03 水热碳化污泥处理系统
污泥内热式炭化技术探讨
污泥内热式炭化技术探讨污泥内热式炭化技术是一种通过高温处理污泥,将有机物质转化为炭质产物的技术。
随着环境问题日益严重,污泥处理成为了一个重要议题。
而污泥内热式炭化技术正是针对污泥处理而提出的一种新型技术,具有高效、低排放、资源化利用的特点,受到了广泛关注。
本文将对污泥内热式炭化技术进行探讨,分析其工艺原理、优势及应用前景。
一、污泥内热式炭化技术的工艺原理污泥内热式炭化技术是指将污泥进行高温处理,通过热解和气化过程,将污泥中的有机物质转化成炭质物质的一种技术。
其主要工艺流程包括预处理、干燥、炭化和降温等环节。
污泥需要进行预处理,包括除水、除杂质等工序,以减少后续处理工艺的能耗。
随后,对污泥进行干燥处理,使其含水率降至一定程度,以利于后续热解和气化过程的进行。
然后,将干燥后的污泥送入炭化炉内,进行高温热解和气化处理,这一过程中会释放出大量的有机气体和热能,而污泥中的有机物质则被转化为炭质产物。
在炭化过程结束后,需要对产生的炭质物质进行降温处理,以降低其温度,使其能够安全地进行后续的储存和运输。
二、污泥内热式炭化技术的优势污泥内热式炭化技术相较于传统的污泥处理技术,具有诸多优势。
1.资源化利用污泥内热式炭化技术能够将污泥中的有机物质转化为炭质产物,实现了对污泥资源的有效利用。
这些炭质产物可以作为生物质能源利用,用于发电、供暖等方面,实现了资源的再利用,减少了对传统能源的消耗。
2.减量化处理污泥经过内热式炭化处理后,其体积会大大减小,而且产生的炭质产物具有较高的稳定性和安全性,可以减少对垃圾填埋场的占用,减轻了环境压力。
3.减少污染物排放在污泥内热式炭化技术的过程中,通过高温处理还可以有效地分解有机物质,降解污泥中的重金属、有机污染物等,减少了对环境的二次污染。
4.降低能耗在整个炭化过程中,可以通过循环利用热能、进行余热回收等技术手段,使能耗得到有效降低,提高了能源利用效率。
5.多产物综合利用除了产生炭质物质外,污泥内热式炭化技术还可以产生一定量的燃气、液体产物等,这些产物可以用于能源利用、化工原料生产等多个领域,实现了资源的综合利用。
城市污泥水热碳化的研究与应用进展
城市污泥水热碳化的探究与应用进展一、引言随着城市化进程的加快和生活水平的提高,城市面临着废弃物处理和能源需求的双重压力。
污泥作为城市生活污水处理过程中产生的一种废弃物,不仅含有大量氮、磷等有机养分,也具有一定的能源价值。
因此,对城市污泥进行高效的处置和回收利用是亟待解决的问题。
在城市污泥处理方法中,水热碳化技术被认为是一种环保、高效、经济的处理方法,能够将污泥转化为有机肥料和能源产品。
该技术通过高温高压水热环境下,将污泥中的有机物质转化为碳质产物,同步释放出能量。
本文将对城市污泥水热碳化的探究进展和应用状况进行综述,以期为该技术的进一步应用提供参考。
二、城市污泥水热碳化技术的原理城市污泥水热碳化技术是一种利用高温高压水环境下的化学反应过程,将污泥中的有机物质转化为固态碳质产物,同时释放出可再生能源的技术。
其基本原理如下:1. 高温高压条件下,污泥中的有机物质与水中的热能发生反应,产生热解和水解作用。
2. 热解作用将有机物质分解为低分子量的气体和液体产物,包括甲烷、乙烯、乙醇等。
3. 水解作用通过水的加入,将有机物质转化为酸性物质。
这些酸性物质会在碳化过程中参与反应,增进碳化产物的形成。
4. 炭化反应将酸性物质转化为稳定的固态碳质产物,包括热炭、活性炭等。
通过以上反应过程,城市污泥中的有机物质得以转化为可再生能源和碳质产物,实现了污泥的资源化和能源化利用。
三、城市污泥水热碳化技术的探究进展1. 催化剂的探究与应用在城市污泥水热碳化过程中,催化剂的作用是改善反应速率和产物选择性,提高碳化效率。
探究表明,添加金属催化剂可以增进水热碳化反应过程中的气体产物生成,并缩减碳质产物的生成。
常用的催化剂包括铜、镍、铁等金属,以及获得广泛关注的纳米催化剂。
2. 温度和压力的优化水热碳化反应的温度和压力是影响反应速率和产物分布的重要因素。
探究发现,适合的温度和压力可以提高碳化效率,改善产物的选择性。
