一种生化污泥处理方法与流程

本发明涉及环境治理技术领域，特别是涉及一种生化污泥处理方法。

背景技术：

污泥是指在污水处理过程中产生的污水污泥，污泥具有含水率高、体积大的特点。在后续的处理过程中占用大量的土地资源，在转运过程中极易发生泄漏而污染周边的环境。污泥中含有大量的有机物质，在厌氧环境中产生硫化氢、甲硫醇等污染气体。污泥中的重金属、病原体等有害物质如果不处理而随意放置的话，又会导致渗漏到水体中，再次造成水体污染。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种生化污泥处理方法,能够节能、高效、快速的完成对污泥的处理，减少有毒物质的生成。

本发明实施例所采用的技术方案是：一种生化污泥处理方法，包括以下步骤：

s1：污泥干化，将污泥储池中的含水污泥通入喷雾干化塔中，将含水污泥干化成污泥固体颗粒a

s2:将污泥固体颗粒a与生物质燃料混合，获得污泥-生物质燃料的混合物b；

s3:将混合物b送入热解炉进行热解，生成热解产物，热解产物包括固态热解产物c和气态热解产物d；

s4:固态热解产物c进入出料仓排出，气态热解产物d作为热解炉的燃料进行燃烧；气态热解产物d作为热解热源不够时，掺加天然气。

s5:热解炉燃烧产生的燃烧尾气e通入二燃室进行燃烧，燃烧生成燃烧烟气f,燃烧烟气f通入喷雾干化塔中作为热源。

根据本发明实施例的生化污泥处理方法，至少具有如下有益效果：

1.含水污泥在经过喷雾干化塔干燥转换成污泥固体颗粒a，干化速度快、热能利用效率高，密闭的干化塔负压操作，可以有效避免有废气扩散并改善操作环境。

2.生物有机质燃料与污泥固体颗粒a混合，代替煤、天然气作为燃料使用，在后续的步骤中，对热解的气体热值有提升，同时可以增大热解固体的表面积，有利于污泥的热解。

3.污泥中的有机质在热解炉中进行无氧分解、还原反应等，硫、重金属等多被固定在固态热解产物c中，有毒的重金属六价铬可转化成无毒的三价铬，并有效控制二噁英、氮氧化合物的生成。

4.气态热解产物d中含有大量的可燃气体，回流入热解炉中作为热解炉的热源，天然气作为补充热源在热解产物d不能满足热解温度时添加或启动初期时使用，以达到节能的目的。

5.气态热解产物d燃烧后产生的尾气e通入二燃室进行燃烧，将尾气e未充分燃烧的有毒有害气体充分燃烧，而燃烧产生的燃烧烟气f，通入喷雾干化塔中作为热源，达到节能的目的。

6.固态热解产物c可以作为炭基材料废物利用，用于混配营养土、也可作为水泥、黏土砖的添加料等等，提高了污泥处理的经济效益，降低综合处理成本。

根据本发明的一些实施例，所述喷雾干化塔包括塔体，所述塔体的上部设有热风进口，所述燃烧烟气f由所述热风进口通入，所述塔体的下部设有出料口，所述塔体上部设有污泥进料管，所述污泥进料管的出料管口设有污泥雾化器，污泥与热风向下并流，对污泥进行脱水干燥，即同向并流喷雾干燥。

根据本发明的一些实施例，所述步骤s5中，还包括尾气处理步骤s51，将所述喷雾干化塔中的烟尘引入尾气净化系统中处理。

根据本发明的一些实施例，所述步骤s4中，所述热解燃烧室燃烧后的燃烧烟气回流到热解室对污泥进行高温热解。

根据本发明的一些实施例，所述烟尘净化系统包括依次设置的除尘器、脱硫设备、脱白设备和排气设备，所述喷雾干化塔中产生的烟尘依次经过除尘器、脱硫设备、脱白设备后经过排气烟囱排放。

根据本发明的一些实施例，所述烟尘净化系统还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器往尾气中通入臭氧，以进行氧化反应。

根据本发明的一些实施例，所述脱硫设备为二级脱硫塔。

根据本发明的一些实施例，所述步骤s5中，往二燃室中补入可燃气体和新风。

根据本发明的一些实施例，步骤s4中，气态热解产物d作为热解燃料不够时，补入天然气。

根据本发明的一些实施例，所述步骤s2中，生物质燃料为秸秆，秸秆经过粉碎机粉碎，在混料机中与污泥固体颗粒a混合。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例中生化污泥处理方法的流程图；

