一种基于电磁感应的污泥低温热解装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电磁感应的污泥低温热解装置及方法，当脱水污泥的含水率≤60％时，直接进行热解处理，当60％<含水率<≤80％先进行低温干化处理然后进行热解处理；脱水污泥中是否加入磁感应加热介质根据干化室和/或热解室中是否设置有电磁感应介质为依据而进行选择，如果干化室和/或热解室中没有设置电磁感应介质，则脱水污泥中需要添加磁感应加热介质。本发明专利技术利用电磁发生器的发射天线线圈激发磁场后刺激污泥中的磁感应加热介质或者装置皮带上的电磁感应介质切割磁力线从而产生感生电流加热，具有工艺简单、能耗低、热解效率高、热解产物产出率高以及更为环保的优点。热解产物产出率高以及更为环保的优点。热解产物产出率高以及更为环保的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁感应的污泥低温热解装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种污泥的低温热解装置及方法，是一种基于电磁感应的污泥低温热解装置及方法，属于污泥热解处理


技术介绍

[0002]随着我国污水处理设施的普及、污水处理效率的提高和污水处理程度的深化，城镇污水处理厂污泥产量急剧增加。目前我国每年污泥产量超过3500万吨，污泥处理处置的市场需求巨大。此外，高有机质含量的河道湖泊疏浚污泥、工业污泥的年产生量也非常大。
[0003]目前污泥的处置主要是涉及污泥的浓缩、调治、脱水、稳定、干化、堆肥、焚烧和填埋处理。其中，污泥的焚烧处理是目前污泥减量化较为彻底的主要技术手段。通常，由于缺乏有效的脱水技术，污泥的含水率较高，直接焚烧不仅能耗较高，还会因污泥热值利用率低而影响污泥潜在的能量资源化，且赋存于污泥中的有害成分也会因为焚烧而排出并对环境造成二次污染。
[0004]而污泥的热解技术是利用污泥中有机物的不稳定性，通过在无氧条件下加热使有机物产生热裂解，形成利用价值较高的气态、固态产物，是污泥减量化、无害化、资源化的有效途径。而现有污泥热解技术普遍具有能耗高、效率低，热解产物易受到污泥性质例如含水率等因素的影响，因此本专利技术具体针对此类问题提出基于电磁感应的污泥低温热解技术方法并开发相应热解装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种基于电磁感应的污泥低温热解装置及方法，本专利技术在热源、加热设备等核心技术环节上不同于现有的所有污泥热解方法，具有工艺简单、能耗低、热解效率高、热解产物产出率高以及更为环保的优点；本专利技术能够用以解决污泥处置不当所造成的二次污染，产物状态稳定，能够实现污泥处理的减量化、无害化、资源化、能量化。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术首先提供一种基于电磁感应的污泥低温热解方法，包括以下步骤：
[0008](1)脱水、混料：将含水率大的初始污泥先经过机械脱水得到含水率小的脱水污泥，脱水污泥输送至污泥储罐中储存；需要进行低温热解处理时，将脱水污泥经混料机输送至成型机(4)中经成型后得到连续层状形态的脱水污泥；或者，将脱水污泥输送至混料机中，再将磁感应加热介质也输送至混料机中，二者经过混料后输送至搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后得到混有磁感应加热介质的混合污泥，混合污泥输送至成型机中经成型后得到连续层状形态的混合污泥；
[0009](2)低温热解处理：将步骤(1)中得到的连续层状形态的脱水污泥或混合污泥进行低温热解处理；低温热解处理有两种方式，第一种先进行低温干化处理然后进行热解处理，第二种为直接进行热解处理：