一般来说,适合的温度范围为200-300摄氏度,压力范围为20-40MPa。
污泥处理之污泥碳化技术
污泥处理之污泥碳化技术污泥处理之污泥碳化技术?所谓污泥碳化,就是通过一定的手段,使污泥中的水分释放出来,同时又最大限度地保存污泥中的碳值,使最终产物中的碳含量大幅提高的过程(SludgeCarbonizationo在世界范围内,污泥碳化主要分为3种。
(1)高温碳化。
碳化时不加压,温度为649—982o C o先将污泥干化至含水率约30%,然后进入碳化炉高温碳化造粒。
碳化颗粒可以作为低级燃料使用,其热值约为8360-12540kJ/kg(日本或美国)。
技术上较为成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工业以及美国的IES等。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化,但由于其技术复杂,运行成本高,产品中的热值含量低,目前尚未有大规模地应用,最大规模的为30删湿污泥。
(2)中温碳化。
碳化时不加压,温度为426—537o C o先将污泥干化至含水率约90%,然后进入碳化炉分解。
工艺中产生油、反应水(蒸汽冷凝水)、沼气(未冷凝的空气)和固体碳化物。
该技术的代表为澳大利亚ESl公司。
该公司在澳洲建设了1座100t∕d的处理厂。
该技术可以实现污泥的减量化和资源化,但由于污泥最终的产物过于多样化,利用十分困难。
另外,该技术是在干化后对污泥实行碳化,其经济效益不明显,除澳洲一家处理厂外,目前尚无其他潜在的用户。
(3)低温碳化。
碳化前无需干化,碳化时加压至6-8MPa,碳化温度为315℃,碳化后的污泥成液态,脱水后的含水率50%以下,经干化造粒后可作为低级燃料使用,其热值约为15048~20482kJ∕kg(美国)。
该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解,仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除,极大地节省了运行中的能源消耗。
污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。
污泥碳化过程中保存了绝大部分污泥中热值,为裂解后的能源再利用创造了条件14t.污泥水解热干化技术污泥水热干化技术通过将污泥加热,在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解,破坏污泥的胶体构造,可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。
污泥内热式炭化技术探讨
污泥内热式炭化技术探讨污泥内热式炭化技术是一种将污泥通过内热加热的方式进行炭化处理的技术。
该技术主要通过控制污泥的加热过程,使其在高温环境下分解产生的气体能够得到有效的利用,从而达到减少污泥量和资源化利用的目的。
本文将探讨污泥内热式炭化技术的原理、工艺流程以及应用前景。
污泥内热式炭化技术的工艺流程主要包括预处理、热解、冷却、气体分离和炭质化处理等几个环节。
首先对污泥进行预处理,如去除杂质,减少水分含量等。
然后将预处理后的污泥投入到炭化设备中,进行热解反应。
在热解过程中,污泥中的有机物质开始分解,产生大量的气体和炭质物。
利用内热式炭化技术的特点,将热解过程中产生的高温气体和部分余热循环利用。
经过热解后,产生的气体和炭质物需要进行冷却和分离处理。
冷却过程主要是降低气体温度,使其能够进一步净化和利用。
气体分离过程则是通过不同的分离设备,将气体中的有用成分如甲烷、一氧化碳等分离出来。
而炭质物则需要经过进一步处理,如破碎、分级等步骤,以获得高品质的炭质产品。
污泥内热式炭化技术具有诸多优点。
该技术能够实现污泥的资源化利用,将污泥中的有机物质转化为高附加值的炭质产品。
该技术具有高热效率和低能耗的特点。
通过循环利用热能和余热,可以有效减少能源的消耗。
