公布日：2023.09.05
申請日：2023.06.16
分類號：C02F11/13(2019.01)I;C02F11/06(2006.01)I;B01D53/75(2006.01)I;B01D53/56(2006.01)I;B01D53/02(2006.01)I;B01D46/00(2022.01)I
摘要
本申請涉及污泥處置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污泥綜合處置系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)包括：進(jìn)料裝置；脫水裝置，與進(jìn)料裝置連接，用于對預(yù)熱濃縮污泥脫水得到脫水污泥；干化裝置，與脫水裝置連接，用于將脫水污泥干化得到干污泥；焚燒裝置，與干化裝置連接，用于對干污泥進(jìn)行焚燒；余熱處理裝置，與干化裝置和焚燒裝置連接，用于產(chǎn)生飽和蒸汽，并將飽和蒸汽送入干化裝置；濃縮污泥預(yù)熱濃縮污泥預(yù)熱裝置，與干化裝置連接，用于對濃縮污泥進(jìn)行處理，得到預(yù)熱濃縮污泥；尾氣處理裝置，與濃縮污泥預(yù)熱濃縮污泥預(yù)熱裝置連接，用于處理濃縮污泥預(yù)熱裝置產(chǎn)生的尾氣。本申請?zhí)峁┑奈勰嗑C合處置系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部能量與物料交叉利用，顯著降低能耗和處理成本。
權(quán)利要求書
1.一種污泥綜合處置系統(tǒng)，其特征在于，包括：進(jìn)料裝置(1)；脫水裝置(2)，與所述進(jìn)料裝置(1)相連接，用于對預(yù)熱濃縮污泥脫水得到脫水污泥；干化裝置(3)，與所述脫水裝置(2)相連接，用于將所述脫水污泥進(jìn)行干化得到干污泥；焚燒裝置(4)，與所述干化裝置(3)相連接，用于對所述干污泥進(jìn)行焚燒；余熱處理裝置(5)，與所述干化裝置(3)和所述焚燒裝置(4)相連接，用于根據(jù)來自所述焚燒裝置(4)的煙氣和來自所述干化裝置(3)的冷凝液，產(chǎn)生飽和蒸汽，并將所述飽和蒸汽送入所述干化裝置(3)；濃縮污泥預(yù)熱裝置(6)，與所述干化裝置(3)和所述進(jìn)料裝置(1)相連接，用于通過來自所述干化裝置(3)的煙氣對濃縮污泥進(jìn)行預(yù)熱處理，得到所述預(yù)熱濃縮污泥，并將所述預(yù)熱濃縮污泥送入所述進(jìn)料裝置(1)；尾氣處理裝置(7)，與所述濃縮污泥預(yù)熱濃縮污泥預(yù)熱裝置(6)相連接，用于處理所述濃縮污泥預(yù)熱裝置(6)產(chǎn)生的尾氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：空氣換熱裝置(8)，與所述余熱處理裝置(5)和所述尾氣處理裝置(7)相連接，用于將來自所述余熱處理裝置(5)的煙氣進(jìn)行換熱處理，并送入所述干化裝置(3)、所述焚燒裝置(4)，和/或送入所述尾氣處理裝置(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述干化裝置(3)包括：面條機(jī)(31)、干化帶(32)、內(nèi)部換熱器(33)、第一風(fēng)機(jī)(34)、第二風(fēng)機(jī)(35)；所述面條機(jī)(31)分別與所述脫水裝置(2)和所述干化帶(32)相連接，所述干化帶(32)與所述焚燒裝置(4)相連接；來自所述脫水裝置(2)的脫水污泥經(jīng)所述面條機(jī)(31)后形成條狀污泥并送入所述干化帶(32)，所述條狀污泥經(jīng)過所述干化帶(32)后得到所述干污泥并送入所述焚燒裝置(4)；所述內(nèi)部換熱器(33)用于將來自所述余熱處理裝置(5)的飽和蒸汽和來自所述空氣預(yù)熱裝置(8)的煙氣熱量，進(jìn)行換熱處理；所述第一風(fēng)機(jī)(34)與所述空氣預(yù)熱裝置(8)和所述內(nèi)部換熱器(33)相連接，用于將空氣預(yù)熱裝置(8)的熱量送入所述內(nèi)部換熱器(33)；所述第二風(fēng)機(jī)(35)與所述干化裝置(3)和所述濃縮污泥預(yù)熱濃縮污泥預(yù)熱裝置(6)相連接，用于將所述干化裝置(3)的煙氣送入所述濃縮污泥預(yù)熱裝置(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：熱量補(bǔ)充單元(36)，與所述內(nèi)部換熱器(33)和所述第一風(fēng)機(jī)(34)相連接，用于對所述第一風(fēng)機(jī)(34)對送入所述內(nèi)部換熱器(33)的熱量進(jìn)行補(bǔ)充。