污泥干化过程中释放气体的控制方法

摘要

本发明公开了一种污泥干化过程中释放气体的控制方法。本发明主要是采用了全程封闭式污泥储存和污泥输送系统，并在污泥干化和成粒过程中采取微负压运行的方法，防止了污泥释放气体的外逸，同时设计了生物土壤滤床和通过将释放气体引入供热炉高温消除的方法，使污泥在干化过程中所释放的气体得到完全的控制。本发明无论是利用热电厂烟气余热干化污泥，还是采用独立热源干化污泥，都能保证污泥释放气体不外逸，不仅使周围的环境空气中检测不到污泥释放的有害气体，而且在污泥干化现场无明显异味感。

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制方法，尤其是一种污泥干化过程中释放气体的控制方法。

背景技术

城市生活污水和工业废水经过污水处理厂的处理，达标后排放，是保护水资源和城市生态环境建设必不可少的环境工程措施。城市污水处理厂在使工业废水和生活污水得到净化的同时，将产生含水率高和数量大的污泥，这种污泥富集了高浓度的难降解有机污染物和多种重金属元素，如果不能得到妥善地处理或处置，不仅直接影响到城市污水处理厂的正常运行，更重要的是会给环境带来严重的二次污染。

由于国外对城市污水处理厂污泥所采取的卫生填埋、焚烧、土地利用和投海等方法都不能在我国有效地得到实施，因此，目前国内对城市污水处理厂污泥主要采用临时堆埋的方法，由此而产生的大量占用土地和环境二次污染等问题日趋尖锐，这不仅对城市污水处理的正常运行带来严重的影响，而且在局部地区，由于污泥堆埋场周边居民的强烈反对，因此成为社会不稳定的因素。随着我国城市化进程的不断加快，人们对环境质量的要求越来越高，各地政府不断地加强对环境保护的力度，生态建设要求工业废水和城市生活污水的处理率将达到百分之百，这意味着城市污泥的数量将与日俱增。因此，对污泥进行无害化、减量化和资源化处置已势在必行，通过循环利用和综合治理，是最终使城市污水处理厂污泥得到彻底处理的有效途径。

我们曾经在对污泥物化性质研究的基础上，通过大量的实践，相继发明了利用污泥轻质地和高热值的特点烧制轻质节能砖的方法和利用污泥生产水泥压制品的方法，这为城市污水处理厂污泥的资源化利用开辟了新的途径，为了使污泥达到能被资源化利用的条件，我们又发明了一系列的技术方法和与这些方法相配套的操作系统，使污泥在有效降低含水率的同时自然形成团粒，并保存90％以上原始污泥的热值，这种污泥团粒也可以作为燃煤的辅助燃料。这些发明专利技术为污泥的无害化资源化处理奠定了技术基础，城市污水处理厂污泥能作为资源被利用的前提是，先将污泥干化并制成团粒。

由于城市污水处理厂污泥经过初次机械脱水后，含水率一般在75％-85％，因此，这种污泥被干化并制成团粒，需要消耗大量的能量，为了能够使污泥干化所需要的能量降低到最小的程度，从而使污泥无害化资源化处理的成本大大减少，我们还发明了利用烟气余热或采用节能型的污泥干化方法，将污泥干化的能耗降到最低水平。但是，无论是利用烟气余热，还是采用节能型的独立热源干化污泥，在污泥得到干化和成粒的过程中都会释放出异味气体。经过对不同温度下污泥释放气体的测定表明，污泥中不同类型的有机物质挥发的温度存在明显的差异：链状烷烃类和苯香烃类挥发的温度在100-300℃；环烷烃类挥发的温度主要在250-300℃；含氮化合物类、胺类和肟类挥发的温度主要在200-300℃；醇类、醚类、脂肪酮类、酰胺类、腈类等的挥发温度均在300℃以上。另外，醛类和苯胺类的挥发的温度主要在150℃，脂类的挥发温度在150-250℃。这些异味气体如果不能得到有效地控制，不仅会使现场人员产生不快和厌恶感，而且会影响周围的大气环境质量。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种污泥干化过程中释放气体的控制方法。

本发明控制方法的具体步骤为：

1)将城市污水处理厂污泥送入封闭式储存房进行预处理，污泥在预处理过程中释放的气体，通过引风装置，按照供热炉燃烧所需要的气体量送入供热炉，其余部分送入生物土壤滤床；

2)将经过预处理的污泥连同所带有的气体通过输送设备送入第一干化装置进行第一段干化，经过第一段干化后的污泥连同所带有的气体，通过输送设备被送入第二干化装置进行第二段干化；所述的第一段干化和第二段干化均由供热炉提供热源；

