一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统及方法，所述弹性处理系统包括：干化机，用于输出干化去水处理后的污泥以及蒸汽；裂解窑炉，用于输出热解处理产生的热解油气和生物炭；定量分离装置，用于输出存储用生物炭和燃烧用生物炭；破碎机，用于输出破碎处理后的生物炭粉；燃烧炉，用于输出高温烟气；冷凝器，用于输入所述蒸汽并进行冷凝处理，输出冷凝水和不可凝气体；所述干化机中的干化去水处理、所述裂解窑炉的热解处理均采用所述燃烧炉输出的烟气作为热源。本发明专利技术提供的弹性处理系统，可实现能量的自给自足，能够解决污泥的臭气排放和废液再利用问题。泥的臭气排放和废液再利用问题。泥的臭气排放和废液再利用问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统及方法


[0001]本专利技术属于污泥处理
，特别涉及一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统及方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的快速发展和城镇化进程的加快，我国城市污水污泥排放量日益增多，截至2020年，我国大大小小的污水处理厂已超过1万座，污水处理能力超过每天2亿吨，每年污泥产量超过6000万吨，预计2025年后将超过6600万吨，这些源源不断大量产生的污水污泥已成为污染城市环境、影响市民生活、困扰经济发展的社会问题。
[0003]目前城市污泥的主要传统处理技术有厌氧消化、好氧发酵、焚烧与协同处置和直接填埋；其中，厌氧消化污泥的方式具有需要停留时间长以及处理效率低的缺陷；好氧发酵的处理方式具有占地面积大以及发酵产生的臭气易泄露的缺陷；焚烧与协同处置的方式中，单独焚烧污泥具有燃烧效率低且会产生大量有毒气体的缺陷，而协同焚烧具有对电厂的管理要求很高且产生的飞灰要进一步处置的缺陷；直接填埋的方式具有对环境危害很大且不能从根本上解决污泥问题的缺陷。
[0004]污泥热解技术是一种新型的污泥处置技术，它将污泥中有机质在缺氧条件下加热到一定温度进行裂解，使其转化为燃气和污泥炭，从而使污泥气固分离，能够实现污泥的减量化、资源化利用；但是处理污泥的热解、干化能耗很高，需要外界大量供能，一般污泥处理的地方没有供热源，而把污泥拉到有热源或者供热的地方又不合适(又远又臭)，导致污泥的热解处理成本较大；另外，相关研究表明，仅依靠产生的热解油气燃烧来给系统供热是不够的，还要添加其他可燃物；再有，干化过程中还会有大量臭气释放以及废液需要处理，产生的热解气中含有焦油等有毒物质，这些都增大了处理难度；还有，不同含水率和热值的污泥处理所需的系统供热量也不一样，需要热解系统能够可以调节处理。综上，亟需一种新的基于污泥热解的污泥处理系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统及方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供的弹性处理系统，可实现能量的自给自足，能够解决污泥的臭气排放和废液再利用问题
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统，包括：
[0008]干化机，所述干化机用于输入待处理的污泥并进行干化去水处理，输出干化去水处理后的污泥以及蒸汽；
[0009]裂解窑炉，所述裂解窑炉用于输入所述干化去水处理后的污泥并进行热解处理，输出热解处理产生的热解油气和生物炭；
[0010]定量分离装置，所述定量分离装置用于输入所述裂解窑炉输出的生物炭并进行定
量分离处理，输出存储用生物炭和燃烧用生物炭；
[0011]破碎机，所述破碎机用于输入所述燃烧用生物炭并进行破碎处理，输出破碎处理后的生物炭粉；
[0012]燃烧炉，所述燃烧炉用于输入所述热解油气、所述生物炭粉及空气进行燃烧，输出高温烟气；
[0013]冷凝器，所述冷凝器用于输入所述蒸汽并进行冷凝处理，输出冷凝水和不可凝气体；其中，所述不可凝气体用于输入所述燃烧炉进行燃烧；
[0014]其中，所述干化机中的干化去水处理、所述裂解窑炉的热解处理均采用所述燃烧炉输出的烟气作为热源。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，还包括：
[0016]生物炭仓，所述生物炭仓用于输入所述存储用生物炭并进行存储。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述干化机中的干化去水处理、所述裂解窑炉的热解处理均采用所述燃烧炉输出的烟气作为热源的实现形式为，所述弹性处理系统还包括：
[0018]SNCR脱硝装置，用于输入所述燃烧炉输出的高温烟气并进行脱硝处理，输出脱硝处理后的烟气；所述脱硝处理后的烟气用于作为所述干化机中的干化去水处理、所述裂解窑炉的热解处理的热源；
[0019]除尘器，用于输入所述干燥机和所述裂解窑炉换热后的烟气并进行除尘处理，输出除尘处理后的烟气；
[0020]脱硫装置，用于输入所述除尘处理后的烟气并进行脱硫处理，输出脱硫处理后的烟气。
[0021]本专利技术的进一步改进在于，所述破碎机还用于输入部分所述除尘处理后的烟气或部分所述脱硫处理后的烟气，输入的烟气用于携带生物炭粉输入所述燃烧炉。
[0022]本专利技术的进一步改进在于，还包括：