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:高溫報(bào)警裝置(9)，設(shè)置于所述干化裝置(3)內(nèi)，用于對所述干化裝置(3)內(nèi)溫度進(jìn)行監(jiān)測。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣預(yù)熱裝置(8)還包括：鍋爐補(bǔ)風(fēng)單元(81)，用于向所述焚燒裝置(4)送入煙氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述焚燒裝置(4)設(shè)置有干污泥進(jìn)料口(41)、一次風(fēng)入口(42)、二次風(fēng)入口(43)和補(bǔ)充燃料入口(44)和冷渣單元(45)；其中，所述干污泥進(jìn)料口(41)與所述干化帶(32)相連接，用于將所述干污泥送入所述焚燒裝置(4)；所述一次風(fēng)入口(42)和所述二次風(fēng)入口(43)與所述鍋爐補(bǔ)風(fēng)單元(81)相連接，用于向焚燒裝置(4)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：脫硝裝置(10)，與所述焚燒裝置(4)和所述余熱處理裝置(5)相連接，用于對來自所述焚燒裝置(4)的煙氣進(jìn)行脫硝，并將脫硝后的煙氣送入所述余熱處理裝置(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣處理裝置(7)包括依次連接的第三風(fēng)機(jī)(71)、除塵單元(72)、化學(xué)洗滌單元(73)、生物過濾單元(74)、活性炭吸附單元(75)、第四風(fēng)機(jī)(76)以及煙囪(77)；所述第三風(fēng)機(jī)(71)與所述第一風(fēng)機(jī)(34)以及所述空氣預(yù)熱裝置(8)相連接，來自所述空氣預(yù)熱裝置(8)的煙氣被所述第一風(fēng)機(jī)(34)送入所述干化裝置(3)，來自所述濃縮污泥預(yù)熱裝置(6)的尾氣被所述第三風(fēng)機(jī)(71)送入所述除塵單元(72)。
10.一種污泥綜合處置方法，其特征在于，包括：通過進(jìn)料裝置(1)進(jìn)料預(yù)熱濃縮污泥；通過脫水裝置(2)對所述預(yù)熱濃縮污泥脫水得到脫水污泥；通過干化裝置(3)將所述脫水污泥進(jìn)行干化得到干污泥；通過焚燒裝置(4)對所述干污泥進(jìn)行焚燒；通過余熱處理裝置(5)根據(jù)來自所述焚燒裝置(4)的煙氣和來自所述干化裝置(3)的冷凝液產(chǎn)生飽和蒸汽，并將飽和蒸汽送入所述干化裝置(3)；通過濃縮污泥預(yù)熱裝置(6)根據(jù)來自所述干化裝置(3)的煙氣對濃縮污泥進(jìn)行預(yù)熱處理，得到所述預(yù)熱濃縮污泥，并將所述預(yù)熱濃縮污泥送入所述進(jìn)料裝置(1)；尾氣處理裝置(7)，用于處理所述濃縮污泥預(yù)熱裝置(6產(chǎn)生的尾氣通過空氣預(yù)熱裝置(8)，將來自所述余熱處理裝置(5)的煙氣進(jìn)行換熱處理，并送入所述干化裝置(3)、所述焚燒裝置(4)，和/或送入所述尾氣處理裝置(7)。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上問題，本申請?zhí)峁┮环N污泥綜合處置系統(tǒng)和方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)污泥綜合處置系統(tǒng)內(nèi)部能量與物料的交叉利用，顯著降低能耗和處理成本。
為達(dá)到上述目的，本申請第一方面提供的一種污泥綜合處置系統(tǒng)，包括：
進(jìn)料裝置1；
脫水裝置2，與進(jìn)料裝置1相連接，用于對預(yù)熱濃縮污泥脫水得到脫水污泥；
