專利名稱：一種印染污泥熱解處理裝置以及污泥處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種印染污泥熱解處理裝置以及污泥處理方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高和生活方式的多樣化，服裝行業(yè)迅速發(fā)展，也使得布料加工印染處理過程中所產(chǎn)生的污泥日益增多，從而對環(huán)境保護造成了很大的壓力。印染污泥不同于其他普通的污泥，其特點是含有大量的大分子有機物纖維、剩余染料和無機礦物質(zhì)，且含水率高、粘性高。目前，現(xiàn)有技術(shù)對此大多是采取簡易填埋的處置方法，但纖維難以降解、無機礦物質(zhì)難以壓縮，填埋堆不穩(wěn)定，剩余染料所含重金屬容易溶出而污染水體，從而給環(huán)境造成了很大的危害。由于纖維具有可燃性，為此也有采用焚燒的方法進行處理， 然而，印染污泥中無機礦物質(zhì)含量通常高達50% 60%以上，焚燒處理后仍然會有大量的焚燒灰，而且纖維中的C轉(zhuǎn)化成為二氧化碳而揮發(fā)排放，資源利用率極低，處理效果并不明
Mo針對印染污泥的特點，本發(fā)明人經(jīng)研究探索發(fā)現(xiàn)，采用熱解的方式，一方面可以將纖維中的C保留作為活性炭成分，另一方面可將無機礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化為多孔活性物而賦予其吸附活性，使污泥轉(zhuǎn)化為復合吸附劑而實現(xiàn)資源化利用和保護環(huán)境的目的。然而，目前現(xiàn)有技術(shù)的熱解系統(tǒng)均是針對城市污泥進行的，即污泥經(jīng)干燥后進入熱解爐，采用雙反應器系統(tǒng)， 第一反應器為低溫揮發(fā)，第二反應器為氣相反應，以生產(chǎn)生物油為主要目的，其工藝復雜， 能耗高，設備投資較大，適合于以小分子有機物為主的生活污泥的處理，但難以適用于以大分子有機物纖維為主的印染污泥。目前，尚未見到有關(guān)印染污泥熱解裝置的報道，而現(xiàn)有的印染污泥處理技術(shù)已嚴重滯后，已對行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了制約和影響。為此，開發(fā)研究這類熱解處理裝置，對于印染污泥的再生資源化利用具有重要意義，已成為行業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于以大分子有機物纖維為主的印染污泥的熱解處理裝置，以實現(xiàn)印染污泥的再生資源化利用，適應和滿足行業(yè)發(fā)展以及環(huán)境保護的需求。本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于上述裝置的印染污泥處理方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種印染污泥熱解處理裝置，自上而下依次包括污泥室、燃燒室、產(chǎn)品收集室；所述污泥室上設有進料口，污泥室和燃燒室之間設置有具有孔洞的支撐板；所述燃燒室連接有燃燒機，燃燒室內(nèi)設有熱解腔；所述燃燒室和產(chǎn)品收集室之間設置有排料閥。本發(fā)明通過燃燒機向燃燒室提供熱量，在熱解過程中產(chǎn)生的熱解氣向上流動，與污泥室中的濕污泥接觸，從而加熱并干燥污泥。污泥經(jīng)干燥而體積變小，依靠重力向下流動進入燃燒室內(nèi)的熱解腔進行處理。熱解完全后，纖維中的C轉(zhuǎn)化為活性炭成分、無機礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化為多孔活性物而成為復合吸附劑，產(chǎn)品疏松不成結(jié)。