污泥深度脱水耦合生物质热解系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种污泥深度脱水耦合生物质热解系统及其方法。污泥深度脱水耦合生物质热解系统包括污泥调理装置、压滤脱水装置、污泥干化脱水装置、热解装置、热解气燃烧装置以及烟气净化装置，所述污泥调理装置、所述压滤脱水装置、所述污泥干化脱水装置、所述热解装置、所述热解气燃烧装置依次顺序连通，所述烟气净化装置与所述污泥干化脱水装置连接。该污泥深度脱水耦合生物质热解系统可以实现污泥脱水减量、热值充分利用、工艺流程少、运行成本低的优点，并且能够实现热解产能循环回用，满足国家提出的污泥减量并无害化处置的要求，并进行资源化利用的目标。

【技术实现步骤摘要】
污泥深度脱水耦合生物质热解系统及其方法
本专利技术涉及环保领域，特别是涉及一种污泥深度脱水耦合生物质热解系统及其方法。
技术介绍
近年来，随着我国生态文明建设的不断推进，各级省市县污水治理成果显著，污水处理厂不断增加、扩容。与污水处理设施不断增加随之而来的是污泥产量的大幅上升。目前仅全国污水处理厂年产原始污泥2亿吨(含水率约95％)，经污水处理厂初步浓缩至含水80％左右仍有污泥5000余万吨，今年将突破6000万吨。如何经济、安全、无害化、资源化对污泥进行有效处置一直是近年来迫切需要解决的重大环境问题之一。市政污泥成分复杂，且含有大量有机物、无机物的同时，也含有重金属、细菌、病毒等对人体有毒有害物质，如不妥善处置，随意抛弃或填埋将对生态环境造成污染并严重威胁人类健康。目前的污泥主要处置方式有：填埋、堆肥、土地利用及焚烧等。从实际应用来看，各种技术均存在着一定的问题。填埋是传统的污泥处理方式，由于会产生二次污染和适宜污泥填埋的场所越来越有限，污泥填埋的应用已经受到了限制；堆肥法由于产品市场接受度低，产品出路存在较大问题；土地利用主要包括污泥农用、森林与园艺、废弃矿场等场地的改良等，由于污泥中含有有毒有害物，土地利用可能造成土壤或水体污染。污泥焚烧是近年来应用较为广泛的处置方式，污泥中的有机物通过焚烧全部得到分解，最终的炉渣可以作为建材进行应用。但由于污泥含水率通常均超过80％，因此即使污泥焚烧的热量几乎全部用于污泥的干化使用，但仍需要外加热源才能满足污泥干化的热量平衡。因而污泥焚烧虽然减量效果显著，但其投资运行成本高，存在烟气二次污染等问题，一定程度上制约其推广作用。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有污泥处置技术存在的不足，特别是污泥热解技术存在的问题，提供一种可以实现污泥脱水减量、热值充分利用、工艺流程少、运行成本低的优点，并且能够实现热解产能循环回用，满足国家提出的污泥减量并无害化处置的要求，并进行资源化利用的目标的污泥深度脱水耦合生物质热解系统及其方法。一种污泥深度脱水耦合生物质热解系统，包括污泥调理装置、压滤脱水装置、污泥干化脱水装置、热解装置、热解气燃烧装置以及烟气净化装置，所述污泥调理装置、所述压滤脱水装置、所述污泥干化脱水装置、所述热解装置、所述热解气燃烧装置依次顺序连通，所述烟气净化装置与所述污泥干化脱水装置连接。在其中一个实施例中，所述压滤脱水装置脱滤后的滤饼含水率为55％-60％。在其中一个实施例中，所述压滤脱水装置为高压板框压滤机。在其中一个实施例中，所述热解气燃烧装置还分别与所述热解装置和/或所述污泥干化脱水装置连接，以用于向所述热解装置以及所述污泥干化脱水装置内输送高温气体。在其中一个实施例中，所述污泥干化脱水装置的干化温度为200℃-250℃，和/或干化后的干化污泥的含水率为20％-40％。在其中一个实施例中，所述热解装置内添加的生物质的质量占来自所述污泥干化脱水装置干化后的干化污泥的质量5％-10％。在其中一个实施例中，所述热解装置内的热解温度为600℃-800℃；和/或，所述热解气燃烧装置内的燃烧温度为900℃-1100℃。在其中一个实施例中，所述热解气燃烧装置包括依次连接的密封连续进料机构、热解燃烧一体炉、出渣机构、旋风分离除尘机构及送风机构。在其中一个实施例中，还包括污水处理装置，所述烟气净化装置和/或所述压滤脱水装置分别连接所述污水处理装置。在其中一个实施例中，所述烟气处理装置包括依次顺序连接的急冷脱酸塔、除臭塔及除尘器，以实现对烟气进行急冷、脱酸、除臭、除尘处理，所述烟气处理装置处理后的烟气温度为200℃-220℃。本专利技术还提供了一种污泥深度脱水耦合生物质热解方法。一种污泥深度脱水耦合生物质热解方法，包括如下步骤：污泥进入调理装置，通过加药调理实现污泥内细胞壁破除及悬浮物质絮凝；调理后的污泥进入压滤脱水装置，实现压滤脱水形成压滤污泥，压滤污泥进入污泥干化脱水装置；污泥脱水干化装置对压滤污泥进行脱水干化处理，得到干化污泥；干化污泥与生物质混合形成混合污后进入热解装置形成可燃气以及热解污泥，生物质的质量占干化污泥的质量5％-10％；热解污泥以及可燃气进入热解气燃烧装置进行燃烧处理，燃烧处理得到的残渣排放，所述热解气燃烧装置内的燃烧温度为900℃-1100℃；燃烧处理后的烟气进入烟气净化装置进行净化处理。在其中一个实施例中，所述热解气燃烧装置燃烧处理后的烟气进入所述热解装置和/或所述污泥干化脱水装置以提供能量，所述污泥干化脱水装置排出的烟气进入所述烟气净化装置进行净化处理。在其中一个实施例中，所述热解装置中，生物质的质量占干化污泥的质量5％-10％，和/或热解装置的热解温度为600℃-800℃。在其中一个实施例中，所述热解气燃烧装置内的燃烧温度为900℃-1100℃。本专利技术的污泥深度脱水耦合生物质热解系统通过对污泥深度脱水进行大幅减量，通过与生物质耦合热解燃烧实现无害化处置，通过热能回用实现资源化利用。本专利技术的污泥深度脱水耦合生物质热解系统及工艺运行稳定可靠，环保节能，能够对城市污泥进行资源化处理，且处理工艺高效、安全、经济，实现污泥的减量化、稳定化、无害化。相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：(1)本系统的调理装置及压滤脱水装置可直接采用现行污水处理厂中污泥板框压滤脱水的处置工艺，污泥干化脱水装置、热解装置及热解气燃烧装置启动后可实现自供能，无需外部能源，可大大降低系统的投资和运行成本。(2)本专利技术的热解气燃烧装置采用热解燃烧一体炉，热解段与燃烧段在一体炉内分段进行，既保证了热解反应的缺氧气氛，又可以实现燃烧后能量直接为热解段供能，提高了系统能量利用效率。(3)本专利技术的热解气燃烧装置的热解段为高温无氧热解，保证了物料热解反应温度及停留时间，既可实现物料充分热解制气，又大大降低了的二噁英类污染物的生成；热解气燃烧装置严格按照“3T+1E”的烟气处理工艺设计，可对热解气进行充分燃烧并对污染物进行有效去除。(4)本专利技术的各装置均为密封连续系统，烟气经净化后排放，储料空间配备负压抽风系统，气体送入热解气燃烧装置燃烧段助燃，因而可保证系统工作车间无臭无味。(5)本专利技术的系统通过干化污泥与生物质耦合热解，既提高了污泥的热值，可使污泥干化及热解两段高能耗工艺实现自供能，无需外部添加能源，又可对周边地区农业废弃物或绿化园林废弃物进行资源化利用。(6)本专利技术的系统可将污泥中的少量重金属固定在燃烧残渣中，防止重金属进入烟气净化系统，不会污染水体，残渣可进行资源化利用或无害化填埋；烟气通过烟气净化装置处理后达标排放。附图说明图1为本专利技术所述的污泥深度脱水耦合生物质热解系统示意图。附图标记说明10、污泥深度脱水耦合生物质热解系统；100、污泥调理装置；200、压滤脱水装置；300、污泥干化脱水装置；400、热解装置；500、热解气燃烧装置；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，包括污泥调理装置、压滤脱水装置、污泥干化脱水装置、热解装置、热解气燃烧装置以及烟气净化装置，所述污泥调理装置、所述压滤脱水装置、所述污泥干化脱水装置、所述热解装置、所述热解气燃烧装置依次顺序连通，所述烟气净化装置与所述污泥干化脱水装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，包括污泥调理装置、压滤脱水装置、污泥干化脱水装置、热解装置、热解气燃烧装置以及烟气净化装置，所述污泥调理装置、所述压滤脱水装置、所述污泥干化脱水装置、所述热解装置、所述热解气燃烧装置依次顺序连通，所述烟气净化装置与所述污泥干化脱水装置连接。


