專利名稱：濕污泥干化處理系統與工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種廢物處理裝置與工藝，特別涉及一種濕污泥的干化處 理系統與處理工藝。
背景技術：
濕污泥是污水處理過程中產生的副產品，污泥的成分極為復雜，主要
含有大約80~90%的水分，以及其他可被回收利用的有機質、各類有機物、 多種微量元素以及可能對環境造成不良影響的病原微生物、寄生蟲卵、重 金屬等。將濕污泥進行無害化、資源化處理，是世界范圍內生態環境保護 的一個重要課題。
傳統的濕污泥處理方法包括投海(或直接排放)、填埋以及堆肥化，但 是都存在對環境的負面影響(水質污染、土層污染以及空氣污染等)以及 空間資源(土地和水場)的占用和浪費等缺點，已經被越來越多的工業國 家所禁止或廢棄。近年來，污泥的焚燒處理得到日益推廣，通過焚燒能將 污泥中的絕大部分有機物質和微生物處理掉，并將污泥完全礦化，且能達 到大規模的處理而無需占用大量的空間資源，且對環境的負面影響相對容 易控制。中國專利申請CN200410086312.5公開了一種濕污泥焚燒處理方法 及焚燒處理裝置，其將濕污泥的干燥、焚燒和煙氣無害化處理集中在單一裝置中同時進行，簡化了處理工藝；但是該處理裝置和方法中需要將濕污
泥在焚燒爐中以800 95(TC的溫度進行焚燒，對設備的要求相當高而且能耗 相對較大。采用該裝置和工藝存在前期投入較大，運行成本較高的缺陷。
日本專利JP3613567公開了一種燃料制造裝置以及燃料制造方法，是 將高濕潤廢棄物置入特定的處理容器中并通以高壓蒸汽，然后將處理容器 內的溫度和壓力在給定范圍內保持給定的時間，使結合分子分離，而制造 微細化燃料。實施該專利所公開的裝置及方法往往存在得到的燃料產物含 水較高，不能直接使用的缺點；而且在用于處理濕污泥時，得到的產物采 用傳統工藝及廢物處理行業常用的脫水裝置均不易脫水干化，只能采取自 然放置和蒸發的方式脫水，這樣的放置處理一方面占地較多，尤其是在大 規模處理廢物中，另一方面放置物在放置過程中流淌的污水和蒸發的氣體 對環境極不友好，往往會產生后續的對這些放置物的再一次處理，增加了 處理成本。

發明內容
本發明的目的在于針對現有技術濕污泥處理工藝中存在的能耗高、易 產生二次污染以及采用干化處理工藝脫水不徹底的缺陷，提供一種濕污泥 的干化處理系統和處理方法，以環保、節能、高資源利用率、低運行成本 的方式解決污泥資源再生問題。
本發明為解決技術問題所采用的技術方案是，提供一種濕污泥干化處 理系統，其特征在于，包括低溫熱解反應裝置，用于將濕污泥與飽和水 蒸汽進行低溫熱解反應，使濕污泥中的高分子有機物轉換成低分子有機物；螺旋式離心過濾裝置，用于將熱解后的濕污泥以機械分離方式離心過濾脫 水，獲得含水率在55 60%的半干污泥；干燥裝置，用于將過濾脫水后的半
干污泥中的水分干燥脫除，獲得含水率在10~40%的干化污泥型固體燃料。
本發明提供的濕污泥干化處理系統，還包括過濾液回收裝置，用于收 集在離心過濾裝置中對濕污泥進行離心過濾脫水而產生的過濾液。
本發明提供的濕污泥干化處理系統，還包括蒸汽冷凝裝置，用于將低 溫熱解裝置中由飽和水蒸汽轉換而成的乏蒸汽進行冷凝收集。
本發明提供的濕污泥干化處理系統，還包括氣體洗滌裝置，用于對來 自蒸汽冷凝裝置和/或干燥裝置的氣體進行洗滌處理。
本發明提供的濕污泥干化處理系統，還包括氣體焚燒裝置，并焚燒經 氣體洗滌裝置洗滌后的不溶性氣體。
本發明提供的濕污泥干化處理系統中，所述低溫熱解反應裝置的工作
條件為溫度150~300°C，壓力1.5(K3.0MPa。
本發明還提供一種污泥干化處理工藝，其特征在于，包括以下步驟
(1) .將濕污泥原料注入低溫熱解反應裝置，同時通入溫度為150 300 °C、壓力為1.50 3.0MPa的飽和蒸汽，并攪拌使蒸汽與濕污泥混合均勻， 濕污泥中的高分子有機物被低溫熱解為低分子有機物；
(2) .將熱解后的濕污泥送入螺旋式離心過濾裝置以機械分離方式離 心過濾脫水，獲得含水率在55~60%的半干污泥；
