一种含油污泥的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含油污泥的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：（1）收集含油污泥；（2）对其进行低温热脱附处理，处理过程包括水蒸发和小分子碳氢化物脱附两个阶段，至处理后污泥内油份的干基含量在10wt%以下；（3）将低温热脱附处理后的污泥与水蒸汽蒸发阶段产生的水蒸汽进行等离子气化处理。本发明专利技术的处理方法实现了含油污泥减量化、无害化和资源化，处理后含油污泥中的石油总烃＜3‰。

【技术实现步骤摘要】
一种含油污泥的处理方法
本专利技术涉及含油污泥处理方法的

技术介绍
含油污泥是指混入原油、各种成品油、渣油等重质油的污泥。其产生于油田开采，石油炼制过程，及与原油、成品油有关的工业、民用、个人活动中，含油污泥对人体及动植物在各个途径下均有显著的损害作用，如含油污泥经蒸发，在空气中产生油气，可刺激人体皮肤、眼睛及呼吸器官，或含油污泥混入正常土壤后，会导致土地失去植物生长功能。国家将含油污泥列为危险废物（HW08）。相对于普通污泥，含油污泥中大量存在油包水、水包油的状态，使其混合状况复杂、混合物粘度高、有害成分与无害成分分离困难。若使用普通污泥的处理方式，存在极大的安全风险和处理难度，如若直接对含油污泥进行升温加热以去除其中的油分，会导致其快速产生较大量的易燃易爆挥发性物质（如油气），并且在此过程中产生的焦油还会导致后续处理单元堵塞；而或对含油污泥只采取间接加热的方式，如使用饱和蒸汽进行间接加热，又通常只能将含油污泥中的部分水分蒸发出来，使危害物难以脱离完全，同时挥发份中水分与混入其中的小分子有害成分难以分离，并且在水分持续蒸发的过程中，余下的含油污泥不断增加，也会粘附、堵塞处理装置。针对上述情况，部分现有技术采取了复杂的工艺方法，如添加化学、生物试剂，经多级反应或萃取对含油污泥逐步净化。这部分技术手段不仅过程复杂、成本高昂，同时也容易产生新的污染物。从上述分析可以看出，尽管含油污泥的无害化、减量化、资源化是全社会的迫切需求，但现有技术中能够高效、规模化、低成本地进行含油污泥处理的手段仍然十分缺乏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种可以高效的、规模化应用的含油污泥处理方法，同时该处理方法成本低、资源回收率高、能源利用率高、处理效果好。本专利技术的技术方案如下：一种含油污泥的处理方法，其包括以下步骤：（1）收集含油污泥并经破碎后送至低温热脱附装置；（2）对低温热脱附装置内的含油污泥进行处理，处理包括水蒸发、小分子碳氢化物脱附的过程；（3）将所述处理后污泥送至等离子气化装置内，并将步骤（2）水蒸发过程中产生的水蒸汽送至该等离子气化装置内，所述处理后污泥与所述水蒸汽反应产生净化后泥土与混合气体；其中：所述低温热脱附装置对含油污泥具有剪切和/或挤压作用；所述步骤（2）中处理的温度为100~500℃；所述步骤（3）中等离子气化装置的气化温度为1000~1400℃；优选的是，所述步骤（2）处理至污泥内油份的干基含量在10wt%以下。上述方案中所述剪切和/或挤压作用是指所述低温热脱附装置能够对其中的含油污泥产生剪切力和/或挤压力，如在具体的实施方式中，采取可产生剪切力和/或挤压力的机械部件或装置或设备，如螺杆部件、研磨部件、切割部件、搅拌或高速搅拌部件等，可通过机械、电磁、超声、微波等方式或这些方式的结合进行作用。在上述方案中剪切和/或挤压作用可在对含油污泥的水蒸发、小分子碳氢化物脱附处理过程中，使得含油污泥的加热界面不断更新、产生薄层、油水界面张力得到破坏，在处理的过程中含油污泥粘度下降，挥发加快，在内部产生分相。