公布日：2024.12.13
申请日：2024.10.19
分类号：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10B53/02(2006.01)I;B01D50/20(2022.01)I;B01D53/04(2006.01)I
摘要
本发明提供一种生物质气炭污泥联产处置装置，包括：改性分离罐，所述改性分离罐的进料口上设有污泥料仓，所述污泥料仓通过污泥输送机连接于改性分离罐，所述改性分离罐的出料口经污泥泵输送至垂压式污泥脱水机进行机械压榨脱水，经过垂压式污泥脱水机脱水后的污泥再通过螺旋输送机进入暂存料仓，之后再进行热解炭化处理，将污泥干化炭化工艺与生物质气化制炭工艺相结合，利用生物质气化产生的燃气来对污泥进行干燥炭化，实现对污泥和农业秸秆、稻壳、谷壳等生物质的联合处置，同时产生活性炭、木炭等成品炭和高有机质含量的炭化品有机肥。
权利要求书
1.一种生物质气炭污泥联产处置装置，包括：改性分离罐（4），所述改性分离罐（4）的进料口上设有污泥料仓（1），所述污泥料仓（1）通过污泥输送机（3）连接于改性分离罐（4），其特征在于：所述改性分离罐（4）的出料口经污泥泵（5）输送至垂压式污泥脱水机（6）进行机械压榨脱水，经过垂压式污泥脱水机脱水后的污泥再通过螺旋输送机（7）进入暂存料仓（8），之后再进行热解炭化处理，经垂压式污泥脱水机（6）脱水后的污泥从暂存料仓（8）经污泥输送机（9）进入污泥干燥机（10）进行热解干燥，热解后的污泥经污泥输送机（11）进入中间料仓（12），之后经污泥输送机（13）进入炭化炉（14）中进行炭化处理，经炭化后的污泥经水冷螺旋输送机（15）进入炭化品料仓（16）储存；所述改性分离罐（4）包括罐体（4.1）、螺旋通水管（4.2）、搅拌轴（4.9）、污泥泵（4.5），螺旋通水管（4.2）呈螺旋形缠绕包裹在罐体（4.1）上，螺旋通水管（4.2）与罐体（4.1）焊接为一体，螺旋通水管（4.2）上含有进水口（4.3）、出水口（4.4），高温热水从进水口（4.3）进入后经螺旋通水管道（4.2）后从出水口（4.4）流出;分离罐（4）上方包设置有进料口（4.6）、液位计（4.8）、减速电机（4.7），减速电机（4.7）上连接有搅拌轴（4.9），搅拌轴（4.9）在罐体（4）内部，搅拌轴（4.9）上焊接有螺旋叶片（4.10）；所述改性分离罐（4）一侧设有生物质料仓（2），生物质经生物质料仓（2）和提升输送机（31）进入气化炉（32），生物质在汽化炉（32）中热解气化，产生燃气和炭，汽化炉（32）产生的燃气经燃气管道I（38）和燃气管道II（39）分别供给污泥干燥炉（10）和炭化炉（14）使用，汽化炉（32）产生的炭经气力输送机（33）进入灌包机（34），经灌包机（34）灌包后形成炭包（37）并外运出售，后续制作活性炭、木炭；灌包机（34）产生的烟气经离心风机（35）进入脉冲除尘器（36）进行除尘处理并排放。
2.根据权利要求1所述的一种生物质气炭污泥联产处置装置，其特征在于：所述污泥干燥炉（10）和炭化炉（14）所需的燃气由气化炉（32）提供，不需要外界供给燃气。
3.根据权利要求1所述的一种生物质气炭污泥联产处置装置，其特征在于：所述炭化炉（14）产生的高温烟气经离心风机（40）进入污泥干燥炉（10）中再次循环使用，实现热能的回收利用，降低热能损耗，提高能源利用率。
4.根据权利要求1所述的一种生物质气炭污泥联产处置装置，其特征在于：所述污泥干燥机（10）产生的高温烟气经烟气管道I（17）进入旋风除尘器（18），经过旋风除尘器（18）处理产生的灰尘经螺旋输送机（7）与污泥一同进入暂存料仓（8），经除尘的高温烟气经管道（27）进入布袋除尘器（20），之后进入省煤器（26），高温烟气在省煤器（26）中对来自改性分离罐（4）的水进行循环加热，经省煤器（26）处理后的烟气依次进入水洗喷淋塔（27）、碱洗喷淋塔（28），并经离心风机（29）进入活性炭吸附塔（30），之后将纯净尾气排放。
5.根据权利要求4所述的一种生物质气炭污泥联产处置装置，其特征在于：污泥干燥机（10）上设有烟气管道II（21），所述烟气管道II（21）中连通有余热管道（22），烟气管道II（21）中的一部分高温烟气经管道（22）和离心风机（19）进入污泥干燥机（10），实现对高温烟气中余热的回收利用。
