太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，尤其涉及太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝及其裝置，工藝包括：太陽能多維電極污泥發(fā)電和微波碳循環(huán)催化污泥發(fā)電；該裝置由動(dòng)力島、多維電極電化學(xué)島、轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島、發(fā)電島、蒸汽島、碳黑島、遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島組成。本發(fā)明的有益效果在于：一是連續(xù)日處理污泥100—3000噸，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理污泥，滿足現(xiàn)有污泥處理需求；二是污泥處理時(shí)間短，耗能少，利用太陽能發(fā)電、空氣能發(fā)電以及蒸汽發(fā)電供電，節(jié)省市電消耗，有效降低能耗70％；三是污泥脫水率達(dá)到90％以上，減少因污泥含水量高導(dǎo)致能量損耗；四是污泥就地裂解發(fā)電和聯(lián)產(chǎn)高附加值碳黑產(chǎn)品。
【專利說明】太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，尤其涉及太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝及
其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城鎮(zhèn)化的進(jìn)一步發(fā)展，污水處理廠需要處理的城市污泥將越來越多。2010年年底，全國城鎮(zhèn)污水處理量達(dá)到343億立方米，脫水污泥產(chǎn)生量接近2200萬噸，近80%污泥沒有得到妥善處理。目前，我國污泥主要處理方法，一是填埋，二是焚燒發(fā)電，三是用于制磚。但是填埋需要占用大量土地，容易造成二次污染；焚燒發(fā)電因含水量太高，經(jīng)濟(jì)效益差；制磚會(huì)產(chǎn)生大量臭氣污染周邊環(huán)境。因此這些現(xiàn)有的處理方法都無法較好處理污泥。
[0003]目前，國內(nèi)外較為先進(jìn)的污泥處理技術(shù)，是采用電化學(xué)污泥脫水。雖然現(xiàn)行國內(nèi)外電化學(xué)污泥處理方法有很多種，但是，污泥處理絕大部分不理想，其共同的主要缺陷:一是處理方式多為間歇式處理，難以連續(xù)性大量規(guī)?；幚?。二是電化學(xué)處理時(shí)間長，需要5—50分種，造成能耗成本大。三是脫水效果差，多只能脫水70%以下。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供一種規(guī)模化處理、處理成本低、處理效果好的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝及其裝置。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝，包括:太陽能多維電極污泥發(fā)電和微波碳循環(huán)催化污泥發(fā)電；
[0006]太陽能多維電極污泥發(fā)電包括以下步驟:
[0007](I)污泥送多維電極電化學(xué)島電化學(xué)脫水后送轉(zhuǎn)鼓干燥島，在蒸汽作用下污泥進(jìn)行二次快速脫水干燥；
[0008](2)干燥的污泥送發(fā)電島焚燒發(fā)電，焚燒產(chǎn)生蒸汽循環(huán)利用，蒸汽部分送轉(zhuǎn)鼓干燥島，另一部分送動(dòng)力島供多維電極電化學(xué)島工作；
[0009](3)發(fā)電島焚燒產(chǎn)生二氧化碳捕集循環(huán)利用或送碳黑島制取碳黑；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各島運(yùn)行情況；
[0010]微波碳循環(huán)催化污泥發(fā)電包括以下步驟:
[0011](I)污泥和二氧化碳送微波碳循環(huán)催化島產(chǎn)生可燃?xì)怏w和液體燃料；
[0012](2)可燃?xì)怏w和液體燃料送發(fā)電島焚燒發(fā)電，焚燒產(chǎn)生蒸汽循環(huán)利用，蒸汽送動(dòng)力島供微波碳循環(huán)催化島工作；
[0013](3)發(fā)電島焚燒產(chǎn)生二氧化碳捕集循環(huán)利用或送碳黑島制取碳黑；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各島運(yùn)行情況。
[0014]作為優(yōu)選，所述動(dòng)力島供電包括太陽能發(fā)電供電、空氣能發(fā)電供電、蒸汽發(fā)電供電、市電供電中的一種多幾種。[0015]作為優(yōu)選，所述蒸汽島輸出蒸汽包括太陽能蒸汽機(jī)產(chǎn)生的蒸汽、空氣能蒸汽機(jī)產(chǎn)生的蒸汽、發(fā)電島輸出的蒸汽。
[0016]作為優(yōu)選，所述多維電極電化學(xué)島電化學(xué)脫水后的污泥含水量為45— 60%。
[0017]作為優(yōu)選，所述經(jīng)轉(zhuǎn)鼓干燥島二次快速脫水干燥后的污泥含水量為I一 10%。
