[发明专利]一种基于高温气化的污泥无害化处理系统

说明书

本发明公开了一种基于高温气化的污泥无害化处理系统，包括湿污泥仓、污泥干化机、煤输入管道、氧气输入管道、热风炉、磨煤机、煤气化炉、换热器、燃气轮机、余热锅炉、冷凝器、辅助燃料管道及空气输入管道，该系统能够有效解决污泥处理过程中二噁英及重金属污染的问题，实现污泥的资源化利用，同时系统使用寿命长，运行稳定性较高，且能耗较低。

技术领域

本发明属于生物质气化领域，涉及一种基于高温气化的污泥无害化处理系统。

背景技术

随着我国社会经济发展、城市化进程加快以及国民生活水平提高，城市生活污水量急剧增加。污泥作为污水处理厂污水处理后的附属产品，因富含有机腐质、细菌菌体、寄生虫卵和重金属等有害物质，如果不经过无害化处理，是污水处理过程形成的最主要的潜在二次污染源，对环境污染较大。污泥产量的急剧增加，污泥的处置越来越受到人们的重视。

污泥处理处置的总体目标是实现污泥的减量化、无害化、资源化和规模化，目前的处理方法主要包括土地利用、卫生填埋和焚烧，还不能完全满足污泥处理的总体要求，尚不能完全做到无害化，结合多种污泥处理方法的特点分析，污泥气化技术有其独特的优势：污泥气化反应的高温环境能够有效破坏病原体；污泥中有有机成分转化为可燃气体，剩余部分转化为无害残渣，减容无害化效果明显；气化过程产生的热量可以回收利用。如果依托现有气化装置进行污泥燃煤耦合气化，可以充分发挥气化技术优势，彻底做到污泥的无害化处理。

目前，应用最广泛的污泥处理方法是焚烧法，中国专利CN201911185521.8公布了一种“考虑余热利用的燃煤耦合污泥干化焚烧系统和方法”，该专利虽然实现了污泥焚烧系统能源利用效率的优化，但是没有对二噁英、重金属等污染物进行无害化处理，对环境影响很大。中国专利CN201910698680.1公布了一种“一种以煤、有机物为原料的废水、污泥处理系统及方法”可以实现污泥的无害化处理，但是系统需要采用超临界反应器，在高温下极易造成仪表阀门的腐蚀、损坏，系统整体使用寿命和运行稳定性不佳，耗能高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于高温气化的污泥无害化处理系统，该系统能够有效解决污泥处理过程中二噁英及重金属污染的问题，实现污泥的资源化利用，同时系统使用寿命长，运行稳定性较高，且能耗较低。

为达到上述目的，本发明所述的基于高温气化的污泥无害化处理系统包括湿污泥仓、污泥干化机、煤输入管道、氧气输入管道、热风炉、磨煤机、煤气化炉、换热器、燃气轮机、余热锅炉、冷凝器、辅助燃料管道及空气输入管道；

湿污泥仓的出口与污泥干化机的污泥入口相连通，污泥干化机的出口、煤输入管道及热风炉的出口与磨煤机的入口相连通，磨煤机的出口及氧气输入管道与煤气化炉的入口相连通，煤气化炉的出口经换热器的放热侧与燃气轮机的入口相连通，燃气轮机的排汽口与余热锅炉的入口相连通，换热器的吸热侧出口与余热锅炉的出口通过管道并管后与污泥干化机的蒸汽入口相连通，污泥干化机的气体出口与冷凝器的入口相连通，冷凝器的液体出口与换热器的吸热侧入口及余热锅炉的入口相连通，冷凝器的出口、辅助燃料管道及空气输入管道与热风炉的入口相连通。

换热器的放热侧经净化装置与燃气轮机相连通。

湿污泥仓经污泥泵与污泥干化机的入口相连通。

污泥干化机的污泥出口经干污泥仓与磨煤机的入口相连通。

磨煤机的出口经气力输送装置与煤气化炉相连通。

所述污泥干化机为流化床式污泥干化机、圆盘式污泥干化机、两段式污泥干化机、薄层式污泥干化机、桨叶式污泥干化机或带式污泥干化机。

煤气化炉内的反应温度为1500℃～2000℃。

本发明具有以下有益效果：