[发明专利]一种螺旋干燥碳化一体设备及用于污泥处理的方法

说明书

一种螺旋干燥碳化一体设备及用于污泥处理的方法。该设备为立式污泥干燥碳化一体设备，由干燥炉体、碳化炉体和出料仓组合而成；设备内部设置有一根从上到下的固定杆，螺旋传送带和打散杆安装在固定杆上，螺旋传送带起到传送污泥的作用，打散杆起到打散污泥的作用；在设备的外壁面设置有加热装置，所述加热装置的发热口位于所述设备一侧；所述加热装置使得设备内温度具有梯度变换，设备内热气流进行内部循环流动。本发明可用于三大类污泥的碳化处理：生活污水处理厂污泥；水体疏浚污泥；食品污泥、印染污泥、造纸污泥等工业污泥。本发明同时具有焚烧模式：也可对上述污泥进行焚烧处理。

技术领域

本发明涉及污泥和生物质处理技术领域，具体涉及一种螺旋干燥碳化一体设备及用于污泥热解的方法。

背景技术

污废水的处理过程会产生大量的废弃污泥，废弃污泥里含有大量有机质、重金属、磷、病菌和虫卵等物质，如果不妥善处置，那么废弃污泥将进一步对环境造成污染和破坏。

传统污泥处理处置方法包括海洋倾倒、堆场填埋和污泥焚烧等。然而使用这些方法处理处置污泥，都存在二次污染问题：海洋倾倒和堆场填埋使得污泥包含的有害物质再次释放；堆场填埋占地面积大；污泥焚烧产生大量有毒有害气体，大量的热源需求使得污泥成本大大提高。

污泥碳化制备生物碳被认为是一种优良的污泥处理方法，污泥碳化能有效裂解有机质、固化重金属和营养盐、杀灭病菌虫卵等，碳化后形成的生物碳在使用过程不造成二次污染。发明专利CN1123181129A公开了城市污水厂污泥制备生物碳的方法，污泥在无氧状态下热解产生的生物碳可用以堆肥和土壤修复等。而适当添加生物质可使污泥黏性降低、提高污泥生物碳有机质含量，并可有效减少污泥碳化过程产生的臭气。发明专利CN1112311532A、CN128119810510A、CN128111282A、CN1231138002A等均阐述了生物质碳化制备生物碳的方法，发明专利CN1111009885A公开了污泥和园林废弃物干化干馏的装置，但目前仍缺少污泥掺烧生物质制备复合生物碳的装置和方法，也未曾提出污泥掺烧生物质在实际操作过程的可行性；实用新型CN212911219U、CN2122109221U和发明专利CN111904339A等均公开了滚筒式（旋窑）污泥碳化的装置，但滚筒式碳化炉均存在长期运行稳定性问题和臭气废气外泄问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种螺旋干燥碳化一体设备，该装置能够对废弃污泥和废弃生物质进行干燥碳化，且可以长期高温稳定运行，并考虑可对臭气尾气进行利用或处理。

本发明实现废弃污泥和废弃生物质的协同干燥碳化，干燥温度为105°C左右，碳化温度为300°C~600°C，干燥碳化时间为1~2 h，在同时处理两种废弃物的同时，处理后的产生的生物碳还能进行资源化利用，生物质掺入污泥中进行碳化还能有效改善生物碳的性能。本发明将废弃生物质掺入污泥中，能有效降低污泥的黏性，有利于污泥后续干燥碳化过程的进行。本发明将废弃生物质掺入污泥中，能有效提高生物碳产率、增加生物碳热值。本发明摒弃了旋窑的设置，采用立式炉体和螺旋传送带进行污泥的碳化，可长期不间歇稳定运行、连续生产。本发明的立式结构起到热量的内部循环作用，使得本发明热效率高，从而使投资和运行成本降低。本发明为立式炉体，通过螺旋传送带的连续运行，实现连续进料、连续碳化、连续出料的过程，保证设备长期高温运行的连续性和炉腔高温的充分利用，打散杆的打散作用使污泥均匀受热，减少反应时间，打散造粒使得碳化更为彻底。本发明通过温度传感器传递碳化炉温度，并通过中央控制系统控制多台燃烧机启闭个数和燃烧功率，起到精确控温螺旋干燥碳化一体设备炉腔内的温度控制，可根据需要上下调整和监控温度，充分利用热量。本发明的燃烧机在炉外布设，维修方便。本发明的炉体内壁经过特殊处理，具有抗腐蚀能力，因此可将本发明用于工业污泥、食品污泥等具有腐蚀性污泥的碳化。本发明采用中央控制系统自动控制进出料、设备启动运行、温度等。

本发明可用于三大类污泥的碳化处理：生活污水处理厂污泥；水体疏浚污泥；食品污泥、印染污泥、造纸污泥等工业污泥。本发明同时具有焚烧模式：也可对上述污泥进行焚烧处理。