一种用污水处理厂污泥制备污泥炭的装备及其方法技术

本发明专利技术涉及一种用污水处理厂污泥制备污泥炭的装备及其方法，其特征在于：包括调节预热储罐连接污泥泵和水热反应釜；水热反应釜连接调节预热储罐和蒸汽锅炉；水热反应釜连接缓冲罐，缓冲罐连接分离脱水机，分离脱水机连接造粒成型机，造粒成型机连接炭化炉。制备污泥炭的步骤如下，1）、预热；2）、在水热反应釜内使束缚水和固体颗粒首次分离；3）、将步骤2获得的液态泥水混合物在缓冲罐再次获得液态泥水混合物；4）、将获得的液态泥水混合物输送到分离脱水机内脱水分离；5）、造粒成型机内造粒；6）、在炭化炉内炭化，炭化8~10小时，生成污泥炭。上述技术方案，提高了污泥的利用，而且在过程中和污水处理厂相结合不造成二次污染，达到生物质污泥再利用的目。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污泥处理
，特别是涉及。
技术介绍
市政污泥中含有可燃物质，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细菌，可燃物质量更大。根据上海、天津等地的污泥发热量试验，中国市政污泥中的发热量约为2200 - 3300大卡/ kg干物质。其中消化后的污泥发热量较低，一般仅为未消化污泥的70%左右。夏季污泥的发热量比冬季低。所谓污泥炭化，就是通过给污泥加温、加压，使生化污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳质的过程。污泥碳化的优势在于，污泥碳化是通过裂解方式将污泥中的水分脱出，能源消耗少，剩余产物中的碳含量高，发热量大，而其它工艺大多数是通过加热，蒸发的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳质低，利用价值小 世界上污泥碳化技术的发展经过了三个阶段，理论研宄阶段、小规模生产试验阶段和大规模的商业推广阶段。(I)理论研宄阶段(1980 - 1990年)。这个阶段的研宄集中在污泥碳化的机理上。这个阶段一个突出特点就是大量的专利申请。Fassbender，A.G等人的STORS专利，Dickinson N.L污泥碳化专利都是在这期间申请和批准的。(2)小规模生产试验阶段(1990 - 2000年)。随着污泥碳化理论研宄的深入，和实验室小试的成功，人们开始对该技术进行小规模的生产性试验(Pilot Trial)。这期间设计和制造了许多专用设备，解决了大量实际工厂化的技术问题。这个阶段的特点如下: ①规模小。例如1997年日本三菱在宇部的污泥碳化厂规模为20吨干泥/天；1997年Thermo Energy在加利福尼亚州Colton市建立的污泥碳化实验厂规模为5吨干泥/天。②试验资金主要来自大公司和政府，而不是商业用户。例如，在日本的试验均来自大公司，在加州的试验资金来自美国EPA。试验均取得了一定的成果，可以产出一部分碳化物。但试验也暴露了该项技术存在的一些问题。首批试验工厂并没有促成直接的商业订单。(3)大规模的商业推广阶段(2000 —)。污泥碳化技术得以大规模的商业推广，除了污泥碳化技术本身的逐渐成熟以外，还有其他各种因素。下面以污泥碳化技术在日本和美国的发展情况进行说明: 在日本，原来污泥的最终处置方法80%是焚烧。但人们逐渐认识到，由于污泥成分的复杂，污泥焚烧不但会产生二恶英等致癌物，而且还有其它一些不为人知的有毒有害气体产生。这也促使日本环保部门对焚烧排出的气体提出了更加严格的要求，使本来成本就很高的焚烧工艺的成本更加提高。为了取代焚烧工艺，目前，日本已经有多家公司生产和销售碳化装置。比较著名的有荏原公司的碳化炉，巴工业公司的污泥碳化装置等。在2005年日本东京下水道技术展览会上，日本日环特殊株式会社甚至推出了标准的污泥碳化减量车。该车可以随时到任何有污泥的场所对污泥进行碳化。这些发展表明，污泥碳化技术已趋于成熟。在美国，很多州的污泥过去都采用填埋。但人们逐渐意识到，由于填埋场设施的不完善，污泥中的有害物质会对地下水造成污染，而且污泥填埋场也会对周围的环境造成危害。所以美国EPA颁布了新的污泥填埋标准，只有达到Class A标准的污泥才允许填埋。