一种污泥资源化处理的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种污泥资源化处理的系统。该系统包括：干化装置，具有污泥入口、干化污泥出口、干燥水出口、热水入口、冷却水出口；蓄热式旋转床，具有原料入口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口，原料入口与干化装置的干化污泥出口相连；等离子气化反应室，具有热解油气混合物入口、合成气出口，热解油气混合物入口与蓄热式旋转床的热解油气混合物出口相连；以及净化装置，具有合成气入口、净化合成气出口，合成气入口与等离子气化反应室的合成气出口相连。本实用新型专利技术的工艺简单、运行成本低、资源化水平高、二次污染小，且易于实现工业化和规模化。

Sludge recycling treatment system

The utility model discloses a sludge recycling treatment system. The system includes: drying device, dry sludge, sludge with entrance exit, dry water outlet and the hot water entrance and a cooling water outlet; regenerative rotating bed, with raw materials, water outlet, entrance pyrolysis pyrolysis mixture of oil and gas exports, exports of raw materials and the entrance of pyrolytic carbon, dry sludge drying device connected to the outlet; plasma gasification reaction chamber with pyrolysis oil and gas mixture entrance, outlet gas, pyrolysis oil and gas mixture entrance with regenerative rotating bed pyrolysis oil gas mixture outlet; and a cleaning device, with synthesis gas, synthesis gas purification entrance exit and entrance, synthesis gas plasma gasification reaction chamber synthesis gas outlet. The utility model has the advantages of simple process, low operation cost, high level of resource utilization, small two pollution, and easy realization of industrialization and scale.

