[发明专利]一种污泥焚烧处理方法及污泥焚烧处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及污泥的处理，特别涉及一种污泥焚烧处理方法及污泥焚烧处理装置。

背景技术

污泥是污水处理过程中必然副产物，湿污泥含水率高，通常在80％左右，污泥中既包括大量有机物及多种重金属和致病微生物。随着我国城镇化的加快，城镇和工业污水处理率逐年提高，污泥的产量也急剧增加。根据北京市环境保护科学研究院的数据，2010年全国湿污泥产量高达2850万吨(含水率80％)。如何将污水处理过程中产生的数量巨大、成分复杂且污染严重的污泥进行无害化处理和资源化利用成为各国政府深为关注的问题。

污泥的处理方法目前主要有填埋、农用、焚烧等。与前2种处理方法相比，污泥焚烧处理具有减量化、无害化和资源化的显著优点。焚烧后剩余的污泥灰体积只有湿污泥体积的10％左右，焚烧过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭，有毒有害的有机物被彻底氧化分解，重金属的稳定性大大提高，污泥灰经适当的物理和化学方法处理后可作为建筑原材料、土地改良剂甚至吸附剂使用。因此，污泥的焚烧处理方法已得到了相当广泛的应用。

目前普遍应用的污泥焚烧处理方案是利用流化床锅炉混烧。具体而言，就是依托电厂现有的燃煤锅炉，通过对焚烧方式进行技术改造，将脱水污泥按比例掺杂在煤块中进行焚烧，无需建造单独的干化焚烧系统，只需更新改造现有的电厂锅炉。然而，这种焚烧方法不仅产生大量有毒有害的烟尘与微粒，而且需要消耗大量的煤或其它辅助燃料。根据相关实验，焚烧1kg机械脱水后的污泥(含水率80％左右)，通常需要约0.35kg的煤或其它等热量的辅助燃料。在进行工业规模的城市污泥焚烧时，煤等辅助燃料的大量投入导致污泥焚烧处理成本居高不下。开发一种节约辅助燃料，降低处理成本的污泥焚烧处理方式，成为亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节约辅助燃料，降低处理成本的污泥焚烧处理方法。

本发明的另一目的在于提供一种结构简单，设计合理的污泥焚烧装置。

所述一种污泥焚烧处理方法包括：

调质步骤A，在湿污泥中加入调质剂，搅拌混匀，得污泥混合料；

造型脱水步骤B，将步骤A所得污泥混合料脱水至30％以下并造型成污泥块；

焚烧步骤C，将步骤B所得污泥块放入焚烧处理装置中进行焚烧，得污泥灰。

所述调质步骤A，按质量比，湿污泥与调质剂的比例为1∶(0.7～1.2)。所述调质剂为粉煤灰或污泥灰。所述调质步骤A在热泵的作用下进行。

所述造型脱水步骤B包括：按质量百分比，向污泥混合料中加入5％～10％的砂子，搅拌混匀后的污泥混合料灌入造型机中挤压脱水，并在热泵作用下将水份降至30％以下并造型成污泥块。

所述污泥块的体积≤8000cm³，所述污泥块为球型、椭球型或多面体中的任一型状。

所述焚烧处理装置为焚烧炉；焚烧温度为：850℃～1000℃；时间为：0.5～4.0h。

所述焚烧炉包括：设置于焚烧炉底部的冷却层，位于焚烧炉中部的焚烧层，以及位于焚烧炉上部的烘干层，烘干层上方设有进料口与出气口，冷却层下方设有出料口与进气口。所述焚烧炉更包括：耐火墙体，以及设置于耐火墙体上的复数个观察孔，所述观察孔至少设置于焚烧层所对应的墙体上。

本发明中的污泥焚烧处理方法具有诸多优点。首先，在湿污泥中加入干燥的调质剂，搅拌后即成低含水率的污泥混合料。调质剂可使用焚烧后的污泥灰，如此即能实现污泥灰的循环利用，当然，在起始处理阶段，由于还没有足够的污泥灰，调质剂可用粉煤灰。加入污泥混合料中的砂子不仅能够磨碎污泥混合料中的有机物，使其水分析出，也可使污泥混合料便于造型成块状。同时，砂子在焚烧过程中与污泥灰一起循环使用，只需根据焚烧后的损失量适当补充即可，如此可节约资源，降低成本。同时，热泵通过收集污泥调质步骤与搅拌过程中产生的余热，用于干燥污泥，降低污泥混合料的含水率，造型机对于污泥混合料的挤压可以进一步降低污泥混合料的含水率。通过将污泥混合料造型为污泥块，可以有效提高燃烧效率，造型后的污泥块由于进行块状焚烧，焚烧过程基本不产生粉尘，即使有微量粉尘也将被焚烧炉上层的烘干层吸附。焚烧炉的结构简单，设计合理，保证了污泥能够焚烧完全，同时将焚烧层焚烧污泥过程中产生的热量用于干燥烘干层上的污泥块。干燥后的污泥块进入焚烧层，不需添加辅助燃料即可进行焚烧，焚烧时产生的热量又进一步干燥其上层的污泥块，如此循环，即可大幅减少辅助燃料的使用，达到“以废治废”的目标。

附图说明