干化裝置3，與脫水裝置2相連接，用于將脫水污泥進(jìn)行干化得到干污泥；其中，干化裝置3通過飽和蒸汽對脫水污泥進(jìn)行干化處理后形成冷凝液送入余熱處理裝置5產(chǎn)生飽和蒸汽，并送入干化裝置3；
焚燒裝置4，與干化裝置3相連接，用于對干污泥進(jìn)行焚燒；
余熱處理裝置5，與干化裝置3和焚燒裝置4相連接，用于根據(jù)來自焚燒裝置(4)的煙氣和來自干化裝置(3)的冷凝液，產(chǎn)生飽和蒸汽，并將飽和蒸汽送入干化裝置3；
濃縮污泥預(yù)熱裝置6，與干化裝置3和所述進(jìn)料裝置1相連接，用于通過來自干化裝置3的煙氣對濃縮污泥進(jìn)行預(yù)熱處理，得到預(yù)熱濃縮污泥，并將預(yù)熱濃縮污泥送入所述進(jìn)料裝置1；
尾氣處理裝置7，與濃縮污泥預(yù)熱裝置6相連接，用于處理濃縮污泥預(yù)熱裝置(6)產(chǎn)生的尾氣。
本實(shí)施方式中，通過充分整合濃縮、脫水、干化、焚燒各環(huán)節(jié)的物料與能量優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部能量與物料交叉利用，徹底利用焚燒余熱，降低能耗。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，還包括：
空氣預(yù)熱裝置8，與余熱處理裝置5和尾氣處理裝置7相連接，用于將來自余熱處理裝置5的煙氣傳入干化裝置3，和/或傳入尾氣處理裝置7。
本實(shí)施方式中，通過空氣預(yù)熱裝置將攜帶有熱量的煙氣送入干化裝置，對煙氣中的熱量加以利用，實(shí)現(xiàn)了能量的高效利用。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，干化裝置3包括：
面條機(jī)31、干化帶32、內(nèi)部換熱器33、第一風(fēng)機(jī)34、第二風(fēng)機(jī)35；
面條機(jī)31分別與脫水裝置2和干化帶32相連接，干化帶32相與焚燒裝置4相連接；來自脫水裝置2的脫水污泥經(jīng)面條機(jī)31后送入干化帶32，干化帶32將干污泥送入焚燒裝置4；
內(nèi)部換熱器33用于將余熱處理裝置5的飽和蒸汽和空氣預(yù)熱裝置8的熱量，進(jìn)行換熱處理；
第一風(fēng)機(jī)34與空氣預(yù)熱裝置8和內(nèi)部換熱器33相連接，用于將空氣預(yù)熱裝置8的熱量送入內(nèi)部換熱器33；
第二風(fēng)機(jī)35與干化裝置3和濃縮污泥預(yù)熱裝置6相連接，用于將干化裝置3的煙氣送入濃縮污泥預(yù)熱裝置6。
本實(shí)施方式中，通過焚燒煙氣并入循環(huán)載氣進(jìn)行換熱，后被濃縮污泥洗滌，同時(shí)利用經(jīng)面條機(jī)后送入干化帶，鋪在干化帶上形成污泥層，吸附、截留煙氣中粉塵、顆粒、有害氣體等污染物，有效降低尾氣處理成本。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，還包括：
熱量補(bǔ)充單元36，與內(nèi)部換熱器33和第一風(fēng)機(jī)34相連接，用于對第一風(fēng)機(jī)34對送入內(nèi)部換熱器33的熱量進(jìn)行補(bǔ)充。
本實(shí)施方式中，當(dāng)循環(huán)煙氣的熱量不足時(shí)，通過設(shè)置的熱量補(bǔ)充單元進(jìn)行熱量補(bǔ)充，保證進(jìn)入干化裝置3內(nèi)熱量符合要求。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，還包括:
高溫報(bào)警裝置9，設(shè)置于干化裝置3內(nèi)，用于對干化裝置3內(nèi)溫度進(jìn)行監(jiān)測。
本實(shí)施方式中，通過高溫報(bào)警裝置9對干化裝置3內(nèi)溫度進(jìn)行監(jiān)測，若其溫度過高，則可以停止攜帶熱量的循環(huán)煙氣進(jìn)入干化裝置3。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，空氣預(yù)熱裝置8還包括：鍋爐補(bǔ)風(fēng)單元81，用于向焚燒裝置4送入煙氣。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，焚燒裝置4設(shè)置有干污泥進(jìn)料口41、一次風(fēng)入口42、二次風(fēng)入口43、補(bǔ)充燃料入口44和冷渣單元45；
