一种用于市政污泥的处置工艺及其处置系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于市政污泥的处置工艺及其处置系统，该处置系统设于分解炉外，并与分解炉和水泥厂设备相连接，包括有污泥干化系统、炉外预烧系统和蒸汽发生系统，所述蒸汽发生系统连接污泥干化系统，所述炉外预烧系统分别与污泥干化系统和蒸汽发生系统连接，该处置工艺将污泥升温、水分蒸发、有机质焚烧等过程移至预烧炉内完成，不占用分解炉的炉容，给水泥窑大规模协同处置污泥创造了条件，实现了污泥的资源化利用，也实现了污泥的终处置。

A disposal process and system for municipal sludge

【技术实现步骤摘要】
一种用于市政污泥的处置工艺及其处置系统
本专利技术属于环境保护领域中的污泥处置
，尤其涉及一种用于市政污泥的处置工艺及其处置系统。
技术介绍
随着城市城镇人口的不断增加及生活污水处理率的提高，市政污水污泥的产出量也随之不断增加。市政污泥的环境污染已成为广大民众关注的焦点。市政污泥是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，含有大量病原菌和寄生虫(卵)，铜、锌、铬等重金属，氮磷等盐类盐份，以及多氯联笨、二恶英等难降解的有毒有害物质。污泥还含有很高的附着水和结合水。因此，就其对环境危害的深度和广度而言，市政污泥是一类有巨大污染危害的废弃物。市政污泥的处理、处置和综合利用一直是城市环境管理的重要对象。市政污泥不但具有巨大的污染潜力，而且具有明显的资源化潜力。市政污泥富含有机质(干基质量分数约30～70％)、植物养分(干基质量分数约为5～10％)和化学能量(干基热值约为10～16MJ/kg)。完善的污泥管理技术体系，不仅能有效地控制污泥的环境污染危害，而且能为工业发展和农业生产过程提供一定的资源(如农业肥料、工业燃料和建筑材料等)。城市的市政污泥处理与利用技术体系完善与否是事关整个污水处理甚至环境污染控制的关键问题，同时也对一个城市乃至一个国家是否能达到可持续发展战略所要求的环境管理目标有很大的影响。目前，市政污泥的处置方式主要有：卫生填埋、土地利用、直接焚烧、建材应用、水泥窑喷烧等。1、卫生填埋。用石灰等无机药剂对污泥进行调理后卫生填埋。这种处置方式简单易行，但主要问题是大量占用填埋场库容，使填埋场的利用效率大大降低，如果考虑填埋场的库容投资，其处理费用也较高，并且不能够实现污泥的稳定化、无害化和减量化的处置目标。2、土地利用。土地利用主要包括堆肥、土地改良等。将污泥进行厌氧消化、高温好氧发酵等处理措施后，达到相应的标准，可制成有机肥料，用于土地改良和园林绿化等。堆肥处置方式的特点是项目投资较小、运行成本较低和占地面积大，其主要问题是在污泥处置过程中对周边环境影响较大，而且在处理规模和后续利用途径上受限制较大，即制成有机肥料后，在土地利用或作为农用肥时受利用场地、市场需求量的影响较大，导致该种处置方式的处理规模一般较小，且一般比较分散。在进行土地利用时，污泥的养分和有机质含量应达到相关国家标准的要求，且需要严格控制重金属、有机污染物等有毒有害物质。3、直接焚烧。干化焚烧综合利用方式的特点是占地面积小，处置彻底，减量化效果明显。存在的问题主要是：焚烧过程排放的烟气必须进行处理，焚烧后的灰渣需要寻找出路，设备国产化率较低，项目的投资较大，运行成本较高，且对运营管理水平要求高。4、建材应用。常见的建材应用有制砖、制轻质骨料等。建材应用可实现污泥的终处置。但烧制建筑材料时，排放出来的烟气必须经过严格的处理，项目的投资较大，运行成本较高，且对运营管理水平要求高。5、水泥窑喷烧。将含水率约80％的污泥通过螺杆泵加压喷入分解炉或窑尾烟室，利用水泥生产过程中强大的温度场和物料场，蒸发水分，燃烧有机质，最终灰渣混入水泥生料，经水泥窑煅烧后，成为水泥熟料的一个组分，实现污泥的终处置。其缺点是污泥水分大，其热值几乎为零甚至负热值，污泥升温及水分蒸发过程中占用了分解炉的部分炉容，间接或直接地影响了水泥熟料的生产，因此，水泥窑喷烧方式很难实现污泥的大规模处置。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于市政污泥的处置工艺及其处置系统。本专利技术相对于现有技术的创新之处在于：一种用于市政污泥的处置工艺，包括以下步骤：步骤1：污泥在污水厂经板框压滤处置后，汽车运至水泥厂，由原料装置将污泥送入污泥干化系统的干燥器；步骤2：来自蒸汽发生系统的蒸汽进入污泥干化系统的干燥器，蒸汽的热量传递给污泥，污泥吸收热量并水分蒸发；步骤3：污泥蒸发出来的水气从干燥器排出污泥干化系统，由排湿风机送入冷凝器，来自于冷却水循环系统的冷却水进入冷凝器，将水气冷凝成液态水后排出冷凝器，送回冷却水循环系统进行降温处理，被冷却水冷凝下来的冷凝水排出冷凝器，剩余的少量不凝气进入炉外预烧系统焚烧净化；步骤4：烘干后的污泥排出干燥器，通过输出装置进入炉外预烧系统的预烧炉，来自蒸汽发生系统的粉尘回料进入预烧炉，来自污泥干化系统的不凝气进入预烧炉，与炉内的气体混合，形成温度均一的气体流和物料流，通过预烧炉的连接管道进入分解炉；步骤5：高温气体在旋风预热器内与水泥生料进行热交换，将部分热量传递给水泥生料后，由抽风机抽出，并进入旋风除尘器除去大部分的水泥生料粉尘，除尘后的气体进入锅炉，加热蒸汽锅炉中的水工质，从气体中分离出来的水泥生料粉尘排入预烧炉，回到水泥熟料生产系统。