[發明專利]流態化蓄熱式污泥低溫催化熱解方法及其裝置

無效

• 申請號: 201210153574.3
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN102643001A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 閆云飛;楊仲卿;張力;唐強;蒲舸;張杰;張磊
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;F27D17/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

技術領域

本發明涉及一種固體廢棄物低溫催化熱解方法及其裝置，尤其涉及一種流態化蓄熱式污泥低溫催化熱解方法及其裝置。

背景技術

污泥(Sewage?Sludge,SS)一般指在水處理過程中產生的，以及排水管渠中沉積的固體與水的混合物或膠體物，是一種由有機物質殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。隨著我國城市化和工業化進程加快，城市污水和工業污水排放量在不斷增加，據2010年中國環境狀況公報數據，每年產生污泥2200萬噸，其中80%未得到有效處理。由于污泥富集了污水中的污染物，含有大量的病毒微生物、寄生蟲卵、重金屬和二惡英、放射性核素等有毒害難降解物質，如果處理不當，將從空氣、地下水和食物鏈等方面威脅人類的生活。污泥已成為急需處理的難題，如何處理這些數量龐大的污泥，使其達到減量化、無害化、資源化的目的已成為我國乃至世界各國環保研究者深為關注的課題之一。從20世紀80年代末，歐美等國家發現污泥在農用、填埋、投海處理處置中存在諸多限制和不利因素后，污泥熱處理技術由于具有減容量大、處理速度快、可分解污泥中有害物質、可回收能量等優點日益受到重視。

污泥熱處理技術在技術可行性、環境相容性和經濟性方面均表現出較大的優勢，完全可以直接推廣應用。但做出這樣結論的前提是污泥已充分脫水和干燥，這就回避了污泥預處理工序所形成的能耗、成本、排放和技術問題。例如：在污泥的消化、調理過程中，要排放大量的NH₄、H₂S、CH₄、臭味等氣態污染物，從而對環境造成負面影響；在污泥的濃縮過程中，要消耗大量的藥劑和部分動力，增加了污水處理廠成本；在污泥的脫水過程中，則不僅存在大量的動力消耗，而且存在設備自動化程度低、維護工作量大、衛生風險高的問題，其經濟成本也不可低估；在污泥的干燥過程中，不僅能耗和成本更高，而且產出的惡臭氣體很難處理；此外，污泥處理設施的占地和投資等問題，實際上都沒有解決好。??

發明內容

????針對現有技術中存在的上述不足，本發明的目的之一在于提供了一種以實現污泥的能量和資源的高效利用和環境保護的流態化蓄熱式污泥低溫催化熱解方法。

本發明的目的之二在于提供一種以實現污泥的能量和資源的高效利用和環境保護的流態化蓄熱式污泥低溫催化熱解裝置。

本發明的目的之一是通過以下技術方案實現的：

流態化蓄熱式污泥低溫催化熱解方法，包括如下步驟：

A、污泥熱解產氣：向預熱干燥室內加入污泥，污泥在預熱干燥室內設置的均料葉片的轉動作用下，將污泥均勻地分布在篩板上，通過篩板上的篩孔進入污泥催化熱解反應室內，在污泥催化熱解反應室內壁面上的Na₂CO₃或K₂CO₃熱解催化劑作用下發生低溫熱解反應，熱解反應后的污泥形成熱解產品，熱解產品通過卸料口進入卸料室內；

B、熱解氣體回收循環利用：在污泥催化熱解反應室內熱解產生的熱解氣體，首先進入預熱干燥室內對污泥進行干燥，然后進入一級空氣預熱器與空氣管道中的空氣進行熱交換，換熱后的熱解氣體進入冷凝器換熱冷卻，再進入氣液分離器進行分離液體，分離出來的液體進入油水分離器，得到焦油；氣液分離器內分離出來的氣體在風機Ⅱ的驅動下進入流態化蓄熱燃燒室，流態化蓄熱燃燒室中產生的煙氣由排煙管道排出；

C、燃燒廢氣余熱利用：經一級空氣預熱器出來的空氣與排煙管道排出的煙氣在二級空氣預熱器換熱后，換熱后的空氣在風機Ⅰ的驅動下，進入風室；風室內的空氣經風室上部設置的布風板上的氣孔進入流態化蓄熱燃燒室，使流態化蓄熱燃燒室內的蓄熱顆粒處于流態化狀態；在流態化蓄熱燃燒室內空氣與氣液分離器分離出來的氣體發生反應，向蓄熱顆粒和污泥催化熱解反應室釋放熱量。

作為本發明的一種優選方案，當污泥催化熱解反應室內的溫度低于300℃時，由天然氣管道向流態化蓄熱燃燒室內通入天然氣參與燃燒。

本發明的目的之二是通過以下技術方案實現的：

流態化蓄熱式污泥低溫催化熱解裝置，包括污泥熱解產氣系統、熱解氣體回收循環利用系統和燃燒廢氣余熱利用系統；