可以理解的是，上述方案中所称“水蒸发”及“小分子碳氢化物脱附”仅是以该处理过程中显见的两种现象作为该处理过程的代称，在具体实施中，该处理过程可以并不仅含有水蒸发和小分子碳氢化物脱附这两种现象的产生，如在一些具体的实施中，含油污泥内还包括非碳氢类的其它小分子挥发份，其也可以在该过程中得到一定的脱附。在一些具体的实施方式中，上述“水蒸发”及“小分子碳氢化物脱附”可以分段进行，及在不同的处理阶段，含油污泥中分别主要产生水蒸发和小分子碳氢化物脱附的现象，也可以同时进行，也可以连续进行，如在一个连续的过程中，水蒸发量从多到少，与此同时小分子碳氢化物脱附量从少到多上述方案中所述小分子碳氢化物是指含油污泥中C原子数在4个以下的碳氢化物。上述方案中处理后污泥内油份的干基含量在具体实施方式中，其可以通过比如热重分析法进行测试。上述方案中，所述气化温度是指的物料在其中发生气化时的温度，而等离子气化装置内的工作源，如离子炬，产生的温度可在该温度之上，以维持稳定的气化温度，如在一种具体实施方式中，离子炬产生的温度在3000℃以上。上述方案中，将含油污泥在进行等离子体处理前，先进行了水蒸发、小分子碳氢化合物的脱附处理，避免了直接进行等离子体处理时会造成的能源过度耗费；同时，相对于含油污泥直接进行等离子体处理时其能源中的大部分消耗在了破坏油水界面张力的情况而言，上述方案中含油污泥的油、水界面在等离子体处理前已被破坏，使得等离子体处理的能源消耗显著下降，同时不同成分的分离更为显著、彻底。另一方面，上述方案中水蒸发、小分子碳氢化合物脱附在剪切力和/或挤压力的作用下进行，也显著降低了该阶段油、水分离的难度，节省了能源消耗，同时本方案结合了水蒸发、小分子碳氢化合物脱附处理与等离子体气化处理，使得含油污泥中的有害物质能在缺氧、高温状态下完全分解成氢气、一氧化碳和低碳氢化合物，使其得到几乎完全的净化。在一种具体的实施方式中，步骤（1）优选含水率＜70%,含油率无限制的含油污泥。在一种具体的实施方式中，步骤（1）优选包括对含油污泥的破碎、筛分、除铁的过程，其中筛分可选择人工筛分或机器筛分，进一步优选筛分至粒径＜50mm。在一种具体实施方式中，步骤（2）产生的小分子碳氢化物作为所述处理过程的燃料使用。如具体应用时，将步骤（2）产生的小分子碳氢化物与处理过程中的供热系统接通。在一种具体实施方式中，所述步骤（2）中所述水蒸发与小分子碳氢化物脱附分段进行，其中水蒸发段温度为200℃以下，小分子碳氢化合物脱附段温度为200~450℃。在进一步的具体实施中，如将低温热脱附装置设置为不同的腔体，在不同腔体内通过不同的温度控制或剪切/挤压作用的控制，使含油污泥分别进行水蒸发、小分子碳氢化物脱附。在一种具体的实施方式中，所述处理方法使用如下的处理系统：该处理系统包括低温热脱附装置、等离子气化装置、分离除尘系统、供热装置、连接系统；其中所述连接系统包括各装置间或装置内的连接管道；所述供热装置至少包括为所述低温热脱附装置提供热量的部件或装置；所述低温热脱附装置至少包括第一、第二腔体及贯穿于第一、第二腔体内的推进部件，其中第一腔体用于所述脱水的处理过程、其设有水蒸气出口，所述第二腔体用于所述脱小分子碳氢化物的处理过程、其设有小分子碳氢化物出口；所述等离子气化装置至少包括气化室、位于气化室一端的供处理后污泥进入的入料口、位于与入料口相对的另一端的供汽化剂进入的入汽口、位于气化室一端的供气化气体排出的排气口、位于与排气口相对的另一端的供所述净化后泥土排出的排料口、及等离子体发生装置；所述气化室的体积可使所述气化气体在该气化室内停留2s以上；所述分离除尘系统至少包括分别与所述排气口、及所述供热装置连通的第一气体处理装置，优选为所述第一气体处理装置包括水洗除尘塔、气液分离器、除油平流池与空冷器。