[0010](2.1)先进行低温干化处理然后进行热解处理：
[0011]将步骤(1)中形成的连续层状形态的脱水污泥或混合污泥输送至干化室内，平摊于干化皮带机的皮带I上，干化室配设有电磁发生器I，如果干化的对象是没有添加磁感应加热介质的连续层状形态的脱水污泥，则皮带I上额外配设有电磁感应介质；启动电磁发生器I，电磁发生器I的发射天线线圈I激发磁场后刺激连续层状形态的混合污泥中的磁感应加热介质切割磁力线从而产生感生电流并对磁感应介质进行加热，或者刺激皮带I上的电磁感应介质切割磁力线从而产生感生电流并对电磁感应介质进行加热；磁感应加热介质或者电磁感应介质受热后对连续层状形态的混合污泥或脱水污泥分别进行加热从而进行低温干化处理，处理完毕后得到含有磁感应加热介质的干化污泥/普通干化污泥、粉尘和气体；粉尘和干化尾气则进入到除尘器中进行一级回收处理，含有磁感应加热介质的干化污泥/普通干化污泥经皮带I传送至热解室中，且平摊在热解皮带机的皮带II上；
[0012]热解室配设有电磁发生器II，如果热解的对象是普通干化污泥，则热解皮带机的皮带II上也额外配设有电磁感应介质；启动电磁发生器II，电磁发生器II的发射天线线圈II激发磁场后刺激含有磁感应加热介质的干化污泥中的磁感应加热介质切割磁力线从而产生感生电流并对磁感应介质进行加热，或者刺激皮带II上的电磁感应介质切割磁力线从而产生感生电流并对电磁感应介质进行加热；磁感应加热介质或者电磁感应介质受热后对含有磁感应加热介质的干化污泥或普通干化污泥分别进行加热；在无氧或缺氧的条件下，含有磁感应加热介质的干化污泥或普通干化污泥进行热解处理得到水蒸气、热解气、生物油和固态产物；水蒸气、热解气、生物油进入到多级冷凝器中进行二级回收处理，固态产物经皮带II输送到物料分离机中；
[0013](2.2)直接进行热处理：
[0014]步骤(1)中形成的连续层状形态的脱水污泥或混合污泥输送至热解室内，平摊于热解皮带机的皮带II上，热解室配设有电磁发生器II，如果直接热解的对象是没有添加磁感应加热介质的连续层状形态的脱水污泥，则皮带II上额外配设有电磁感应介质；启动电磁发生器II，电磁发生器II的发射天线线圈II激发磁场后刺激连续层状形态的混合污泥中的磁感应加热介质切割磁力线从而产生感生电流并对磁感应介质进行加热，或者刺激皮带II上的电磁感应介质切割磁力线从而产生感生电流并对电磁感应介质进行加热；磁感应加热介质或者电磁感应介质受热后对连续层状形态的混合污泥或脱水污泥分别进行加热；在无氧或缺氧的条件下，连续层状形态的混合污泥或脱水污泥进行热解处理得到水蒸气、热解气、生物油和固态产物；水蒸气、热解气、生物油进入到多级冷凝器中进行二级回收处理，固态产物经皮带II输送到物料分离机中；
[0015](3)分离：步骤(2)中经过热处理后形成的固态产物输送到物料分离机中，如果初始的脱水污泥中添加有磁感应加热介质，则固态产物经过冷却、破碎、磁选后分离出磁感应加热介质和固态混合物，磁感应加热介质返回至步骤(1)中循环利用，固态混合物进行筛分、重力选取处理；如果初始的脱水污泥中没有添加磁感应加热介质，则固态产物直接进行筛分、重力选取处理；固态混合物或者固态产物经过筛分、重力选取后分离出生物碳残渣和热解残渣，生物碳残渣作为替代燃料或者吸附材料使用，热解残渣作为制备复合胶凝材料的原料使用；
[0016](4)一级回收处理：步骤(2.1)中，所述的粉尘和干化尾气进入除尘器中，经过收尘
处理后得到飞灰与步骤(3)中得到的热解残渣一起作为制备复合胶凝材料的原料使用，干化尾气送入到冷凝器中进行冷凝，经过冷凝分离后得到液相的废水和气相的废气，废水送入废水罐中进行回收，废气经过检测达标后由风机I排出至空气中；