[0023]换热器，所述换热器的冷端进口用于输入空气，冷端出口用于输入预热后的空气，所述预热后的空气为通入所述燃烧炉的空气；所述换热器的热端进口用于输入所述脱硝处理后的烟气或所述脱硫处理后的烟气，热端出口用于输入换热后的烟气；其中，所述换热器的热端进口输入的烟气为所述脱硝处理后的烟气时，所述换热后的烟气作为所述干化机中的干化去水处理、所述裂解窑炉的热解处理的热源；所述换热器的热端进口输入的烟气为所述脱硫处理后的烟气时，所述换热后的烟气为排放的烟气。
[0024]本专利技术的进一步改进在于，还包括：所述燃烧炉输出的高温烟气的温度范围为750℃～1100℃；干化机的干化去水处理的环境温度为90℃～120℃；裂解窑炉的热解处理的环境温度为350℃～450℃。
[0025]本专利技术的进一步改进在于，所述待处理的污泥为机械脱水后的污泥，为含水率在60％以下且干基热值在10MJ/kg以上的污泥。
[0026]本专利技术提供的一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理方法，基于本专利技术上述的可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统，所述弹性处理方法包括以下步骤：
[0027]干化机输入待处理的污泥并进行干化去水处理，输出干化去水处理后的污泥以及蒸汽；
[0028]裂解窑炉输入所述干化去水处理后的污泥并进行热解处理，输出热解处理产生的
热解油气和生物炭；
[0029]定量分离装置输入所述裂解窑炉输出的生物炭并进行定量分离处理，输出存储用生物炭和燃烧用生物炭；
[0030]破碎机输入所述燃烧用生物炭并进行破碎处理，输出破碎处理后的生物炭粉；
[0031]燃烧炉输入所述热解油气、所述生物炭粉及空气进行燃烧，输出高温烟气；
[0032]冷凝器输入所述蒸汽并进行冷凝处理，输出冷凝水和不可凝气体；其中，所述不可凝气体用于输入所述燃烧炉进行燃烧；
[0033]其中，所述干化机中的干化去水处理、所述裂解窑炉的热解处理均采用所述燃烧炉输出的烟气作为热源。
[0034]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0035]本专利技术提供了一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统，在污泥干化系统上加上了冷凝器，并与燃烧系统相耦合，解决了污泥的臭气排放和废液再利用问题；对热解产生的油气和部分生物炭利用燃烧炉进行充分燃烧，产生的高温烟气来作为干化、热解的热源，实现了能量的自给自足；在燃烧系统之前添加了生物炭的定量分离装置，可以控制进入燃烧炉的生物炭量，从而能够弹性调节最终生物炭产量和系统供热量，使系统具有更广的应用范围。解释性的，自平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统，其特征在于，包括：干化机(2)，所述干化机(2)用于输入待处理的污泥并进行干化去水处理，输出干化去水处理后的污泥以及蒸汽；裂解窑炉(3)，所述裂解窑炉(3)用于输入所述干化去水处理后的污泥并进行热解处理，输出热解处理产生的热解油气和生物炭；定量分离装置(4)，所述定量分离装置(4)用于输入所述裂解窑炉(3)输出的生物炭并进行定量分离处理，输出存储用生物炭和燃烧用生物炭；破碎机(5)，所述破碎机(5)用于输入所述燃烧用生物炭并进行破碎处理，输出破碎处理后的生物炭粉；燃烧炉(7)，所述燃烧炉(7)用于输入所述热解油气、所述生物炭粉及空气进行燃烧，输出高温烟气；冷凝器(14)，所述冷凝器(14)用于输入所述蒸汽并进行冷凝处理，输出冷凝水和不可凝气体；其中，所述不可凝气体用于输入所述燃烧炉(7)进行燃烧；其中，所述干化机(2)中的干化去水处理、所述裂解窑炉(3)的热解处理均采用所述燃烧炉(7)输出的烟气作为热源。2.根据权利要求1所述的一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统，其特征在于，还包括：生物炭仓(6)，所述生物炭仓(6)用于输入所述存储用生物炭并进行存储。3.根据权利要求1所述的一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统，其特征在于，所述干化机(2)中的干化去水处理、所述裂解窑炉(3)的热解处理均采用所述燃烧炉(7)输出的烟气作为热源的实现形式为，所述弹性处理系统还包括：SNCR脱硝装置(8)，用于输入所述燃烧炉(7)输出的高温烟气并进行脱硝处理，输出脱硝处理后的烟气；所述脱硝处理后的烟气用于作为所述干化机(2)中的干化去水处理、所述裂解窑炉(3)的热解处理的热源；除尘器(9)，用于输入所述干燥机和所述裂解窑炉(3)换热后的烟气并进行除尘处理，输出除尘处理后的烟气；脱硫装置(10)，用于输入所述除尘处理后的烟气并进行脱硫处理，输出脱硫处理后的烟气。4.根据权利要求3所述的一种可实现污泥热解自平衡的弹性处理系统，其特征在于，所述破碎机(5)还用于输入部分所述除尘处理后的烟气或部分所述脱硫处理后的烟气，输入的烟气用于携带生物炭粉输入所述燃烧炉(7)。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学斌，周澳，马道洋，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：