[0018]太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，包括:動(dòng)力島、多維電極電化學(xué)島、轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島、發(fā)電島、蒸汽島、碳黑島、遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島；所述動(dòng)力島和多維電極電化學(xué)島、微波碳循環(huán)催化島連接，多維電極電化學(xué)島和轉(zhuǎn)鼓干燥島連接，轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島和發(fā)電島連接，發(fā)電島和碳黑島、蒸汽島連接，蒸汽島和動(dòng)力島、轉(zhuǎn)鼓干燥島連接；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各個(gè)島 的運(yùn)行情況。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:一是連續(xù)日處理污泥100— 3000噸，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理污泥，滿足現(xiàn)有污泥處理需求；二是污泥處理時(shí)間短，耗能少，利用太陽能發(fā)電、空氣能發(fā)電以及蒸汽發(fā)電供電，節(jié)省市電消耗，有效降低能耗70% ;三是污泥脫水率達(dá)到90%以上，減少因污泥含水量高導(dǎo)致能量損耗；四是污泥就地裂解發(fā)電和聯(lián)產(chǎn)高附加值碳黑產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是太陽能多維電極污泥發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是多維電極處理器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是二次電極濾水器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是微波碳循環(huán)催化污泥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中:1、太陽能發(fā)電裝置；2、空氣能發(fā)電裝置；3、蒸汽發(fā)電裝置；4、市電；5、太陽能蒸汽機(jī)；6、空氣能蒸汽機(jī)；7、儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)；8、多維電極處理器；9、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器；
10、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)；11、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)；12、二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)；13、氧氣iip ;14、灰潘池；15、氣氣iig ; 16、超聞壓脈沖脫硫分尚器；17、硫池；18、水蒸汽iig ;19、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)；20、陽極；21、陰極；22、縱向曝氣脈沖催化極；23、曝氣孔；24、橫向曝氣脈沖催化極；25、曝氣機(jī)；26、流動(dòng)床驅(qū)動(dòng)帶；27、流動(dòng)床轉(zhuǎn)輪；28、遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器；29、穩(wěn)壓電源；30、脈沖電源；311、絕緣體I ;312、絕緣體II ;32、二次電極濾水器；33、水箱；34、遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)；35、一次脫水污泥傳送帶；361、驅(qū)動(dòng)輪I ;362、驅(qū)動(dòng)輪II ;37、從動(dòng)輪；38、帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板；39、電極板；40、濾布網(wǎng)式傳送帶；41、微波變壓器；42、磁控管；43、二氧化碳罐；44、二氧化碳輸送孔管；45、二氧化碳出氣孔；46、流動(dòng)床傳動(dòng)帶；47、污泥與液體燃料罐；48、可燃?xì)怏w罐；49、微波碳循環(huán)催化污泥槽；50、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器；51、催化劑罐；52、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)；53、電動(dòng)機(jī)；54、轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)軸；551、支架I ;552、支架II ;56蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
[0028]實(shí)施例1:如圖1所示，太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于包括:動(dòng)力島、多維電極電化學(xué)島、轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島、發(fā)電島、蒸汽島、碳黑島、遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島；所述動(dòng)力島和多維電極電化學(xué)島、微波碳循環(huán)催化島連接，多維電極電化學(xué)島和轉(zhuǎn)鼓干燥島連接，轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島和發(fā)電島連接，發(fā)電島和碳黑島、蒸汽島連接，蒸汽島和動(dòng)力島、轉(zhuǎn)鼓干燥島連接；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各個(gè)島的運(yùn)行情況。
