一种利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统及方法与流程

本发明属于废弃物回收利用技术领域，涉及生物质热解装置，特别涉及一种餐桌废油与污水污泥连续热解系统及方法。

背景技术：

目前，城市污水处理厂产生的污泥量巨大，其无害化、稳定化、减量化及资源化的处理处置已经成为政府管理部门和科学研究关注的要点。传统的处理方式首先将污泥热风干化后，对干化污泥进行填埋、排海、制作农业肥料以及园林建材或者直接燃烧等。污泥热风对流干化是目前热干化的一种主要形式，但热风干化后的污泥依然具有高灰分和低热值的特点，在单独燃烧过程中会出现燃烧困难和燃烧不彻底的现象，常需与其他可燃物进行混燃。其干燥时间长、能耗较高且存在粉尘爆炸隐患。

餐桌废油俗称“地沟油”，泛指各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。目前，研究人员开发出多种对餐桌废油主流的安全、无害、资源化处理方式，例如，加工成柴油、润滑油、肥皂等各种化工产品，在世界范围内逐渐形成一门新兴产业。但因其杂质多、有一定酸性以及化学成分复杂等问题，使其应用方面有所受限。

热解(炭化)技术是将有机废弃物转化为生物燃料的最有前途的方法，在缺氧或无氧环境条件下对污泥进行加热，使污泥中的有机物发生热裂解，生成燃料气、裂解油和裂解炭能源产品。

因此，提出将污水污泥与餐桌废油结合使用以进行共同利用。将污泥浸入高温的餐桌废油中油炸可将污泥快速脱水干化，油炸后的含油污泥形成高热值的固体燃料，随后将固体燃料进行热解制成能源产品，实现对城镇废弃物的资源化、无害化、节能化处理。

通过对公开专利文献的检索，并未发现与本专利申请相同的公开专利文献。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统，结构简单，能够将现有的餐桌废油进行充分利用提高污泥热解效率，节能高效，可连续快速进行废弃物自热式热解。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统，其特征在于：包括恒温加热箱、热解流化床、旋风分离器、尾气燃烧罐及氧气瓶，所述恒温加热箱上设置有污泥进料器及废油进料器，所述恒温加热箱底端设置有加热管，所述恒温加热箱内设置有物料传送带；所述热解流化床侧壁上设置有螺旋进料器，所述螺旋进料器上设置有进料斗，所述进料斗上端连接有碎料器，所述物料传送带端部伸入到碎料器上；所述热解流化床顶端连接至所述旋风分离器，所述旋风分离器的底端连接收集袋，顶端通过排气管连接至所述尾气燃烧罐，所述尾气燃烧罐连接至氧气瓶，所述尾气燃烧罐的底端通过尾气回流管连接至所述流化床底端。

而且，所述恒温加热箱的顶端设置有油烟罩，所述油烟罩的顶端通过烟气管连接至烟气净化器，所述烟气净化器连接至所述尾气收集器，所述烟气管上设置有烟气风机。

而且，还包括控制单元，所述尾气回流管上设置有压力表、尾气控制阀、尾气风机及第一阀门，所述压力表、尾气控制阀、尾气风机及第一阀门均连接至所述控制单元。

而且，所述尾气回流管端部分为第一支管及第二支管，所述第一支管连接至所述热解流化床，所述第二支管上设置有第二阀门，所述第二阀门连接至所述控制单元。

而且，所述第二支管端部连接至所述加热管一端，所述加热管另一端通过尾气回收管连接至所述烟气净化器。

一种利用餐桌废油进行污泥连续热解方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

1)污泥油炸：通过污泥进料器及废油进料器分别向恒温加热箱内加入污泥及餐桌废油，在恒温加热箱内高温的废油将浸入的污泥进行快速油炸脱水形成含油污泥高热值产物；同时烟气净化器对油炸过程中产生的烟气进行净化处理并收集；

2)热解分离：传送带将干化脱水完的油炸污泥输送碎料器，经碎料器粉碎的含油污泥由螺旋进料器送料至热解流化床，热解流化床热解完的物质进入旋风分离器中进行分离，不挥发物质收集至收集袋中；

3)尾气利用：旋风分离器排气管中的挥发性尾气经过燃烧处理后进行循环利用；

i、当控制单元监测流量或压力低于流化设定值时，第二阀门关闭，第一阀门打开，尾气经过风机经第一支管通入到热解流化床中用作流化气体；

ii、当控制单元监测流量或压力高于流化设定值时，第一阀门及第二阀门同时打开，尾气通过第二支管进行泄压处理，并通入到加热管中进行余热利用，最后由尾气回收管进行尾气收集。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统，污泥浸入高温的餐桌废油中进行油炸快速脱水，形成含油污泥高热值产物，随后经由热解流化床快速连续热解后，生成的生物油及生物气通过燃烧放热，产生的烟道尾气用于流化床热解装置流化，热能循环利用的同时，无需额外添加流化气体，大大降低运行成本。

2、本发明的利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统，恒温加热箱的顶端设置有油烟罩，油烟罩的顶端通过烟气管连接至烟气净化器，烟气净化器连接至所述尾气收集器，烟气管上设置有烟气风机，能够将污泥油炸过程中产生的烟气进行回收处理，保证环境清洁及操作者安全。

