有机污泥处理方法与流程

本专利属于有机污泥处理技术领域，具体涉及一种有机污泥的处理方法及处理装置。

背景技术：

污水处理过程中会产生大量污泥，污泥中含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、致病微生物、合成有机物及重金属离子等。因此污泥需要及时的处理和处置，使污泥中的有毒有害物质得到稳定的处理或利用；使有用的物质能够得到综合利用，变害为利。

现在对于污泥的处理主要为卫生填埋、堆肥及焚烧等方式，使污泥尽可能的达到减量、稳定、无害化及综合利用。采用卫生填埋处置污泥其简便且处置量大，但填埋场地选址困难、占用大量土地资源及成本高，更会造成对土壤、大气及水体的二次污染；而污泥堆肥一般农用为主，具有投资少、能耗低及运行费用低等优点，并且可以作为农用肥料及土壤改良剂，但污泥中含有大量的有毒有害物质及重金属离子会污染土壤和水体；污泥焚烧会使有机物氧化，有效的杀害病原体，最大限度减少污泥体积，但在焚烧前需进行脱水处理，而且焚烧时还需要很高的热值，会产生二氧化硫、二噁英等有害气体，污泥中的重金属也会随着烟尘扩散而污染空气，并且焚烧成本高。

因此，急需找到一种有机污泥的处理方法及处理装置。

技术实现要素：

本专利的目的是为了克服现有的技术不足而提供一种具有不产生二噁英、固化重金属、高能量利用率及低能量损失的优势，可高效地处理污泥的有机污泥处理方法。

本发明所述的有机污泥的处理方法，使用有机污泥热解炉，该有机污泥热解炉的炉体内有上下多个热解室，各热解室均包括互相独立不连通的燃气加热通道和污泥通道，各热解室、各燃气加热通道和各污泥通道均首尾相联通形成s形；位于最上方的第一热解室内的第一污泥通道一端开有进料口，位于最下方的最后一个热解室内的最后一个污泥通道一端开有出料口；第一热解室内的第一燃气加热通道一端开有出气口；各燃气加热通道内均设置有燃烧头，燃烧头与天然气供气管路、空气供气管路相通；各污泥通道的内上方与热解气管路的入口相通，热解气管路的出口与设置在最后一个热解室中的最后一个燃气加热通道内的热解气燃烧头相通，热解气燃烧头还与空气供气管路相通；各污泥通道内设置将从进料口投入的污泥向出料口推动的螺旋推进器；

有机污泥由进料口进入热解炉，在30分钟-120分钟内经各热解室热解后由出料口排出；有机污泥热解产生的热解气送入热解气燃烧头与空气混合后燃烧；天然气和空气在各燃烧头混合后燃烧；从上到下各热解室内的温度逐渐升高，第一热解室内温度80-120℃，最后一个热解室的温度630-680℃；燃气加热通道内的高温气体和污泥通道内的有机污泥流动方向相反。

作为对上述的有机污泥的处理方法的进一步改进，从上到下共四个热解室，其温度分别控制在100℃、300℃、450℃、650℃；有机污泥在热解炉内的停留时间控制在45分钟。

作为对上述的有机污泥的处理方法的进一步改进，污泥通道内的污泥上方的热解腔内气体流速在5m/s以下。

作为对上述的有机污泥的处理方法的进一步改进，出气口连接风机对燃气加热通道抽风，整个设备保持微负压运行。

作为对上述的有机污泥的处理方法的进一步改进，有机污泥经切条或造粒后送入进料口。

作为对上述的有机污泥的处理方法的进一步改进，送入进料口的有机污泥含水率不超过25%。

作为对上述的有机污泥的处理方法的进一步改进，热解气管路位于炉体内部。

作为对上述的有机污泥的处理方法的进一步改进，最后一个燃气加热通道内设置将最后一个燃气加热通道分隔成相通的左燃烧室和右燃烧室的内竖板，右燃烧室与倒数第二个热解室内的倒数第二个燃气加热通道相通；热解气燃烧头位于左燃烧室内，右燃烧室设置有燃烧头。

本专利与现有的技术相比具有下列优点：我们知道，二噁英的生成条件为基本元素或前驱物、一定温度、金属催化剂和氧气存在。对于本专利，由于热解过程是在缺氧条件下还原气氛中反应，可以使重金属还原，缺少了二噁英生成的多项条件。污泥经热解后，重金属都富集在固态含碳量较高的残留物中，形态发生显著变化，可交换态比例降低，残渣态比例增加，降低了重金属的浸出毒性。

热解气原位焚烧利用热量，不但使得热解气经过了自燃烧和焚烧处理，得到了彻底净化，且与污泥逆向流动，热量充分利用，排气热量低，排出尾气可用于污泥进一步干燥。

因此，本专利的一种有机污泥的处理方法和装置（有机污泥热解炉），能裂解有毒有机物，具有不产生二噁英、固化重金属、高能量利用率及低能量损失的优势，可高效地处理污泥，使污泥处置实现资源最大化利用。

附图说明

图1是有机污泥热解炉示意图；

图2是图1的左视示意图。

具体实施方式

参见图1、2所示的有机污泥热解炉，在炉体100内有上下四个热解室：第一热解室1、第二热解室2、第三热解室3、第四热解室（最后一个热解室）4。第一热解室1与第二热解室2之间、第二热解室2与第三热解室3之间、第三热解室3与第四热解室4之间分别以第一隔板11、第二隔板12、第三隔板13分隔。

