[發明專利]城市污泥的焚燒處理方法及其裝置

無效

• 申請號: 200910026527.0
• 申請日: 2009-05-11
• 公開（公告）號: CN101551108A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 肖睿;陳良勇;章名耀
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F23G7/00
• 分類號: F23G7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 馮 慧

技術領域

本發明涉及污泥的資源化處理方法，具體是將含水污泥與煤粉、水混合制成污泥水煤漿，并將污泥水煤漿直接泵送至燃燒裝置來焚燒處理污泥的方法。

背景技術

隨著社會經濟和城市化的發展，使城市污水和工業廢水的生產量不斷增加，廢水持續大量排入江、河、湖、海，造成了水體的嚴重和普遍污染。污水處理及再生利用已成為改善環境和節水、實現可持續發展的重要工作，而處理城市污水和工業廢水所產生的污泥量正在急劇增加。據統計，截止到2005年底，全國已有城市污水處理廠780余座，城市污水處理能力達每天7600萬噸，城市污水處理率為52％，每年產生的干污泥約300萬噸。污泥中含有覆蓋面很廣的各類污染物，包括各種重金屬、毒性有機物、大量的致病微生物以及一般的好氧性有機物和植物養分等，如果處置不當，將會引起嚴重的二次環境污染。目前，國內外常用的污泥處置方法主要有填埋、海洋傾倒、堆肥和焚燒。與其他方法相比，以焚燒方法為核心的污泥處置方法是一種較為徹底的處理方法，可以使污泥量由大量減為很少、很穩定的灰塵，高溫使有機物質被炭化，破壞有毒物質，殺死病原體。另外，污泥中含有大量的可燃成分，干基的熱值在10MJ/kg～20MJ/kg，完全可通過焚燒處理方法實現污泥的減量化、無害化，同時達到污泥熱值的回收利用。但污泥與煤等常規燃料又有很大區別，熱值相對較低、含水量大、成份復雜，如何清潔、高效、合理地處置污泥已受到人們的高度關注。

在污泥焚燒方法中，一類是將脫水污泥直接送入焚燒爐焚燒，另一類是將脫水污泥干化后再焚燒。污泥的含水率一般大于95wt％，經過脫水后的污泥含水率仍然高于75wt％，因此，第一類方法中，需要加入輔助燃料，這導致整個燃燒效率和熱效率低下。在第二類方法中，除去脫水工藝外，還要進行干化處理，但干化的工藝流程較為復雜，熱介質與干燥污泥要進行分離，干燥排出的廢氣除要回收熱量外，還要經過無害化處理后排放，這都給設備運行和管理帶來很大麻煩。在后續的焚燒工藝中，多采用專用的循環流化床鍋爐，雖然技術相對成熟，但整個鍋爐系統較為復雜，輔助設備多，對運行和管理要求高。以上污泥焚燒工藝在發達國家得到了廣泛應用，在國內由于一次性投資高、處理成本大和匯報率低等問題一直未得到廣泛應用。發展適合我國國情、工藝技術可靠、投資成本小、建廠靈活的新型污泥資源化綜合利用工藝技術成為迫切需要。

發明內容

為了克服常規污泥焚燒方法中工藝復雜、污泥干燥過程中能量消耗大的缺點，本發明提供了一種城市污泥的焚燒處理方法及其裝置，能夠較大幅度地減少制漿和運行成本、充分回收污泥熱值，實現煙氣的低污染排放和灰渣的綜合利用。

技術方案：用于制漿的煤粉平均粒徑在75μm～90μm范圍內，煤粉由磨煤制粉系統的儲粉倉出來后，與僅經過重力濃縮的含水率95wt％的城市污泥、水按質量比60∶25∶15的比例連續加入攪拌罐，加料過程中保持攪拌，使初步制成的污泥水煤漿混合較為均勻，并經過初次過濾后用第一螺桿泵連續送入儲存罐。在儲存罐中，始終保持攪拌狀態，獲得均勻混合、性質穩定的成品污泥水煤漿，經過二次過濾后，用第二螺桿泵把污泥水煤漿加壓送至霧化噴嘴，使霧化噴嘴前的污泥水煤漿壓力達到0.5Mpa-0.7Mpa，經過霧化噴嘴后使污泥水煤漿呈霧化狀態射入燃燒室內腔進行燃燒，與此同時，送入一次風和二次風，在燃燒室內腔內，污泥水煤漿實現著火和分級燃燒，生成的高溫煙氣先后經過余熱鍋爐、布袋除塵器實現熱量回收、除塵后排入大氣，生成的灰渣回收利用作建筑材料。正常運行狀態下，攪拌罐和儲存罐的攪拌葉輪轉速保持30轉/分鐘；用于霧化的壓縮空氣壓力選用0.7Mpa-0.9Mpa，風速50m/s-60m/s。一次風速選用100m/s-120m/s。二次風速選用25m/s-30m/s。過量空氣系數1.2，壓縮空氣、一次風和二次風比例為5∶65∶30。

所述的城市污泥的焚燒處理方法使用的裝置，主要由磨煤機、儲粉倉、攪拌罐、第一過濾器、第一螺桿泵、儲存罐、第二過濾器、第二螺桿泵、燃燒室、余熱鍋爐、布袋除塵器組成，磨煤機與儲粉倉連接，儲粉倉與攪拌罐連接，攪拌罐與第一過濾器連接，第一過濾器與第一螺桿泵連接，第一螺桿泵與儲存罐連接，儲存罐與第二過濾器連接，第二過濾器與第二螺桿泵連接，第二螺桿泵與燃燒室連接，燃燒室和余熱鍋爐連接，余熱鍋爐和布袋除塵器連接，布袋除塵器上設有煙囪。

燃燒室為熱壁結構，主要由燃燒室內腔和外壁組成，在燃燒室的頂部設有霧化噴嘴，霧化噴嘴和燃燒室內腔聯通，燃燒室的上部設有點火槍，點火槍上分別設有燃氣進口和空氣進口，燃燒室下部設有二次風進口，燃燒室底部設有排渣管。