该技术还可以对污泥中的有毒有害物质进行处理和稳定,减少其对环境和人体的危害。
污泥内热式炭化技术在实际应用中具有广阔的前景。
该技术可以广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理厂等污水处理领域。
通过将污泥炭化处理,可以减少污泥的体积和负荷,达到节约土地、保护环境等目的。
该技术还可以应用于有机固体废弃物的处理和利用。
通过炭化处理,可以将有机固体废弃物转化为有用的炭质产品,如生物质炭、活性炭等,从而实现资源化利用。
污泥内热式炭化技术是一种将污泥进行炭化处理的有效方法。
通过控制热解过程和循环利用热能,能够高效地减少污泥量和资源化利用。
该技术在污水处理和固体废弃物处理等领域具有广阔的应用前景,有助于实现资源的循环利用和环境的可持续发展。
污泥内热式炭化技术探讨
污泥内热式炭化技术探讨污泥内热式炭化技术是一种通过高温处理污泥,将其转化为资源的技术。
该技术可以有效去除污泥中的有机物和重金属,减少其体积和污染物含量。
污泥内热式炭化技术的炭化过程是在相对封闭的高温环境下进行的。
将污泥放入密闭式的炭化设备中,然后通过加热,使污泥中的水分和挥发性有机物蒸发。
随后,在高温条件下,污泥中的有机物发生裂解和重排,生成固体炭质产物。
污泥内热式炭化技术的主要优点是能够将污泥中的有机物转化为固体炭质产物,使其具有较高的热值和稳定性。
这样既能减少对土壤的二次污染,又能通过燃烧或其他方式利用炭质产物,并获得能源或其他价值。
该技术还可以有效去除污泥中的重金属等有害物质,因为重金属主要以烟气、炉渣等形式存在于产物中。
污泥内热式炭化技术也存在一些挑战和问题。
炭化设备的投资和运行成本较高,需要消耗大量能源。
炭化过程中产生的烟气含有有机物和颗粒物等污染物,需要进行处理和排放控制。
炭化设备的稳定运行和产物质量的控制也是技术难题。
炭化过程中,污泥中的一部分有机物会被还原为甲烷等温室气体,对环境产生影响。
为了克服上述问题,可以采取以下措施。
可以提高设备的热效率,降低能源消耗。
可以引入烟气处理设备,对排放的烟气进行处理和净化。
还可以通过改变炭化温度、时间等参数,控制产物的质量和有机物的转化率。
可以采取措施收集和利用产生的温室气体,减少对环境的影响。
污泥内热式炭化技术在处理污泥和资源化利用方面具有潜在的优势和应用前景。
还需要进一步研究和改进,以提高技术的经济性和环境友好性。
城市污泥水热碳化的研究与应用进展
城市污泥水热碳化的研究与应用进展城市污泥是城市生活和工业生产过程中产生的污染物之一。
传统的处理方式主要是填埋或焚烧,然而这些方式存在一些问题,如占用土地资源、产生二氧化碳和有害气体等。
因此,城市污泥水热碳化技术成为一种被广泛研究与应用的处理方式。
水热碳化是一种通过加热、压力和湿度控制的过程,将有机废弃物转化为稳定的碳质产物。
在城市污泥水热碳化的过程中,水热碳化反应器中加入一定量的水,然后加热到一定温度,并通过压力调节反应器内的湿度。
在适宜的条件下,有机物质被分解为固体碳质产物、液体产物和气体产物。
其中,固体碳质产物可以用作肥料或固体燃料,液体产物可以用作化肥或能源生产,气体产物可以用作能源利用。
通过这种方式,城市污泥得到了高效利用,同时达到了资源回收、减少排污和环境保护的目的。
城市污泥水热碳化技术的研究与应用已经取得了一些进展。
首先,研究者们对水热碳化反应条件进行了优化。
通过调节反应温度、压力和湿度等参数,提高了城市污泥的碳化效率和产物质量。
其次,研究者们对碳化产物的性质进行了研究。
研究发现,水热碳化产物中的固体碳质具有较高的孔隙度和比表面积,可以作为优良的吸附剂或触媒载体。
液体产物含有丰富的有机酸和营养物质,适合用作土壤改良剂或肥料。
气体产物中含有丰富的甲烷和二氧化碳,可以通过燃烧或厌氧消化等方式进行能源利用。
水热碳化技术在城市污泥处理中存在着一些挑战。
首先,反应过程中产生的液体产物需要额外的处理,以便将其应用于农业或能源生产。
其次,该技术的规模化商业化还存在一些问题,如设备高成本、能耗较高和操作复杂等。
