利用热电厂蒸汽的污泥干、炭化相结合的处理装置及方法

摘要

本发明公开利用热电厂蒸汽的污泥干、炭化相结合的处理装置及方法。该装置包括污泥储料装置、污泥干化装置、干化冷凝装置、污泥炭化装置、冷渣装置、燃烧装置、余热回收装置、烟气净化装置。本发明利用热电厂的高温高压蒸汽，通过间接换热干化装置干化污泥。一方面热电厂蒸汽来源稳定可靠，另一方面通过热电厂的规模优势，极大提高了能源的利用效率并降低了处理成本。此外还可以调整污泥炭化量，把一部分干化后的污泥填埋或在热电厂锅炉掺烧，这样一方面可以利用炭化气燃烧装置烧掉由干化装置产生的臭气，避免臭气外溢；另一方面通过减少炭化装置可以节省设备投资成本和运行成本。

说明书

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，涉及一种利用热电厂蒸汽的污泥干、 炭化相结合的处理装置及方法。

背景技术

由于污泥中含有大量水分，采用干化炭化法系统通常无法实现热平 衡。现有污泥干化炭化处理法多为在系统中直接加入辅助能源(如天然气、 重油等)或在污泥中掺入其它高热值的有机固废来补充热量。

在系统中直接加入辅助能源简单方便，且可根据项目所在地的实际情 况灵活选择能源类型，但成本较高，严重影响项目经济性。而在污泥中掺 入高热值的有机固废的方法固然同样灵活可行，但有机固废的收集、粉碎 和添加都有一定的困难，一方面容易造成项目运行的风险，另一方面也给 成本带来很大的波动性。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提供一种利用热电厂蒸汽 的污泥干、炭化相结合的处理装置。

本发明装置包括污泥储料装置、污泥干化装置、干化冷凝装置、污 泥炭化装置、冷渣装置、燃烧装置、余热回收装置、烟气净化装置；

污泥储料装置的干化线出料口与第一污泥干化装置的进料口连接，第 一污泥干化装置的热源水蒸汽入口接来自热电厂水蒸汽储存装置，第一污 泥干化装置的热源水蒸汽出口接热电厂锅炉循环水进口，经第一污泥干化 装置将干化后的污泥外运，作为热电厂辅助能源掺烧或者填埋；

污泥储料装置的炭化线出料口与第二污泥干化装置的进料口连接，第 二污泥干化装置的固料出口与污泥炭化装置的进料口连接，污泥炭化装置 的炭化气出口与燃烧装置的炭化气进口连接，污泥炭化装置的固料出口与 冷渣装置的进料口连接，冷渣装置将生物炭冷却后储存再利用；燃烧装置 的烟气出口与污泥炭化装置的烟气进口连接，污泥炭化装置的烟气出口与 余热回收装置的烟气进口连接，使得烟气与水换热产生水蒸汽，余热回收 装置的尾气出口接烟气净化装置；第二污泥干化装置的热源水蒸汽出口与 余热回收装置的水蒸汽进口连接，余热回收装置的水蒸汽出口与第二污泥 干化装置的热源水蒸汽进口连接；

第一污泥干化装置和第二污泥干化装置的含臭气水蒸汽出口接干化 冷凝装置，干化冷凝装置的气体出口与燃烧装置的助燃气体进口连接。

本发明的另一个目的是提供利用上述装置的利用热电厂蒸汽的污泥 干化和炭化相结合的处理方法。

本发明方法是利用热电厂的高温蒸汽干化污泥，将污泥储料装置中存 储的含水率为80％以上的湿污泥分为干化线与炭化线进行处理，两条线路 的污泥量可调节：

(1)干化线：把湿污泥送入第一污泥干化装置进行干化，得到含水 率为40％的污泥，其中第一污泥干化装置干化所需热源为来自热电厂的水 蒸汽；干化后的污泥输送到热电厂作为辅助能源掺烧或者外运填埋；第一 污泥干化装置在干化湿污泥同时产生的不含臭气水蒸汽送往热电厂锅炉；

(2)炭化线：把湿污泥送入第二泥干化装置进行干化，得到含水率 为15-20％污泥；将干化后的污泥经污泥炭化装置炭化，产生高温生物炭和 炭化气；其中生物炭通过冷渣装置冷却后储存再利用，炭化气送入燃烧装 置内燃烧，产生的烟气先进入污泥炭化装置加热炭化炉，再经过余热回收 装置，使其与水换热产生水蒸汽，这里的水蒸汽为第二泥干化装置提供干 化能量；换热后的水蒸汽送回余热回收装置循环利用；烟气通过余热回收 装置后变成尾气，尾气经过烟气净化装置后达标排放；

