[發明專利]一種生活污泥無害裂解碳化處理工藝

無效

• 申請號: 200810204481.2
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN101746939A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 陳鴿飛;孫勇偉
• 申請（專利權）人: 上海蓮花環保科技有限公司
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;C02F11/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明是涉及一種生活污泥無害裂解碳化處理工藝，屬于能源環保技術領域。

背景技術

由于生活污泥的焚燒是氧化過程，無論是在有氧或貧氧狀態，其焚燒過程都會產生可怕的有害物質，嚴重地危及和破壞人類的生存環境和健康。而污泥的無氧裂解碳化技術是通過有效阻斷生成有害物質的外部必要條件，利用有機物分子會受熱分解的不穩定特性，在設定的溫度條件和密閉環境下，將生活污泥中的各類有機物質裂解碳化成有使用價值的燃氣和單質碳，從而使人們能用無害化的技術處理方式，來達到和實現對生活污泥的資源化再生利用的目的。但實現生活污泥無害裂解碳化處理的技術難點主要有：

a)處理系統的隔、排氧技術

要確保處理系統內絕對無氧是相當困難的，除了要求系統設備能密閉隔氧外，還必須配有能脫除物料內夾帶氧的工藝技術手段及過程。必須注意的是：系統內有氧的存在不單是會影響到處理結果的無害化指標，而且還會嚴重地涉及到整個系統的生產安全和設備系統的可靠性問題。

b)對生活污泥的脫濕技術

由于在原生的生活污泥中帶有大量的水份，其的存在將嚴重地影響到系統的熱效果和生產過程的能源平衡。

c)系統內固體物料的流動技術

生活污泥在處理過程中的物態漸變性特征構成了其在系統中流變過程控制上的困難，影響處理系統的連續化生產。

d)過程加熱技術

生活污泥的半固態特性制約著系統的加熱效果和直效性。

發明內容

本發明的目的是旨在提供一種生活污泥無害裂解碳化處理工藝，以解決上述現有技術所存在的缺陷和難題。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的生活污泥無害裂解碳化處理工藝，具體步驟如下：將經過簡單的前級預混靜置處理后的生活污泥通過專用輸送機械送入特殊脫水設備中進行預脫水；將經預脫水處理后的半干污泥送入熱風造粒系統進行成型脫濕造粒；將成型后的污泥顆粒經輸送系統送入高位釜進行再脫濕處理；將經預干處理后的生活污泥通過回轉輸送器導入預反應釜進行預反應；將經預反應后的污泥再通過輸送控制器導入預裂解氣化釜與特殊配置的TCS助劑進行預裂變反應；將經預熱裂變預反應后的物料導入終裂解釜進行全碳化反應；完全反應后的固相碳化物通過排料器排出系統后收集存放，污泥裂解產生的氣相物通過氣相冷凝分離系統分離后，將不凝相的可燃氣導入氣柜并作為系統的熱源儲存，可冷凝相通過中水系統集中處理。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1)可實現生產過程的無害化和零排放

由于無氧裂解過程進行的僅是各類有機物分子的斷鍵反應，無氧條件避免了處理過程中高有害物質的生成可能。本發明工藝的加熱源是3個碳以下的可燃潔凈氣體，其燃燒結果不會產生有害氣體排放，屬潔凈生產范疇。

2)可實現生產過程的自能化和低消耗

由于本發明工藝的熱源選用燃氣，污泥自身所產生的氣化物除了可滿足處理系統的熱源需要外，還可有部分富裕氣可用于燃氣發電以滿足處理系統的動力需求。因此整個處理過程完全可實現能源自給，不需再消耗其他資源。

3)可實現資源再生和基礎能源物質再循環

由于生活污泥中含有大量微生物肌體有機物，通過裂解碳化處理后，這些有機體已全部分解轉化成單物質的初始狀態，該類單物質應具備或可成為進入自然界生命物質再循環的有條件基礎源物質。

4)可實現生活污泥處理的社會低成本投入和便利化操作

由于本發明工藝簡單，工況要求低，不需消耗其他資源，因此在建設投資和生產處理成本上都要遠低于現有的污泥焚燒技術和污泥固化填埋技術，具有簡便和經濟可行優勢，且其獨有的潔凈無害化處理結果，更適宜于未來大規模的推廣應用。

5)可實現節能減排和自然界物質循環

由于本發明工藝除了自身要消耗掉污泥中的部分碳源外，生活污泥中的殘留部分碳源都被以固態碳的可見形式被收集了下來，若按焚燒技術處理，這些碳都將被排到大氣環境中；若與填埋技術相比，這些碳中的大部分都將變成甲烷氣排入環境中。因此，其對環境的減排效果巨大。另外，本處理結果所得到的這些“可見碳”將可回到自然界的碳循環系統重新進入物質生命循環。

附圖說明

圖1為本發明的生活污泥無害裂解碳化處理工藝流程示意圖。

具體實施方式

如圖1所示：本發明的生活污泥無害裂解碳化處理工藝，具體步驟如下：將經過簡單的前級預混靜置處理后的生活污泥通過專用輸送機械送入特殊脫水設備中進行預脫水；將經預脫水處理后的半干污泥送入熱風造粒系統進行成型脫濕造粒；將成型后的污泥顆粒經輸送系統送入高位釜進行再脫濕處理；將經預干處理后的生活污泥通過回轉輸送器導入預反應釜進行預反應；將經預反應后的污泥再通過輸送控制器導入預裂解氣化釜與特殊配置的TCS助劑進行預裂變反應；將經預熱裂變預反應后的物料導入終裂解釜進行全碳化反應；完全反應后的固相碳化物通過排料器排出系統后收集存放，污泥裂解產生的氣相物通過氣相冷凝分離系統分離后，將不凝相的可燃氣導入氣柜并作為系統的熱源儲存，可冷凝相通過中水系統集中處理。