优选地，所述步骤2中来自蒸汽发生系统的蒸汽进入干燥器的中空轴和楔形桨叶，透过中空轴和楔形桨叶的外壁将热量传递给污泥，使污泥的温度升高，水分蒸发，蒸汽将自身的潜热及显热传递给污泥后，在中空轴和楔形桨叶内凝结成水，排出污泥干化系统，由凝结水泵送回余热发电化学水系统进行除氧处理。优选地，所述步骤4中预烧炉独立于分解炉，并与分解炉相联，污泥在预烧炉内预烧后再进入分解炉，进入分解炉的气体温度和气氛通过预烧炉调节阀调节，还原气体进入分解炉后二次燃烬。优选地，所述步骤2中蒸汽锅炉所用的水工质来自余热发电化学水系统，水工质注入蒸汽锅炉，吸热后变成饱和水蒸汽排出锅炉，引入污泥干化系统进行烘干污泥，热交换后的气体离开锅炉进入窑尾布袋除尘器，重新回到水泥熟料生产线烟气处理系统，高温气体的抽出量由蒸汽锅炉调节阀调节，在热交换过程中沉降下来的水泥生料粉尘经收集后排入炉外预烧系统，回到水泥熟料生产系统。优选地，所述蒸汽锅炉调节阀控制高温气体的抽出量不少于预烧炉进入分解炉的气体量。一种用于市政污泥的处置系统，其设于分解炉外，并与分解炉和水泥厂设备相连接，包括有污泥干化系统、炉外预烧系统和蒸汽发生系统，所述蒸汽发生系统连接污泥干化系统，所述炉外预烧系统分别与污泥干化系统和蒸汽发生系统连接，所述蒸汽发生系统产生的蒸汽进入污泥干化系统，所述污泥干化系统将蒸汽的热量传递给污泥，污泥吸收热量并水分蒸发，经烘干后的污泥、污泥干化系统产生的不凝气和蒸汽发生系统产生的粉尘回料进入所述炉外预烧系统，所述炉外预烧系统进行有机质焚烧，经有机质焚烧后的烘干污泥灰渣进入分解炉，进而被煅烧成水泥熟料。进一步地，所述污泥干化系统包括有原料装置、排湿风机、冷凝器、干燥器和输出装置，所述原料装置将污泥送至干燥器内，所述干燥器进行污泥升温，污泥蒸发出的水分经排湿风机进入冷凝器回收，所述输出装置收集并输送经烘干后的污泥。进一步地，所述干燥器包括有空心浆叶干燥器和盘式连续干燥器中任选一种或多种。进一步地，所述蒸汽发生系统包括有抽风机、蒸汽锅炉调节阀、蒸汽锅炉、旋风除尘器、上升烟道和旋风预热器，所述蒸汽锅炉将锅炉内的水工质进行加热，所述蒸汽锅炉调节阀控制进入蒸汽锅炉高温气体量，所述抽风机将蒸汽锅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于市政污泥的处置工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：污泥在污水厂经板框压滤处置后，汽车运至水泥厂，由原料装置将污泥送入污泥干化系统的干燥器；/n步骤2：来自蒸汽发生系统的蒸汽进入污泥干化系统的干燥器，蒸汽的热量传递给污泥，污泥吸收热量并水分蒸发；/n步骤3：污泥蒸发出来的水气从干燥器排出污泥干化系统，由排湿风机送入冷凝器，来自于冷却水循环系统的冷却水进入冷凝器，将水气冷凝成液态水后排出冷凝器，送回冷却水循环系统进行降温处理，被冷却水冷凝下来的冷凝水排出冷凝器，剩余的少量不凝气进入炉外预烧系统焚烧净化；/n步骤4：烘干后的污泥排出干燥器，通过输出装置进入炉外预烧系统的预烧炉，来自蒸汽发生系统的粉尘回料进入预烧炉，来自污泥干化系统的不凝气进入预烧炉，与炉内的气体混合，形成温度均一的气体流和物料流，通过预烧炉的连接管道进入分解炉；/n步骤5：高温气体在旋风预热器内与水泥生料进行热交换，将部分热量传递给水泥生料后，由抽风机抽出，并进入旋风除尘器除去大部分的水泥生料粉尘，除尘后的气体进入锅炉，加热蒸汽锅炉中的水工质，从气体中分离出来的水泥生料粉尘排入预烧炉，回到水泥熟料生产系统。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于市政污泥的处置工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：污泥在污水厂经板框压滤处置后，汽车运至水泥厂，由原料装置将污泥送入污泥干化系统的干燥器；
步骤2：来自蒸汽发生系统的蒸汽进入污泥干化系统的干燥器，蒸汽的热量传递给污泥，污泥吸收热量并水分蒸发；
步骤3：污泥蒸发出来的水气从干燥器排出污泥干化系统，由排湿风机送入冷凝器，来自于冷却水循环系统的冷却水进入冷凝器，将水气冷凝成液态水后排出冷凝器，送回冷却水循环系统进行降温处理，被冷却水冷凝下来的冷凝水排出冷凝器，剩余的少量不凝气进入炉外预烧系统焚烧净化；
步骤4：烘干后的污泥排出干燥器，通过输出装置进入炉外预烧系统的预烧炉，来自蒸汽发生系统的粉尘回料进入预烧炉，来自污泥干化系统的不凝气进入预烧炉，与炉内的气体混合，形成温度均一的气体流和物料流，通过预烧炉的连接管道进入分解炉；
步骤5：高温气体在旋风预热器内与水泥生料进行热交换，将部分热量传递给水泥生料后，由抽风机抽出，并进入旋风除尘器除去大部分的水泥生料粉尘，除尘后的气体进入锅炉，加热蒸汽锅炉中的水工质，从气体中分离出来的水泥生料粉尘排入预烧炉，回到水泥熟料生产系统。