干化线上第一污泥干化装置和炭化线上第二泥干化装置的污泥被干 化产生的含臭气水蒸汽皆通过干化冷凝装置除水后通到第二条干化线上 的燃烧装置燃烧除臭。

本发明的有益效果：

本发明利用热电厂的高温高压蒸汽，通过间接换热干化装置干化污 泥。一方面热电厂蒸汽来源稳定可靠，另一方面通过热电厂的规模优势， 极大提高了能源的利用效率并降低了处理成本。此外，此工艺还可以调整 污泥炭化量，把一部分干化后的污泥填埋或在热电厂锅炉掺烧，这样一方 面可以利用炭化气燃烧装置烧掉由干化装置产生的臭气，避免臭气外溢； 另一方面通过减少炭化装置可以节省设备投资成本和运行成本。本发明可 灵活调节干化污泥量与炭化污泥量比例，实现工艺对项目边界条件的完美 贴合，达到最优化的处理效果和处理成本。

本发明实现干化和炭化各自独立，又互相配合的处理工艺，即一方面 通过污泥干化填埋或热电厂掺烧降低处理处置成本，另一方面通过炭化气 焚烧干化产生的臭气。

本发明针对的污泥处理对象广泛，例如1.生活、工业污泥处理；2.危 险废物、医疗垃圾、餐厨、生物质垃圾处理及土壤修复；3.其它有机固 废处理处置。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的分析。

本发明装置包括污泥储料装置、污泥干化装置、干化冷凝装置、污 泥炭化装置、冷渣装置、燃烧装置、余热回收装置、烟气净化装置；

污泥储料装置的干化线出料口与第一污泥干化装置的进料口连接，第 一污泥干化装置的热源水蒸汽入口接来自热电厂水蒸汽储存装置，第一污 泥干化装置的热源水蒸汽出口接热电厂锅炉循环水进口，经第一污泥干化 装置将干化后的污泥外运，作为热电厂辅助能源掺烧或者填埋；

污泥储料装置的炭化线出料口与第二污泥干化装置的进料口连接，第 二污泥干化装置的固料出口与污泥炭化装置的进料口连接，污泥炭化装置 的炭化气出口与燃烧装置的炭化气进口连接，污泥炭化装置的固料出口与 冷渣装置的进料口连接，冷渣装置将生物炭冷却后储存再利用；燃烧装置 的烟气出口与污泥炭化装置的烟气进口连接，污泥炭化装置的烟气出口与 余热回收装置的烟气进口连接，使得烟气与水换热产生水蒸汽，余热回收 装置的尾气出口接烟气净化装置；第二污泥干化装置的热源水蒸汽出口与 余热回收装置的水蒸汽进口连接，余热回收装置的水蒸汽出口与第二污泥 干化装置的热源水蒸汽进口连接；

第一污泥干化装置和第二污泥干化装置的污泥被干化产生的含臭气 水蒸汽出口接干化冷凝装置，干化冷凝装置的气体出口与燃烧装置的助燃 气体进口连接。

利用上述装置的利用热电厂蒸汽的污泥干化和炭化相结合的处理方 法。

如图1所示，本发明方法是利用热电厂的高温蒸汽干化污泥，将污泥 储料装置中存储的含水率为80％以上的湿污泥分为干化线与炭化线进行处 理，两条线路的污泥量可调节：

(1)干化线：把湿污泥送入第一污泥干化装置进行干化，得到含水 率为40％的污泥，其中第一污泥干化装置干化所需热源为来自热电厂的水 蒸汽；干化后的污泥输送到热电厂作为辅助能源掺烧或者外运填埋；第一 污泥干化装置在干化湿污泥的同时产生的不含臭气水蒸汽送往来自热电 厂水蒸汽储存装置；

(2)炭化线：把湿污泥送入第二泥干化装置进行干化，得到含水率 为15-20％污泥；将干化后的污泥经污泥炭化装置炭化，产生高温生物炭和 炭化气；其中生物炭通过冷渣装置冷却后储存再利用，炭化气送入燃烧装 置内燃烧，产生的烟气先进入第二污泥炭化装置加热炭化炉，再经过余热 回收装置，使其与水换热产生水蒸汽，这里的水蒸汽为第二泥干化装置提 供干化能量；换热后的水蒸汽送回余热回收装置循环利用；烟气通过余热 回收装置后变成尾气，尾气经过烟气净化装置后达标排放；

干化线上第一污泥干化装置和炭化线上第二泥干化装置产生的含臭 气的水蒸汽皆通过干化冷凝装置除水后通到第二条干化线上的燃烧装置 燃烧除臭。

上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施 例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。