[發明專利]一種污泥資源化處理的系統及方法

在審

• 申請號: 201710440798.5
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107089784A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 李國文;裴培;王其成
• 申請（專利權）人: 北京緯綸華業環保科技股份有限公司
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C10J3/00;C10J3/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，尤其涉及一種污泥資源化處理的系統及方法。

背景技術

隨著我國污水處理規模的穩步增長，作為污水處理副產物，污泥產生量也隨之增加。相關數據表明，截至2016年3月，我國已建3910多座城鎮污水處理廠，污水處理能力已達到1.67億立方米/日。作為污水的衍生品，我國每年產生3000萬噸-4000萬噸市政污泥(含水率在80％)。預計到2020年，我國的市政污泥產量將達到6000萬噸-9000萬噸。我國據調查研究表明，污水中的重金屬、有機物、細菌和有害微生物等，大半留在污泥里，對環境危害極大。不處理污泥，污水處理幾乎是無用功，無非是污染物在污水處理廠轉了一圈，聚集在污泥里，又回到環境中。按照國家《“十三五”生態環境保護規劃》要求，提升污水再生利用和污泥處置水平，大力推進污泥穩定化、無害化和資源化處理處置，到2020年地級及以上城市污泥無害化處理處置率達到90％，京津冀區域達到95％。

我國污泥處理處置較歐美發達國家相比起步較晚，現有污泥處理技術主要包括填埋、堆肥、農用、焚燒等。其中污泥填埋需要占用大量的土地資源，同時，污泥中含有大量的致病菌以及重金屬，會隨著時間的推移污染環境及地下水源，產生的破壞往往是不可逆的。污泥堆肥處理只適用于有機質含量高、重金屬含量低的污泥生產過程的臭氣問題難以解決，同時污泥堆肥規模受場地限制。污泥農用過程中污泥中的重金屬、病原體以及有機污染物會對土壤和環境造成不良影響，重金屬以及一些持久性有機污染物在初步處理過程中很難分解去除，被累積在土壤中，長期使用土壤會出現生態中毒。另外，施肥具有季節性，導致污泥需要長時間的儲存，在儲存的過程中又會出現二次污染等問題。污泥焚燒成本非常高，一次性投入較大，過程中能耗較高，部分抵消了污泥資源化效率。另外，焚燒過程中也存在二次污染，會產生二噁英等高致癌性氣體。因此污泥處理處置的目標是實現污泥的減量化、穩定化、無害化和資源化。減量化、穩定化、無害化可以降低處理費用、避免二次污染，資源化可以實現污泥中有機質和營養元素的循環利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種污泥資源化處理的系統及方法，擺脫現有技術對污泥性質、場地、運輸條件、規模等因素和環境條件的影響和制約，實現污泥的無害化和資源化，并且不產生二次污染，能夠實現污泥自身能源梯級利用，能耗低、能量效率高。

為達到上述目的，本發明提供了一種污泥資源化處理的系統，包括污泥干化單元、污泥氣化單元、高溫除塵單元、高溫氣體余熱回收單元、氣體凈化單元、爐渣余熱回收單元、水處理單元、燃氣鍋爐，飽和蒸汽混合器、空氣預熱器，污泥干化單元的污水出口、不凝氣出口分別與水處理單元、污泥氣化單元相連，污泥氣化單元的氣體出口與高溫除塵單元的氣體入口相連，污泥氣化單元的出渣口與爐渣余熱回收單元的入口相連，高溫除塵單元的氣體出口、出灰口分別與高溫氣體余熱回收單元的氣體入口、污泥氣化單元的返料口相連，爐渣余熱回收單元的氣體出口與空氣預熱器的空氣入口相連，氣體凈化單元的氣體出口與燃氣鍋爐的燃料進口相連，燃氣鍋爐的蒸汽出口與飽和蒸汽混合器、污泥干化機依次相連，水處理單元的軟水出口與高溫氣體余熱回收單元的省煤器、燃氣鍋爐的軟水入口相連。

進一步，污泥干化單元包括污泥干化機、除塵器、冷凝器，污泥干化機、除塵器、冷凝器通過管道依次相連，污泥干化機的出泥口、冷凝器的出氣口通過輸送設備分別與污泥氣化單元的進料口及不凝氣入口相連，冷凝器的出液口與水處理單元相連。

進一步，高溫氣體余熱回收單元包括過熱器、蒸發器、省煤器，過熱器、蒸發器、省煤器通過管道分別與污泥氣化單元的蒸汽入口、氣體凈化單元氣體的入口、空氣預熱器的蒸汽入口相連。

進一步，空氣預熱器包括兩個預熱空氣出口和一個飽和蒸汽氣出口，兩個預熱空氣出口分別與污泥氣化單元的空氣入口、燃氣鍋爐的空氣入口相連，飽和蒸汽出口與飽和蒸汽混合器相連。

進一步，高溫除塵單元布置二級旋風除塵裝置或重力除塵裝置。

本發明還提供了一種污泥資源化處理的方法，包括以下步驟：

(1)濕污泥由螺桿泵輸送到污泥干化單元，經污泥干化機進行干燥脫水，產生干化污泥和廢氣，廢氣經除塵器除塵，冷凝器降溫后得到不凝氣和干化廢水；

(2)污泥干化單元產生的不凝氣返回污泥氣化單元的氣化爐進行無害化處理，干化廢水送至水處理單元處理后工系統循環使用；

(3)干化后污泥進入污泥氣化單元與預熱空氣、氣化蒸汽發生氣化反應，產生高溫可燃氣體與高溫灰渣；