[0029]利用上述裝置的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝，包括:太陽能多維電極污泥發(fā)電和微波碳循環(huán)催化污泥發(fā)電；
[0030]如圖2所示，太陽能多維電極污泥發(fā)電裝置包括:太陽能發(fā)電裝置1、空氣能發(fā)電裝置2、蒸汽發(fā)電裝置3、市電4、太陽能蒸汽機(jī)5、空氣能蒸汽機(jī)6、儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7、多維電極處理器8、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11、二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12、氧氣罐13、灰渣池14、氫氣罐15、超高壓脈沖脫硫分離器16、硫池17、水蒸汽罐18、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)19。太陽能發(fā)電裝置1、空氣能發(fā)電裝置2、蒸汽發(fā)電裝置3、市電4和多維電極處理器8、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)19連接；儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7和多維電極處理器8、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10連接，多維電極處理器8和蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10連接，臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11連接；太陽能蒸汽機(jī)5、空氣能蒸汽機(jī)6產(chǎn)生的蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9、蒸汽發(fā)電裝置3 ;蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11、超高壓脈沖脫硫分離器16連接，超高壓脈沖脫硫分離器16和硫池17、氫氣罐15、水蒸汽罐18連接；污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11和水蒸汽罐18、灰渣池14、二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12連接，二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12和氧氣罐13連接，氧氣罐13和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11、多維電極處理器8連接；水蒸汽罐18的水蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9、蒸汽發(fā)電裝置3。
[0031]實(shí)施步驟: [0032]第一步、打開遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)19電源開關(guān)和打開太陽能發(fā)電裝置1、或空氣能發(fā)電裝置2、蒸汽發(fā)電裝置3、市電4切換電源，供多維電極處理器8進(jìn)行電化學(xué)污泥脫水；
[0033]第二步、將經(jīng)儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7的污泥送多維電極處理器8電化學(xué)脫水后，送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9進(jìn)一步干燥快速脫水，送污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11焚燒發(fā)電和煙氣凈化處理；儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7、多維電極處理器8所產(chǎn)生的臭氣，由臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10送入污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11焚燒發(fā)電，使臭氣不對(duì)外排放；
[0034]其中，儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7預(yù)處理的污泥含水量為75— 98.5% ;多維電極處理器8處理后的污泥含水量為45— 60% ;蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9干燥后的污泥含水量為10%以下；
[0035]第三步、將太陽能蒸汽機(jī)5或空氣能蒸汽機(jī)6切換送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9，對(duì)污泥進(jìn)行干燥處理；
[0036]其中，太陽能蒸汽機(jī)5、空氣能蒸汽機(jī)6的蒸汽溫度為150—500°C,蒸汽壓力為IO-1OOKPa ；
[0037]第四步、將蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9產(chǎn)生的大量的含硫化氫、以及其它有機(jī)氣體，送超高壓脈沖脫硫分離器16處理，所產(chǎn)生的氫氣送氫氣罐15，供污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11循環(huán)利用燃燒；所產(chǎn)生的硫，送硫池17資源化利用；
