[發明專利]一種用污水處理廠污泥制備污泥炭的裝備及其方法

在審

• 申請號: 201510414772.4
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN104926057A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 樊連雪
• 申請（專利權）人: 樊連雪
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C10B53/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于污泥處理技術領域，特別是涉及一種用污水處理廠污泥制備污泥炭的裝備及其方法。

背景技術

市政污泥中含有可燃物質，尤其是生化污泥（二沉池排出的剩余污泥），由于其中含有大量的活性污泥細菌，可燃物質量更大。根據上海、天津等地的污泥發熱量試驗，中國市政污泥中的發熱量約為2200－3300大卡/㎏干物質。其中消化后的污泥發熱量較低，一般僅為未消化污泥的70％左右。夏季污泥的發熱量比冬季低。所謂污泥炭化，就是通過給污泥加溫、加壓，使生化污泥中的細胞裂解，將其中的水分釋放出來，同時又最大限度地保留了污泥中碳質的過程。污泥碳化的優勢在于，污泥碳化是通過裂解方式將污泥中的水分脫出，能源消耗少，剩余產物中的碳含量高，發熱量大，而其它工藝大多數是通過加熱，蒸發的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳質低，利用價值小

世界上污泥碳化技術的發展經過了三個階段，理論研究階段、小規模生產試驗階段和大規模的商業推廣階段。

（1）理論研究階段（1980－1990年）。這個階段的研究集中在污泥碳化的機理上。這個階段一個突出特點就是大量的專利申請。Fassbender,?A.G等人的STORS專利，Dickinson?N.L污泥碳化專利都是在這期間申請和批準的。

（2）小規模生產試驗階段（1990－2000年）。隨著污泥碳化理論研究的深入，和實驗室小試的成功，人們開始對該技術進行小規模的生產性試驗（Pilot?Trial）。這期間設計和制造了許多專用設備，解決了大量實際工廠化的技術問題。這個階段的特點如下：

①?規模小。例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化廠規模為20噸干泥/天；?1997年Thermo?Energy?在加利福尼亞州Colton市建立的污泥碳化實驗廠規模為5噸干泥/天。

②?試驗資金主要來自大公司和政府，而不是商業用戶。例如，在日本的試驗均來自大公司，在加州的試驗資金來自美國EPA。

試驗均取得了一定的成果，可以產出一部分碳化物。但試驗也暴露了該項技術存在的一些問題。首批試驗工廠并沒有促成直接的商業訂單。

（3）大規模的商業推廣階段（2000－）。污泥碳化技術得以大規模的商業推廣，除了污泥碳化技術本身的逐漸成熟以外，還有其他各種因素。下面以污泥碳化技術在日本和美國的發展情況進行說明：

在日本，原來污泥的最終處置方法80％是焚燒。但人們逐漸認識到，由于污泥成分的復雜，污泥焚燒不但會產生二惡英等致癌物，而且還有其它一些不為人知的有毒有害氣體產生。這也促使日本環保部門對焚燒排出的氣體提出了更加嚴格的要求，使本來成本就很高的焚燒工藝的成本更加提高。為了取代焚燒工藝，目前，日本已經有多家公司生產和銷售碳化裝置。比較著名的有荏原公司的碳化爐，巴工業公司的污泥碳化裝置等。在2005年日本東京下水道技術展覽會上，日本日環特殊株式會社甚至推出了標準的污泥碳化減量車。該車可以隨時到任何有污泥的場所對污泥進行碳化。這些發展表明，污泥碳化技術已趨于成熟。

在美國，很多州的污泥過去都采用填埋。但人們逐漸意識到，由于填埋場設施的不完善，污泥中的有害物質會對地下水造成污染，而且污泥填埋場也會對周圍的環境造成危害。所以美國EPA頒布了新的污泥填埋標準，只有達到Class?A標準的污泥才允許填埋。這項標準的頒布，使得現有的污水處理廠只有投入巨大的污泥處理成本，使其排放的污泥達到Class?A，才能進行最終的填埋處置。另外，現有的填埋場已經接近飽和，開辟新的填埋廠越來越困難。所以，為了達到EPA新的污泥處置標準和解決填埋場逐漸用盡的問題，2000年以后，在美國的各個州、縣的政府內都建立了專門的污泥處置研究機構，對可能的解決方案進行可行性研究。在研究一些傳統的污泥處置方案（如焚燒，堆肥，干化）的同時，新的污泥碳化技術開始進入了政府的考慮范圍。例如在南加州大洛杉磯地區，經過近2年的考查，已經決定建立一個每天處理675噸污泥的碳化廠，由能源技術公司（Enertech?Environmental?Co.）建設和運行。

發明內容

????本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種提高了污泥的利用，而且在過程中和污水處理廠相結合不造成二次污染，達到生物質污泥再利用的目，而且獲得利用價值較高的污泥炭的用污水處理廠污泥制備污泥炭的裝備及其方法

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：