6.根据权利要求1所述的一种生物质气炭污泥联产处置装置，其特征在于：所述改性分离罐（4）中用于加热污泥的水经水管II（25）进入省煤器（26）中，在省煤器（26）中高温烟气对来自改性分离罐（4）中的水进行加热，加热后的水经水泵（23）和水管I（24）再回到改性分离罐（4）中，实现对污泥的加热，水经过上述过程实现循环加热、冷却，并实现高温烟气中热能的回收利用。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种生物质气炭污泥联产处置装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种生物质气炭污泥联产处置装置，包括：改性分离罐，所述改性分离罐的进料口上设有污泥料仓，所述污泥料仓通过污泥输送机连接于改性分离罐，所述改性分离罐的出料口经污泥泵输送至垂压式污泥脱水机进行机械压榨脱水，经过垂压式污泥脱水机脱水后的污泥再通过螺旋输送机进入暂存料仓，之后再进行热解炭化处理，经垂压式污泥脱水机脱水后的污泥从暂存料仓经污泥输送机进入污泥干燥机进行热解干燥，热解后的污泥经污泥输送机进入中间料仓，之后经污泥输送机进入炭化炉中进行炭化处理，经炭化后的污泥经水冷螺旋输送机进入炭化品料仓储存。
进一步地，所述改性分离罐包括罐体、螺旋通水管、搅拌轴、污泥泵等，螺旋通水管呈螺旋形缠绕包裹在罐体上，螺旋通水管与罐体焊接为一体，螺旋通水管上含有进水口、出水口，高温热水从进水口进入后经通水管道后从出水口流出。分离罐上方包设置有进料口、液位计、减速电机，减速电机上连接有搅拌轴，搅拌轴在罐体内部，搅拌轴上焊接有螺旋叶片。
进一步地，所述污泥干燥炉和炭化炉所需的燃气由气化炉提供，不需要外界供给燃气。
进一步地，所述改性分离罐一侧设有生物质料仓，生物质经生物质料仓和提升输送机进入气化炉，生物质在汽化炉中热解气化，产生燃气和炭，汽化炉产生的燃气经燃气管道I和燃气管道II分别供给污泥干燥炉和炭化炉使用，汽化炉产生的炭经气力输送机进入灌包机，经灌包机灌包后形成炭包并外运出售，后续制作活性炭、木炭；灌包机产生的烟气经离心风机进入脉冲除尘器进行除尘处理并排放。
进一步地，所述炭化炉产生的高温烟气经离心风机进入污泥干燥炉中再次循环使用，实现热能的回收利用，降低热能损耗，提高能源利用率。
进一步地，所述污泥干燥机产生的高温烟气经烟气管道I进入旋风除尘器，经过旋风除尘器处理产生的灰尘经螺旋输送机与污泥一同进入暂存料仓，经除尘的高温烟气经管道进入布袋除尘器，之后进入省煤器，高温烟气在省煤器中对来自改性分离罐的水进行循环加热，经省煤器处理后的烟气依次进入水洗喷淋塔、碱洗喷淋塔，并经离心风机进入活性炭吸附塔，之后将纯净尾气排放。
进一步地，所述烟气管道II中连通有余热管道，烟气管道II中的一部分高温烟气经管道和离心风机进入污泥干燥机，实现对高温烟气中余热的回收利用。
进一步地，所述改性分离罐中用于加热污泥的水经水管II进入省煤器中，在省煤器中高温烟气对来自改性分离罐中的水进行加热，加热后的水经水泵和水管I再回到改性分离罐中，实现对污泥的加热，水经过上述过程实现循环加热、冷却，并实现高温烟气中热能的回收利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、将污泥干化炭化工艺与生物质气化制炭工艺相结合，利用生物质气化产生的燃气来对污泥进行干燥炭化，实现对污泥和农业秸秆、稻壳、谷壳等生物质的联合处置，同时产生活性炭、木炭等成品炭和高有机质含量的炭化品有机肥。
2、通过将污泥干化炭化工艺与生物质气化制炭工艺相结合，无需外界供给燃气，系统本身可实现能源的提取和循环利用，降低了燃气能源的消耗。
3、本发明在污泥干化炭化工艺前增加了污泥无热干化系统，通过对污泥的机械压榨实现高压脱水，将含水85%以上的污泥脱水至含水率55%以下，之后再进行干燥炭化，提高了干燥炭化的效率并降低了能耗。
4、本发明利用污泥干化炭化的余热，对处理前的污泥先进行改性加热分离，提高了污泥脱水效率和热能利用率，降低了热能的流失。
5、本发明实现了对含水85%以上的污泥进行无热干化和干燥炭化，将含水率降低至0，产出可用于有机肥和土壤改良剂的高有机质含量的炭化品，同时本发明还实现了对农业秸秆、稻壳、谷壳等生物质的气化制炭处理，提取并利用了生物质气化产生的燃气，并产生可用于活性炭、木炭的成品炭，实现了污泥和生物质的联产处置。
（发明人：田志国;李刚;朱文秀）
