[發明專利]利用微波和低溫煙氣配合加熱干化污泥的處理方法

無效

• 申請號: 200710074550.8
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101100344A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 郭銀飛
• 申請（專利權）人: 郭銀飛
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/18;C02F11/00
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技術領域

本發明涉及環保技術領域，特別是涉及利用微波干燥和鍋爐低溫煙氣余熱干化污泥的方法。

背景技術

隨著經濟的發展和生活水平的提高而不斷增加的城市生活污水和工業廢水，經過污水處理廠的凈化處理，在達到國家污水排放標準后排放，污泥的產生量也將大量增加，并將污水中的大部分污染物都轉移到污泥中。這些污泥共同特性是有機物含量高，顆粒細，呈絮狀膠體結構，具有高親水性，但脫水性能差，含有大量的細菌、病原體，某些工廠污泥甚至含有重金屬。

污泥產量巨大，堆放或填埋風險大，處理和處置費用高，還對環境造成重大的污染和破壞，因而如何對污泥進行無害化、減量化和資源化處理，并安全、經濟、科學地利用污泥已成為重要的研究課題。而目前污泥的處理處置方法主要有衛生填埋、焚燒、堆肥和制造建材等，這些方法都必須經過污泥減量化干化處理過程，即除去污泥中的水分，降低污泥含水率。由于從污水處理廠經過機械壓濾的污泥含水率一般在76％左右，要將污泥的含水率降到40％以下，需要消耗大量的能源，從而使污泥干化的成本大大提高。

利用微波加熱則屬于內部加熱方式，電磁能直接作用于介質分子轉換成熱，且透射性能使物料內外介質同時受熱，不需要熱傳導，而內部缺乏散熱條件，造成內部溫度高于外部的溫度梯度分布，形成驅動內部水分向表面滲透的蒸汽壓差，加速了水分的遷移蒸發速度。

現有的中國專利申請號為200410083830.1的“一種污泥干化、資源化工藝”提供了將微波技術、好氧發酵技術及熱泵干燥技術優化組合的干化工藝，但耗電量達到450kwh/T以上，按0.8元/kwh計算，污泥的處理成本達到360元/噸以上；而浙江大學翁煥新發明的利用煙氣余熱干化污泥的系列發明專利(專利申請號為200510048978.6等)，主要利用溫度為150℃以上鍋爐煙氣余熱進行干化和消毒，但現有熱電廠鍋爐煙氣余熱溫度隨著工藝技術的改進已逐步降低到138℃以下。

如何既能利用微波的干燥特性，又能有效地利用138℃以下煙氣余熱，使污泥的處理成本合理降低是本發明的考慮思路。

發明內容

本發明的目的是針對污泥干化處理過程中的不同階段的不同含水特性，交替利用微波干燥技術和煙氣余熱利用技術進行污泥干化，提供一種有效利用各種資源的低成本污泥干化工藝。

本發明的技術方案：

一、通過現有的機械脫水裝置將污泥中的間隙水和毛細結合水等明水去除，使污泥的含水率降到76％～78％左右。

二、將溫度為138℃以下低溫鍋爐煙氣，用引風機送到第一和第二旋轉干燥窯中，而經過機械脫水后的含水率為76％～78％(溫度約20℃～30℃)的污泥，送入第一旋轉窯中升溫至70℃～75℃左右，此階段煙氣的使用量約8800～10000m³/小時。

三、將溫度達到70℃～75℃的污泥通過微波加熱系統，利用微波加熱1～3分鐘左右，讓污泥內部細胞壁破裂，使水滲出至表面，將最難除去的污泥內部結合水(細胞水)變為容易除去的外部液體，同時對污泥進行殺菌和消毒預處理。這時污泥的含水率降低到75％以下。

四、然后再次采用機械脫水裝置進行深度擠壓脫水，將污泥中經破壁處理后產生的細胞水除去，使污泥中的含水率降至60％～65％。

五、此時脫水污泥會主要以不規則的形態凝結在一起，為了圓滿地處理，對污泥進行破碎并不斷進行攪拌處理，增加污泥的接觸空隙率，使含水率減量及體積的減少比率明顯增加。

六、將經過第五階段粉碎后的污泥送入第二旋轉干燥窯中進行干化處理，并利用煙氣100℃～138℃之間的熱量烘干污泥，提供污泥干化的煙氣量保持在40000～50000m³/小時，使污泥的含水率降低到40％左右。

七、將經過上述階段干化后的污泥投入篩分裝置，將粒徑大于8mm和粒徑小于1mm的污泥顆粒回流，送回步驟一或五中重新使用。

本發明的有益效果是：

(1)在污泥處理過程中，針對不同階段的不同特性采用不同的干化技術，既充分利用廢熱資源，降低能耗，又利用微波技術，提高處理效率。