脱水污泥的资源化处理系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104649529A(43)申请公布日2015.05.27(21)申请号201510050689.3(22)申请日2015.01.30(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华大学(72)发明人金宜英李洋洋(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人朱琨(51)Int.Cl.C02F11/00(2006.01)C02F11/10(2006.01)C02F11/12(2006.01)C02F3/28(2006.01)C10L5/46(2006.01)F23G7/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称脱水污泥的资源化处理系统及方法(57)摘要本发明涉及一种脱水污泥的资源化处理系统及方法。所述资源化处理系统由焚烧锅炉、第一烟气余热交换器、储泥池、碱调质室、热破解室、脱水间、第二烟气余热交换器、余热干化间和厌氧发酵罐组成。本发明首先对脱水污泥进行碱调质和热破解，然后脱水得到固相和液相；固相以热破解烟气余热为热源进行干化处理，得到干化污泥；液相以干化烟气余热为热源生产沼气。本发明实现了污泥中易去除水分的去除并实现污泥稳定，同时促进污泥含水率进一步高效去除及可生化降解特性，解决了干化效率低、易粘结、易发生爆炸的问题，实现污泥基于相分离的高效资源化利用。CN104649529ACN104649529A权利要求书1/1页1.一种脱水污泥的资源化处理系统，其特征在于，由焚烧锅炉、第一烟气余热交换器、储泥池、碱调质室、热破解室、脱水间、第二烟气余热交换器、余热干化间和厌氧发酵罐组成；焚烧锅炉与第一烟气余热交换器连接，第一烟气余热交换器与热破解室连接，储泥池与碱调质室连接，碱调质室与热破解室连接，热破解室分别与脱水间和第二烟气余热交换器连接，脱水间分别与余热干化间和厌氧发酵罐连接，第二烟气余热交换器与余热干化间连接，余热干化间分别与厌氧发酵罐和焚烧锅炉连接；所述热破解室为密闭式热处理罐体；所述密闭式热处理罐体内设有蛇形蒸汽盘管和搅拌装置。2.利用权利要求1所述系统资源化处理脱水污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)脱水污泥倾倒入储泥池后，输送至碱调质室，进行碱调质；(2)碱调质后污泥输送至热破解室，以焚烧锅炉的热能进行热破解；(3)热破解后污泥进入脱水间进行脱水操作，得到固相和液相；(4)固相进入余热干化间以热破解烟气余热为热源进行干化处理，得到干化污泥；液相进入厌氧发酵罐以干化烟气余热为热源生产沼气；干化污泥进入焚烧锅炉作为燃料焚烧。3.根据权利要求2所述的脱水污泥的资源化处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱调质为投加石灰石，石灰石与污泥固体含量的质量比为0.10～0.35，时间为2～3天。4.根据权利要求2所述的脱水污泥的资源化处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述热破解为焚烧锅炉的热能通过第一烟气余热交换器输送至热破解室的蛇形蒸汽盘管，热蒸汽通过蛇形蒸汽盘管对罐体内的物料加热，开启搅拌装置，加快换热速率。5.根据权利要求2所述的脱水污泥的资源化处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述热破解的温度为120～150℃，时间为20～60min。6.根据权利要求2所述的脱水污泥的资源化处理方法，其特征在于，步骤(3)中所述脱水操作的时间为30～120min。2CN104649529A说明书1/3页脱水污泥的资源化处理系统及方法技术领域[0001]本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种脱水污泥的资源化处理系统及方法。背景技术[0002]城市污水处理厂每年产生大量的污泥，含水率高(约80％)、处理成本已经成为制约该行业发展的瓶颈因素。单独建设污泥处置设施(如焚烧设施)不仅投资成本高，且运行费用昂贵，利用其他工业的余热资源干化污泥、燃烧设备焚烧污泥时均可以大幅降低污泥的处理费用，如利用水泥厂烟气余热及砖窑烟气余热等干化污泥，干化后的污泥可以用于建材化利用或者作为替代燃料使用，比如专利CN200910102069.4利用水泥厂烟气余热干化污泥与污泥烧制水泥的方法，专利CN200910101945.1利用砖窑烟气余热干化污泥与污泥制砖一体化的方法。污泥含水率在烟气余热干化过程中可以得到降低，提高污泥热值及后续资源化利用效率。然而由于污泥干化过程能耗大、干化到一定含水率时易粘结，影响进一步含水率的去除效果，甚至出现爆炸风险等经济及技术问题，因此在污泥的热转化过程中控制费用耗费较多。而且在干化及焚烧过程中均存在工艺复杂、处理成本高、处理后的烟气、粉煤灰渣等仍有个别项目难以达标等问题，不仅会对大气、地表水及地下水形成污染威胁，且目前尚未颁布相应的污染控制标准，同时资源化利用价值未得到充分体现。[0003]目前已公