【技术实现步骤摘要】
一种污泥资源化处理的系统
本技术属于固体废弃物资源化处理领域，具体涉及一种污泥资源化处理的系统。
技术介绍
目前，常见的污泥处理技术有压滤、干化、好氧堆肥、厌氧消化、焚烧等。其中，简单的压滤和干化只能把污泥脱水至50％-70％，剩余的污泥仍需要大量填埋处理，只能作为污泥的预处理使用。好氧堆肥和厌氧消化的目的均是把污泥制成有机肥料，最后作为产品出售，但污泥中含有较多有毒有害物质，其产品会污染农作物，因此难以产业化推广。常见的焚烧技术虽然具有较好的减量化效果，但焚烧过程中会产生二噁英，严重影响居民身体健康，群体性事件也时有发生。热解技术是在无氧或绝氧的条件下，将有机物进行热裂解，生成以H2、CH4、CO为主的可燃气体、高热值的燃料油及部分固定碳。等离子气化技术是利用等离子体火炬对物料进行加热，局部温度可到5000℃以上，并能使反应室的温度维持在1200℃左右，能迅速分解热解油、二噁英等物质，并产生大量CO、H2等合成气。具有二次污染小、能源回收利用率高等特点。但现有技术中，一些污泥回转窑热解工艺的热解油产量较多，容易堵塞管道、腐蚀设备等，经常停车检修，并且后端需要复杂的油水分离及净化装置，导致投资大大增加。此外，一些污泥竖炉等离子气化技术，直接用等离子火炬对污泥进行气化，由于污泥含水率较高，在处理大规模污泥时，该工艺的功率极大、耗电率非常高，因此导致运行成本增大，难以实现工业化应用。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的目的在于提供一种新型的污泥资源化处理的系统及方法。本技术提供了一种污泥资源化处理的系统，所述系统包括：干化装置，具有污泥入口、干化污泥出口、干燥水出口、热水入口、冷却水出口；蓄热式旋转床，具有原料入口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口，所述原料入口与所述干化装置的干化污泥出口相连；等离子气化反应室，具有热解油气混合物入口、合成气出口，所述热解油气混合物入口与所述蓄热式旋转床的热解油气混合物出口相连；以及净化装置，具有合成气入口、净化合成气出口，所述合成气入口与所述等离子气化反应室的合成气出口相连。在本技术的一些实施例中，所述系统还可以包括：甲烷化装置，具有净化合成气入口、混合气出口和剩余气体出口，所述净化合成气入口与所述净化装置的净化合成气出口相连；以及分离装置，具有混合气入口、甲烷出口和剩余气体出口，所述混合气入口与所述甲烷化装置的混合气出口相连。在本技术的一些实施例中，所述系统还包括熄焦装置，所述熄焦装置具有热解炭入口、灰渣出口、熄焦水入口，所述热解炭入口与所述蓄热式旋转床的热解炭出口相连。在本技术的一些实施例中，所述熄焦装置的熄焦水入口与所述干化装置的干燥水出口和/或所述干化装置的冷却水出口相连。在本技术的一些实施例中，所述蓄热式旋转床包括干燥区和热解区；所述热解水出口布置于所述干燥区末端的侧壁，所述热解油气混合物出口布置于所述热解区末端的顶部。本技术采用蓄热式旋转床对干化处理后的污泥进行热解，并利用等离子气化反应室对热解油气进行气化，干燥水、冷却水可作为热解炭的熄焦用水，获得的合成气产率高、热值高，实现了污泥的“无害化、减量化、资源化”。此外，本技术的工艺简单、运行成本低、资源化水平高、二次污染小，且易于实现工业化和规模化。本技术提供的工艺中，热解油的产率低，而合成气的产率很高，不会发生管道堵塞、设备被腐蚀等现象，减少了生产成本。在进一步的改进工艺中，将合成气进一步制成了甲烷，提高了产品的经济效益。附图说明图1为本技术实施例中的一种污泥资源化处理的系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。参见图1，本技术提供的污泥资源化处理的系统包括：干化装置1、蓄热式旋转床2、等离子气化反应室3、净化装置4、甲烷化装置5、分离装置6和熄焦装置7。干化装置1具有污泥入口、干化污泥出口、干燥水出口、热水入口、冷却水出口。干化装置1为间接干燥装置，本技术采用热水作为介质，对污泥进行间接干燥。蓄热式旋转床2，用于对污泥进行热解处理，制备热解油气和热解炭。蓄热式旋转床2具有原料入口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口，原料入口与干化装置1的干化污泥出口相连。蓄热式旋转床2包括干燥区和热解区。热解水出口布置于干燥区末端的侧壁，以便在热解水刚产生时就进行收集，降低系统能耗；热解油气混合物出口布置于热解区末端的顶部，以便得到高品质的热解油气；热解炭出口布置于热解区末端的底部，以便出料。污泥含水量高，若直接进入蓄热式旋转床2，不仅会降低热解的效率，还会增加系统能耗，导致运行成本增加。此外，经过热解，这些水分会变成水蒸气，随着热解油气混合物进入后续设备中，会影响后续工艺的进行。本技术在蓄热式旋转床2前设置了干化装置1，并将热解水出口设置在蓄热式旋转床2的干燥区末端的炉膛侧壁，有效地解决了这一问题。蓄热式旋转床2具体包括：壳体，壳体形成环状炉腔，炉膛操作条件为微正压；环形炉底，物料布在环形炉底上，呈连续转动状态；蓄热式辐射管，多个所述蓄热式辐射管设置在所述壳体的内周壁上。等离子气化反应室3利用等离子火炬的高温气化作用，使热解油、烃类气体等发生气化、重组，以便得到CO、H2等合成气。等离子气化反应室3具有热解油气混合物入口、合成气出口，热解油气混合物入口与蓄热式旋转床2的热解油气混合物出口相连。本技术由于在气化熔融前，先对污泥进行了热解，因此，等离子气化反应室3所需的等离子体火炬数量少，处理效率高，运行成本低。两个以上等离子体火炬即可满足工艺要求。净化装置4用于除去从等离子气化反应室3排出的合成气中的硫化氢、氯化氢等杂质。净化装置4具有合成气入口、净化合成气出口，合成气入口与等离子气化反应室3的合成气出口相连。甲烷化装置5具有净化合成气入口、混合气出口和剩余气体出口，净化合成气入口与净化装置4的净化合成气出口相连。分离装置6具有混合气入口、甲烷出口和剩余气体出口，混合气入口与甲烷化装置5的混合气出口相连。图1所示的系统也可不包括甲烷化装置5和分离装置6，合成气可另作他用，诸如作为燃料直接燃烧，但将其制成甲烷，能提高产品的经济价值。熄焦装置7具有热解炭入口、灰渣出口、熄焦水入口，热解炭入口与蓄热式旋转床2的热解炭出口相连。熄焦装置7用于冷却热解炭，图1所示的系统中，熄焦装置7的熄焦水入口与干化装置1的干燥水出口和冷却水出口。这样布置能有效降低整个工艺的生产成本。需要说明的是，熄焦水入口可以只与干化装置1的干燥水出口或冷却水出口中的一个相连，并不局限于图1所示的情况。此外，系统也可不包括熄焦装置7，可采用其他方式对玻璃态熔渣进行冷却。图1中，等离子气化反应室3垂直布置在蓄热式旋转床2的热解油气混合物出口的上端，热解油气混合物不经冷却直接通入等离子化反应室3内，减少了热量的流失，提高热利用率。当然还可采用保温运输的方式将热解油气送入等离子气化反应室3中。同样地，整个系统物料间的运输都可采用保温运输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污泥资源化处理的系统，其特征在于，所述系统包括：干化装置，具有污泥入口、干化污泥出口、干燥水出口、热水入口、冷却水出口；蓄热式旋转床，具有原料入口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口，所述原料入口与所述干化装置的干化污泥出口相连；等离子气化反应室，具有热解油气混合物入口、合成气出口，所述热解油气混合物入口与所述蓄热式旋转床的热解油气混合物出口相连；以及净化装置，具有合成气入口、净化合成气出口，所述合成气入口与所述等离子气化反应室的合成气出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种污泥资源化处理的系统，其特征在于，所述系统包括：干化装置，具有污泥入口、干化污泥出口、干燥水出口、热水入口、冷却水出口；蓄热式旋转床，具有原料入口、热解水出口、热解油气混合物出口、热解炭出口，所述原料入口与所述干化装置的干化污泥出口相连；等离子气化反应室，具有热解油气混合物入口、合成气出口，所述热解油气混合物入口与所述蓄热式旋转床的热解油气混合物出口相连；以及净化装置，具有合成气入口、净化合成气出口，所述合成气入口与所述等离子气化反应室的合成气出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：甲烷化装置，具有净化合成气入口、混合气出口和剩余气体出口，所述净化合成气入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，张安强，任浩华，蔡先明，赵月晶，肖磊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11