公布日：2022.03.04
申請日：2021.12.17
分類號：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I
摘要
本發明提供了一種污泥炭化處理系統及方法，涉及污泥處理領域，包括調質池、酸洗罐、除砂器、有機中和池、板框壓濾機、轉鼓干化器、造粒機、炭化爐、熱能回用子系統以及無機污泥處理子系統，本發明通過處理流程優化設計，可有效提升污泥的有機質含量，污泥無需再添加有機物質即可以單獨進行炭化，降低了污泥炭化的成本；本發明的污泥炭化過程實現熱能的回收利用，降低能源消耗，降低污泥的處理成本。
權利要求書
1.一種污泥炭化處理系統，其特征在于，包括調質池、酸洗罐、除砂器、有機中和池、板框壓濾機、轉鼓干化器、造粒機以及炭化爐，其中，污泥通過所述調質池的進口進入調質池，所述調質池調節污泥的含水率；所述酸洗罐的進口與所述調質池的出口相連接，并對污泥進行酸洗處理；所述除砂器的進口與所述酸洗罐的出口相連接，所述除砂器用于分離無機物和有機物，形成無機污泥和有機污泥；所述有機中和池的進口與所述除砂器的出口相連接，并對有機污泥進行中和處理；所述板框壓濾機的進口與所述有機中和池的出口相連接，并對有機污泥進行脫水；所述轉鼓干化器的進口與所述板框壓濾機的出口相連接，進行有機污泥干化處理；所述造粒機的進口與所述轉鼓干化器的出口相連接，進行污泥造粒；所述炭化爐的進口與所述造粒機的出口相連接，對有機污泥進行炭化處理。
2.根據權利要求1所述的一種污泥炭化處理系統，其特征在于，還包括熱能回用子系統，包括煙氣凈化設備和燃燒器，所述煙氣凈化設備與所述炭化爐的煙氣出口相連接，用于凈化煙氣，所述燃燒器的進口與所述煙氣凈化設備的出口相連接，并將熱能傳導至轉鼓干化器。
3.根據權利要求1所述的一種污泥炭化處理系統，其特征在于，還包括無機污泥處理子系統，所述無機污泥處理子系統包括無機中和池和沉淀池，所述無機中和池的進口與所述除砂器的出口相連接，用于中和無機污泥，所述沉淀池的進口與所述無機中和池的出口相連接，對無機污泥進行沉淀處理。
4.根據權利要求3所述的一種污泥炭化處理系統，其特征在于，所述酸洗罐連接有酸性加藥罐，所述無機中和池和有機中和池連接有堿性加藥罐。
5.一種污泥炭化處理方法，其特征在于，采用權利要求3或4所述的污泥炭化處理系統，包括以下步驟：步驟1、污泥進入調質池，加入自來水將污泥含水率調至95%-98%；步驟2、步驟1處理的污泥泵入酸洗罐，加入酸性藥劑，調節污泥pH至1.5-3.0，攪拌反應時間30-60min，攪拌速率120-150r/min；步驟3、步驟2處理的污泥泵入除砂器進行旋流除砂，將溶解的無機物和有機物進行機械分離，得到無機污泥和有機污泥；步驟4、步驟3得到的有機污泥進入有機中和池，并添加堿性藥劑進行中和反應，調節pH至
7.0-
8.5；步驟5、步驟4得到的中和污泥經脫水后進入轉鼓干化器，進行有機污泥干化，干化后有機污泥的含水率處于30-40%；步驟6、步驟5得到的有機污泥進入造粒機進行造粒，粒徑1-2cm；步驟7、有機污泥造粒后進入炭化爐，炭化溫度400-600℃，炭化時間30-45min，生成污泥碳；步驟8、炭化過程中產生的熱解氣經煙氣凈化設備進行煙氣凈化，可燃氣的含量升高，經過凈化后的可燃氣進入燃燒器，燃燒產生的熱能傳導至轉鼓干化器。
6.根據權利要求5所述的一種污泥炭化處理方法，其特征在于，還包括以下步驟：步驟9、步驟3產生的無機污泥進入無機中和池，并添加堿性藥劑，中和pH至7.0-8.0，反應時間為30-60min，攪拌速率120-150r/min；步驟10、步驟9的無機污泥泵送至沉淀池處理，重力沉降60-120min。