上述方案中的“一端”并不限定指所述对象的一个端部，如入料口的位置并不限定为气化室的一个端部，其主要用于结合“另一端”后说明两个部件的相对设置位置，如若气化室竖直设置，入料口位于气化室上部的某处，则入汽口位于气化室下部的某处，若气化室倾斜设置，入料口位于其右侧的高处，则入汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含油污泥的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）收集含油污泥并经破碎后送至低温热脱附装置；（2）对低温热脱附装置内的含油污泥进行处理，所述处理包括水蒸发及小分子碳氢化物脱附的过程；（3）将所述处理后污泥送至等离子气化装置内，并将步骤（2）水蒸发过程中产生的水蒸汽送至该等离子气化装置内，所述处理后污泥与所述水蒸汽反应产生净化后泥土与气化气体；其中：所述低温热脱附装置对含油污泥具有剪切和/或挤压作用；所述步骤（2）中处理的温度为100~500℃；所述步骤（3）中等离子气化装置的气化温度为1000~1400℃；优选的是，所述步骤（2）处理至污泥内油份的干基含量在10wt%以下。

【技术特征摘要】
1.一种含油污泥的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）收集含油污泥并经破碎后送至低温热脱附装置；（2）对低温热脱附装置内的含油污泥进行处理，所述处理包括水蒸发及小分子碳氢化物脱附的过程；（3）将所述处理后污泥送至等离子气化装置内，并将步骤（2）水蒸发过程中产生的水蒸汽送至该等离子气化装置内，所述处理后污泥与所述水蒸汽反应产生净化后泥土与气化气体；其中：所述低温热脱附装置对含油污泥具有剪切和/或挤压作用；所述步骤（2）中处理的温度为100~500℃；所述步骤（3）中等离子气化装置的气化温度为1000~1400℃；优选的是，所述步骤（2）处理至污泥内油份的干基含量在10wt%以下。2.根据权利要求1所述的含油污泥的处理方法，其特征在于：将步骤（2）产生的小分子碳氢化物作为所述处理过程的燃料使用。3.根据权利要求1所述的含油污泥的处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中所述水蒸发、小分子碳氢化物脱附分段进行，其中水蒸发段温度为200℃以下，小分子碳氢化合物脱附段温度为200~450℃。4.根据权利要求1~3任一项所述的含油污泥的处理方法，其特征在于：所述处理方法使用如下的处理系统：该处理系统包括低温热脱附装置、等离子气化装置、分离除尘系统、供热装置、连接系统；其中所述连接系统包括各装置间或装置内的连接管道；所述供热装置至少包括为所述低温热脱附装置提供热量的部件或装置；所述低温热脱附装置至少包括第一、第二腔体及贯穿于第一、第二腔体内的推进部件，其中第一腔体用于所述水蒸发的处理过程、其设有水蒸气出口，所述第二腔体用于所述小分子碳氢化物脱附的处理过程、其设有小分子碳氢化物出口；所述等离子气化装置至少包括气化室、位于气化室一端的供处理后污泥进入的入料口、位于与入料口相对的另一端的供汽化剂进入的入汽口、位于气化室一端的供气化气体排出的排气口、位于与排气口相对的另一端的供所述净化后泥土排出的排料口、及等离子体发生装置；所述气化室的体积可使所述气化气体在该气化室内停留2s以上；所述分离除尘系统至少包括分...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷光玖，杨超，杨淋麟，
申请(专利权)人：启源新能源科技张家口有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13