第一隔板11的右端、第三隔板13的右端与炉体内壁之间分别有第一间隙21、第三间隙23，第二隔板12的左端与炉体内壁之间有第二间隙22。

第一热解室1、第二热解室2、第三热解室3、第四热解室4分别包括互相独立不连通的第一燃气加热通道31和第一污泥通道41、第二燃气加热通道32和第二污泥通道42、第三燃气加热通道33和第三污泥通道43、第四燃气加热通道34和第四污泥通道44。

位于最上方的第一热解室内的第一污泥通道41左端上部开有进料口51，第一污泥通道41右端下部与第二污泥通道42右端上部通过穿过第一间隙21内的第一短竖管61相通，第二污泥通道42左端下部与第三污泥通道43左端上部通过穿过第二间隙22内的第二短竖管62相通，第三污泥通道43右端下部与第四污泥通道44右端上部通过穿过第三间隙23内的第三短竖管63相通，位于最下方我们的第四热解室内的第四污泥通道44左端下部开有出料口52。第一污泥通道41、第三污泥通道43内设置转动时将有机污泥从左向右推的螺旋推进器401，第二污泥通道42、第四污泥通道44内设置转动时将有机污泥从右向左推的螺旋推进器402。

第一燃气加热通道31的左端上部开有出气口7，出气口连接对燃气加热通道抽风的风机。第一燃气加热通道31的右端下部通过第一间隙21与第二燃气加热通道32的右端上部相通，第二燃气加热通道32左端下部与第三燃气加热通道33左端上部通过穿过第二间隙22相通。第四燃气加热通道34内设置将其分隔成相通的左部的左燃烧室341和右部的右燃烧室342的内竖板343，第三燃气加热通道33右端下部与右燃烧室342右端的上部通过穿过第三间隙23相通。

第一燃气加热通道31、第二燃气加热通道32、第三燃气加热通道33、第四燃气加热通道34等各燃气加热通道相连通。

第一污泥通道41、第二污泥通道42、第三污泥通道43、第四污泥通道44等各污泥通道相连通。但燃气加热通道与污泥通道相互独立不连通。

第一燃气加热通道31、第二燃气加热通道32、第三燃气加热通道33、右燃烧室342内均设置有燃烧头8。燃烧头8与天然气供气管路81、空气供气管路82相通。

各污泥通道的内部上方与位于炉体内的热解气管路9的入口相通，热解气管路9的出口与设置在左燃烧室341内的热解气燃烧头10相通，热解气燃烧头10还与空气供气管路82相通。

一种有机污泥的处理方法，其过程是：

有机污泥经切条或造粒后由进料口进入热解炉，经第一热解室1、第二热解室2、第三热解室3、第四热解室4充分热解后由出料口排出；

燃气加热通道内高温气体和污泥通道内的有机污泥等物料逆流反向流动；

污泥通道内的有机污泥等物料由螺旋推进器推进，各推进器可分别控制推进速度，并利用各污泥通道容量可分别控制污泥在不同段的停留时间；

各热解室温度分别控制在100℃-650℃，总停留时间控制在30分钟-120分钟；

通过控制各污泥通道内的污泥上部腔体体积及进料量，控制热解气总产量，保证污泥通道内上部的热解腔内气速在5m/s以下，并由于切条或造粒可进一步提高起尘临界风速，通过控制热解气含尘量降低，为后续燃烧提供条件；

各燃气加热通道内分别设置燃烧头，可以依据物料不同特性，设置各段的不同温度，控制热解过程；

出气口连接抽气风机，整个设备保持微负压运行。

热解气管路位于热解炉的炉体的保温层内，由炉体保持热解气管路温度≥300℃，使得产生的少量焦油保持液态和气态，直接进入位于左燃烧室341内的热解气燃烧头燃烧后回收热量。热解气经原位焚烧后，进入分隔的右燃烧室342，由天然气进行再次焚烧净化后进入各热解室，提供所需热量，并保证热解气达标排放。

本专利中的有机污泥的处理装置，它是将热解炉分割成4个热解室，进料口与出气口在同一侧位于第一热解室1上方，出料口与两个空气供气管路、一个天然气供气管路等三个导气管在第四热解室4下方，空气和天然气分别从第四热解室4下方输入。

实施例1：

经切条或造粒后含水率25%的有机污泥由进料口进入热解炉，经四个热解室充分热解后由出料口排出。

污泥通道由螺旋推进器推进，各组推进器可分别控制推进速度，利用通道容量可分别控制污泥在不同段的停留时间，有机污泥总停留时间控制在45分钟。

各热解室分别设置燃烧头，可以依据物料不同特性，设置各段的不同温度，控制热解过程；第一热解室1、第二热解室2、第三热解室3、第四热解室4温度分别控制在100℃、300℃、450℃、650℃。

热解气管路位于热解炉保温层内，由炉体保持管路温度350℃，使得产生的少量焦油保持液态和气态，热解气直接进入热解室4燃烧后回收热量。

经热解后的污泥减重达80%，热解产物以炭和无机物为主，能量基本上自给，仅由天然气补充少量热量。