[0038]超高壓脈沖脫硫分離器16的電壓為100— 1000KV ；
[0039]第五步、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11煙氣中的二氧化碳，經(jīng)二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12的捕集制碳黑，分離的氧氣送氧氣罐13，一部氧氣供污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11循環(huán)利用燃燒，一部分送多維電極處理器8供曝氣氧化污泥。污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11灰渣送灰渣池14，送填埋場(chǎng)，或其他資源化利用；
[0040]污泥焚燒溫度為900— 12000C。
[0041]二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12完成王反應(yīng)為:
[0042]CO2-C+02 ；
[0043]第六步、將污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11產(chǎn)生的水蒸汽，分別送蒸汽發(fā)電裝置3發(fā)電和蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9循環(huán)利用。
[0044]如圖3所示，多維電極處理器8包括:陽極20、陰極21、縱向曝氣脈沖催化極22、曝氣孔23、橫向曝氣脈沖催化極24、曝氣機(jī)25、流動(dòng)床驅(qū)動(dòng)帶26、流動(dòng)床轉(zhuǎn)輪27、遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器28、穩(wěn)壓電源29、脈沖電源30、絕緣體I 311、絕緣體II 312、二次電極濾水器32、水箱33、遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)34。所述太陽能發(fā)電裝置1、空氣能發(fā)電裝置2、蒸汽發(fā)電裝置3、市電4和穩(wěn)壓電源29連接，穩(wěn)壓電源29的正極連接陽極20，負(fù)極連接陰極21，多維電極處理器殼進(jìn)口與儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7連接，曝氣機(jī)25和絕緣體II 312連接，絕緣體II 312和橫向曝氣脈沖催化極24連接，橫向曝氣脈沖催化極24上設(shè)有縱向曝氣脈沖催化極22，縱向曝氣脈沖催化極22、橫向曝氣脈沖催化極24上設(shè)有曝氣孔23，橫向曝氣脈沖催化極24另一端與絕緣體I 311連接，絕緣體I 311與脈沖電源30連接；多維電極處理器8底部設(shè)有流動(dòng)床驅(qū)動(dòng)帶26，流動(dòng)床驅(qū)動(dòng)帶26驅(qū)動(dòng)流動(dòng)床轉(zhuǎn)輪27轉(zhuǎn)動(dòng)，流動(dòng)床驅(qū)動(dòng)帶26與二次電極濾水器32連接，二次電極濾水器32和水箱33、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9連接；多維電極處理器殼上部設(shè)有出口與臭氣負(fù)壓 輸送系統(tǒng)10連接；遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器28安裝在多維電極處理器殼內(nèi)。
[0045]實(shí)施步驟:
[0046]第一步、分別打開遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)34電源開關(guān)和流動(dòng)床驅(qū)動(dòng)帶26電源開關(guān)、脈沖電源30開關(guān)；
[0047]第二步、打開儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7閥門，將污泥送下位曝氣多維電極處理器內(nèi)脫水；
[0048]第三步、將太陽能蒸汽機(jī)5或空氣能蒸汽機(jī)6、水蒸汽罐18的蒸汽與氧氣罐13的氧氣，在60— 150°C的溫度條件下混合經(jīng)曝氣機(jī)25送入橫向曝氣脈沖催化極24和縱向曝氣脈沖催化極22內(nèi)，蒸汽和氧氣從曝氣孔23排出，對(duì)污泥進(jìn)行氧化曝氣；
[0049]第四步、打開穩(wěn)壓電源29開關(guān)，污泥在陽極20、陰極21和橫向曝氣催化極24和縱向曝氣催化極22的多維電極電化學(xué)作用下，進(jìn)行快速脫水；
[0050]其中，穩(wěn)壓電源29的電壓為20— 50V ;污泥多維電極處理的污泥厚度為2 — 20cm，處理時(shí)間為30秒一2分鐘；陽極20、陰極21的材料由導(dǎo)電玻璃鋼或?qū)щ娛驅(qū)щ娀钚蕴恐瞥?；橫向曝氣脈沖催化極24和縱向曝氣脈沖催化極22可以由管孔狀導(dǎo)電鋁鈦合金、導(dǎo)電玻璃鋼、導(dǎo)電石墨、導(dǎo)電活性炭制成，作為催化電極促進(jìn)污泥快速脫水；陽極20、陰極21分別由多對(duì)陽極、陰極與多個(gè)縱向曝氣脈沖催化極22組成多維電極，有利于大量污泥快速脫水；陽極20、陰極21、縱向曝氣脈沖催化極22之間的間距為3 — IOcm ;脈沖電源30的脈沖電壓為10— 600KV，脈沖寬度在毫秒級(jí)與納秒級(jí)之間；
[0051]第五步、流動(dòng)床驅(qū)動(dòng)帶26開關(guān)，將經(jīng)多維電極處理脫水的污泥，經(jīng)濾水器32送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9進(jìn)一步干燥脫水，從二次電極濾水器32過濾下來的水送水箱33進(jìn)行污水處理達(dá)標(biāo)排放；經(jīng)多維電極處理脫水的污泥的含固率大于45%。[0052]第六步、打開遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器28開關(guān)，在線監(jiān)控多維電極污泥處理器的溫度。
