[发明专利]一种城市污泥厌氧消化沼渣热解制备生物油的装置及方法

说明书

本发明公开了一种城市污泥厌氧消化沼渣热解制备生物油的装置，密封罐包括从下往上依次设置的热解区、高温裂解区和冷凝区，热解区、高温裂解区和冷凝区的密封罐的侧壁上分别安装有第一加热器、第二加热器以及冷凝器，冷凝区和高温裂解区内分别设有若干交替排列设置的第一隔板和第二隔板；储油罐通过导油管与冷凝区的下部相连通；真空泵通过气体管道与冷凝区的上部相连通，真空泵的尾部设有储气罐。本发明通过设置裂解区对城市污泥热解油进行二次裂解，实现了生物油在冷凝区的高效收集，为城市污泥的处理处置提供绿色装备技术。

技术领域

本发明涉及污水污泥处理技术领域，特别涉及到一种城市污泥厌氧消化沼渣热解制备生物油的装置。

背景技术

随着活性污泥法处理生活污水的普及应用，剩余污泥产量急剧增加，污泥产量已经达到4300万吨/年(以含水率80％计)，剩余污泥处理处置形势日益严峻。因此，对城市污泥进行处理处置并实现其高附加值资源化利用已经成为一个重大科学问题。污泥厌氧消化作为一种极具潜力的污泥处理技术，在减少污泥数量的同时回收能源，成为目前国际上最受欢迎的污泥减量化和资源化处理技术。但是，污泥颗粒中有机质和SiO₂颗粒混合在一起，有机质与厌氧消化菌无法有效充分接触，造成有机质不能被利用产甲烷。所以，厌氧消化过程只能利用污泥中的一部分有机质。消化沼液经过脱水得到消化沼渣，消化沼渣中仍然还有大量的有机质没有得到回收利用。同时人们注意到，消化后污泥沼渣仍还有大量有机质和重金属，如果随意填埋入土或作为生物碳土使用，不仅浪费大量生物质能源，也会使重金属进入水和土壤环境。因此，大量的废弃污泥消化沼渣需要被有效处理和资源化利用。目前，亟需一种污泥消化沼渣的利用装置和方法，实现城市污泥厌氧消化沼渣的高附加值资源化利用。

现有技术主要是对污泥消化液进行沼渣、沼液的固液分离处理，然后从沼液进行氮磷回收，较少关注消化沼渣的处理利用。专利名一种污泥厌氧消化沼渣制砖的方法(CN107056238A)中将消化后的污泥沼渣干化然后将挤压成砖坯，干燥后烧制成成品砖。但是成品砖的附加值较低，重金属等成分仍残留在成品砖中，造成潜在危害。

因此，如何有效利用污泥消化沼渣，实现其高附加值资源化利用，是当前急需解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种城市污泥厌氧消化沼渣热解制备生物油的装置，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种城市污泥厌氧消化沼渣热解制备生物油的装置，包括储油罐、储气罐、真空泵以及塔式的密封罐，所述密封罐包括从下往上依次设置的热解区、高温裂解区和冷凝区，热解区、高温裂解区和冷凝区的密封罐的侧壁上分别安装有第一加热器、第二加热器以及冷凝器，冷凝区和高温裂解区内分别设有若干交替排列设置的第一隔板和第二隔板；储油罐设于密封罐的一侧，储油罐通过导油管与冷凝区的下部相连通；所述真空泵通过气体管道与冷凝区的上部相连通，真空泵的尾部设有储气罐。

进一步的，所述热解区的温度保持在500℃，升温速率为5～10℃/min。

进一步的，所述高温裂解区的温度保持在900℃。

进一步的，所述冷凝区的温度为保持在25℃，冷凝器用于进行冷却控温。

进一步的，所述真空泵用于将密封罐内的热解气体抽出且将密封罐内的真空度维持在10³Pa。

进一步的，所述第一隔板为陶瓷材质，若干第一隔板从上往下依次交错排列设置，相邻的两块第一隔板反向倾斜设置，各块第一隔板的高端分别固定于密封罐的侧壁上，第一隔板的低端悬空设置。

进一步的，所述导油管的一端对准最底部的第一隔板的低端；所述气体管道上安装有真空计，气体管道的一端从密封罐的顶部伸入密封罐内且在其伸入端上安装有管堵。