[0017](5)二级回收处理：步骤(2.1)和步骤(2.2)中，所述的水蒸气、热解气、生物油进入到多级冷凝器中经过逐级冷凝到室温后分离出生物油、废水和热解气，废水送入废水罐中回收，热解气送入气体净化分离装置中经过净化分离得到可燃气组分且经风机II排出后收集；生物油和可燃气组分经收集后作为替代燃料使用，或者在化工合成中作为原料油、原料气资源使用。
[0018]上述技术方案中，步骤(1)中，所述的初始污泥，包括但不限于有机质含量较高的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁感应的污泥低温热解方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)脱水、混料：将含水率大的初始污泥先经过机械脱水得到含水率小的脱水污泥，脱水污泥输送至污泥储罐(1)中储存；需要进行低温热解处理时，将脱水污泥经混料机(2)输送至成型机(4)中经成型后得到连续层状形态的脱水污泥；或者，将脱水污泥输送至混料机(2)中，再将磁感应加热介质也输送至混料机中，二者经过混料后输送至搅拌机(3)中进行搅拌，搅拌均匀后得到混有磁感应加热介质的混合污泥，混合污泥输送至成型机(4)中经成型后得到连续层状形态的混合污泥；(2)低温热解处理：将步骤(1)中得到的连续层状形态的脱水污泥或混合污泥进行低温热解处理；低温热解处理有两种方式，第一种先进行低温干化处理然后进行热解处理，第二种为直接进行热解处理：(2.1)先进行低温干化处理然后进行热解处理：将步骤(1)中形成的连续层状形态的脱水污泥或混合污泥输送至干化室(8)内，平摊于干化皮带机(7)的皮带I上，干化室配设有电磁发生器I(5)，如果干化的对象是没有添加磁感应加热介质的连续层状形态的脱水污泥，则皮带I上额外配设有电磁感应介质；启动电磁发生器I(5)，电磁发生器I的发射天线线圈I(6)激发磁场后刺激连续层状形态的混合污泥中的磁感应加热介质切割磁力线从而产生感生电流并对磁感应介质进行加热，或者刺激皮带I上的电磁感应介质切割磁力线从而产生感生电流并对电磁感应介质进行加热；磁感应加热介质或者电磁感应介质受热后对连续层状形态的混合污泥或脱水污泥分别进行加热从而进行低温干化处理，处理完毕后得到含有磁感应加热介质的干化污泥/普通干化污泥、粉尘和气体；粉尘和干化尾气则进入到除尘器(9)中进行一级回收处理，含有磁感应加热介质的干化污泥/普通干化污泥经皮带I传送至热解室中，且平摊在热解皮带机(14)的皮带II上；热解室(15)配设有电磁发生器II(12)，如果热解的对象是普通干化污泥，则热解皮带机(14)的皮带II上也额外配设有电磁感应介质；启动电磁发生器II(12)，电磁发生器II的发射天线线圈II(13)激发磁场后刺激含有磁感应加热介质的干化污泥中的磁感应加热介质切割磁力线从而产生感生电流并对磁感应介质进行加热，或者刺激皮带II上的电磁感应介质切割磁力线从而产生感生电流并对电磁感应介质进行加热；磁感应加热介质或者电磁感应介质受热后对含有磁感应加热介质的干化污泥或普通干化污泥分别进行加热；在无氧或缺氧的条件下，含有磁感应加热介质的干化污泥或普通干化污泥进行热解处理得到水蒸气、热解气、生物油和固态产物；水蒸气、热解气、生物油进入到多级冷凝器(18)中进行二级回收处理，固态产物经皮带II输送到物料分离机(16)中；(2.2)直接进行热处理：步骤(1)中形成的连续层状形态的脱水污泥或混合污泥输送至热解室(15)内，平摊于热解皮带机(14)的皮带II上，热解室(15)配设有电磁发生器II(12)，如果直接热解的对象是没有添加磁感应加热介质的连续层状形态的脱水污泥，则皮带II上额外配设有电磁感应介质；启动电磁发生器II(12)，电磁发生器II的发射天线线圈II(13)激发磁场后刺激连续层状形态的混合污泥中的磁感应加热介质切割磁力线从而产生感生电流并对磁感应介质进行加热，或者刺激皮带II上的电磁感应介质切割磁力线从而产生感生电流并对电磁感应介质进行加热；磁感应加热介质或者电磁感应介质受热后对连续层状形态的混合污泥或脱