打開排料閥，產(chǎn)品在重力作用下直接落入產(chǎn)品收集室。本發(fā)明可采取如下進一步措施所述熱解腔為二個或二個以上管式熱解腔；所述各管式熱解腔豎直并列設置，且其上端口與所述支撐板的孔洞對應連接，其下端口連通到產(chǎn)品收集室。這樣，干燥后的污泥通過支撐板上的孔洞進入管式熱解腔內(nèi)，大大提高了與熱的接觸概率，增大了熱的利用率，顯著提高了熱解效果。上述方案中，所述污泥室內(nèi)支撐板的上方還設置有可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)板，通過攪拌以提高污泥在支撐板上分布的均勻性。進一步地，本發(fā)明還包括廢氣處理及循環(huán)系統(tǒng)，所述廢氣處理及循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的鼓風機、冷凝器、氣液分離器和油水分離器；所述鼓風機與污泥室連接，所述氣液分離器的排氣口與燃燒室連接；所述油水分離器其排油口連接到燃燒機，其排水口與冷凝器連接。本發(fā)明污泥室的廢氣由鼓風機抽出進入冷凝器進行冷卻后，再進入氣液分離器進行分離，氣體返回燃燒室燃燒，系統(tǒng)中的液體則進入油水分離器分離回收油品。本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種印染污泥的處理方法，基于上述裝置，包括濕污泥處理和廢氣處理兩部分；其中，所述濕污泥處理包括以下步驟(Ι-a)濕污泥進入污泥室，與來自熱解腔的熱解氣接觸而加熱干燥；(Ι-b)干燥的污泥依靠重力向下流動而進入燃燒室中的熱解腔內(nèi)，在溫度400 500°C下熱解10 20分鐘，產(chǎn)生熱解氣、以及固體活性碳結(jié)合無機多孔活性物而構(gòu)成的復合吸附劑；(1-c)打開排料閥，吸附劑產(chǎn)品在重力作用下直接落入產(chǎn)品收集室；所述廢氣處理包括以下步驟(2-a)熱解腔產(chǎn)生的熱解氣向上流動進入污泥室，干燥濕污泥的同時得以冷卻，與污泥濕氣一起混合進入冷凝器；(2-b)混合氣體經(jīng)冷凝器冷卻至40 60°C，進入氣液分離器停留1 2分鐘，氣相和液相得到完全分離；(2-c)氣相作為燃料進入燃燒室；液相經(jīng)油水分離器分離得到油相和水相，油相作為燃料進入燃燒機，水相作為冷凝水返回到冷凝器。印染污泥以大分子有機物纖維為主，纖維在缺氧加熱的條件下，除了形成固體活性炭外，還產(chǎn)生液態(tài)和氣態(tài)小分子有機物，其熱解產(chǎn)物如下 本發(fā)明方法通過熱解處理獲得吸附劑產(chǎn)品的同時，通過冷凝、分離熱解過程中所產(chǎn)生的廢氣，使其中的可燃氣體和小分子有機物作為系統(tǒng)的熱解燃料回收利用，避免了直接排放到大氣中，不僅降低了能耗，而且控制了熱解過程中的環(huán)境污染問題。
本發(fā)明具有以下有益效果(1)實現(xiàn)了印染污泥的再生資源化應用，所獲得的復合吸附劑產(chǎn)品在廢水處理和大氣凈化等方面具有良好的應用前景，同時大大降低了對環(huán)境造成的危害。(2)充分利用物質(zhì)自動流動的性質(zhì)，即固體依靠重力往下流動、氣體自動向上流動的趨勢，采用自上而下的垂直布置，解決了印染污泥粘性高給料難的問題；而且充分利用了裝置的熱能，利用熱解氣對污泥進行干燥，一方面節(jié)約了干燥污泥的能源，另一方面冷卻了熱解氣，從而減少了熱解氣冷凝分離所需的冷媒量。(3)燃燒室內(nèi)采用并列設置的管式熱解腔，提高了污泥與熱接觸的概率，增大了熱的利用效果，實現(xiàn)了污泥與熱的高效傳導與均勻分布，從而顯著提高了熱解效果。(4)避免了熱解過程所產(chǎn)生的廢氣直接進入環(huán)境中，經(jīng)冷凝、分離處理作為系統(tǒng)燃料回收利用，不僅降低了能耗，而且控制了熱解過程中的環(huán)境污染問題。


