[发明专利]有机泥浆热氧化处理工艺方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及污泥(包括污水处理厂产生的有机污泥)就地焚烧分解处理技术工艺和设备系统，特别涉及一种有机泥浆热氧化处理工艺方法和系统。

背景技术

众所周知，在全球范围内污水处理所产生的大量污泥处理难的现实问题是非常普遍的，关于这方面的论述是非常多的，在此就不一一列举了，只要在互联网上输入“污泥”这个词，就会得到关于它对环境和健康造成影响的众多的信息。

世界各国都针对这一难题开展了大量的工作：瑞士采用收集污泥集中处理的方式，应用专用装备解决了污泥的焚烧处理问题，但集中收集过程还是存在装载、运输带来的运输车辆需要石油所产生的废气排放问题。

欧洲其他国家如法国就采用了多套处理污泥方法：有的是将污泥经过热净化(加热或堆肥)或化学净化(用生石灰)再施肥到农田中；有的先将污泥晒干，然后再施肥到农田中，有的将污泥晒干后焚烧或直接焚烧；还有的先用生石灰处理污泥，然后密封储藏。但是所有这些方法都是将污泥从产地收集到处理地，从而增加了运输过程中汽车尾气的排放量，产生温室效应，常规污泥干燥热处理有两种方式：1)经过焚烧加热干燥。2)使用生石灰加热干燥(化学方式)。但是，这两种方式都涉及到运输问题，即污泥产生地点和处理地点之间的运输，这种集中处理方式就会再次产生使用石油后的二氧化碳气体排放。所以为水处理厂污泥就地处理找到一个又环保又经济的解决方式就显得十分重要。

关于污泥就地焚烧分解处理的资料和文献很少，所知只有少数几个很大的污水处理站有污泥焚烧设施，一般采用的技术手段是混合垃圾焚烧。如我们知道的法国专利No.FR0311957使用的是钢球和污泥的热氧化交换技术，热氧化的温度介于350℃至395℃之间，没有达到充分分解所需要的850℃高温，也不能满足一公斤的污泥和三十公斤的钢球混合时所需在145至165℃之间的交换处理温度的要求。这也不能满足获取热空气喷射燃烧时所需要的易燃干燥物质充分燃烧的温度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种有机泥浆热氧化处理工艺方法和系统，达到污泥充分氧化分解所需要的850-1000℃高温，并充分利用余热进行循环，满足污泥和金属钢球混合时所需交换处理温度的要求，满足获取热空气喷射燃烧时所需要的易燃干燥物质充分氧化的温度，减少温室气体排放和降低能源消耗。

具体地讲，本发明公开了一种有机泥浆热氧化处理工艺方法，包括如下步骤：

步骤1，将有机污泥和热金属球按重量比1:100混合，温度控制在190℃到220℃，掺混时间控制在150秒，钢球的温度就会下降到90℃，在其后的60秒内继续掺混的过程；

步骤2，钢球被分流运输到氧化室燃烧，氧化室在850-1000℃，其中有两秒钟的送热风的时间，反应的结果产生为烟气的灰尘，该烟气和灰尘热量的60％还可以继续用于下一循环的钢球与污泥的重新加热反应；

步骤3，剩余热量用于干燥室的加热，这时烟尘和水汽混合在一起的气温达到140℃，含有水汽的烟尘被引向集烟室，在集烟室里温度降到20℃，水份被冷凝分离出来，其余烟尘气体中还含有COV，多氯代二苯并二恶英，多氯代二苯并呋喃，它们将在二恶英收集净化罐中被吸收溶解于20℃的油质溶剂里，净化处理后的气体的温度是22℃，向大气排放。

所述步骤1中，

在掺混时间150秒内，钢球的温度就会下降到90℃，在这个过程中15％的水蒸发掉，剩下的就是包裹在钢球上面的一层细的凝皮，在其后的60秒内化解为细小干燥颗粒，其中的干燥物质95％，干基低位热值达到18000千焦/公斤；

所述步骤2中，烟尘吹过钢球最初时的速度是14m/s，之后降至8m/s，烟气还有30％的热量可以继续使用，而其余的10％损失掉。

所述的有机泥浆热氧化处理工艺方法，有机污泥中干燥物15％，其成分为：C：49％，H：7％，挥发物质/干基挥发份：76％。

所述的有机泥浆热氧化处理工艺方法，金属球直径在。

所述热风中氧含量超过燃烧室内空气的8％～10％。

本发明还公开了一种有机泥浆热氧化处理系统，包括机械设备、电气控制、加热设备，所述机械设备包括：

离心分离机，用于将水和污泥通过离心作用分离出来；

混合器，用于有机污泥和钢球的混合，包括六层有五条带棘刺的旋转器，

筛分器，位于混合器的底部，用于分离钢球和干燥颗粒；

收集罐，位于筛分器的下部的一个封闭的用于收集干燥颗粒的收集罐；