(3) .將脫水后的半干污泥送入干燥裝置進行干燥處理，獲得含水率 在10~40%的干化污泥型固體燃料。
上述污泥干化處理工藝中，還包括步驟(4):將離心過濾裝置中對濕污泥進行過濾脫水而產生的過濾液進行收集，獲得富含有機質的液體有機 肥料。
上述污泥干化處理工藝中，還包括步驟(ll):將步驟(l)中由飽和水蒸汽 轉換而成的乏蒸汽進行冷凝收集。
上述污泥干化處理工藝中，還包括步驟(12):將步驟(ll)中經過冷凝的 蒸汽和/或步驟(3)中來自干燥裝置的氣體進行洗滌處理，并纟每^先滌后的不溶 性氣體進行焚燒。
上述污泥干化處理工藝中，還包括歩驟(13):將步驟(ll)中產生的冷凝 液進行收集。
實施本發明提供的濕污泥干化處理系統和處理工藝，具有的有益效果 是l)環保。在密閉反應釜中通過低溫熱解過程，迅速完成殺菌除臭過程， 后續的污泥處理過程中由于采用螺旋式離心過濾裝置進行離心過濾脫水， 處理后的污泥干化徹底，不會產生異味及環保問題。同時{氐纟顯熱解沒有燃 燒過程，避免了二噁英的產生。
2) 資源化。污泥經處理可轉化為優質液體有機肥料和固體肥料或燃料。
3) 減量化。由污泥制得的燃料燃燒后僅形成少量灰渣，使污泥的最終 填埋量減少90%以上。
4) 節能。通過低溫熱解過程，破壞有機物高分子結構、膠狀絮體等固 相物質持水結構，大幅度改善污泥脫水干燥性能，后續脫7jC干燥過程可以 省略加熱烘干過程，僅通過自然風干或者鼓風干燥，即可將^C分降低至10
o%，大幅減少能源消耗。
5) 快速。l小時左右完成殺菌除臭，經過鼓風干燥，24小時內污泥含水從80%降至最低10%。
6) 模塊化。日處理能力以10噸、50噸、100噸為單位可任意調整， 適合于各種規模城市的市政污泥(含污水廠污泥)處理。
7) 高效益。與烘干、焚燒相比，污泥處理成本明顯降低。此外，燃料 和肥料可以上市銷售，使用效果良好，獲得良好的環境效益和經濟效益。
8) 多功能。同時適用于對各種固體有機廢棄物(如廚余物、城市垃圾、 動物糞便等)的資源化和無害化處理。
附圖簡要說明


圖1是本發明提供的濕污泥干化處理系統和工藝一個實施例的工藝流 程圖2是本發明提供的濕污泥干化處理系統和工藝另一個實施例的工藝 流程圖。
具體實施方式
實施例1
如
圖1所示，是本發明的濕污泥干化處理系統和工藝一個實施例的工 藝流程圖。此工藝中，將濕污泥(含水約80%)投入低溫熱解反應釜，同 時向釜內通入壓力1.5 3.0MPa、溫度150 30(TC的飽和水蒸氣；反應釜是 密閉的臥式壓力容器，內設攪拌裝置；濕污泥與蒸汽在釜內被攪拌混合均 勻，在熱力和壓力的作用下，破壞污泥中有機物高分子結構、膠狀絮體等 固相物質的持水結構，將污泥中物理性和化學性的結合水充分釋放出來，從而大幅度改善污泥脫水與干燥性能，使脫水污泥中大部分水分可以通過 后續的機械分離方式以液態水形式脫出，另一部分部分隨乏蒸汽而去除。
經熱解后的濕污泥隨后被送入臥式螺旋卸料過濾離心機進行脫水，經 過低溫熱解后的濕污泥，在離心脫水機的作用下以機械脫水方式即可以除 去其中的大部分水分(〉70% )，經脫水后的泥餅(半干污泥)含水率約為
55~60%。同時，也可將經離心脫水機脫除的過濾液被收集在過濾液回收裝
置中，獲得富含有機質的液體有機肥料。
經離心過濾后的泥餅被送入空心槳葉式干燥機(也可選用流化床干燥 設備或氣流干燥設備等)進行干燥，通過控制干燥機的干燥強度和干燥時
間，得到含水率在10 40%的干化污泥，然后將這些干化污泥造粒，最終得 到優質濃縮液體有機肥料和無害無臭的粉末狀固體燃料。
實施例2
如圖2所示，是本發明的濕污泥干化處理系統和工藝另一個實施例的 工藝流程圖。此工藝中，在實施例1的工藝流程基礎上，增加了如下工藝 步驟
將低溫熱解反應釜中由飽和水蒸汽轉換而來的乏蒸汽進行在冷凝器中 進行冷凝收集；
將經過冷凝的蒸汽和/或來自干燥造粒裝置的氣體進行收集在氣體洗滌 裝置中進行洗滌處理，并將洗滌后的不溶性氣體進行焚燒。
