[发明专利]利用循环流化床热解气化炉热解气化处理污泥工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种利用城市污泥，制药厂污泥，皮革污泥， 纸类和印染类等含有有机组分的污泥进行气化生成可燃气体的工艺及装置。

背景技术

随着我国水环境污染的加剧，以及污水处理厂建设工程的提速，污水处理厂污泥 的处理处置已经成为一个全国性的问题。大量的污泥没有得到安全的处理处置，从而造成 对环境的二次污染，在很大程度上影响了建设污水处理厂的效果。处理污泥需要遵循“三 化”原则,即减量化、无害化、资源化。首先，污泥中的污染物很多，尤其是国内，太多的工业 废水进入市政污水处理厂，产生的污泥重金属含量很高，再加上一些抗生素、持久性有机污 染物、环境技术等等，实际上在国内很多污泥都可以称之为危险废弃物，这种情况下寻求一 种妥善的处理方法是显得尤为重要；填埋法是将污泥经过简单灭菌处理后直接倾倒于低地 或谷地，它投资少、见效快、容量大，通常是污水厂建设立项中的首选方式，但填埋方式也存 在着自身无法弥补的缺陷，一方面填埋本身并不能最终消除污染，而只是延缓了污染产生 的时间，因此存在着二次污染的隐患；另一方面填埋场占用了大量的土地资源，成为城市发 展的掣肘。

堆肥法是将污泥通过堆肥的方式进行无害化、稳定化处理后作肥料、园林植土、生 活垃圾填埋覆土等。表面看来，堆放方式可以有效处理污泥中的病菌、病毒、虫卵等有害物 质，实现污泥的资源化利用。实际上，由于污泥中含有一定量的重金属、有机污染物和病原 菌等，在堆肥农用上具有一定环境风险，施用后需对施用污泥的土壤、底下水及作物等进行 长期定点监测，且需控制其最大施用量及连续施用年限。静态堆肥工艺，生产周期长，占用 土地多，臭气与蚊蝇对周围环境的影响严重，通常只能选址在远离市区的偏远地方，因而交 通运输问题仍无法解决，运输成本较高，也存在运输环境问题。若采用工业化、自动化程度 高的动态发酵仓工艺，一次性投资及运行费将大大增加。同时因为污泥成分复杂，由于重金 属在土壤中具有累积效应，会对土壤造成重金属污染等环境问题。

焚烧法是污泥处置中最彻底的处理的一种手段，可使污泥得到了最大限度的无害 化和减量化。但是污泥焚烧需要在高温下运行，工艺技术复杂，装置一次性投资以及运转维 护费用过大，同时焚烧过程中会产生含有二噁英的烟气污染大气，加剧了城市雾霾污染的 程度。另外，焚烧费用比较高，燃烧过程中还需要喷煤粉或柴油等一类能源，一般地区没有 办法接受，再次，焚烧过程中产生的二噁英消除是个很大的难题。

检索到对比文件1公告号为“CN104031687A”的发明专利，虽然公开了一种利用污 泥气化生成可燃气体的工艺，但是该工艺采用的是立式旋转工艺，立式旋转工艺需要3-5公 分粒径的块料，造粒环节复杂，耗能大，块料反应接触面积有效，燃烧不充分，燃烧气化速率 低，气化程序过长，物料停留时间长，存在物料堆积问题，热能利用效率低下，能源转换率 低。

发明内容

为解决各类污泥处理过程中存在着的各种缺陷或产生的二次污染问题，本发明的 目的是提供一种切实可行、达到污泥处理的减量化、无害化、资源化的利用污泥气化生成可 燃气体的工艺，具体为一种利用循环流化床热解气化炉热解气化处理污泥工艺及装置，该 工艺技术操作管理方便，自动化运行监控易于实现，工程投资和运行费用低廉，能够完全消 化掉污泥，生大量的可燃气体，杜绝或避免污泥处理中产生二噁英等有害气体，易于在全行 业推广应用。

为实现本发明目的，本发明采用如下技术方案：一种循环流化床热解气化炉，包括 污泥料仓、炉体和密闭灰仓，以及冷却塔，其特征是：在所述炉体内腔上部中心设置有物料 分配器，物料分配器受分配驱动器驱动旋转；在所述炉体内腔下部中心设置有炉篦，炉篦受 炉篦驱动器驱动旋转；在所述物料分配器与炉篦之间自上而下依次设置有干燥区、挥发区、 气化区和燃烧区；炉体上方与污泥料仓连通，炉体下方与密闭灰仓连通；蒸汽与空气进口管 道从炉体下方的炉篦中心进入炉体内；炉内气体出口与冷却塔连通。

基于上述技术方案，在所述炉体外侧设置有散热夹套，其上部为蒸汽夹套并设置 蒸汽排出口，其下部为保护水夹套并设置有连接入口。

基于上述技术方案，所述分配驱动器为电机驱动，在电机端部安装有驱动齿轮，在 物料分配器上安装有锥齿轮，所述驱动齿轮与锥齿轮啮合驱动。