此外,碳化产物在实际应用过程中面临着一些法规和安全问题,如二次污染和有害气体排放等。
尽管存在一些挑战,但城市污泥水热碳化技术仍然具有广阔的应用前景。
首先,该技术能够实现城市污泥的高效处理和资源回收,符合可持续发展的要求。
其次,碳化产物可以应用于农业、环境工程和能源产业等领域,具有良好的经济效益和环境效益。
污泥处理处置系统设计方案
污泥处理处置系统设计方案1. 引言随着城市化进程的不断推进,城市污水处理厂产生的污泥越来越多,如何高效、安全、环保地处理污泥成为了一个重要的课题。
本文将就污泥处理处置系统的设计方案进行探讨,旨在为设计师提供参考。
2. 系统设计2.1 前期处理在进入主处理系统之前,污泥需要经过一系列前期处理,以提高主处理系统的效率和稳定性。
具体步骤包括:•除磷处理:通过添加一定量的化学药剂,将污泥中的磷化合物转化成可沉性化合物,从而实现除磷目的。
•稳定化处理:将污泥中的有机物降解为无机物,以减少污泥体积和难以降解物质对后续处理的干扰。
•热处理:将污泥在高温下进行处理,可以实现去除大部分水分的目的,并且将残留的有机物进一步降解,以提高其稳定性。
2.2 主处理系统主处理系统的设计需要考虑到污泥的物理、化学和生物性质。
一般情况下,主处理系统包括以下处理单元:•压滤脱水:将污泥进行压滤,去除多余的水分。
具体操作可以是采用压滤机或离心机进行操作。
•烘干固化:将脱水后的污泥进行热风或丝网烘干,形成固体。
•堆肥处理:将固体污泥与其他有机物进行混合,进行生物降解,形成有机肥料。
2.3 附加处理除了主处理系统之外,还需要进行一些附加处理。
例如:•水分回收:将部分处理后的水分回收利用,减少水资源浪费。
•气体处理:在污泥烘干固化过程中,会产生大量的气体,需要进行处理以减少对环境的影响。
3. 设计要点在设计污泥处理处置系统时,需要注意以下几点:•安全稳定:处理过程中需要注意安全稳定,避免意外事故的发生。
•环保可持续:尽可能地减少对环境的影响,保证处理后的产品符合环保标准。
•经济效益:降低处理成本,提高资源利用率,保证经济可持续。
4. 总结污泥处理处置系统设计方案需要综合考虑污泥的物理、化学和生物性质,注意安全稳定、环保可持续、经济效益等方面。
只有这样,我们才能更好地解决城市化进程中产生的污泥问题,实现可持续发展。
污泥水热碳化的原理
污泥水热碳化的原理
污泥水热碳化是一种污泥处理技术,其基本原理是通过高温pyrolysis 将污泥有机物转化为固体炭和气态产品。
主要反应过程如下:
1. 预处理
将污泥干化至一定的固含量,然后粉碎,改善反应性能。
调节pH值,添加适量催化剂如氢氧化钾等。
2. 加热干馏
在无氧或缺氧条件下,将预处理后的污泥placing于反应器中,緩慢加热到
400-600C左右。
污泥中的有机物在高温下发生裂解、重整等反应。
3. 挥发成分的形成
污泥有机物在热解过程中,小分子组分会被挥发出气态产品,如CO2, CO, CH4等,还有一些蒸气等。
气态产品需要经收集与净化后方可利用。
4. 固体炭的形成
大分子有机物通过热解会重新聚合生成固体炭Produkt。
固体炭含有丰富的微
孔结构,可用于土壤改良等。
也可以作为能源继续利用。
5. 灰分成分
除去有机物后,污泥中的无机残留物会形成热碳化灰,其中含有如磷、钾等营养盐,可作肥料回用。
6. 富营养液的回收
热解过程中会析出含氮、磷、钾等营养成分的富营养液体,可以经过处理回收利用。
7.尾气治理
尾气中可能含有如NOx, H2S等污染物,需碳吸附、催化氧化等方法净化处理。
综上,热碳化可以有效降解和资源化污泥,改善环境。
但也需要关注可能产生的二次污染,对污泥的可再生利用具有重要意义。
03 水热碳化污泥处理系统
水热碳化污泥处理系统摘要本实用新型提供的基于水热碳化的污泥处理系统,通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机,待处理污泥经脱水机房后依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭,本实用新型利用水热碳化技术处理污泥,不受原料含水率的限制,反应条件温和,降低了对前处理的要求和耗费,可实现污泥就地解决,并节约了运输成本,获取的生物炭具有经济价值。
