污泥处理工艺及系统

作者:电竞竞猜 | 2020-07-23 02:21

  本发明公开了一种污泥处理工艺,其步骤包括:1)对污泥进行灭菌处理,以杀灭污泥中的微生物;2)对灭菌后的污泥依次进行脱水处理和干化处理,以降低污泥的含水率;3)对干化处理后的污泥进行分离,对分离出的污泥进行高温等离子处理,对分离出的烟气进行再燃烧处理;4)对再燃烧处理中产生的烟气进行污泥-烟气分离,并对分离出的污泥再次进行高温等离子处理,对分离出的烟气进行净化冷却处理。本发明还公开了一种可进行上述处理工艺的污泥处理系统,包括灭菌装置、脱水装置、干化装置、等离子气化或等离子玻璃化装置,以及净化装置。可实现对污泥的无害化、减量化及资源化处理,不产生二次污染,安全可靠,可实现对污泥的彻底处理。

  3)对干化处理后的污泥进行分离,对分离出的污泥进行高温等离子处理,对分离出 的烟气进行再燃烧处理;

  4)对再燃烧处理中产生的烟气进行污泥-烟气分离,并对分离出的污泥再次进行高 温等离子处理,对分离出的烟气进行净化冷却处理。

  2.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于:步骤1)中所述的灭菌处理为超 声波灭菌处理,且超声波的频率不低于40kHz。

  3.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于:步骤2)中所述的脱水处理采用 的是机械脱水处理,所述的干化处理采用的是射流干化处理。

  4.根据权利要求1或3所述的处理工艺,其特征在于:步骤2)中所述的干化处理 中还包括粉碎处理,使污泥的粒径不大于200目。

  5.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于:步骤3)和4)中所述的高温等 离子处理为高温等离子气化处理或高温等离子玻璃化处理。

  6.根据权利要求5中所述的处理工艺,其特征在于:若污泥的热值高于2000kcal/kg, 则对污泥进行高温等离子气化处理,反之,则对污泥进行高温等离子玻璃化处理。

  7.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于:对步骤3)和4)中所述的高温 等离子处理过程中产生的烟气进行净化冷却处理;净化冷却处理后的烟气返回至干化处理 步骤中。

  8.一种污泥处理系统,其特征在于:包括灭菌装置、脱水装置、干化装置、等离子 气化或等离子玻璃化装置,以及净化装置,所述等离子气化或等离子玻璃化装置包括初级 捕收装置、等离子再燃装置、次级捕收装置以及等离子气化炉或等离子玻璃化炉,其中, 所述灭菌装置的入水口与待处理污泥相连,其出水经脱水装置脱水后进入到干化装置中, 干化装置中干化产生的污泥进入到初级捕收装置中进行分离,分离出的污泥进入到等离子 气化炉或等离子玻璃化炉中,初级捕收装置中分离出的烟气进入到等离子再燃装置中进行 再燃烧,再燃烧产生的烟气进入到次级捕收装置中进行烟气-污泥的再分离,分离出的污 泥进入等离子气化炉或等离子玻璃化炉中,分离出的烟气进入到净化装置中净化冷却后可 返回至干化装置中。

  9.根据权利要求8所述的污泥处理系统,其特征在于:所述灭菌装置为超声波发生 器,且其频率不小于40kHz;所述干化装置为射流干化机。

  10.根据权利要求8所述的污泥处理系统,其特征在于:若初级捕收装置和次级捕 收装置分离出的污泥的热值高于2000kcal/kg,则进入等离子气化炉进行处理,反之,则 进入等离子玻璃化炉中进行处理。

  本发明涉及一种污泥处理系统,具体涉及一种利用高温等离子气化技术对污泥进行 无害化处理的污泥处理工艺,此外,本发明还涉及一种利用该处理工艺对污泥进行处理的 处理系统,适用于市政污泥、工业污泥等泥状固体废物的处理,属于环保领域。

  污泥是污水处理过程中的产物,具有成分复杂、呈胶体状、性质不稳定、易腐化发 臭、重金属、有毒有害污染物含量高、含水率高、脱水性差、不易脱水且含有大量病原菌 及寄生虫卵等特点。此类污泥若得不到合适的处理将会对环境、人类及动物健康等造成较 大的危害。

  目前,污泥的处理工艺主要包括污泥干化处理和污泥处置两大类。其中,污泥干化 处理主要包括以热传递的方式,通过加热来蒸发水分,实现干化处理以及通过添加添加剂 然后采用机械压榨等脱水的方式来实现干化处理。而污泥处置工艺主要包括厌氧发酵、好 氧发酵、协同处置(包括水泥厂协同焚烧、电厂协同焚烧、垃圾协同焚烧等)、简单填埋 以及生产肥料等。

