[发明专利]蚯蚓酶催化污泥高干脱水低温碳化处理系统及工艺

说明书

技术领域

本发明属于污泥处理领域，尤其涉及一种蚯蚓酶催化污泥高干脱水低温碳化处理系统及工艺。

背景技术

目前我国市政污泥的日产量已超过10万吨/天。但是由于污水厂对污泥稳定化、无害化的重视不足，污泥处理处置率低。传统的带式脱水机能将污泥含水率降至80％左右；板框压滤技术也仅能将污泥含水率降至60％左右，污泥中的热值并未得到有效利用。同时污泥中含有的大量病菌、寄生虫、重金属等又会对环境产生严重污染，因此污泥的“减量化、无害化、稳定化、资源化”已经成为关乎国计民生的大问题。

近年来人们一直在研究高效节能的污泥处理技术，目前常用的污泥处理处置工艺包括：填埋、消化、堆肥、干化、焚烧、碳化、湿式氧化、冻结熔融法、高温烧结法等。作为处理污泥的方法之一，碳化技术因处理污泥占地面积小、减量化显著、不需要长期储存等显著优点，已经成为当前污泥处理的主要方向。但是，目前污泥碳化处理也存在弊端。特别是污泥在采用低温干燥环节中周期较长、占地面积较大，或在采用前期干燥过程中高能耗增加了处理成本，直接影响了污水厂对污泥碳化处理技术的应用推广，彻底解决污泥中的臭气对周边工作环境产生的影响，也是污泥处理过程中急需解决的问题。污水处理行业亟待推出一种占地面积小、污泥前期干燥能耗低的碳化处理方法及其系统。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种蚯蚓酶催化污泥高干脱水低温碳化处理系统及工艺，利用蚯蚓酶的催化功能，使污泥快速水解、脱胶、降粘和破壁，充分利用污泥酶解过程中的热值，实现了污泥处理低温、持续、高效的干化功能；利用机械高干脱水机，实现在常温条件下，对污泥持续高压的脱水干化。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种蚯蚓酶催化污泥高干脱水低温碳化处理系统，其特征是：包括依次通过螺旋输送机连接的污泥预处理单元、若干台机械高干脱水机、破碎筛分机和污泥干燥碳化一体机，所述预处理单元包括依次连接的二沉池、浓缩池和污泥脱水机，浓缩池和污泥脱水机分别通过螺旋输送机连接有蚯蚓酶投加器构成蚯蚓酶催化预处理单元；所述污泥干燥碳化一体机的物料入口通过螺旋输送机连接筛分破碎机，污泥干燥碳化一体机的烟气出口通过烟气管道连接烟气处理单元。

所述机械高干脱水机采用立式液压驱动结构。

所述烟气处理单元包括依次通过烟气管道连接的旋风除尘器、喷淋塔、吸收塔和烟囱。

一种采用蚯蚓酶催化污泥高干脱水低温碳化处理系统的工艺：其特征是：通过蚯蚓酶催化预处理单元将剩余污泥与蚯蚓酶催化剂充分混合反应后，污泥快速脱胶、降粘、细胞破壁，经污泥脱水机脱水，实现常温条件下，对污泥持续高压的脱水干化，具体步骤如下：

1)污泥预处理单元中通过浓缩池和污泥脱水机的含水率98％剩余污泥分别通过蚯蚓酶投加器投放蚯蚓酶催化剂，经与污泥充分混合反应后，污泥快速脱胶、降粘、细胞破壁，去除污泥臭味；蚯蚓酶投加比例为1‰；

2)酶解后的污泥经过若干级机械高干脱水机的多级连续常温下挤压脱水，其中一级脱水压强为3MPa，高压是400吨，每次挤压3～10s，保压30～40s，反复运行，共挤压时间为50～60min；二级脱水压强为1MPa，中压是120吨，每次挤压10～20s，保压40～50s，反复运行，共挤压时间为50～60min；三级脱水压强为0.6MPa，低压是80吨，每次挤压20～30s，保压50～60s，反复运行，共挤压时间为50～60min，通过机械高干脱水机压板的自重及液阀保压的作用，3小时后污泥含水率降低为35～40％；

3)经过多级挤压脱水的污泥经过破碎筛分机的破碎、筛分后，通过螺旋输送机进入污泥干燥碳化一体机，在污泥干燥碳化一体机内，充分利用污泥在高温碳化时自身产出的可燃气热值，均温保持在200℃以下，2小时后含水率降低为30％以下；控制多级碳化环节：内套筒温度：200～300℃，2小时后，含水率为0～3％，外套筒温度：300～600℃，2小时-6小时后，污泥经热分解逐步产出碳化颗粒；重金属得到充分固化，碳化颗粒含水率为0；

4)污泥干燥碳化一体机产生的烟气通过烟气管道连接的旋风除尘器、喷淋塔、吸收塔和烟囱排空。