摘要附图权利要求书1.一种基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,包括:通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机,待处理污泥经脱水机房后依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭。
2.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述脱水机房通过管道连接至污水厂进水口,污泥经所述脱水机房后分离得到的废水进入污水厂进行净化。
3.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述均质机包括搅拌桨、控制电箱、固体调理剂箱、重量传感器、液体调理剂箱、水泵、喷雾电控箱及喷雾嘴,所述搅拌桨可旋转地设置于所述均质机的箱体中间,所述重量传感器固定设置于所述均质机的箱体外侧,所述固体调理剂箱及所述控制电箱均固定连接于所述重量传感器,所述控制电箱用于控制所述固体调理剂箱内调理剂的用量,所述的喷雾嘴固定设置所述均质机的箱体内侧,所述液体调理剂箱通过所述水泵连接所述喷雾嘴,所述喷雾电控箱与所述水泵连接,用于控制喷雾嘴喷雾的用量。
4.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述均质机还连接有废气排气管和冷凝水排放管。
5.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述废气排气管连接有废气处理设备,所述废气处理设备为吸附设备、吸收设备、有机废气的燃烧及催化净化设备、低温等离子体的治理设备中的一种。
6.根据权利要求4所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述水热碳化釜还设有出气口,所述出气口管道连接于所述均质机的废气排气管。
污泥水热碳化余热回收系统设计及热力学分析
污泥水热碳化余热回收系统设计及热力学分析
任道蒙;王睿坤;林凯;蔺兆华;王庆五
【期刊名称】《热力发电》
【年(卷),期】2022(51)2
【摘要】基于闪蒸方式设计余热回收系统,闪蒸方式包括一级和两级闪蒸方式,其中一级闪蒸压力0.12 MPa,二级闪蒸的首级压力0.4~1.0 MPa,末级压力0.12 MPa,
水热反应温度200~260℃;针对污泥水热碳化-余热回收整体工艺开展质量、能量
平衡研究,分析闪蒸级数、闪蒸压力、水热反应温度等对浆料余热回收效果的影响。
结果表明:二级闪蒸系统的运行能耗略低于一级闪蒸系统,但闪蒸级数以及二级闪蒸系统中的首级闪蒸压力对水热给料预热温度的影响不明显;提高水热反应温度,回收的余热可将原始给料预热至更高温度,由于余热回收而产生的节能效率大幅提高,在水热反应温度为200、230、260℃时,给料预热温度分别为99.30、125.85、154.35℃,节能效率分别约为36%、41%和45%;提高水热反应温度,工艺净产能(水热炭产能-系统能耗)降低;将污泥脱水至30%,水热+机械脱水比热干化脱水节能76.5%。
【总页数】8页(P35-42)
【作者】任道蒙;王睿坤;林凯;蔺兆华;王庆五
【作者单位】华北电力大学动力工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TK123
【相关文献】
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水热碳化污泥处理系统
摘要
本实用新型提供的基于水热碳化的污泥处理系统,通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机,待处理污泥经脱水机房后依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭,本实用新型利用水热碳化技术处理污泥,不受原料含水率的限制,反应条件温和,降低了对前处理的要求和耗费,可实现污泥就地解决,并节约了运输成本,获取的生物炭具有经济价值。