水污泥分别进行加热；在无氧或缺氧的条件下，连续层状形态的混合污泥或脱水污泥进行热解处理得到水蒸气、热解气、生物油和固态产物；水蒸气、热解气、生物油进入到多级冷凝器(18)中进行二级回收处理，固态产物经皮带II输送到物料分离机(16)中；(3)分离：步骤(2)中经过热处理后形成的固态产物输送到物料分离机(16)中，如果初始的脱水污泥中添加有磁感应加热介质，则固态产物经过冷却、破碎、磁选后分离出磁感应加热介质和固态混合物，磁感应加热介质返回至步骤(1)中循环利用，固态混合物进行筛分、重力选取处理；如果初始的脱水污泥中没有添加磁感应加热介质，则固态产物直接进行筛分、重力选取处理；固态混合物或者固态产物经过筛分、重力选取后分离出生物碳残渣和热解残渣，生物碳残渣作为替代燃料或者吸附材料使用，热解残渣作为制备复合胶凝材料的原料使用；(4)一级回收处理：步骤(2.1)中，所述的粉尘和干化尾气进入除尘器中，经过收尘处理后得到飞灰与步骤(3)中得到的热解残渣一起作为制备复合胶凝材料的原料使用，干化尾气送入到冷凝器(10)中进行冷凝，经过冷凝分离后得到液相的废水和气相的废气，废水送入废水罐中进行回收，废气经过检测达标后由风机I排出至空气中；(5)二级回收处理：步骤(2.1)和步骤(2.2)中，所述的水蒸气、热解气、生物油进入到多级冷凝器(18)中经过逐级冷凝到室温后分离出生物油、废水和热解气，废水送入废水罐中回收，热解气送入气体净化分离装置(19)中经过净化分离得到可燃气组分且经风机II排出后收集；生物油和可燃气组分经收集后作为替代燃料使用，或者在化工合成中作为原料油、原料气资源使用。2.根据权利要求1所述的污泥低温热解方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的初始污泥，为有机质含量较高的生活污水污泥、河道湖泊底泥、城市污泥、含油污泥、印染污泥、制革污泥在内的工业污泥；所述的含水率大的初始污泥，自然含水率≥85％；所述的含水率小的脱水污泥，含水率≤80％。3.根据权利要求1所述的污泥低温热解方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的脱水污泥中是否加入磁感应加热介质根据干化室和/或热解室中是否设置有电磁感应介质为依据而进行选择，如果干化室和/或热解室中没有设置电磁感应介质，则脱水污泥中需要添加磁感应加热介质。4.根据权利要求1所述的污泥低温热解方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的磁感应加热介质为导磁性金属物质，掺入量不小于脱水污泥质量的10％；脱水污泥和磁感应加热介质进行混料时，脱水污泥中添加有调理剂和/或生物质，调理剂的掺入量不大于脱水污泥质量的5％，生物质的掺入量不大于脱水污泥质量的10％。5.根据权利要求1所述的污泥低温热解方法，其特征在于，步骤(2)中，低温热解处理采用哪种方式以步骤(1)中得到的脱水污泥中的含水率为依据进行选择，当含水率≤60％时，直接进行热解处理，当60％<含水率<≤80％先进行低温干化处理然后进行热解处理。6.根据权利要求1所述的污泥低温热解方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛永杰，王腾，姚俊，夏正海，张建文，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：