一種污泥的干餾炭化處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種污泥的干餾炭化處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城鎮(zhèn)化水平不斷提高，污水處理設(shè)施建設(shè)得到了高速發(fā)展，根據(jù)《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，目前我國污水處理能力為12，476萬噸/日，到2015年將增長到17，045萬噸/日，同時全國污水處理設(shè)備的平均運行負(fù)荷率在84%左右。因此到2015年，我國污泥產(chǎn)量將達(dá)到12.8萬噸/日(含水80%)，污泥處理形勢十分嚴(yán)峻。由于我國污水廠在建設(shè)過程中，長期以來“重水輕泥”，我國城鎮(zhèn)污水處理廠基本實現(xiàn)了污泥的初步減量化，但未實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化處理。據(jù)統(tǒng)計，約80%污水廠建有污泥的濃縮脫水設(shè)施，達(dá)到了一定程度的減量化；約有80%的污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理，污泥中含有惡臭物質(zhì)、病原體、持久性有機物等污染物從污水轉(zhuǎn)移到陸地，導(dǎo)致污染物進一步擴散，使得已經(jīng)建成投運的大污水處理設(shè)施的環(huán)境減排效益大打折扣。
[0003]目前，污泥的處置土地填埋占63.0%、污泥好氧發(fā)酵+農(nóng)用約占13.5%、污泥自然干化綜合利用占5.4%、污泥焚燒占1.8%、污泥露天堆放和外運各占1.8%和14.4%。而土地填埋、露天堆放和外運的污泥絕大部分屬于隨意處置，真正實現(xiàn)安全處置的比例不超過20%，污泥未經(jīng)無害化處理直接填埋容易造成環(huán)境的二次污染，而且污泥轉(zhuǎn)運或填埋需要場地。以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法之一，它能使有機物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，經(jīng)焚燒處理后，其體積可以減少85%?95%，質(zhì)量減少70%?80%。但是其缺點在于處理設(shè)施投資大，能源消耗、處理費用和設(shè)備維護成本都比較高，而且產(chǎn)生強致癌物質(zhì)二噁英和重金屬離子，污染環(huán)境。
[0004]現(xiàn)有污泥處理方法已不能適應(yīng)和滿足現(xiàn)代生活對環(huán)境和資源循環(huán)利用的需求，這種每年要把這數(shù)幾十萬噸污泥“燒”上天和“爛”入地的處置行為，已使人類社會付出了巨大的環(huán)境成本，尤其污泥填埋造成的臭氣和污水對環(huán)境的污染。在全球氣候惡化而危及人類生存和發(fā)展的今天，改變有機污泥的處置方式，積極開發(fā)和發(fā)展新技術(shù)，將有機污泥變?yōu)橘Y源已成當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計的一種污泥的干餾炭化處理工藝，采用干餾炭化技術(shù)對有機污泥進行無害化處理，將污泥混合物中的有機物大分子干餾炭化為小分子的裂解油、可燃?xì)夂吞吭鄣哪茉次镔|(zhì)，變有機污泥為有價值的初級能源或化工原料，干餾炭化所需熱量來之于裂解污泥混合物產(chǎn)生的可燃?xì)?，富余燃?xì)饪晒┌l(fā)電，處理成本低，經(jīng)濟性好，工藝流程短，自動化程度高，設(shè)備投資少，檢維修容易，生產(chǎn)過程安全可靠，環(huán)境整潔，尤其污泥處理過程不產(chǎn)生二噁英和重金屬離子等污染物，對環(huán)境無二次污染，較好的解決了污泥的環(huán)境污染問題，實現(xiàn)污泥的資源化循環(huán)利用。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種污泥的干餾炭化處理工藝，其特點是采用有機物與脫水后的污泥混合成有機污泥，有機污泥經(jīng)干燥除氧和干餾炭化為裂解油、可燃?xì)夂吞吭?，其處理工藝包括以下步驟:
(一)、有機污泥制備
將污泥脫水后與有機物混合成熱值為1500~2500大卡、含水量為約500~600公斤/噸的有機污泥，混合的有機污泥送干燥除氧工序處理，脫出的水由污水裝置處理后達(dá)標(biāo)排放；所述有機物為生物、動物或含有合成高分子材料的廢棄物。
[0007](二)、干燥除氧
將上述有機污泥在轉(zhuǎn)窯干燥釜與干燥除氧釜串聯(lián)組成的干燥除氧裝置中進行干燥除氧，有機污泥經(jīng)干燥除氧后送干餾炭化工序處理，轉(zhuǎn)窯干燥釜的廢氣由尾氣凈化器處理后達(dá)標(biāo)排放，干燥除氧釜餾出的裂解氣由油氣分離器進行油氣分離；所述轉(zhuǎn)窯干燥釜的加熱溫度為45~95°C，轉(zhuǎn)速為2~40轉(zhuǎn)/分，物料在釜內(nèi)停留時間為0.5-1.5小時；所述干燥除氧釜的加熱溫度為150~250°C，轉(zhuǎn)速為2~40轉(zhuǎn)/分，物料在釜內(nèi)停留時間為0.5-1.5小時。