下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述圖1是本發(fā)明實施例之一印染污泥熱解處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示實施例中支撐板的板面示意圖；圖3是圖1所示實施例污泥處理工藝流程圖。圖中污泥室1，燃燒室2，產(chǎn)品收集室3，進料口 4，支撐板5，孔洞fe，轉(zhuǎn)板6，電機 7，熱解腔8，測溫口 9，煙囪10，燃燒機11，排料閥12，鼓風機13，冷凝器14，氣液分離器15， 油水分離器1具體實施例方式實施例一圖1、圖2和圖3所示為本發(fā)明一種印染污泥熱解處理裝置以及污泥處理方法的實施例。如圖1和圖2所示，本實施例印染污泥熱解處理裝置包括熱解系統(tǒng)、廢氣處理及循環(huán)系統(tǒng)。如圖1所示，熱解系統(tǒng)包括自上而下依次設置的污泥室1、燃燒室2、產(chǎn)品收集室3。 其中，污泥室1上設有進料口 4，污泥室1和燃燒室2之間設置有具有孔洞fe的支撐板5 (見圖2)。污泥室1內(nèi)支撐板5的上方設置有轉(zhuǎn)板6，通過電機7帶動旋轉(zhuǎn)。燃燒室2內(nèi)的熱解腔8為若干個豎直并列設置的管式熱解腔，其上端口與支撐板5的孔洞fe對應連接，其下端口連通到產(chǎn)品收集室3。燃燒室2設有測溫口 9 ；在燃燒室2的上部連接有煙囪10，下部連接有燃燒機11。燃燒室2和產(chǎn)品收集室3之間設置有排料閥12。如圖1所示，廢氣處理及循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的鼓風機13、冷凝器14、氣液分離器15和油水分離器16。鼓風機13與污泥室1連接，氣液分離器15的排氣口與燃燒室3連接，油水分離器16其排油口連接到燃燒機11，其排水口與冷凝器14連接。基于上述裝置，如圖3所示，本實施例印染污泥熱解處理方法，包括濕污泥處理和廢氣處理兩部分；其中，濕污泥處理包括以下步驟(Ι-a)濕污泥進入污泥室1，與來自熱解腔8的熱解氣接觸而加熱干燥；(Ι-b)干燥的污泥依靠重力向下流動而進入燃燒室2的管式熱解腔8內(nèi)，在溫度400°C下熱解20分鐘，產(chǎn)生熱解氣、以及固體活性碳結(jié)合無機多孔活性物而構(gòu)成的復合吸附劑；；(1-c)打開排料閥12，吸附劑產(chǎn)品在重力作用下直接落入產(chǎn)品收集室3 ；廢氣處理包括以下步驟(2-a)熱解腔8產(chǎn)生的熱解氣向上流動進入污泥室1，干燥濕污泥的同時得以冷卻，與污泥濕氣一起混合由鼓風機13抽出進入冷凝器14 ；(2-b)混合氣體經(jīng)冷凝器14冷卻至60°C，進入氣液分離器15停留2分鐘，氣相和液相得到完全分離；(2-c)氣相作為燃料進入燃燒室2 ；液相經(jīng)油水分離器16分離得到油相和水相，油相作為燃料進入燃燒機11，水相作為冷凝水返回到冷凝器14。燃燒機11的廢煙氣經(jīng)過煙囪10收集，采用堿噴淋處理達標排放，噴淋產(chǎn)生的廢液收集集中處理。實施例二 本實施例與實施例一不同之處在于本實施例印染污泥熱解處理方法，其步驟 (Ι-b)中污泥在溫度500°C下熱解10分鐘；步驟Q-b)中混合氣體經(jīng)冷凝器14冷卻至50°C 進入氣液分離器15停留1分鐘。
權(quán)利要求
