[发明专利]一种污泥脱硝装置及其脱硝的方法

说明书

技术领域

本发明主要用于城市污泥后处理以及水泥窑炉脱硝系统中，尤其涉及一种污泥脱硝装置及其脱硝方法。 

背景技术

在水泥的生产过程中会产生大量NO_x，严重污染环境。截至2012年，我国拥有水泥窑炉约7800座，年产水泥20亿t左右，NO_x排放量占整个工业窑炉氮氧化物排放总量的50%以上。《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2012征求意见稿）要求NO_x排放浓度不得超过450mg/m³，新建水泥窑炉的NO_x排放浓度不得超过320mg/m³，而现有水泥窑炉实际NO_x排放浓度达300～2200mg/Nm³。根据环保排放要求，目前国内有少部分水泥窑炉已实现烟气脱硝，其工艺以选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术为主，其脱硝效率较低，NO_x排放浓度一般小于500mg/Nm³，但该技术每条生产线的投资成本高达300～400万元，年运行费用高达500万元左右，对全面推广水泥窑炉脱硝造成困难。如何降低脱硝成本成为水泥窑炉脱硝亟待解决的问题。 

城市污水处理会产生大量的污泥。污泥处置传统上大多采用填埋、投海和堆肥、焚烧方式。上述方法虽然简单易行，但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题，并未从根本上解决环境问题，造成了生态环境新的破坏，这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。将干污泥进行利用或无害化处理也是当今环境保护又一重要课题。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种污泥脱硝装置及其脱硝方法；拟将干燥后的污泥通过发明的装置直接喷入水泥分解炉中，形成旋流流场，利用其物理化学综合反应进行脱硝，以达到减少水泥窑炉NO_x排放，降低脱硝投资及运行成本，实现以污治污。 

本发明通过下述技术方案实现： 

一种污泥脱硝装置，包括：风机2、风量控制器3、污泥磨碎机4、上升管道5、分离器6、送料管道7、进料口9和分解炉10； 

所述风机2的出风口通过管路与污泥磨碎机4连通； 

所述污泥磨碎机4通过上升管道5与分离器6连通； 

所述分离器6通过送料管道7与分解炉10的进料口9连通； 

所述风量控制器3设置在风机2出风口与污泥磨碎机4之间的管路上； 

所述分离器6与污泥磨碎机4之间还设置有一根回料管8； 

所述污泥磨碎机4的上方还设置污泥储存仓1。 

所述进料口9的进料角度为沿分解炉10圆周切向进入。 

所述进料口9安装在分解炉10的中部、上部或者下部，并与分解炉10内的850℃～900℃的温度区域对应，更有利于物理吸附和化学反应。 

采用上述污泥脱硝装置将污泥直接喷入分解炉燃烧脱硝的方法，包括下述步骤： 

（1）将污泥存于储存仓1，由风机2以及风量控制器3调节管路的风量，利用管路内的风运送污泥； 

（2）污泥经过污泥磨碎机4研磨成颗粒状，依次经过上升管道5和分离 器6，一部分颗粒状的污泥通过送料管道7运输至进料口9，以沿分解炉10圆周切向的方式喷入分解炉10内实现脱硝，另一部分未到达进料口的颗粒状污泥在分离器6的作用下，通过回料管8返回污泥磨碎机4重新研磨。 

上述步骤（2）所述脱硝首先是指，颗粒状污泥在分解炉10内与烟气混合，将颗粒状污泥中的氮氧化物还原成为氮气和水，实现基于化学反应的脱硝。 

上述步骤（2）脱硝其次是指，颗粒状污泥在分解炉10内与烟气混合，颗粒状污泥表面受到刻蚀并形成大量的微晶多孔结构而比表面积增大，实现基于活性炭化的物理吸附脱硝。 

相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果： 

1.将干污泥对NO_x的物理吸附与化学反应相结合，可以实现高效脱硝。在分解炉烟气和物料的加热下，干污泥表面受到刻蚀并形成大量的微晶多孔结构而具有巨大的比表面积，实现基于活性炭化的物理吸附脱硝。干污泥喷入分解炉与烟气均匀混合，在干污泥中尿素、氨水等物质的综合作用下，将氮氧化物还原成为氮气和水，实现基于化学反应的脱硝。综上所述干污泥对NO_x的物理吸附与化学反应相结合，可实现高效脱硝。