摘要附图
权利要求书
1.一种基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,包括:通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机,待处理污泥经脱水机房后依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭。
2.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述脱水机房通过管道连接至污水厂进水口,污泥经所述脱水机房后分离得到的废水进入污水厂进行净化。
3.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述均质机包括搅拌桨、控制电箱、固体调理剂箱、重量传感器、液体调理剂箱、水泵、喷雾电控箱及喷雾嘴,所述搅拌桨可旋转地设置于所述均质机的箱体中间,所述重量传感器固定设置于所述均质机的箱体外侧,所述固体调理剂箱及所述控制电箱均固定连接于所述重量传感器,所述控制电箱用于控制所述固体调理剂箱内调理剂的用量,所述的喷雾嘴固定设置所述均质机的箱体内侧,所述液体调理剂箱通过所述水泵连接所述喷雾嘴,所述喷雾电控箱与所述水泵连接,用于控制喷雾嘴喷雾的用量。
4.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述均质机还连接有废气排气管和冷凝水排放管。
5.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述废气排气管连接有废气处理设备,所述废气处理设备为吸附设备、吸收设备、有机废气的燃烧及催化净化设备、低温等离子体的治理设备中的一种。
6.根据权利要求4所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述水热碳化釜还设有出气口,所述出气口管道连接于所述均质机的废气排气管。
7.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述水热碳化釜还连接有余热回收装置,用于回收热能。
8.根据权利要求7所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述余热回收装置与所述均质机及所述干燥机分别连接。
9.根据权利要求7所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述水热碳化釜的加热原件为防爆电加热棒。
10.根据权利要求1所述的基于水热碳化的污泥处理系统,其特征在于,所述分离脱水机还设有出水口,所述出水口通过废液罐连接于污水厂进水口,所述废液罐与流量计及电控箱连接,用于控制所述出水口的废液进入污水厂进水口的量。
说明书
一种基于水热碳化的污泥处理系统
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域,尤其是涉及一种基于水热碳化的污泥处理系统。
背景技术
随着我国城市污水处理厂的普及和运行,城市污水处理厂污泥产量快速增加。
2001-2011年间,我国污泥的年产量以平均每年15%的速率从567万吨增加至2268万吨。
我国在污水处理厂建设过程中,长期以来存在“重水轻泥”的问题,初步减容化后往往达不到后续工艺对污泥处理的要求,多数污泥出厂时含水率高达80%,对污泥的运输和处置带来了大量的问题和技术限制。
污泥含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质,未经有效处理处置,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康。