3)污泥经过第一段和第二段干化后自然成粒，在此过程中释放的气体通过设置在封闭式污泥储存房底部的尾气排放通风管道抽入除尘除气设备进行除尘除气，达到排放标准后送入烟囱排放；

4)经过二段干化后的污泥呈团粒状送入成品房，干化后的污泥团粒在冷却过程中释放的气体，通过引风设备送入生物土壤滤床。

所述的污泥预处理是将污泥平铺在封闭式污泥储存房内，并通过设在封闭式污泥储存房底部的第一段和第二段污泥干化时尾气排放通风管道所提供的余热进行加热。

所述的污泥的第一段和第二段干化是在负压下进行，保证了干化时释放的气体按照设计的气体流向运行，同时保证了气体不外泄。

所述的输送设备采用封闭式的螺旋输送装置，保证了污泥干化过程中释放的气体不外漏。

本发明方法通过建立全程封闭式污泥储存和污泥输送系统，并在污泥干化和成粒过程中采取微负压运行的方法，防止了污泥释放气体的外逸，同时设计了生物土壤滤床和通过将释放气体引入供热炉高温消除的方法，使污泥在干化过程中所释放的气体得到完全的控制。本发明无论是利用热电厂烟气余热干化污泥，还是采用独立热源干化污泥，都能保证污泥释放气体不外逸，产生的尾气达标排放，不仅周围的环境空气中检测不到污泥释放的有害气体，而且在污泥干化现场无明显异味感。本发明即保护了污泥处理作业区内操作人员的身心健康，又保障了周围环境的大气质量。

本发明已在浙江义乌和江苏无锡等地投入试运行，实践表明污泥在干化过程中所释放的气体得到完全地控制，不仅周围的环境空气中检测不到污泥释放的有害气体，而且在污泥干化现场无明显异味感。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

具体实施方式

在城市污水处理厂污泥的干化过程中，主要在以下三个阶段(1)污泥预处理阶段；(2)污泥干化和成粒阶段；(3)污泥团粒冷却阶段。

来自城市污水处理厂的污泥首先被送入封闭式污泥储存房进行预处理，污泥预处理的目的是一方面使污泥均匀化，另一方面是让污泥自然蒸发一部分水分，从而提高污泥的干化效率和降低运行成本，这个过程一般为2-5天，为了达到以上目的，需要通过翻混机械对污泥进行翻混，或利用污泥干化时排放尾气的余热使污泥预加热，这时污泥将释放出大量的异味气体，由于采用封闭式的污泥储存方式，因此，防止了污泥释放气体向外散逸。本发明通过引风设备，按照供热炉燃烧所需要的气体量将绝大部分污泥释放的气体经过通风管道送入供热炉，在为供热炉供氧气体的同时，污泥释放的异味气体被彻底消除，在污泥预处理阶段释放的气体大部分为可燃的烃类物质，因此这对提高供热炉的燃烧效率有利；同时通过引风设备，将其余的污泥释放气体送入生物土壤滤床，通过土壤里的微生物将异味气体消除。

经过预处理的污泥，在被送入污泥干化和成粒系统的过程中，以及污泥在进行干化和成粒阶段也会释放出异味气体，为了防止了在这一阶段污泥释放气体向空间扩散，污泥送料机设置在封闭式污泥储存房内，并采用螺旋输送设备分别将经过预处理的污泥送入第一干化和成粒系统进行第一段干化和将经过第一段干化的污泥送入第二干化和成粒系统进行第二段干化，通过引风设备使干化和成粒系统造成微负压环境，从而使污泥在负压下进行干化并自然成粒。第一段干化和第二段干化均由供热炉提供热源，并通过控温装置控制干化温度。这一方面使污泥释放的气体不会逸出干化和成粒系统向外扩散，另一方面有利于提供干化污泥的热能从供热源中引出并进行污泥干化，在进行污泥第一段干化和第二段干化时产生的尾气，在引风设备的作用下被吸入除尘除气装置，经过除尘除气后的尾气，到达排放标准后，送入烟囱排放。

经过两段干化过程后，污泥在被干化的同时自然形成团粒，污泥团粒被送入成品房，在冷却过程中释放的少量残余异味气体，通过引风设备，送入土壤生物滤床，经过土壤微生物将残余异味气体消除。干化后的污泥团粒具有质地坚硬和保存了90％以上原始污泥热值的特点，可以作为燃煤的辅助燃料，成为提供干化污泥热能的补充能源，污泥团粒可以作为烧制轻质节能砖和生产水泥压制品的原料，也可以作为垃圾填埋场覆盖土。