[0053]如圖4所示，二次電極濾水器32由一次脫水污泥傳送帶35、驅(qū)動(dòng)輪I 361、驅(qū)動(dòng)輪II 362、從動(dòng)輪37、帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38、電極板39、濾布網(wǎng)式傳送帶40組成；35、驅(qū)動(dòng)輪I 361、驅(qū)動(dòng)輪II 362、從動(dòng)輪37、濾布網(wǎng)式傳送帶40組成一個(gè)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38貼近固定在驅(qū)動(dòng)輪I 361和從動(dòng)輪37之間的濾布網(wǎng)式傳送帶40下方，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38對(duì)應(yīng)的濾布網(wǎng)式傳送帶40上方設(shè)置電極板39，電極板39與帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38之間的夾角為15 — 45°，本發(fā)明的夾角設(shè)置為30°。
[0054]由于濾布網(wǎng)式傳送帶40具有一定的韌性，因此一次脫水污泥傳送帶35傳送的污泥，進(jìn)入濾布網(wǎng)式傳送帶40，會(huì)使濾布網(wǎng)式傳送帶40發(fā)生變形，使在帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39之間的污泥脫離濾布網(wǎng)式傳送帶40，從而造成污泥與電極板正極脫離，導(dǎo)致電滲透現(xiàn)象發(fā)生終止。因此在濾布網(wǎng)式傳送帶40的下面設(shè)置一個(gè)帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38。
[0055]由于污泥在電場(chǎng)作用下脫水后，污泥體積減小，為了不使污泥與電極板脫離，時(shí)刻保持與極板接觸的狀態(tài)，特將帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39設(shè)置呈15 — 45度夾角。接通電源后，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39之間形成一個(gè)不同場(chǎng)強(qiáng)的電場(chǎng)區(qū)域。隨著污泥脫水的進(jìn)行，一方面，污泥與極板始終保持接觸；另一方面電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大，增加污泥的脫水量。
[0056]隨著濾布網(wǎng)式傳送帶40的傳送，利用帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與濾布網(wǎng)式傳送帶40之間的間隙減少，對(duì)污泥增加了壓力進(jìn) 脫水，進(jìn)一步強(qiáng)化污泥脫水量，此亦是帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39設(shè)置呈夾角的另一個(gè)原因。
[0057]實(shí)施步驟:
[0058]驅(qū)動(dòng)輪I 361、驅(qū)動(dòng)輪II 362通過濾布網(wǎng)式傳送帶40、從動(dòng)輪37為整個(gè)電極濾水器32提供驅(qū)動(dòng)力；帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38接通電源負(fù)極，固定在緊貼濾布網(wǎng)式傳送帶40下方；電極板39接通電源正極。通電時(shí),帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39之間形成一個(gè)電場(chǎng)，污泥進(jìn)入帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39之間時(shí)，在電場(chǎng)作用下，進(jìn)行二次脫水。由于污泥在進(jìn)行電滲透脫水時(shí)，水分從污泥內(nèi)部脫除，使污泥體積減小。
[0059]如圖5所示，蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9包括:電動(dòng)機(jī)53、轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)軸54、支架I 551、支架II 552、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56。