7.根據權利要求6所述的一種污泥炭化處理方法，其特征在于，步驟2添加的酸性藥劑包括硫酸、鹽酸和硝酸中至少一種。
8.根據權利要求6所述的一種污泥炭化處理方法，其特征在于，步驟4和步驟9添加的堿性藥劑包括氧化鈣、氫氧化鈣和氫氧化鈉中至少一種。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中存在的不足，提供一種污泥炭化處理系統及方法，其可單獨炭化污泥，有效降低污泥炭化的成本。
本發明是通過以下技術方案予以實現：一種污泥炭化處理系統，包括調質池、酸洗罐、除砂器、有機中和池、板框壓濾機、轉鼓干化器、造粒機以及炭化爐，其中，污泥通過調質池的進口進入調質池，調質池調節污泥的含水率；酸洗罐的進口與調質池的出口相連接，并對污泥進行酸洗處理；除砂器的進口與酸洗罐的出口相連接，除砂器用于分離無機物和有機物，形成無機污泥和有機污泥；有機中和池的進口與除砂器的出口相連接，并對有機污泥進行中和處理；板框壓濾機的進口與有機中和池的出口相連接，并對有機污泥進行脫水；轉鼓干化器的進口與板框壓濾機的出口相連接，進行有機污泥干化處理；造粒機的進口與轉鼓干化器的出口相連接，進行污泥造粒；炭化爐的進口與造粒機的出口相連接，對有機污泥進行炭化處理。
根據上述技術方案，優選的，還包括熱能回用子系統，包括煙氣凈化設備和燃燒器，煙氣凈化設備與炭化爐的煙氣出口相連接，用于凈化煙氣，燃燒器的進口與煙氣凈化設備的出口相連接，并將熱能傳導至轉鼓干化器。
根據上述技術方案，優選的，還包括無機污泥處理子系統，無機污泥處理子系統包括無機中和池和沉淀池，無機中和池的進口與除砂器的出口相連接，用于中和無機污泥，沉淀池的進口與無機中和池的出口相連接，對無機污泥進行沉淀處理。
根據上述技術方案，優選的，酸洗罐連接有酸性加藥罐，無機中和池和有機中和池連接有堿性加藥罐。
本發明還公開了一種污泥炭化處理方法，采用上述的污泥炭化處理系統，包括以下步驟：步驟1、污泥進入調質池，加入自來水將污泥含水率調至95%-98%；步驟2、步驟1處理的污泥泵入酸洗罐，加入酸性藥劑，調節污泥pH至1.5-3.0，攪拌反應時間30-60min，攪拌速率120-150r/min；步驟3、步驟2處理的污泥泵入除砂器進行旋流除砂，將溶解的無機物和有機物進行機械分離，得到無機污泥和有機污泥；步驟4、步驟3得到的有機污泥進入有機中和池，并添加堿性藥劑進行中和反應，調節pH至7.0-8.5；步驟5、步驟4得到的中和污泥經脫水后進入轉鼓干化器，進行有機污泥干化，干化后有機污泥的含水率處于30-40%；步驟6、步驟5得到的有機污泥進入造粒機進行造粒，粒徑1-2cm；步驟7、有機污泥造粒后進入炭化爐，炭化溫度400-600℃，炭化時間30-45min，生成污泥碳；步驟8、炭化過程中產生的熱解氣經煙氣凈化設備進行煙氣凈化，可燃氣的含量升高，經過凈化后的可燃氣進入燃燒器，燃燒產生的熱能傳導至轉鼓干化器。
根據上述技術方案，優選的，還包括以下步驟：步驟9、步驟3產生的無機污泥進入無機中和池，并添加堿性藥劑，中和pH至7.0-8.0，反應時間為30-60min，攪拌速率120-150r/min；步驟10、步驟9的無機污泥泵送至沉淀池處理，重力沉降60-120min。
根據上述技術方案，優選的，步驟2添加的酸性藥劑包括硫酸、鹽酸和硝酸中至少一種。
根據上述技術方案，優選的，步驟4和步驟9添加的堿性藥劑包括氧化鈣、氫氧化鈣和氫氧化鈉中至少一種。
本發明的有益效果是：（1）本發明通過處理流程優化設計，可有效提升污泥的有機質含量，污泥無需再添加有機物質即可以單獨進行炭化，降低了污泥炭化的成本；（2）本發明的污泥炭化過程實現熱能的回收利用，降低能源消耗，降低污泥的處理成本。
（發明人：焦海亮;王學科;王瀚璞;張春苗;穆童）