其中，干污泥進(jìn)料口41與干化帶32相連接，用于將干污泥送入所述焚燒裝置4；
一次風(fēng)入口42和二次風(fēng)入口43與鍋爐補(bǔ)風(fēng)單元81相連接，用于向焚燒裝置4補(bǔ)風(fēng)。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，還包括：
脫硝裝置10，與焚燒裝置4和余熱處理裝置5相連接，用于對來自焚燒裝置4的煙氣進(jìn)行脫硝。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，尾氣處理裝置7包括依次連接的第三風(fēng)機(jī)71、除塵單元72、化學(xué)洗滌單元73，生物過濾單元74，活性炭吸附單元75、第四風(fēng)機(jī)76以及煙囪77。
本實(shí)施方式中，通過設(shè)置尾氣處理裝置7，對煙氣進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放，有效減小污染。
作為本申請一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，第三風(fēng)機(jī)71與第一風(fēng)機(jī)34以及空氣預(yù)熱裝置8相連接，來自空氣預(yù)熱裝置8的煙氣被第一風(fēng)機(jī)34送入干化裝置3，來自濃縮污泥預(yù)熱裝置6的尾氣被第三風(fēng)機(jī)71送入除塵單元72。
本實(shí)施方式中，通過設(shè)置第三風(fēng)機(jī)71與第一風(fēng)機(jī)34以及空氣預(yù)熱裝置8相連接，并且合理設(shè)置風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，使得在系統(tǒng)正常工作時(shí)，來自空氣預(yù)熱裝置8的煙氣能夠被第一風(fēng)機(jī)34送入干化裝置3，來自濃縮污泥預(yù)熱裝置6的尾氣能夠被第三風(fēng)機(jī)71送入除塵單元72等進(jìn)行尾氣處理。而在干化裝置3溫度過高時(shí)，可以由第三風(fēng)機(jī)71將來自空氣預(yù)熱裝置8的煙氣送入尾氣處理裝置7。
本申請第二方面提供的一種污泥綜合處置方法，包括：
通過進(jìn)料裝置1進(jìn)料預(yù)熱濃縮污泥；
通過脫水裝置2對預(yù)熱濃縮污泥脫水得到脫水污泥；
通過干化裝置3將脫水污泥進(jìn)行干化得到干污泥；
通過焚燒裝置4對干污泥進(jìn)行焚燒；
通過余熱處理裝置5產(chǎn)生飽和蒸汽，并將飽和蒸汽送入干化裝置3對脫水污泥進(jìn)行干化；其中，干化裝置3通過飽和蒸汽對脫水污泥進(jìn)行干化后形成冷凝液，并將冷凝液送入余熱處理裝置5產(chǎn)生飽和蒸汽，并送入干化裝置3；
通過濃縮污泥預(yù)熱裝置6，與干化裝置3相連接，通過來自干化裝置3的煙氣對濃縮污泥進(jìn)行處理，得到預(yù)熱濃縮污泥；
尾氣處理裝置7，與濃縮污泥預(yù)熱裝置6相連接，用于進(jìn)行尾氣處理；
通過空氣預(yù)熱裝置8，將來自余熱處理裝置5的煙氣送入干化裝置3，和/或送入尾氣處理裝置7。
本申請?zhí)峁┑奈勰嗑C合處置方案，從濃縮污泥源頭進(jìn)行全流程設(shè)計(jì)，充分整合濃縮、脫水、干化、焚燒各環(huán)節(jié)的物料與能量優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部能量與物料交叉利用。徹底利用焚燒余熱，降低能耗。焚燒煙氣在濃縮污泥預(yù)熱裝置合并進(jìn)入循環(huán)載氣，換熱后，被濃縮污泥洗滌，大部分循環(huán)，少部分進(jìn)入尾氣處理。處理后煙氣溫度低，同時(shí)利用干化帶上的污泥層吸附、截留煙氣中粉塵、顆粒、有害氣體等污染物，可顯著降低尾氣處理成本，處理后達(dá)標(biāo)排放，極大降低項(xiàng)目投資。同時(shí)，利用濃縮污泥作為冷卻介質(zhì)冷卻尾氣，一方面節(jié)省冷卻水等冷卻介質(zhì)的投入成本，同時(shí)可提高進(jìn)料濃縮污泥溫度，顯著提高脫水效果。
（發(fā)明人：李國文;高鑫;唐述山;郭卓一;黨文達(dá)）
