[發明專利]沸騰爐與熱電廠煙氣余熱結合的污泥干化方法與設備系統

無效

• 申請號: 200910026117.6
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN101538110A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 李維群;張志斌
• 申請（專利權）人: 南京大學亞光工業技術有限公司
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 栗仲平

技術領域

本發明涉及一種污水處理污泥的干化方法，具體涉及一種沸騰爐與熱電廠煙氣余熱結合的污泥干化方法，以及這種方法所使用的設備系統。

背景技術

近年來，我國污水處理廠的建設速度較快，已經形成一定規模。在政策拉動下，各地方政府和企業在污水處理廠建設上也表現積極，但是多年來的投資基本上都沒有涉及污泥處理，以至于污泥在沒有得到妥善處置的情況下，導致二次污染，使污水處理在某種程度上失去意義。據不完全統計，目前全國城市有污水處理廠近883座，城市污水集中處理率為49.6％左右，縣城有污水處理廠近323座，縣城污水集中處理率為17.6％左右，年產生含水濕污泥在1500萬噸以上。而根據國家“十一五”規劃，我國將新增日污水處理能力4500萬噸，城鎮污水集中處理率將達70％，由此帶來的污泥處理處置問題將更為嚴峻和迫切，若污泥得不到處理，就將變成一次污染大轉移，再次污染土壤、水源甚至食物鏈；如果在污泥污染環境后再進行二次治理，經濟成本將更加昂貴，技術難度也更大。

污水和污泥是解決城市水污染問題同等重要又緊密關聯的兩個系統。污泥處理處置是污水處理得以最終實施的保障。在發達國家，污泥處理處置是極其重要的環節，其投資約占污水處理廠總投資的50～70％。而我國早期的污水處理廠，由于沒有嚴格的污泥排放監管，普遍將污水和污泥處理單元剝離開來，為了追求簡單的污水處理率，盡可能地簡化、甚至忽略了污泥處理處置單元；有的還為了節省運行費用將已建成的污泥處理設施長期閑置，甚至將未做任何處理的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放，致使許多大城市出現了污泥圍城的現象并已開始向中小城市蔓延，給生態環境帶來不容忽視的安全隱患。

目前，我國雖然對污泥問題開始關注，但仍然停留在技術層次。從技術上看，實現污泥無害化處理是可行的，當前的問題并不是污水處理廠不愿意處理污泥，而的確是心有余而力不足。國內大城市的污泥多為焚燒，采用引進國外技術，投資大、運轉費用高的問題很難解決，中小城市難以承受，焚燒給大氣環境帶來污染和焚燒灰渣仍需要處置。部分地區希望將污泥作為肥料用于農業或綠化，但污泥中所含的重金屬和有機污染物限制了污泥的土地利用。污泥的直接填埋既是對資源的嚴重浪費，也影響填埋場的使用，污泥的流變性使得填埋體變形和滑坡，污泥的高含水率大大增加了填埋場滲濾液處理量，還占用了很多的土地資源。開辟一條適合中國國情的、低成本的、高效規范化的污泥處理處置途徑已勢在必行。污泥的干化是實現污泥無害化、減量化、資源化的很好的選擇：污水處理廠產生的污泥通過機械脫水含水率降至80％左右，然后通過干化過程，使污泥含水率大幅度下，減小了體積，產品還可以資源化利用，安全、高效，投資和運行成本較低等。2009年初環保部公布了《2008年國家先進污染防治技術示范名錄》第5項：“城市污水處理廠污泥干化焚燒技術”，對污泥干化焚燒作了充分的肯定。

目前國內除已有個別污泥處理廠在運行的熱電廠煙氣余熱與外接熱源相結合的污泥干化處理系統(比較有代表性的是浙江大學開發的系統，如：利用煙氣余熱與外供熱源相結合的能源干化污泥方法、利用熱電廠煙氣余熱的串聯式污泥干化系統)，其方法主要是將含水率70～80％的污泥送入由沸騰燃煤爐提供熱源溫度為300～400℃的第一烘干機的進行第一階段的干化，去除總含水量的20～35％；從第一烘干機出來的污泥，通過冷卻輸送帶，經過切割粉碎，送入能源來自電廠煙氣余熱溫度為150～170℃的第二烘干機，進行第二階段的的干化，去除總含水量的15～25％；從第二烘干機出來的污泥含水率為15～30％，通過振動分級篩，將粒徑大于1mm的污泥進行資源化利用，小于1mm的污泥回流作為裹粉，防止污泥在設備中粘結。此方法相比某些國外技術已經非常適合我國國情，取得了一些成效，但其仍然存在設計不合理、熱能利用率不高、運行成本高、投資浪費等問題：

1、熱電廠鍋爐煙氣、沸騰爐提供煙氣的利用問題。污泥的干化最佳溫度一般為400℃左右，就是所謂的低溫干化。溫度太高了，很快使污泥表面快速干硬化，包含在里面的水分不易出來，還容易結快影響污泥在設備中的推進；溫度太低了，效率下降。上述現有的方法中，沸騰爐出來的煙溫常常可達到800℃甚至更高，如人為控制降為300～400℃，一是溫度難以控制，稍不注意就會超過；二是為了比較好的控制溫度，又會造成沸騰爐燃燒效率的下降。