[发明专利]一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置及其使用方法

说明书

本发明公开一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置及其使用方法。该装置包括搅拌脱水室、烘干室、粉碎室、热解装置、尾气处理装置和废液收集装置；所述保温壳体设置于安装架上；所述搅拌脱水室、烘干室、粉碎室的外壁面设置有保温壳体；所述的搅拌脱水室与烘干室通过定时开启的圆形定时阀门连接；所述烘干室与粉碎室之间设置有圆形定时阀门，阀门根据混合物彻底烘干时间定时开启，烘干时间视烘干物质量来确定，使干化污泥生物质混合物落入粉碎室。相比于污泥与生物质分开脱水热解，本发明投入成本低，同时满足污泥的脱水烘干和污泥与生物质混合及后续共热解工作，可连续化生产，显著提高生产效率。

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置及其使用方法。

背景技术

随着经济社会发展和生态文明建设的推进，城镇污水厂总处理水量不断提高，产生的污泥量日益庞大。另一方面，随着水污染治理攻坚战开展，疏浚淤泥量不断增加。

污泥处理是备受关注的环境难题，传统的污泥处理处置投资和运行费较高，污泥热解制备生物碳被认为是一种优良的污泥处理处置方法。生物碳富含微孔，可以补充土壤的有机物含量，改善土壤的透气性和排水性，有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。发明专利CN110316927A公开了城市污水厂污泥制备生物碳的方法，但是污泥由于其生物质含量不高，热解生产出生物碳的产率不高，经过混合其他废弃生物质（如水葫芦、废弃麦秸等）可有效提高生物碳的产率。同时也实现废弃生物质资源的再利用。

水葫芦、废弃麦秸等废弃生物质资源的处理及再应用也是城市发展过程中的一大难题，发明专利CN103936002A阐述了生物质水葫芦制备生物碳的方法。但未有成型的一体化生产复合生物碳的装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳的装置，该装置能有效利用污泥的资源和能源，本发明实现污泥和生物质协同热解，生物质热解温度在250℃至300℃，而污泥热解温度在300℃左右时产率较高，本发明能实现余热互相利用，同时解决两种废弃物的处理，并且污泥与生物质共热解能提高生物碳产率，增大生物碳孔隙率，增加生物碳热值。相比于污泥与生物质分开脱水热解，本发明投入成本低，同时满足污泥的脱水烘干和污泥与生物质混合及后续共热解工作，可连续化生产，显著提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于污泥与生物质共热解制备复合生物碳装置，包括搅拌脱水室、烘干室、粉碎室、热解装置、尾气处理装置和废液收集装置；所述保温壳体设置于安装架上；所述搅拌脱水室、烘干室、粉碎室的外壁面设置有保温壳体；

所述的搅拌脱水室与烘干室通过定时开启的圆形定时阀门连接；所述烘干室与粉碎室之间设置有圆形定时阀门，阀门根据混合物彻底烘干时间定时开启，烘干时间视烘干物质量来确定，50kg烘干物需要1-2小时左右，每增加100kg，烘干时间增加1小时，使干化污泥生物质混合物落入粉碎室；

所述圆形定时阀门外围连接有引水管，所述引水管与废液收集装置连接，供废液流至废液收集装置；所述尾气处理装置与烘干室连接；

所述粉碎室与热解装置通过带圆形定时阀门的连接管连接，经过粉碎室细部粉碎后的干化污泥生物质混合物随连接管滑入热解装置，阀门提供热解装置缺氧环境；所述搅拌脱水室底部设有引水管，以便将初步脱水产生的废液引入废液收集装置；所述尾气处理装置与烘干室之间通过阀门和管径3-10cm的通气管相连。

进一步地，所述搅拌脱水室为圆柱型腔体，所述搅拌脱水室内部设置有条状碾压柱、钢中轴柱和钢挡板；所述条状碾压柱为宽度15-30cm，所述条状碾压柱为以钢中轴柱为中点旋转的方形钢条；钢挡板为宽度5-10cm，所述钢挡板为过钢中轴柱的固定钢板；条状碾压柱与钢挡板长度均为圆柱型腔体直径；所述钢中轴柱通过设置于搅拌脱水室内部的电机带动工作。