图2是污泥在喷雾干化塔中干燥脱水的示意图。

附图标记：

污泥储池100、喷雾干化塔200、塔体210、热风进口211、出料口212、热解炉300、二燃室400、污泥进料管500、污泥雾化器510、除尘器610、脱硫塔620、脱白设备630、排气设备640。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1所示，生化污泥处理方法，包括以下步骤：

s1：污泥干化，将污泥储池100中的含水污泥通入喷雾干化塔200中，将含水污泥干化成污泥固体颗粒a；

s2:将污泥固体颗粒a与生物质燃料混合，获得污泥-生物质燃料的混合物b；

s3:将混合物b送入热解炉300进行热解，生成热解产物，热解产物包括固态热解产物c和气态热解产物d；

s4:固态热解产物c进入出料仓排出，气态热解产物d作为热解炉300的燃料进行燃烧；

s5:步骤s4中，热解炉300燃烧产生的尾气e进入二燃室400进行燃烧，燃烧生成燃烧烟气f,燃烧烟气f通入喷雾干化塔200中作为热源。

污泥储池100中的污泥经过提升被送入喷雾干化塔200喷雾干化，转化成污泥固体颗粒a。污泥在喷雾干化塔200中的干化速度快、强度高，在密闭的喷雾干化塔200中处理，有利于对产生的有害气体进行处理。

之后，采用生物有机质燃料与污泥固体颗粒a混合，生物有机质燃料代替煤、天然气作为燃料使用，在后续的步骤中，对热解的气体热值有提升、混合后，可以增大热解固体的表面积，有利于污泥的热解。

热解过程及相关的产物：

有机固体废物在无氧和缺氧的环境下，加热分解过程中，大分子键断裂、异构化和小分子聚合。

有机固废→气体h2/ch4/co/co2+液体有机酸、芳烃、焦油+固体(炭黑、灰)；

纤维素分子裂解：

3c6h10o5→8h2o+c6h8o(可燃油)+2co+2co2+ch4+h2+7c

无机物热分解,如：

feoh3→fe3o4+ho2

caco3→cao+co2

······等。

从上述反应我们可以看到，混合物b在经过热解炉300的时候，在缺氧环境中，硫、重金属等大多被固定在固态热解产物c中。而且由于是进行的还原反应，重金属中有毒的六价铬可在无氧的还原环境中转化成无毒的三价铬，可有效避免有毒物质的生成。

相对于直接污泥直接燃烧，可有效的控制二噁英、氮氧化合物的生成。热解反应过程中产生的气体少，且产生的气体作为燃料燃烧，极大的降低了热解气的处理难度。

而热解过程中产生的固态热解产物c可以作为废料炭基材料、营养土混合配材料、水泥、黏土砖的添加料等，提高了污泥处理的经济效益，降低综合处理成本。

热解过程中产生的气态热解产物d含有大量的可燃气体，重新流入热解炉中，作为热解炉300的热源，可以减少热解炉300中天然气等燃气的使用量，达到节能的目的。

气态热解产物d燃烧后产生的尾气e中不可避免的会含有未充分燃烧的有机气体、将尾气e通入二燃室400进行燃烧，进一步的除去未充分燃烧的有毒有害气体。

尾气e经过二燃室400燃烧生成燃烧烟气f，燃烧烟气f含有大量的热量，可以作为热风通入喷雾干化塔200中作为热源，达到节能的目的。

在本发明的一些实施例中，喷雾干化塔200包括塔体210，塔体210的上部设有热风进口211，燃烧烟气f由热风进口211通入，塔体210的下部设有出料口212，塔体210上部设有污泥进料管500，污泥进料管500的出料管口设有污泥雾化器510，污泥与热风向下并流，对污泥进行脱水干燥，即同向并流喷雾干燥。

在本实施例中，污泥和热空气从塔体210的顶部进入，污泥在经过污泥雾化器510变成小颗粒状，污泥在下落过程中，吸收高温空气的热量，水分迅速蒸发，热空气的温度急剧下降，干化的速度快，最终获得的产品温度低。

在本发明的一些实施例中，步骤s5中，还包括烟尘处理步骤s51，将喷雾干化塔200中的尾气引入尾气净化系统中处理，生成的有毒有害气体被导入尾气净化系统中处理，减少有毒有害气体的排放。

烟尘净化系统包括依次设置的除尘器610、脱硫设备、脱白设备630和排气设备640，喷雾干化塔200中产生的烟尘依次经过除尘器610、脱硫设备、脱白设备630后经过排气设备640排放。烟气依次经过除尘器610除尘、脱硫设备脱硫、脱白设备630除雾后在排出。烟尘净化系统设置的引风机有助于烟尘沿着通道流动。

烟尘净化系统还包括臭氧发生器，臭氧发生器往烟尘中通入臭氧，以进行氧化反应。烟尘中含有一些无充分氧化的化合物，如co、氮氧化合物、臭气，通过充入臭氧，对其进行氧化，氧化成无害的气体，已达到消除有害气体和除臭的作用。

脱硫设备为二级脱硫塔620。满负荷运行下，连接脱硫塔进行洗涤、脱酸后产生的废液排入污水处理厂，或者直接外排。

在本发明的一些实施例中，步骤s2中，生物质燃料为秸秆，秸秆经过粉碎机粉碎，在混合机中与污泥固体颗粒a混合。秸秆具有量大，易得的特点，回收秸秆也有助于，农村推动秸秆禁止焚烧，降低秸秆直接焚烧引起的环境污染问题。

在本发明的一些实施例中，步骤s4中，气态热解产物d作为热解燃料不够时，需要补入天然气。

当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。