的一种。

在一些实施例中，所述水热碳化釜还设有出气口，所述出气口管道连接于所述均质机的废气排气管。

在一些实施例中，所述水热碳化釜还连接有余热回收装置，用于回收热能。

在一些实施例中，所述余热回收装置与所述均质机及所述干燥机分别连接。

在一些实施例中，所述水热碳化釜的加热原件为防爆电加热棒。

在一些实施例中，所述分离脱水机还设有出水口，所述出水口通过废液罐连接于污水厂进水口，所述废液罐与流量计及电控箱连接，用于控制所述出水口的废液进入污水厂进水口的量。

本实用新型采用上述技术方案的优点是：

本实用新型提供的基于水热碳化的污泥处理系统，通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机，待处理污泥废液经脱水机房后分离得到的污泥依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭，本实用新型利用水热碳化技术处理污泥，不受原料含水率的限制，反应条件温和，降低了对前处理的要求和耗费，可实现污泥就地解决，节约了运输成本，获取的生物炭具有经济价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的基于水热碳化的污泥处理系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的基于水热碳化的污泥处理系统的均质机的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型实施例提供的一种基于水热碳化的污泥处理系统，包括：通过管道依次连接的均质机1、水热碳化釜2、分离脱水机3、成型机4及干燥机5，待处理污泥废液经脱水机房A后分离得到的污泥依次经所述均质机1、水热碳化釜2、分离脱水机3、成型机4及干燥机5后形成生物炭。

优选地，所述脱水机房A还管道连接于污水厂进水口B，经所述脱水机房A后分离得到的废水进入污水厂进行净化。可以理解，由于污泥废液经脱水机房分离得到污泥及废水，其中，污泥经所述均质机1、水热碳化釜2、分离脱水机3、成型机4及干燥机5后形成生物炭，而废水进入污水厂进行进一步净化处理，避免直接排除对环境造成污染。

请参阅图2，所述均质机1包括搅拌桨9、控制电箱10、固体调理剂箱11、重量传感器12、液体调理剂箱13、水泵14、喷雾电控箱15及喷雾嘴16。其中：

所述搅拌桨9可旋转地设置于所述均质机1的箱体中间，所述重量传感器12固定设置于所述均质机1的箱体外侧，所述固体调理剂箱11及所述控制电箱10均固定连接于所述重量传感器12，所述控制电箱10用于控制所述固体调理剂箱11内调理剂的用量，所述的喷雾嘴16固定设置所述均质机1的箱体内侧，所述液体调理剂箱13通过所述水泵14连接所述喷雾嘴16，所述喷雾电控箱15与所述水泵14连接，用于控制喷雾嘴16喷雾的用量。

可以理解，通过在污泥中添加调理剂(液体或固体)，具有加快反应进程、钝化重金属、易于形成多孔结构的生物炭。

可以理解，采用本申请提供的均质机，更容易实现调理剂与污泥混合均匀，提高反应效率。

进一步地，所述均质机1还连接有废气排气管(图未示)和冷凝水排放管(图未示)。所述废气排气管连接有废气处理设备6，所述废气处理设备6为吸附设备、吸收设备、有机废气的燃烧及催化净化设备、低温等离子体的治理设备中的一种。可以理解，由于使用废气处理设备6可以收集产生的废气，并进行净化，避免直接排除造成环境污染。

优选地，所述水热碳化釜2还设有出气口，所述出气口管道连接于所述均质机1的废气排气管，这样可将将水热碳化釜2在碳化过程中产生的废气通过废气排气管输送至废气处理设备6中。

优选地，所述水热碳化釜2还连接有余热回收装置7，用于回收热能，且所述余热回收装置7与所述均质机1及所述干燥机5分别连接。可以理解，通过余热回收装置7可以回收水热碳化釜2在工作过程中产生的热量，并为所述均质机1及所述干燥机5提供工作所需的部分热量，节约能源。

优选地，所述水热碳化釜2的加热原件为防爆电加热棒。可以理解，本申请采用防爆电加热棒作为水热碳化釜2的加热原件只是其中优选的方式，实际中还可以采用其他的方式作为加热原件。

优选地，所述分离脱水机3还设有出水口，所述出水口通过废液罐8连接于污水厂进水口B，所述废液罐8与流量计(图未示)及电控箱(图未示)连接，用于控制所述出水口的废液进入污水厂进水口的量。可以理解，由于分离脱水机3在分离脱水的过程中产生的废水对环境造成污染，因此，本申请将分离脱水机3在分离脱水的过程中产生的废水通过废液罐8送入污水厂进水口B进行净化处理，避免直接排放造成环境污染。

本实用新型提供的基于水热碳化的污泥处理系统，通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机，待处理污泥废液经脱水机房后分离得到的污泥依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭，本实用新型利用水热碳化技术处理污泥，不受原料含水率的限制，反应条件温和，降低了对前处理的要求和耗费，可实现污泥就地解决，节约了运输成本，获取的生物炭具有经济价值。

当然本实用新型的基于水热碳化的污泥处理系统还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。