[發明專利]多級內循環流化床污泥干化及流化床焚燒裝置及方法

有效

• 申請號: 201310020196.6
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103058490A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 別如山;紀曉瑜;宋興飛;劉茜茜;陳佩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;F23G7/00;B01J19/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種內循環流化床污泥干化及流化床焚燒裝置及方法。

背景技術

目前全國每年市政污水處理產生的干污泥量達600萬噸，并且每年以10%的速度增長，全國污水處理廠污泥的處置率不到20％。預計到2020年，污水處理廠在現有3000多家基礎上增加一倍。污泥處置問題已經成為制約整個污水處理行業健康發展的瓶頸。

污泥是由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體，其含水率很高，有機物含量高，并且容易腐化發臭，如果處理不當，會對環境造成極大的污染。目前污泥的處理方式主要有填埋法，堆肥法和焚燒法等，其中，污泥的焚燒能夠殺死病原體并且氧化污泥中的有機物，回收污泥焚燒釋放的熱量用于濕污泥的干燥，可最大限度地減少污泥體積，所以其減量化、無害化和資源化等特點使焚燒法成為最行之有效的污泥處理方式之一。但由于濕污泥的含水率很高，即使經過機械脫水后（如板框壓濾后），含水率仍然達到50～60%，使得其熱值很低，無法達到焚燒的要求，因此，必須采用合適的方法將污泥干化。

現有的污泥干化裝置主要有槳葉干燥機、滾筒干燥機以及流化床干燥機。槳葉干燥機以低壓飽和蒸汽為熱源，存在飽和蒸汽耗量大，電功率消耗較大，且價格是所有干燥設備中最貴的。滾筒干燥機則存在占地面積大和污泥中揮發的臭氣被煙氣帶走，環保不易達標等缺點。所以，流化床污泥干燥成為比較合適的干燥方法，具有造價低、占地面積小，干燥效果好的特點，可將污泥顆粒干燥到含水率10%以下。國內現有流化床污泥干燥機通常以高溫煙氣和高溫空氣作為干燥熱源。以煙氣為干燥熱源的流化床干燥器，存在污泥顆粒中揮發的臭氣被煙氣帶走的問題，例如申請號為CN200680005760.5、申請日為2006年2月17日、名稱為《流化床干燥機及利用流化床干燥機進行的濕潤原料的干燥方法》的發明專利就存在此問題，運用此種方法干燥污泥顆粒時環保不易達標，已被市場淘汰；以高溫空氣為熱源的流化床干燥器，由于干燥后的污泥顆粒揮發份高達40～60%，存在污泥顆粒粉塵爆炸的危險。例如申請號為CN200710191726.8、申請日為2007年12月14日、名稱為《閉式多室流化床污泥干燥方法》的發明專利以及申請號為200880132064.X、申請日為2008年11月24日、名稱為《間接加熱的流化床干燥器》的專利就因使用高溫空氣作為熱源而存在粉塵爆炸的隱患。發達國家早期很多以熱空氣為干燥介質的污泥干化廠發生過爆炸事故，所以，以熱空氣為干燥熱源的技術路線存在問題，不能采用。現有流化床污泥干燥器沒有回收利用濕污泥干燥過程中排出的的熱量，造成了能源的浪費。此外，現有流化床污泥干燥器為鼓泡床，床內濕污泥顆粒與干污泥顆粒之間的混合非常不均勻，嚴重影響了污泥顆粒干燥效果。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有流化床污泥干燥器以熱空氣為干燥熱源存在爆炸風險、床內濕污泥顆粒與干污泥顆粒混合不均勻導致干燥效果差以及排出的熱量沒有得到循環利用而提出的以過熱蒸汽為干燥介質的“多級內循環流化床污泥干化及流化床焚燒裝置及方法”，解決現有技術存在的問題，并實現污泥干化與焚燒熱量平衡。濕污泥干燥過程中產生的蒸汽經加熱后成為過熱蒸汽作為干燥介質。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：

方案一：多級內循環流化床污泥干化及流化床焚燒裝置，所述裝置包括多級內循環流化床干燥器、旋風分離器、干污泥儲槽、第一蒸汽加熱器、第二蒸汽加熱器、噴淋塔、水源熱泵、熱水空氣預熱器、空氣預熱器、流化床焚燒爐、第一風機、第二風機、第三風機、第四風機、水泵、尾氣處理系統、進料口、中間風室、水平布風板、干燥器主體、側風室、傾斜布風板、干污泥顆粒溢流口、輸泥管、蒸汽出口及排渣口；