水热碳化技术因为不受生物质原料含水率的限制,降低了对前处理的要求和耗费,因而极大的拓展了碳化工艺的应用范围。
除了省去了高能耗的干燥处理外,还可实现污泥就地解决,节约了运输成本,此外,水热碳化的反应条件更为温和(通常在180-350℃之间),处理速度更快,固体产率更高,尤其适用于对如市政污泥、城市垃圾等低热值、低品位的生物质的小型处理。
目前,已报道的关于污泥水热脱水的研究较多,例如中国专利CN104710093A 公开了“一种连续式污泥水热处理反应釜装置”,该装置通过重力沉降使经过水热反应后的
污泥最大限度实现泥水分离,例如中国专利CN103717540A公开了“水热处理方法以及水热处理装置”,公开了一种具有脱水机构水热处理装置。
关于污泥水热碳化设备的报道较少,例如中国专利CN102603144A公开了“一种用于污泥处理的亚临界水热设备”,公开了一种用于污泥处理的亚临界水热设备,具有处理速度快、能量利用率高、操作运行方便、易扩大生产规模等优势。
然而,关于污泥厂的污泥水热碳化处理系统还未见报道,已公开的处理系统,例如中国专利CN104926057A公开了“一种污水处理厂污泥制备污泥炭的制备及其方法”,污泥先经水热脱水后,再在碳化炉内碳化,该技术方案提高了污泥利用,达到了生物质污泥再利用的目的,但存在能耗高、步骤繁琐等缺点。
例如中国专利CN204434435A公开了“一种提高污泥处理效率的系统”,主要利用水热氧化原理,在污泥中添加催化剂来加快反应速度,降低生产成本,但未对废水及废气进行处理,系统不完善。
实用新型内容
有鉴如此,有必要针对现在技术存在的缺陷,提供一种成本低廉、经济价值高的基于水热碳化的污泥处理系统。
为实现上述目的,本实用新型采用下述技术方案:
一种基于水热碳化的污泥处理系统,包括:通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机,待处理污泥废液经脱水机房后分离得到的污泥依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭。
在一些实施例中,所述脱水机房还管道连接于污水厂进水口,经所述脱水机房后分离得到的废水进入污水厂进行净化。
在一些实施例中,所述均质机包括搅拌桨、控制电箱、固体调理剂箱、重量传感器、液体调理剂箱、水泵、喷雾电控箱及喷雾嘴,所述搅拌桨可旋转地设置于所述均质机的箱体中间,所述重量传感器固定设置于所述均质机的箱体外侧,所述固体调理剂箱及所述控制电箱均固定连接于所述重量传感器,所述控制电箱用于控制所述固体调理剂箱内固体调理剂的用量,所述的喷雾嘴固定设置所述均质机的箱体内侧,所述液体调理剂箱通过所述水泵连接所述喷雾嘴,所述喷雾电控箱与所述水泵连接,用于控制喷雾嘴喷雾的用量。
在一些实施例中,所述均质机还连接有废气排气管和冷凝水排放管。
在一些实施例中,所述废气排气管连接有废气处理设备,所述废气处理设备为吸附设备、吸收设备、有机废气的燃烧及催化净化设备、低温等离子体的治理设备中的一种。
在一些实施例中,所述水热碳化釜还设有出气口,所述出气口管道连接于所述均质机的废气排气管。
在一些实施例中,所述水热碳化釜还连接有余热回收装置,用于回收热能。
在一些实施例中,所述余热回收装置与所述均质机及所述干燥机分别连接。
在一些实施例中,所述水热碳化釜的加热原件为防爆电加热棒。
在一些实施例中,所述分离脱水机还设有出水口,所述出水口通过废液罐连接于污水厂进水口,所述废液罐与流量计及电控箱连接,用于控制所述出水口的废液进入污水厂进水口的量。
本实用新型采用上述技术方案的优点是:
本实用新型提供的基于水热碳化的污泥处理系统,通过管道依次连接的均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机,待处理污泥废液经脱水机房后分离得到的污泥依次经所述均质机、水热碳化釜、分离脱水机、成型机及干燥机后形成生物炭,本实用新型利用水热碳化技术处理污泥,不受原料含水率的限制,反应条件温和,降低了对前处理的要求和耗费,可实现污泥就地解决,节约了运输成本,获取的生物炭具有经济价值。