所不蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器殼內(nèi)設(shè)有蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56,轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)軸54安裝在蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56，電動(dòng)機(jī)53帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)軸54旋轉(zhuǎn)，蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器殼由支架I 551、支架II 552支撐；太陽能蒸汽機(jī)5、空氣能蒸汽機(jī)6、水蒸汽罐18的蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56,多維電極處理器8輸出的污泥送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56,蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)進(jìn)行污泥快速閃蒸脫水處理；干燥污泥送污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11，蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)的氣體送超高壓脈沖脫硫分離器16 ;蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)設(shè)有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器50。
[0060]實(shí)施步驟:
[0061]第一步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)電源52和電動(dòng)機(jī)53電源開關(guān)。
[0062]第二步、打開太陽能蒸汽6或空氣能蒸汽6、水蒸汽罐18切換閥門開關(guān)，將蒸汽送入蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)，將多維電極處理器8送進(jìn)來的污泥，進(jìn)行快速閃蒸脫水；
[0063]第三步、將蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)干燥的污泥送污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11焚燒發(fā)電和煙氣凈化處理；將蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)的氣體送超高壓脈沖脫硫分離器16脫硫處理；
[0064]第四步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器50電源開關(guān)，在線監(jiān)控蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)的溫度；
[0065]其中蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)的溫度為120— 150°C;蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56脫水的污泥的含水量低于10%。
[0066]如圖6所示，微波碳循環(huán)催化污泥裝置，包括:微波變壓器41、磁控管42、二氧化碳罐43、二氧化碳輸送孔管44、二氧化碳出氣孔45、流動(dòng)床傳動(dòng)帶46、污泥與液體燃料罐47、可燃?xì)怏w罐48、微波碳循環(huán)催化污泥槽49、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器50、催化劑罐51、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)52 ;催化劑罐51、儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7和微波碳循環(huán)催化污泥槽49連接，微波碳循環(huán)催化污泥槽49氣體出口和可燃?xì)怏w罐48連接；微波變壓器41和磁控管42連接；二氧化碳罐43和二氧化碳輸送孔管44連接，二氧化碳輸送孔管44上設(shè)有二氧化碳出氣孔45 ;流動(dòng)床傳動(dòng)帶46和污泥與液體燃料罐47連接，污泥與液體燃料罐47、可燃?xì)怏w罐48和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11連接，污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11輸出二氧化碳經(jīng)二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12與二氧化碳罐41連接；污泥依次通過微波碳循環(huán)催化污泥槽49、磁控管42和二氧化碳發(fā)生熱電化反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)怏w、液體燃料和污泥，可燃?xì)怏w送可燃?xì)怏w罐48，液體燃料和污泥由流動(dòng)床傳動(dòng)帶46送污泥與液體燃料罐47。
[0067]實(shí)施步驟
[0068]第一步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)51電源開關(guān)。
[0069]第二步、打開儲(chǔ)泥預(yù)處理系統(tǒng)7閥門和催化劑罐51閥門，將污泥和催化劑送入微波碳循環(huán)催化污泥槽49內(nèi)。
[0070]其中，催化劑為復(fù)合氧化鋁硅鈣鎂鐵鉀鈉粉，或復(fù)合稀土鈦鋅鋁硅鈣鎂鐵鉀鈉粉。
[0071]第三步、打開微波變壓器41電源開關(guān)，對(duì)微波碳循環(huán)催化污泥槽49內(nèi)污泥進(jìn)行微波脫水。
[0072]微波變壓器41的微波頻率為2450— 50000MHZ，功率為0.5— 600KW，微波變壓器41電源向磁控管42提供的電壓為4一 100KV高壓。