1.一種印染污泥熱解處理裝置，其特征在于自上而下依次包括污泥室(1)、燃燒室 O)、產(chǎn)品收集室(3)；所述污泥室(1)上設有進料口 G)，污泥室(1)和燃燒室(2)之間設置有具有孔洞(5a)的支撐板(5)；所述燃燒室( 連接有燃燒機(11)，燃燒室O)內(nèi)設有熱解腔⑶；所述燃燒室⑵和產(chǎn)品收集室⑶之間設置有排料閥(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印染污泥熱解處理裝置，其特征在于所述熱解腔(8)為二個或二個以上管式熱解腔；所述各管式熱解腔豎直并列設置，且其上端口與所述支撐板 (5)的孔洞(5a)對應連接，其下端口連通到產(chǎn)品收集室(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印染污泥熱解處理裝置，其特征在于所述污泥室(1)內(nèi)支撐板(5)的上方設置有可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)板(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印染污泥熱解處理裝置，其特征在于還包括廢氣處理及循環(huán)系統(tǒng)，所述廢氣處理及循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的鼓風機(13)、冷凝器(14)、氣液分離器 (15)和油水分離器(16)；所述鼓風機(1 與污泥室(1)連接，所述氣液分離器(1 的排氣口與燃燒室(2)連接；所述油水分離器(16)其排油口連接到燃燒機(11)，其排水口與冷凝器(14)連接。
5.一種印染污泥的處理方法，其特征在于基于權(quán)利要求4所述裝置，包括濕污泥處理和廢氣處理兩部分；其中，所述濕污泥處理包括以下步驟(Ι-a)濕污泥進入污泥室(1)，與來自熱解腔(8)的熱解氣接觸而加熱干燥；(Ι-b)干燥的污泥依靠重力向下流動而進入燃燒室O)中的熱解腔(8)內(nèi)，在溫度 400 500°C下熱解10 20分鐘，產(chǎn)生熱解氣、以及固體活性碳結(jié)合無機多孔活性物而構(gòu)成的復合吸附劑；(1-c)打開排料閥(12)，吸附劑產(chǎn)品在重力作用下直接落入產(chǎn)品收集室(3)；所述廢氣處理包括以下步驟(2-a)熱解腔(8)產(chǎn)生的熱解氣向上流動進入污泥室(1)，干燥濕污泥的同時得以冷卻，與污泥濕氣一起混合進入冷凝器(14)；(2-b)混合氣體經(jīng)冷凝器(14)冷卻至40 60°C，進入氣液分離器(1 停留1 2分鐘，氣相和液相得到完全分離；(2-c)氣相作為燃料進入燃燒室O)；液相經(jīng)油水分離器(16)分離得到油相和水相，油相作為燃料進入燃燒機(11)，水相作為冷凝水返回到冷凝器(14)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種印染污泥熱解處理裝置，自上而下依次包括污泥室、燃燒室、產(chǎn)品收集室；所述污泥室上設有進料口，污泥室和燃燒室之間設置有具有孔洞的支撐板；所述燃燒室連接有燃燒機，燃燒室內(nèi)設有熱解腔；所述燃燒室和產(chǎn)品收集室之間設置有排料閥。此外還公開了一種印染污泥的處理方法。本發(fā)明采用自上而下的垂直布置，充分利用物質(zhì)自動流動的性質(zhì)，解決了印染污泥粘性高給料難的問題；并且集污泥干燥、熱解、熱解氣回收利用及控制為一體，有效降低了能耗，不僅實現(xiàn)了印染污泥的再生資源化應用，同時也大大降低了對環(huán)境所造成的危害，從而能夠很好地適應和滿足行業(yè)發(fā)展以及環(huán)境保護的需求。
文檔編號B01D17/02GK102344234SQ201110190200
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者何國偉, 劉靈輝, 朱孟德, 范彬 申請人:廣州大學