[发明专利]一种污泥高效资源化利用系统及其处理方法

权利要求书

1.一种污泥高效资源化利用系统，其特征在于：依次由破壁热水解装置、厌氧预消化装置、机械深度脱水装置、污泥破碎装置、污泥余热干化单元和污泥焚烧单元组成；所述污泥余热干化单元由污泥干化装置和蒸汽处理装置构成；所述污泥焚烧单元由污泥焚烧装置、蒸汽发电装置、蒸汽余热回收装置和烟气净化装置依次相连构成；所述破壁热水解装置、厌氧预消化装置、机械深度脱水装置、污泥破碎装置、污泥干化装置、污泥焚烧装置间依次通过污泥输送机构相连；所述厌氧预消化装置与污泥焚烧装置相连；所述蒸汽余热回收装置分别与破壁热水解装置、厌氧预消化装置、污泥干化装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种污泥高效资源化利用系统，其特征在于：所述机械深度脱水装置为带式脱水机、板框压滤机或叠螺脱水机；所述机械深度脱水装置与原污水处理系统相连。

3.根据权利要求1所述的一种污泥高效资源化利用系统，其特征在于：所述污泥干化装置为污泥烘干机，由螺旋桨叶搅拌轴、烘干筒、电机等构成。

4.根据权利要求1所述的一种污泥高效资源化利用系统，其特征在于：所述污泥焚烧装置为流化床焚烧炉。

5.根据权利要求1所述的一种污泥高效资源化利用系统，其特征在于：所述蒸汽处理装置由袋式蒸汽过滤器、冷凝器和相分离器依次相连构成；所述袋式蒸汽过滤器与污泥干化装置相连；所述相分离器分别与原污水处理系统、污泥焚烧装置相连。

6.一种采用如权利要求1～5任一项所述系统的污泥高效资源化利用方法，其工艺步骤如下：

(1)破壁反应：待处理污泥进入破壁热水解装置进行破壁反应，使大部分细胞破碎，释放出有机质，反应温度为40℃～100℃，反应时间25min～30min；

(2)厌氧预消化反应：破壁水解后的污泥在输送过程降温后进入厌氧预消化装置进行部分消化，反应温度32℃～35℃，使细胞壁进一步破碎，以有利于后续污泥脱水干化，同时产生的沼气通入污泥焚烧装置；

(3)深度脱水处理：预消化后的沼渣沼液混合液细胞壁破碎，不经过加药处理直接进入机械深度脱水装置进行脱水处理，使污泥含水率小于60％；脱水产生的滤液通过管道返回原污水处理系统；

(4)干化处理：机械深度脱水后的泥饼送入污泥破碎装置进行破碎处理，使污泥粒径小于10mm，然后进入污泥干化装置进行干化处理，使污泥含水率小于30％；干化过程产生的废气进入蒸汽处理装置处理，所述袋式蒸汽过滤器截留的粉尘收集后送入污泥焚烧装置；所述相分离器分离的水返回原污水处理系统，吹脱气通入污泥焚烧装置；

(5)焚烧处理处置：干化后的污泥进入污泥焚烧装置进行燃烧，所述污泥焚烧装置为流化床焚烧炉；燃烧产生的热量通过蒸汽发电装置发电，余热通过蒸汽余热回收装置供给破壁热水解装置、厌氧预消化装置或污泥干化装置余热利用；烟气经烟气净化装置净化后高空排放；

(6)污泥无机质资源化利用：污泥焚烧后最终产物只剩烟气净化产生的飞灰和焚烧灰渣，对其最终处理办法为掺杂进原料烧制臭氧催化剂进行污泥无机质资源化利用。

7.根据权利要求6所述的一种污泥高效资源化利用方法，其特征在于：所述污泥高效资源化利用包括污泥有机质资源化利用和无机质资源化利用。

8.根据权利要求6所述的一种污泥高效资源化利用方法，其特征在于：所述污泥有机质资源化利用在所述厌氧预消化反应、干化处理和焚烧处理处置过程中将所述厌氧预消化产生的沼气、袋式蒸汽过滤器截留的粉尘和相分离器吹脱气作为污泥焚烧装置的可燃物，所述焚烧有机质产生热量转化的电能供系统设备运行，所述余热利用包括可作为破壁热水解装置、厌氧预消化装置或污泥干化装置的热源。

9.根据权利要求6所述的一种污泥高效资源化利用方法，其特征在于：所述污泥无机质资源化利用对所述污泥焚烧处理处置过程中烟气净化产生的飞灰和焚烧灰渣掺杂进原料烧制臭氧催化剂进行污泥无机质资源化利用。