2.根据权利要求1所述的用于市政污泥的处置工艺，其特征在于，所述步骤2中来自蒸汽发生系统的蒸汽进入干燥器的中空轴和楔形桨叶，透过中空轴和楔形桨叶的外壁将热量传递给污泥，使污泥的温度升高，水分蒸发，蒸汽将自身的潜热及显热传递给污泥后，在中空轴和楔形桨叶内凝结成水，排出污泥干化系统，由凝结水泵送回余热发电化学水系统进行除氧处理。


3.根据权利要求1所述的用于市政污泥的处置工艺，其特征在于，所述步骤4中预烧炉独立于分解炉，并与分解炉相联，污泥在预烧炉内预烧后再进入分解炉，进入分解炉的气体温度和气氛通过预烧炉调节阀调节，还原气体进入分解炉后二次燃烬。


4.根据权利要求1所述的用于市政污泥的处置工艺，其特征在于，所述步骤2中蒸汽锅炉所用的水工质来自余热发电化学水系统，水工质注入蒸汽锅炉，吸热后变成饱和水蒸汽排出锅炉，引入污泥干化系统进行烘干污泥，热交换后的气体离开锅炉进入窑尾布袋除尘器，重新回到水泥熟料生产线烟气处理系统，高温气体的抽出量由蒸汽锅炉调节阀调节，在热交换过程中沉降下来的水泥生料粉尘经收集后...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝焯荣，
申请(专利权)人：广州绿泰环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44