[发明专利]一种两级污泥干化系统及干化方法

说明书

本发明公开了一种两级污泥干化系统及干化方法，属于固废处置领域。两级污泥干化系统包括气流干化塔、气固分离模块、干泥料仓、燃烧加热模块、间壁式干化设备和不凝气提取模块。两级污泥干化系统包括两级污泥干化的操作，第一级中介质与污泥浆直接接触换热，第二级中介质与污泥浆不接触，两者间接换热。第一级和第二级对污泥浆单独干化，第一级干化操作中采用过热蒸汽充当干化介质，在第一级干化中，污泥浆中的水分被蒸发进入过热蒸汽，换热后的过热蒸汽被处理后用作第一级的热源和第二级的热源。本发明充分利用污泥浆中蒸出的水的潜热，降低了系统的能耗，系统整体换热系数大，干化强度大，整体的占地面积小，还节省了不凝气的除臭成本。

技术领域

本发明涉及一种两级污泥干化系统及干化方法，属于固废处置领域。

背景技术

污水处理厂的污泥和工业污泥的产生量逐年迅速增加。污泥中含有有机污染物、重金属、致病微生物、寄生虫卵等有毒有害物质，处理不当会对环境造成污染。污泥被安全处理并保证处理处置后的污泥符合相关标准方可。

污水处理厂浓缩后的污泥含水率在99％以上，通过机械脱水方式处理后污泥含水率仍有80％左右。需要通过进一步干化降低污泥含水率，才能满足卫生填埋、焚烧等安全处理处置的需求。

热干化是目前污泥干化的主流技术。其通过热介质对污泥进行加热，以蒸发脱除其中的水分。根据热介质与污泥的接触方法，热干化技术可分为间接干化和直接干化两大类。间接干化主要利用蒸汽、导热油等热介质通过夹套和换热管将热量间接传递到污泥，干化污泥。直接干化以空气、烟气为热介质与污泥直接接触换热干化污泥。由于水的气化潜热很大，污泥干化过程需要消耗大量的热量，而目前这些主流的污泥干化技术未考虑污泥蒸出水潜热的二次利用，总体热耗较高。

中国发明专利申请CN111908764A公开了一种机械蒸汽再压缩干燥系统及方法，其对污泥蒸出水潜热进行了二次利用，其采用“低温真空蒸发”干燥处理污泥的“恒速段”干燥过程，采用“过热蒸汽”干燥处理含水固体物料的“降速段”干燥过程。“过热蒸汽”来源于“低温真空蒸发”过程的被再次加热的二次蒸汽；“过热蒸汽”蒸发后的蒸汽再次进入“低温真空蒸发”干燥器释放全部水蒸汽的潜热后成为高温冷凝水，高温冷凝水的显热由含水固体物料预热来回收。该机械蒸汽再压缩干燥系统及方法存在诸多缺陷：一级真空薄层干化系统的密封难度大，若漏入空气将显著增加二次蒸汽压缩能耗，带式干燥传热传质效率低，系统占地面积很大。在机械蒸汽再压缩干燥系统及方法的构思的基础上解决上述缺陷所占用的成本高，本发明提出一种能够利用污泥蒸出水的潜热，且设计构思不同于该机械蒸汽再压缩干燥系统及方法的方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是对污泥干化处理时如何利用污泥蒸出水的潜热来降低系统的能耗，而提供一种两级污泥干化系统及干化方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种两级污泥干化系统，包括：

气流干化塔，供过热蒸汽和污泥浆直接换热；

气固分离模块，用于对所述气流干化塔输出的物料气固分离，所述气固分离模块包括用于输出分离后的气体的第一出气支路和第二出气支路；

干泥料仓，所述气固分离模块分离出的固相物料存储至所述干泥料仓；

燃烧加热模块，所述第一出气支路输出的过热蒸汽通过所述燃烧加热模块加热后输入所述气流干化塔；

间壁式干化设备，供污泥浆和热源间接换热，所述第二出气支路输出的过热蒸汽增压净化后用作所述间壁式干化设备的热源，所述间壁式干化设备干化后的泥浆存储至所述干泥料仓；

不凝气提取模块，所述间壁式干化设备中的污泥浆产生的气体通过所述不凝气提取模块提取不凝气，所述不凝气提取模块将不凝气输送给所述燃烧加热模块进行燃烧。