这项标准的颁布，使得现有的污水处理厂只有投入巨大的污泥处理成本，使其排放的污泥达到Class A，才能进行最终的填埋处置。另外，现有的填埋场已经接近饱和，开辟新的填埋厂越来越困难。所以，为了达到EPA新的污泥处置标准和解决填埋场逐渐用尽的问题，2000年以后，在美国的各个州、县的政府内都建立了专门的污泥处置研宄机构，对可能的解决方案进行可行性研宄。在研宄一些传统的污泥处置方案(如焚烧，堆肥，干化)的同时，新的污泥碳化技术开始进入了政府的考虑范围。例如在南加州大洛杉矶地区，经过近2年的考查，已经决定建立一个每天处理675吨污泥的碳化厂，由能源技术公司(Enertech EnvironmentalC0.)建设和运行。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种提高了污泥的利用，而且在过程中和污水处理厂相结合不造成二次污染，达到生物质污泥再利用的目，而且获得利用价值较高的污泥炭的用污水处理厂污泥制备污泥炭的装备及其方法 本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是: ，其特征在于:包括调节预热储罐、水热反应釜、缓冲罐、分离脱水机、造粒成型机、炭化炉；上述的调节预热储罐的进料端口连接污泥泵，所述调节预热储罐的出料端口连接水热反应釜，所述调节预热储罐上还设有有机气体排气管和冷凝水排放管；所述水热反应釜的排气端连接调节预热储罐，所述水热反应釜的进气端连接蒸汽锅炉；所述水热反应釜通过污泥输送泵连接缓冲罐，所述缓冲罐通过污泥输送泵连接分离脱水机，所述分离脱水机通过输送装置连接造粒成型机，所述造粒成型机通过输送装置连接炭化炉；所述分离脱水机连接厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐的出气管连接蒸汽锅炉，厌氧发酵罐的下端设有残液排放管。一种用污水处理厂污泥制备污泥炭的方法，其步骤如下， I )、预热，利用污泥输送泵将高含水污泥打入调节预热储罐，通过水热反应釜排出的乏蒸汽对调节预热储罐内的污泥进行预热，水热反应釜连接蒸汽锅炉，蒸汽锅炉向水反应釜内输送饱和蒸汽，调节预热储罐排放的有机气体输送至蒸汽锅炉作为燃料进行二次燃烧加执.2)、首次水固分离:将步骤I预热的污泥通过污泥输送泵打入水热反应釜，在水热反应釜内通过160°C至300°C的饱和蒸汽，在1.5至9.5Mpa的压力下搅拌处理30min_90min，使束缚水和固体颗粒首次分离，获得液态泥水混合物； 3)、再次水固分离:将步骤2获得的液态泥水混合物用污泥输送泵送入缓冲罐，在缓冲罐内温度降至80°C以下，压力降至常压，此步骤进再次获得液态泥水混合物； 4)、脱水，将步骤3中获得的液态泥水混合物输送到分离脱水机内脱水分离，所述分离脱水机的速度1800-2500r/min，处理时间为15min~16min，得到脱水污泥，其含水率降至40%左右；分离脱水机脱出的污水输送到厌氧发酵罐，在厌氧发酵罐内发酵，发酵获得的沼气通过管道输送至蒸汽锅炉内作为燃料二次燃烧； 5)、将步骤4中获得的脱水污泥送至造粒成型机内造粒； 6)、炭化，将步骤5中生产的污泥当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用污水处理厂污泥制备污泥炭的装备，其特征在于：包括调节预热储罐、水热反应釜、缓冲罐、分离脱水机、造粒成型机、炭化炉；上述的调节预热储罐的进料端口连接污泥泵，所述调节预热储罐的出料端口连接水热反应釜，所述调节预热储罐上还设有有机气体排气管和冷凝水排放管；所述水热反应釜的排气端连接调节预热储罐，所述水热反应釜的进气端连接蒸汽锅炉；所述水热反应釜通过污泥输送泵连接缓冲罐，所述缓冲罐通过污泥输送泵连接分离脱水机，所述分离脱水机通过输送装置连接造粒成型机，所述造粒成型机通过输送装置连接炭化炉；所述分离脱水机连接厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐的出气管连接蒸汽锅炉，厌氧发酵罐的下端设有残液排放管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：樊连雪，
申请(专利权)人：樊连雪，
类型：发明
国别省市：河北;13