[0008](三)、干餾裂解
將干燥除氧釜出來的物料在預(yù)裂解釜與終裂解釜串聯(lián)組成的干餾炭化裝置中進行裂解，其裂解氣進入油氣分離器進行油氣分離，終裂解釜排出的炭渣粉由儲罐收集；所述預(yù)裂解釜的加熱溫度為300~600°C，轉(zhuǎn)速為2~40轉(zhuǎn)/分，物料在釜內(nèi)停留時間為0.5-1.5小時；所述終裂解釜的加熱溫度為600~900°C，轉(zhuǎn)速為2~40轉(zhuǎn)/分，物料在釜內(nèi)停留時間為
0.5-1.5 小時。
[0009](四)、油氣分離
將上述干餾裂解工序的裂解氣由油氣分離器和油氣水分離器組成的二級分離裝置進行油氣分離，從干燥除氧釜、預(yù)裂解釜和終裂解釜餾出的裂解氣經(jīng)油氣分離器的一級分離，其冷凝得的裂解油由油罐收儲，混合氣體由頂部排出并進入油氣水分離器進行二級分離，油氣水分離器分離出可燃?xì)怏w和輕質(zhì)油分別由氣柜和油罐收儲，冷凝水排入污水裝置，余熱蒸汽則由換熱器回收利用；所述油氣分離器頂部溫度>100°c ;所述油氣水分離器頂部溫度 < 400C。
[0010]所述轉(zhuǎn)窯干燥釜為設(shè)有推進機構(gòu)的烘干爐，轉(zhuǎn)窯干燥釜由干燥除氧釜、預(yù)裂解釜和終裂解釜的煙道尾氣加熱。
[0011]所述干燥除氧釜、預(yù)裂解釜和終裂解釜為設(shè)有推進機構(gòu)的干餾炭化轉(zhuǎn)化處理釜或裂解轉(zhuǎn)化爐，干燥除氧釜、預(yù)裂解釜和終裂解釜由氣柜的燃?xì)饧訜峄蛉細(xì)獍l(fā)電機組的電加熱。
[0012]所述油氣分離器排出的裂解油在進油罐的管路上設(shè)有與終裂解釜連接的回流油管。
[0013]所述有機污泥的制備、干燥除氧、干餾裂解和油氣分離各工序的處理裝置均設(shè)有溫度、壓力和料位傳感器與DCS/PLC控制系統(tǒng)連接，通過進、出料控制閥組，實現(xiàn)各工序處理裝置的自動控制，所述DCS/PLC控制系統(tǒng)由中央處理器及可編程邏輯控制器組成。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有處理成本低，無二次污染，污泥無害化處理的熱量來之于裂解污泥混合物產(chǎn)生的可燃?xì)?，熱量自平衡，不需消耗外部熱源，富余燃?xì)饪晒┌l(fā)電，經(jīng)濟高效，設(shè)備少，檢維修容易，自動化程度高，操作安全方便，尤其污泥處理不產(chǎn)生二噁英和重金屬離子等污染物。
【附圖說明】
[0015]圖1為工藝流程示意圖；
圖2為本DCS/PLC控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]參閱附圖1，本發(fā)明包括有機污泥制備、干燥除氧、干餾裂解和油氣分離工序。所述有機污泥制備工序由污泥脫水機1、污水處理裝置2、混料罐3、輸送裝置4和高位加料罐5組成，污泥脫水機I的污泥出口與混料罐3進料口連接，其污水出口與污水處理裝置2進水口連接，混料罐3出料口與高位加料罐5進料口連接。所述干燥除氧工序由轉(zhuǎn)窯干燥釜8、尾氣凈化器13和干燥除氧釜15組成，轉(zhuǎn)窯干燥釜8進、出料口分別與高位加料罐5出料口和干燥除氧釜15進料口連接，轉(zhuǎn)窯干燥釜8排氣口與尾氣凈化器13連接。所述干餾裂解工序由預(yù)裂解釜22、終裂解釜28和炭渣粉收集罐36組成，預(yù)裂解釜22進、出料口分別與干燥除氧釜15出料口和終裂解釜28進料口連接，終裂解釜28出料口與炭渣粉收集罐36連接。所述油氣水分離工序由油氣分離器37、油氣水分離器38、換熱器39和油罐40組成，油氣分離器37進口與干燥除氧釜15、預(yù)裂解釜22和終裂解釜28裂解氣出口連接，油氣分離器37分離的裂解油和氣分別進入油罐40和油氣水分離器38，油氣水分離器38分離出可燃?xì)怏w、輕質(zhì)油、冷凝水和余熱蒸汽分別進入氣柜41、油罐40、污水處理裝置2和換熱器39。所述轉(zhuǎn)窯干燥釜8為設(shè)有推進機構(gòu)的烘干爐，轉(zhuǎn)窯干燥釜8由干燥除氧釜15、預(yù)裂解釜22和終裂解釜28的煙道尾氣加熱。所述干燥除氧釜15、預(yù)裂解釜22和終裂解釜28為設(shè)有推進機構(gòu)的干餾炭化轉(zhuǎn)化處理釜或裂解轉(zhuǎn)化爐，干燥除氧釜15、預(yù)裂解釜22和終裂解釜28由氣柜41的燃?xì)饧訜峄蛉細(xì)獍l(fā)電機組42的電加熱。所述油氣分離器37排出的裂解油在進油罐37的管路上設(shè)有與終裂解釜28連接的回流油管。
[0017]本發(fā)明具體處理工藝包括以下步驟:
(一)、有機污泥制備
經(jīng)污泥脫水機I脫水的污泥由管道送至混料罐3，污泥脫水機I的廢水進污水裝置2處理后達(dá)標(biāo)排放。混料罐3將污泥與添加的有機物混合成熱值為