[发明专利]一种节能低温碳化污泥处理系统及工艺

说明书

本发明公开了一种节能低温碳化污泥处理系统及工艺，包括污泥调制装置、过滤系统、加药装置、预热装置、加热装置、碳化反应装置、冷却减压装置、裂解液缓存装置和干燥装置；所述冷却减压装置的冷却器的冷却水出口连接有污泥调制装置，所述加药装置通过加压泵连接有预热装置，所述预热器的热量来自于碳化反应装置；本工艺将污泥加温、加压，在没有蒸发的状态下，将污泥中的细胞破解，碳化后污泥中的水失去了细胞的束缚，再用简单的脱水机械将水分脱除。脱除水分剩余的干物质中含有较高的碳值，可以直接作为低质能源使用。

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种节能低温碳化污泥处理系统及工艺。

背景技术

市政污水厂的剩余污泥，是由具有代谢功能的活性微生物群体、微生物自身代谢的残留物、污泥吸附的难降解有机物和无机物等组成的胶状非均质体。具有含水率高、难脱水；富含有机质、易腐败、产恶臭；含病原微生物和寄生虫卵等污染物。

低温碳化工艺的原理是将污泥加温、加压，在没有蒸发的状态下，将污泥中的细胞破解（裂解、碳化），碳化后污泥中的水失去了细胞的束缚，再用简单的脱水机械将水分脱除。脱除水分剩余的干物质中含有较高的碳值，可以直接作为低质能源使用；由于工艺中没有水分的蒸发过程，低温碳化工艺的能耗将大大降低，通常只有热干化能耗的一半以下。而且，由于没有大量的有机质蒸发，系统产生的臭气也很少，易于处理，可实现污泥“无害化、稳定化、资源化、绿色化”。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种节能低温碳化污泥处理系统及工艺，该工艺能够使产物中的碳值高度保留。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种节能低温碳化污泥处理系统，包括依次通过管道连接的污泥调制装置、过滤系统、加药装置、预热装置、加热装置、碳化反应装置、冷却减压装置、裂解液缓存装置和干燥装置；所述冷却减压装置包括冷却器和减压装置，所述冷却器的冷却水出口通过冷却水管连接有污泥调制装置，所述污泥调制装置的污泥出口连接过滤装置，过滤装置出口连接有加药装置，所述加药装置通过加压泵连接有预热装置，所述预热装置包括多组预热器，所述预热器的热量来自于碳化反应装置。

优选的，所述预热装置的多组预热器为串联和/或并联设置，所述预热装置包括预热管路、加热管路和防沉降搅拌装置，预热管路内通入待预热的污泥，加热管路内通入碳化反应后的裂解液，预热装置的加热管路的出口连接有冷却器；预热装置的预热管路的出口连接加热装置。

优选的，所述串联设置的多组预热器包括低温段预热器和高温段预热器，所述低温段预热器的换热系数为200-400，高温段预热器的换热系数为70-120；所述低温段预热器的数量为3-8台；所述高温段预热器的数量为4-8台。

优选的，所述防沉降搅拌装置为带机械密封磁力搅拌装置，包括2-7层推进式桨叶，每层所述桨叶包括三个叶片。

优选的，所述裂解液缓存装置包括缓冲池，所述缓冲池的缓冲时间为12-15h，缓冲池的出口连接有脱水机，脱水机的固体出口连接干燥装置，液体出口连接有脱水液池和脱水液处理装置。

优选的，所述加热装置连接有控温热载体源，所述控温热载体源产生烟气，还可连接干燥装置，干燥装置出口连接有碳化料仓。

使用所述污泥处理系统进行的一种节能低温碳化污泥处理工艺，是一种连续运行工艺，包括以下步骤：

1）污泥调制和过滤，待处理污泥加水液化，破碎、搅拌、均质后，进行过滤；

2）加药阶段，过滤后的污泥混合药剂，同时进一步破碎、搅拌，形成污泥溶液；

3）预热阶段，污泥溶液加压后，泵送至预热装置，逐步预热至目标温度后送入加热系统进行加热；