[發明專利]一種污泥低溫碳化系統及工藝方法

在審

• 申請號: 201811025376.2
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109020133A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 黃威;姚成豪;高永全;付延軍;王德智;曹建波;唐慧穎;趙軒;洪學明;馮慧澤
• 申請（專利權）人: 天津百利機械裝備集團有限公司中央研究院
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;C10B53/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 蒙建軍

本發明公開了一種污泥低溫碳化系統及工藝方法，屬于污泥處理技術領域，其特征在于：所述污泥低溫碳化系統包括：初步過濾部分，該初步過濾部分對污泥進行初步過濾；加熱部分，該加熱部分將初步過濾后的污泥加熱至碳化所需溫度；碳化部分，該碳化部分將加熱后的污泥進行碳化。所述初步過濾部分包括第一過濾器，該第一過濾器的輸入端口與污泥源連通，該第一過濾器的輸出端口通過輸泥管路與加熱部分的輸入端口連通；在上述輸泥管路上安裝有污泥輸送泵。通過采用上述技術方案，本發明能夠顯著地提高污泥處理效率、降低設備運行能耗，提高設備運行的可靠性和使用壽命，降低污泥處理的工藝要求。

技術領域

本發明屬于污泥處理技術領域，尤其涉及一種污泥低溫碳化系統及工藝方法。

背景技術

污泥的產生在人類活動過程中是不可避免的。污水處理產生的大量污泥的任意堆放和投棄對環境造成了新的污染。傳統的填埋、堆肥工藝，由于二次污染、重金屬污染等問題，使用場合受到很大限制；焚燒工藝由于污泥的高含水率，需要借助干化等工藝或者添加燃料才能實現能源的凈輸出。新興的污泥低溫碳化工藝以減量化明顯、無害化徹底、能夠資源再利用等優勢，在污泥處置行業得到廣泛關注和迅速發展。

污泥的粘壁特性與污泥的含水率密切相關，當污泥的含水率在60～35％之間時，為污泥的塑性階段，具有膠粘相特征，此時污泥為膠狀，粘稠，細顆粒與脫水時添加的高分子化合物形成聯系異常緊密的團粒結構，能夠有效固結水分，降低蒸發效率，干化能耗急劇增加，粘壁現象嚴重，很難干化。

污泥低溫碳化工藝極大地降低了污泥和水的分離難度，經過熱調理的污泥經濃縮和機械脫水后，泥餅的含水率可降至30％～45％。由于污泥低溫碳化工藝沒有汽化的發生，所以只通過消耗很少的能源即脫除了75％的水分。由于水的去除機理不同，污泥低溫碳化工藝的能源消耗成本不到污泥干化工藝的一半；在運行維護中，污泥低溫碳化技術較污泥干化技術而言，具有碳化產物可再利用和運行成本低等明顯的技術和經濟優勢。

污泥低溫碳化工藝是使污泥在一定壓力下進行短時間加熱，使污泥固體凝結，破壞凝膠體結構，減弱污泥顆粒與水的親和力，從而釋出污泥的結合水。低溫碳化最節省能源。同時加熱可對污泥進行消毒，殺死其中的致病微生物和寄生蟲卵，并在一定程度上消除污泥的臭味。泥餅體積不到濃縮-機械脫水法所得泥餅的1/4。污泥處理后因通過一定溫度和壓力的作用，污泥的穩定化效果良好。有機質含量較高的市政污泥等都可以用來做碳化。污泥經碳化、脫水、干化后污泥體積最大化減小，運輸方便。

污泥水解后能夠將污泥水解后提取蛋白，蛋白液可以作氮肥的原料，也可以作工業原料，比如做發泡劑等，利潤比堆肥產品高很多，在污泥資源化這方面很有競爭力。處理后的污泥或污泥產品用于農用以外的土地作為肥料或土壤改良材料，主要有用于園林、綠地、林業、土壤修復及改良等。污泥可用于制磚、制纖維板材、制熔融材料、制陶粒等。脫水污泥也可拿去填埋，對環境沒有污染。干化污泥(含水量40％以下)可以拿去高爐焚燒，作為燃燒燃料。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種高效、穩定、操控方便的污泥低溫碳化系統及工藝方法。

本發明所采用的具體技術方案為：

一種污泥低溫碳化系統，包括：

初步過濾部分，該初步過濾部分對污泥進行初步過濾；

加熱部分，該加熱部分將初步過濾后的污泥加熱至碳化所需溫度；

碳化部分，該碳化部分將加熱后的污泥進行碳化。

本發明的工作原理為：本發明首先對污泥進行初步過濾，濾除污泥中的石塊、塑料袋等固態雜質；然后對污泥進行加熱，最后將加熱的污泥進行碳化處理。

進一步，所述初步過濾部分包括第一過濾器，該第一過濾器的輸入端口與污泥源連通，該第一過濾器的輸出端口通過輸泥管路與加熱部分的輸入端口連通；在上述輸泥管路上安裝有污泥輸送泵。