2.根据权利要求1所述的污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，所述压滤脱水装置脱滤后的滤饼含水率为55％-60％。


3.根据权利要求1所述的污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，所述压滤脱水装置为高压板框压滤机。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，所述热解气燃烧装置还分别与所述热解装置和/或所述污泥干化脱水装置连接，以用于向所述热解装置以及所述污泥干化脱水装置内输送高温气体。


5.根据权利要求1-3任意一项所述的污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，所述污泥干化脱水装置的干化温度为200℃-250℃，和/或干化后的干化污泥的含水率为20％-40％。


6.根据权利要求1-3任意一项所述的污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，所述热解装置内添加的生物质的质量占来自所述污泥干化脱水装置干化后的干化污泥的质量5％-10％。


7.根据权利要求1-3任意一项所述的污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，所述热解装置内的热解温度为600℃-800℃；和/或，所述热解气燃烧装置内的燃烧温度为900℃-1100℃。


8.根据权利要求1-3任意一项所述的污泥深度脱水耦合生物质热解系统，其特征在于，所述热解气燃烧装置包括依次连接的密封连续进料机构、热解燃烧一体炉、出渣机构、旋风分离除尘机构及送...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄毅璇，杨小毛，王先成，骆灵喜，林巍，李建，
申请(专利权)人：深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司，深圳市播绿者生态科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44