[發明專利]一種污泥厭氧消化聯合干化炭化系統及方法

在審

• 申請號: 202210445573.X
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114685020A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 朱慧可;賀大立;李惠;沈立茹;馬玉坤;陶先兵
• 申請（專利權）人: 江蘇道科環境科技有限公司
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F11/10;C02F11/13;C02F11/143
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 徐航天

本發明公開了一種污泥厭氧消化聯合干化炭化系統及方法，污泥厭氧消化聯合干化炭化系統包括厭氧消化單元、板框脫水單元和干化炭化單元。厭氧消化單元設置泥水換熱器、濕式污泥厭氧消化池、污泥循環泵、儲泥池、沼氣凈化裝置及沼氣柜。板框脫水單元設置污泥泵、污泥調理池、加藥裝置及污泥板框脫水機。干化炭化單元設置泥餅破碎機、污泥進料裝置、干化炭化一體機、水冷螺旋輸送機、第一熱水器及換熱排氣筒。本發明可實現厭氧消化沼氣、沼渣、沼液及干化炭化產物炭的內部消納，克服產物去向不通暢的瓶頸，系統運行低碳環保，產能集約，余熱在系統內部充分回用，能量最大程度自給，運行成本經濟。

技術領域

本發明屬于污泥處理處置技術領域，具體涉及一種污泥厭氧消化聯合干化炭化系統及方法。

背景技術

我國明確了4條污泥處理處置主流技術路線，包括厭氧消化+土地利用、好氧發酵+土地利用、干化焚燒+灰渣填埋或建材利用以及深度脫水+應急填埋，并開展了高含固污泥高效厭氧消化裝備開發與工程示范研究。

在“雙碳”新形勢要求下，污泥厭氧消化因成本經濟、能源利用等突出優勢而具備突出的市場前景。污泥厭氧消化工藝已在我國北京、天津、大連等多個城市進行了工程化應用，積累了較多的成功經驗，但也發現污泥產氣率低、含砂量大、浮渣較多等運行問題。此外，厭氧消化沼渣處理相對復雜，多經好氧堆肥后進行土地利用，去向受限，沼液NH₃-N、TP濃度很高，直接排入市政污水處理系統會對進水水質造成很大沖擊，資源化回收利用手段尚欠成熟，存在產物去向不通暢、處理成本不經濟等實際瓶頸。

污泥干化炭化作為一種新興的污泥處置工藝，由于減量化85％以上、工藝低碳環保、產物炭資源化途徑廣、運行成本經濟等突出優勢，逐步贏得了市場的青睞。然而，污泥干化炭化工藝也存在需要外部熱源、處置規模偏小、產物炭去向不通暢等工程化瓶頸亟待改進。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供了一種污泥厭氧消化聯合干化炭化系統及方法，可實現厭氧消化沼氣、沼渣、沼液及干化炭化產物炭的內部消納，克服產物去向不通暢的瓶頸，系統運行低碳環保，產能集約，余熱在系統內部充分回用，能量最大程度自給，運行成本經濟。

為實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種污泥厭氧消化聯合干化炭化系統，包括厭氧消化單元、板框脫水單元和干化炭化單元；厭氧消化單元中依次設置泥水換熱器、濕式污泥厭氧消化池、儲泥池，儲泥池與板框脫水單元連通；濕式污泥厭氧消化池連接沼氣凈化裝置及沼氣柜；厭氧消化單元中還設有用于在泥水換熱器和濕式污泥厭氧消化池之間循環消化污泥的污泥循環泵；板框脫水單元依次設置污泥調理池及污泥板框脫水機；污泥調理池還設有加藥裝置；儲泥池與污泥調理池之間、污泥調理池與污泥板框脫水機之間設有污泥泵；干化炭化單元依次設置泥餅破碎機、污泥進料裝置、干化炭化一體機、水冷螺旋輸送機；同時干化炭化單元設有第一熱水器及換熱排氣筒；換熱排氣筒內部設置第二熱水器；干化炭化一體機的干化脫除熱蒸汽通入第一熱水器作為熱交換介質；第一熱水器設有冷水進口作為冷交換介質；第一熱水器的冷交換介質出口連通換熱排氣筒內的第二熱水器的冷交換介質進口；沼氣柜連接干化炭化一體機的夾套爐；第一熱水器的熱交換介質的氣體出口連通干化炭化一體機的夾套爐；干化炭化一體機的夾套爐設有燃燒廢氣出口，燃燒廢氣出口連通換熱排氣筒。

進一步的，濕式污泥厭氧消化采用中溫一級方式，濕式污泥厭氧消化池形狀為卵形；儲泥池設置溢流口，溢流水進入污水處理系統。

進一步的，換熱排氣筒內部還設有空氣預熱器，空氣預熱器設有空氣入口和空氣出口，空氣出口連通干化炭化一體機的夾套爐。

進一步的，換熱排氣筒內的冷凝水出水口連接水冷螺旋輸送機，水冷螺旋輸送機產生的熱水出口及第二熱水器的冷交換介質出口連接厭氧消化單元的泥水換熱器、濕式污泥厭氧消化池，及板框脫水單元的污泥板框脫水機。

本發明還公開一種污泥厭氧消化聯合干化炭化方法，包括以下步驟：