3、本发明的利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统，还包括控制单元，尾气回流管上设置有压力表、尾气控制阀、尾气风机及第一阀门，压力表、尾气控制阀、尾气风机及第一阀门均连接至控制单元，可以实时监测流化床中流化气体的流速，便于根据需要及时调整。

4、本发明的利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统，尾气回流管端部分为第一支管及第二支管，第一支管连接至热解流化床，第二支管上设置有第二阀门，第二阀门连接至控制单元，可对流化气体进行泄压处理，保证操作安全性。

5、本发明的利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统，第二支管端部连接至加热管一端，加热管另一端通过尾气回收管连接至烟气净化器，泄压多余的尾气可进行余热回收利用，再进行尾气收集，节约能源。

6、本发明的利用餐桌废油进行污泥连续热解方法，操作方便，工艺参数可控，能够保证污泥的快速高效连续热解，提高工作效率。

7、本发明涉及科学合理，能够将现有的餐桌废油和污泥进行充分利用实现快速高效连续热解，且热解过程中尾气可循环利用，实现废弃物资源合理化、无害化、节能化处理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明

1-烟气风机、2-烟气罩、3-烟气净化器、4-尾气收集器、5-物料传送带、6-碎料器、7-热解流化床、8-旋风分离器、9-点火器、10-尾气燃烧罐、11-氧气控制阀、12-氧气瓶、13-压力表、14-尾气回流管、15-收集袋、16-控制单元、17-尾气控制阀、18-尾气风机、19-第一阀门、20-第一支管、21-第二阀门、22-第二支管、23-螺旋进料器、24-进料斗、25-加热管、26-恒温加热箱、27-污泥进料器、28-废油进料器、29-尾气回收管、30-烟气管。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种利用餐桌废油浸炸污泥并进行污泥连续热解的系统，其创新之处在于：包括恒温加热箱26、热解流化床7、旋风分离器8、尾气燃烧罐10及氧气瓶12，恒温加热箱上设置有污泥进料器27及废油进料器28，恒温加热箱底端设置有加热管25，恒温加热箱内设置有物料传送带5；热解流化床侧壁上设置有螺旋进料器23，螺旋进料器上设置有进料斗24，进料斗上端连接有碎料器6，物料传送带端部伸入到碎料器上；热解流化床顶端连接至旋风分离器，旋风分离器的底端连接收集袋15，顶端通过排气管连接至尾气燃烧罐，尾气燃烧罐内设置有点火器9，尾气燃烧罐通过管路连接至氧气瓶，该管路上设置有氧气控制阀11，尾气燃烧罐的底端通过尾气回流管14连接至流化床底端，污泥浸入餐桌废油中进行浸炸快速脱水，形成含油污泥高热值产物，随后经由热解流化床快速连续热解后，生成的生物油及生物气通过燃烧放热，产生的烟道尾气用于流化床热解装置流化，热能循环利用的同时，无需额外添加流化气体，大大降低运行成本。

恒温加热箱的顶端设置有油烟罩2，油烟罩的顶端通过烟气管30连接至烟气净化器3，烟气净化器连接至尾气收集器4，烟气管上设置有烟气风机1，能够将污泥油炸过程中产生的烟气进行回收处理，保证环境清洁及操作者安全。

还包括控制单元16，尾气回流管上设置有压力表13、尾气控制阀17、尾气风机18及第一阀门19，压力表、尾气控制阀、尾气风机及第一阀门均连接至控制单元，可以实时监测流化床中流化气体的流速，便于根据需要及时调整。

尾气回流管端部分为第一支管20及第二支管22，第一支管连接至热解流化床，第二支管上设置有第二阀门21，第二阀门连接至控制单元，可对流化气体进行泄压处理，保证操作安全性。

第二支管端部连接至加热管一端，加热管另一端通过尾气回收管29连接至烟气净化器，泄压多余的尾气可进行余热回收利用，再进行尾气收集，节约能源。

一种利用餐桌废油进行污泥连续热解方法，其创新之处在于：该方法的步骤为：

1)污泥油炸：通过污泥进料器及废油进料器分别向恒温加热箱内加入污泥及餐桌废油，在恒温加热箱内高温的废油将浸入的污泥进行快速油炸脱水形成含油污泥高热值产物；同时烟气净化器对油炸过程中产生的烟气进行净化处理并收集；

2)热解分离：传送带将干化脱水完的油炸污泥输送碎料器，经碎料器粉碎的含油污泥由螺旋进料器送料至热解流化床，热解流化床热解完的物质进入旋风分离器中进行分离，不挥发物质收集至收集袋中；

3)尾气利用：旋风分离器排气管中的挥发性尾气经过燃烧处理后进行循环利用；

i、当控制单元监测流量或压力低于流化设定值时，第二阀门关闭，第一阀门打开，尾气经过风机经第一支管通入到热解流化床中用作流化气体；

ii、当控制单元监测流量或压力高于流化设定值时，第一阀门及第二阀门同时打开，尾气通过第二支管进行泄压处理，并通入到加热管中进行余热利用，最后由尾气回收管进行尾气收集。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。