[0073]第四步、打開二氧化碳罐43閥門，將二氧化碳送入二氧化碳輸送孔管44內(nèi)，二氧化碳輸從二氧化碳出氣孔45出來，進(jìn)入微波碳循環(huán)催化污泥槽49與污泥產(chǎn)生熱電化反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)怏w(CH4、H2、C0)和液體燃料(甲醇、乙炔)。可燃?xì)怏w送可燃?xì)怏w罐48供污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11燃燒發(fā)電，液體燃料和部分未反應(yīng)完的污泥送污泥與液體燃料罐47，供污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11燃燒發(fā)電。
[0074]完成主反應(yīng)
[0075]C02+C (污泥中有機(jī)質(zhì))——CO
[0076]C02+H20——可燃?xì)怏w(CH4、H2、CO) +液體燃料(甲醇、乙炔)
[0077]第五步、將污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11燃燒發(fā)電產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行分離。分離出來的二氧化碳一部分送二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12制碳黑，一部分二氧化碳送二氧化碳罐43循環(huán)利用。
[0078]第六步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器50電源開關(guān)，在線監(jiān)測(cè)溫度、壓力、氣體成分。
[0079]微波二氧化碳循環(huán)催化污泥的溫度為75— 85°C。[0080]以上的所述乃是本發(fā)明的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍 未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時(shí)，仍應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝，其特征在于包括:太陽能多維電極污泥發(fā)電和微波碳循環(huán)催化污泥發(fā)電； 太陽能多維電極污泥發(fā)電包括以下步驟: (1)污泥送多維電極電化學(xué)島電化學(xué)脫水后送轉(zhuǎn)鼓干燥島，在蒸汽作用下污泥進(jìn)行二次快速脫水干燥； (2)干燥的污泥送發(fā)電島焚燒發(fā)電，焚燒產(chǎn)生蒸汽循環(huán)利用，蒸汽部分送轉(zhuǎn)鼓干燥島，另一部分送動(dòng)力島供多維電極電化學(xué)島工作； (3)發(fā)電島焚燒產(chǎn)生二氧化碳捕集循環(huán)利用或送碳黑島制取碳黑；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各島運(yùn)行情況； 微波碳循環(huán)催化污泥發(fā)電包括以下步驟: (1)污泥和二氧化碳送微波碳循環(huán)催化島產(chǎn)生可燃?xì)怏w和液體燃料； (2)可燃?xì)怏w和液體燃料送發(fā)電島焚燒發(fā)電，焚燒產(chǎn)生蒸汽循環(huán)利用，蒸汽送動(dòng)力島供微波碳循環(huán)催化島工作； (3)發(fā)電島焚燒產(chǎn)生二氧化碳捕集循環(huán)利用或送碳黑島制取碳黑；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各島運(yùn)行情況。
2.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝，其特征在于，所述動(dòng)力島供電包括太陽能發(fā)電供電、空氣能發(fā)電供電、蒸汽發(fā)電供電、市電供電中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝，其特征在于，所述蒸汽島輸出蒸汽包括太陽能蒸汽機(jī)產(chǎn)生的蒸汽、空氣能蒸汽機(jī)產(chǎn)生的蒸汽、發(fā)電島輸出的蒸汽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝，其特征在于，所述多維電極電化學(xué)島電化學(xué)脫水后的污泥含水量為45— 60%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝，其特征在于，所述經(jīng)轉(zhuǎn)鼓干燥島二次快速脫水干燥后的污泥含水量為I一 10%。
6.太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于包括:動(dòng)力島、多維電極電化學(xué)島、轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島、發(fā)電島、蒸汽島、碳黑島、遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島；所述動(dòng)力島和多維電極電話學(xué)島、微波碳循環(huán)催化島連接，多維電極電化學(xué)島和轉(zhuǎn)鼓干燥島連接，轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島和發(fā)電島連接，發(fā)電島和碳黑島、蒸汽島連接，蒸汽島和動(dòng)力島、轉(zhuǎn)鼓干燥島連接；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各個(gè)島的運(yùn)行情況。
【文檔編號(hào)】C01B31/02GK104003601SQ201410232328
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】程禮華, 程皓, 李靜 申請(qǐng)人:程禮華