[发明专利]尾气余热回收利用的清洁节能污泥干化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种尾气余热回收利用的清洁节能污泥干化方法。

背景技术

城市污水处理厂在处理工业废水和生活污水同时产生的污泥，以及污染河流和湖泊的疏浚污泥除了以矿物形式存在的无机组分外，还含有大量的难降解有机污染物和多种重金属元素，这两类污泥通常被称为城市污泥。城市污泥的含水率高，数量大，且富集了高浓度的污染物，如果不能得到妥善地处理或处置，会给环境带来严重的二次污染。如何安全、经济、有效地处理城市污泥成为国内外共同面临的难题。

国外对城市污泥主要采取卫生填埋、焚烧、土地利用和投海等方法。卫生填埋需要足够的空间和必要的环境保护手段，随着城市化进程的不断加快，城市周围难以找到适合堆埋污泥的空间；焚烧虽然可以使污泥能够明显的减量化，但污泥焚烧设备投资额高，能源消耗量大，运行费用昂贵，加上污泥在焚烧时会给大气环境带来污染，根据我国的现状，污泥焚烧处理在经济上难以承受，在技术上还不够成熟；土地利用就是将污泥作为肥料，用于农业或绿化，但是，城市污泥中所含的重金属和持久性有机污染物限制了污泥作为肥料的可利用性，根据研究表明，城市污泥中富集的重金属会在土壤中富集，并通过作物的吸收进入食物链，最终危害人体健康；污泥投海会污染近海水域，对海洋生态系统和人类食物链造成威胁，这种方法已被明令禁止。由于国外没有有效的污泥处理技术可以被借鉴，因此，目前我国对城市污泥主要采用临时堆埋的方法，由此而产生的环境二次污染和大量占用土地等问题日趋尖锐，这不仅严重影响了城市污水处理的正常运行，而且在局部地区，因污泥堆埋场周边居民的强烈反对而成为社会不稳定的因素。

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对环境质量的要求越来越高，为了保护生态环境和提高人类生存环境的质量，各地政府不断加强对环境保护的力度，要求所有工业废水和城市生活污水必须经过处理，达标后才能排放，同时为了有效地治理和改善污染河流和湖泊水体的环境质量，几乎所有靠近城市的河段和湖泊需要疏浚，这意味着城市污泥的数量将与日俱增。实践表明，对污泥进行无害化、减量化和资源化处理是彻底处置城市污泥的唯一途径。

污水处理厂污泥和河湖疏浚污泥具有含水率高、体积大的特点，而热干化不仅可以使污泥显著地减少体积，并且能够明显地减少臭味、病原菌、粘度等负面特性，干化后的污泥更是具有多方面的用途，因此，热干化是污泥实现减量化、无害化和资源化处理的关键一步。我们曾经在对城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥物化性质研究的基础上，通过大量的工程实践，相继发明了回流式可控温污泥干化装置与方法(发明专利授权号：200410052759.0)和利用锅炉烟气余热干化污泥的方法(专利号：ZL 200510048978.6)，这使得污泥在得到有效干化的同时，形成质地坚硬的污泥团粒，并保存了90％以上的原始热值，这种污泥团粒也可以作为燃煤的辅助燃料，也可以烧制轻质节能砖和生产水泥压制品等，为城市污泥的无害化资源化处理奠定了基础，它们的技术核心是，在城市污泥资源化利用之前，先将污泥干化并制成团粒。污泥热干化的过程，是能量净支出的过程，耗能的费用占到了整个运行成本的80％左右，现有的污泥热干化方法，是通过供热源将热空气送入干燥装置中，把热量传给污泥物料，使污泥中的水分汽化而得到干化，在这个过程中有一部分的热能以烟气的显热和烟气中水蒸汽的潜热排入大气，造成了能源的浪费。为了减少污泥干化的能耗，降低污泥热干化的运行成本，我们发明了尾气余热回收再利用的清洁节能污泥干化方法，通过采用热交换技术回收污泥干燥介质中的潜热，再将该热能回用于污泥的干化过程，这一方面使能量的利用率得到大幅度提高，另一方面使污泥干化所产生的尾气的处理效率也得到进一步的提高。另外，由于整个污泥干化过程采用全封闭运行，因此，不仅使污泥得到干化和成粒后，仍保持污泥原有的90％以上的热值，而且使污泥干化正真实现了清洁节能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种尾气余热回收利用的清洁节能污泥干化方法。

一种尾气余热回收利用的清洁节能污泥干化方法包括如下步骤：

1)将总含水量为75～85％城市污泥送入封闭式污泥预处理库，经过2-5天的堆放，使污泥自然蒸发掉总含水量2～5％的水分，并用引风机将释放的气体送入生物土壤滤床净化后排放，或送入供热炉高温消除；

2)将经过预处理的污泥，通过进料机和螺旋输送，被送入温度为300～450℃的污泥干化成粒装置，进行污泥干化，去除污泥总含水量30～35％的水分；