同時，還可將上述冷凝器中產生的冷凝液連同經離心脫水機脫除的過 濾液一起，被收集在過濾液回收裝置中，獲得富含有機質的液體有機肥料。實施本發明的濕污泥干化處理系統和工藝，與傳統的污泥焚燒系統和 工藝相比，在同樣具備殺菌消毒除臭和減量化的優點基礎上，本工藝還具 備運行成本低，設備投入少，資源回收程度高(產生燃料與肥料等)等優 點；與普通的污泥干化工藝相比，在同樣產生液體肥料或燃料的基礎上， 本工藝具備運行成本低，能耗低，處理過程無臭味，環保程度高等優點； 同時，本處理系統和工藝不僅可用于濕污泥的干化處理，還可廣泛用于處 理其它含水有機廢棄物、酒渣、果渣以及廚房廢棄物等。
權利要求
1.一種濕污泥干化處理系統，其特征在于，包括低溫熱解反應裝置，用于將濕污泥與飽和水蒸汽進行低溫熱解反應，使濕污泥中的高分子有機物轉換成低分子有機物；螺旋式離心過濾裝置，用于將熱解后的濕污泥以機械分離方式離心過濾脫水，獲得含水率在55～60％的半干污泥；干燥裝置，用于將過濾脫水后的半干污泥中的水分干燥脫除，獲得含水率在10～40％的干化污泥型固體燃料。
2. 根據權利要求1所述的濕污泥干化處理系統，其特征在于，還包括過濾 液回收裝置，用于收集在離心過濾裝置中對濕污泥進行離心過濾脫水而 產生的過濾液。
3. 根據權利要求1所述的濕污泥干化處理系統，其特征在于，還包括蒸汽 冷凝裝置，用于將低溫熱解裝置中由飽和水蒸汽轉換而成的乏蒸汽進行 冷凝收集。
4. 根據權利要求3所述的濕污泥干化處理系統，其特征在于，還包括氣體 洗滌裝置，用于對來自蒸汽冷凝裝置和/或干燥裝置的氣體進行洗滌處 理。
5. 根據權利要求4所述的濕污泥干化處理系統，其特征在于，還包括氣體 焚燒裝置，并焚燒經氣體洗滌裝置洗滌后的不溶性氣體。
6. 根據權利要求1 5中任意一項所述的濕污泥干化處理系統，其特征在于， 所述低溫熱解反應裝置的工作條件為溫度150 300°C，壓力為1.50 3雇Pa。
7. —種污泥干化處理工藝，其特征在于，包括以下步驟(1) .將濕污泥原料注入低溫熱解反應裝置，同時通入纟顯度為150~300 °C、壓力為1.50 3.0MPa的飽和蒸汽，并攪拌使蒸汽與濕污泥混合均勻， 濕污泥中的高分子有機物被低溫熱解為低分子有機物；(2) .將熱解后的濕污泥送入螺旋式離心過濾裝置以機^戒分離方式離 心過濾脫水，獲得含水率在55~60%的半干污泥；(3) .將脫水后的半干污泥送入干燥裝置進行干燥處理，獲得含水率 在10 40%的干化污泥型固體燃料。
8. 根據權利要求7所述的污泥干化處理工藝，其特征在于，還包括步驟(4): 將離心過濾裝置中對濕污泥進行過濾脫水而產生的過濾液進行收集，獲 得富含有機質的液體有機肥料。
9. 根據權利要求7所述的污泥干化處理工藝，其特征在于，還包括步驟(ll): 將步驟(l)中由飽和水蒸汽轉換而成的乏蒸汽進行冷凝收集。
10. 根據權利要求9所述的污泥干化處理工藝，其特征在于，還包括步驟(12) :將步驟(ll)中經過冷凝的蒸汽和/或步驟(3)中來自干燥裝置的氣體 進行洗滌處理，并將洗滌后的不溶性氣體進行焚燒。
11. 根據權利要求9所述的污泥干化處理工藝，其特征在于，還包括步驟(13) :將步驟(ll)中產生的冷凝液進行收集。
全文摘要
本發明涉及一種濕污泥干化處理系統，包括低溫熱解反應裝置，用于將濕污泥與飽和水蒸汽進行低溫熱解反應，使濕污泥中的高分子有機物轉換成低分子有機物；螺旋式離心過濾裝置，用于將熱解后的濕污泥以機械分離方式離心過濾脫水，獲得含水率在55～60％的半干污泥；干燥裝置，用于將過濾脫水后的半干污泥中的水分干燥脫除，獲得含水率在10～40％的干化污泥型固體燃料。本發明同時也涉及采用該處理系統進行濕污泥干化處理的工藝。本發明的系統與工藝能夠以環保、節能、高資源利用率、低運行成本的方式解決污泥資源再生問題。
文檔編號C05G1/00GK101289267SQ200710074138
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月20日 優先權日2007年4月20日
發明者吉川邦夫, 林 張, 鈴木德彥, 黃彤宇 申請人:深圳市環源科技發展有限公司