  然而,采用上述处理工艺存在以下技术缺陷:1)热传递蒸发干燥过程会消耗大量的 热量,能耗大,且污泥在受热过程中会排放大量恶臭气体;2)常规机械脱水干化过程需 要添加大量的添加剂,成本较高,脱水干化效果不明显,且处理过程中有可能将污泥转变 成化学污泥,给后续处置造成限制;3)厌氧发酵处置过程受污泥成分变化影响较大,处 置效率低;4)好氧发酵处置的能耗较高,基础投资大,受污泥成分变化影响大;5)协同 焚烧处置过程中可能会产生二噁英等有毒有害气体,且不能彻底解决污泥中所含有的重金 属等有毒有害物质的污染问题;6)简单填埋近年来逐渐被禁止,此种处理方式将产生严 重的环境污染问题;7)以污泥生产的肥料中,有可能含有重金属等污染物,限制了其用 途,仅可适用于园林绿化,且存在引起环境污染和食物链污染的风险。因此,开发一种安 全环保、不产生二次污染的污泥处理系统和/或工艺是当前亟待解决的问题。

  本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种安全环保、不产生二次污染、且 污泥处理效率高的处理工艺,本发明的另一目的在于提供一种利用该工艺对污泥进行处理 的处理系统,适用于市政污泥、工业污泥等泥状固体废物的处理。

  3)对干化处理后的污泥进行分离,对分离出的污泥进行高温等离子处理,对分离出 的烟气进行再燃烧处理;

  4)对再燃烧处理中产生的烟气进行污泥-烟气分离,并对分离出的污泥再次进行高 温等离子处理,对分离出的烟气进行净化冷却处理。

  优选的是:步骤1)中所述的灭菌处理为超声波灭菌处理,且超声波的频率不低于 40kHz。

  优选的是:步骤2)中所述的脱水处理采用的是机械脱水处理,以脱除污泥中大部 分的游离态水,所述的干化处理采用的是射流干化处理,以对污泥和其中的水分进行解离。

  优选的是:步骤2)中所述的干化处理中还可包括粉碎处理,使污泥的粒径不大于 200目。

  优选的是:步骤3)和4)中所述的高温等离子处理为高温等离子气化处理或高温等 离子玻璃化处理。

  优选的是:若污泥的热值高于2000kcal/kg,则对污泥进行高温等离子气化处理,反 之,则对污泥进行高温等离子玻璃化处理。

  优选的是:对步骤3)和4)中所述的高温等离子处理过程中产生的烟气进行净化冷 却处理,净化冷却处理后的烟气返回至干化处理步骤中。

  本发明的另一目的,一种污泥处理系统,包括灭菌装置、脱水装置、干化装置、等 离子气化或等离子玻璃化装置,以及净化装置,所述等离子气化或等离子玻璃化装置包括 初级捕收装置、等离子再燃装置、次级捕收装置以及等离子气化炉或等离子玻璃化炉,其 中,所述灭菌装置的入水口与待处理污泥相连,其出水经脱水装置脱水后进入到干化装置 中,干化装置中干化产生的污泥进入到初级捕收装置中进行分离,分离出的污泥进入到等 离子气化炉或等离子玻璃化炉中,初级捕收装置中分离出的烟气进入到等离子再燃装置中 进行再燃烧,再燃烧产生的烟气进入到次级捕收装置中进行烟气-污泥的再分离,分离出 的污泥进入等离子气化炉或等离子玻璃化炉中,分离出的烟气进入到净化装置中净化冷却 后可返回至干化装置中。

  优选的是:所述灭菌装置为超声波发生器,且其频率不小于40kHz;所述干化装置 为射流干化机。

  优选的是:若初级捕收装置和次级捕收装置分离出的污泥的热值高于2000kcal/kg, 则进入等离子气化炉进行处理,反之,则进入等离子玻璃化炉中进行处理。

  本发明的有益效果在于,本发明的污泥处理工艺完整,可实现对污泥的无害化、减 量化及资源化处理,且整套工艺安全环保,无需额外添加任何添加剂,不产生二次污染, 安全可靠,可实现污泥的彻底处理,将污泥由废弃物转变为资源。此外,本发明的处理系 统采用模块化设计和自动控制,占地面积小,运营成本低,不仅适用于污水处理厂产生的 污泥处理,也适用于处理市政污泥、化工污泥等其它类型的污泥。


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