一種污泥制氣發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種污泥制氣發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了保護(hù)我們有限的水資源，創(chuàng)造優(yōu)良的生存環(huán)境，生活污水和工業(yè)廢水必須經(jīng) 過(guò)污水處理廠的處理，達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放，是否擁有城市污水處理系統(tǒng)，這 已成為一個(gè)現(xiàn)代城市文明的標(biāo)志，也是城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)必不可少的環(huán)境工程措施；城市 污水處理系統(tǒng)包括污水處理和污泥處理兩部分，近年來(lái)，通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和技術(shù)改 造，我國(guó)的水處理技術(shù)水平有了很大的提高，各種類(lèi)型的污水都能得到有效地控制，然而， 由于國(guó)際上沒(méi)有一種有效的污泥處理技術(shù)可以借鑒，我國(guó)對(duì)污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥處 理技術(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地落后于城市污水處理技術(shù)的發(fā)展；各種水處理技術(shù)在使污水得到凈化的過(guò) 程中，將污水中絕大部分污染物轉(zhuǎn)移到污泥中，這使得城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥具有數(shù) 量大，且富集高濃度的有毒有害污染物的特點(diǎn)。
[0003]目前，我國(guó)對(duì)城市污水處理廠污泥主要采取臨時(shí)堆埋的處置方法，不僅花費(fèi)大量 的資金和占用大量的土地資源，而且給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染，特別是污泥中的污 水下滲，給地下水資源帶來(lái)的危害更是無(wú)法估計(jì)，而事實(shí)上城市周?chē)豢赡苡羞m合堆放這 類(lèi)污泥的空間和地點(diǎn)，污泥臨時(shí)堆埋所產(chǎn)生的環(huán)境二次污染的危害，實(shí)際上抵消了污水處 理的環(huán)境效益；面對(duì)污泥引起的環(huán)境問(wèn)題日趨尖銳和污泥危害日益加劇的現(xiàn)實(shí)，人們嘗試 利用污泥作為肥料，用于農(nóng)業(yè)或綠化，但是，污泥中所含的各種重金屬限制了土壤對(duì)污泥利 用的適應(yīng)性；研究表明，從廢水中去除lmg/L的重金屬，就會(huì)在污泥中積累10000mg/L的重 金屬，它們會(huì)在土壤中富集，并通過(guò)作物的吸收進(jìn)入食物鏈，最終危害到人體的健康，即使 有些污泥來(lái)自城市生活污水，重金屬含量雖然較低，但污泥中所含的病原體和持久性有機(jī) 污染物，以及污水處理過(guò)程中添加的各種藥劑，都會(huì)給環(huán)境帶來(lái)潛在的危害。
[0004] 參考國(guó)外污泥焚燒的實(shí)踐，有的地方試圖通過(guò)焚燒來(lái)達(dá)到污泥減量的目的，但是 污泥焚燒設(shè)備投資額高，能源消耗量大，運(yùn)行費(fèi)用昂貴，污泥焚燒的費(fèi)用在400元/噸以上， 加上污泥在焚燒時(shí)，會(huì)給大氣環(huán)境帶來(lái)污染和焚燒后的殘?jiān)孕杼幹玫仍?，根?jù)我國(guó)的 國(guó)情，污泥焚燒處理在經(jīng)濟(jì)上難以承受，在技術(shù)上還不完善。
[0005] 城市污泥的化學(xué)組成是基本保持穩(wěn)定的，其中氮和磷的含量較高，污泥中含有較 高的有機(jī)物質(zhì)；污泥中有機(jī)質(zhì)含量高，它的熱值也高，通過(guò)測(cè)定表明，城市污水處理廠污泥 的有機(jī)物質(zhì)約占70 %~80 %，其熱值約14MJ/kg相當(dāng)于褐煤的熱值；如果能將污泥中的熱 能開(kāi)發(fā)利用起來(lái)，不僅能夠使城市污泥處理廠得到徹底安全地處理，而且能夠使污泥所具 有的熱能成為有價(jià)值的資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型目的在于提供一種污泥制氣發(fā)電系統(tǒng)，它利用燃?xì)獍l(fā) 電機(jī)組排放的尾氣余熱對(duì)污泥干化處理，再將干燥后的污泥破碎、擠壓成型，進(jìn)入煤氣發(fā)生 爐與氣化劑發(fā)生反應(yīng)制取煤氣，通過(guò)熱回收、洗滌、貯存、凈化后的煤氣輸送入燃?xì)獍l(fā)電機(jī) 發(fā)電，從而對(duì)城市污水處理廠的污泥實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化和資源化處理的最終目 標(biāo)，并能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，一種污泥制氣發(fā)電系統(tǒng)，它包括干燥裝置、破碎機(jī)、成型機(jī)、煤氣 發(fā)生爐、凈化裝置和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)；所述干燥裝置、破碎機(jī)和成型機(jī)依次連接用于對(duì)污泥先后 進(jìn)行干燥、破碎和成型；所述煤氣發(fā)生爐連接在成型機(jī)下游用于產(chǎn)生煤氣，其爐頂或爐體上 部設(shè)置有用于輸入成型污泥的入料口，爐底或爐體下部設(shè)置有用于輸入氣化劑的進(jìn)氣口； 所述凈化裝置和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)連接在煤氣發(fā)生爐下游分別用于凈化煤氣發(fā)生爐中產(chǎn)生的煤 氣和利用凈化后的煤氣為原料發(fā)電。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型效果優(yōu)化，其進(jìn)一步的措施：所述煤氣發(fā)生爐和凈化裝置之間 設(shè)有用于對(duì)煤氣進(jìn)行降溫的降溫裝置。
[0009] 所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)與干燥裝置之間連接有用于輸送高溫尾氣的管道，所述高溫尾氣 與污泥接觸對(duì)污泥進(jìn)行干燥。
[0010] 所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)至干燥裝置的尾氣輸送管道下游依次設(shè)有尾氣洗滌器和脫硫塔， 所述尾氣洗滌器和脫硫塔分別用于對(duì)尾氣進(jìn)行清洗除塵和脫硫脫氮。
[0011] 本實(shí)用新型提供一種污泥制氣發(fā)電系統(tǒng)，它包括干燥裝置、破碎機(jī)、成型機(jī)、煤氣 發(fā)生爐、凈化裝置和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)；所述干燥裝置、破碎機(jī)和成型機(jī)依次連接用于對(duì)污泥先后 進(jìn)行干燥、破碎和成型；所述煤氣發(fā)生爐連接在成型機(jī)下游用于產(chǎn)生煤氣，其爐頂或爐體上 部設(shè)置有用于輸入成型污泥的入料口，爐底或爐體下部設(shè)置有用于輸入氣化劑的進(jìn)氣口； 所述凈化裝置和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)連接在煤氣發(fā)生爐下游分別用于凈化煤氣發(fā)生爐中產(chǎn)生的煤 氣和利用凈化后的煤氣為原料發(fā)電的技術(shù)方案；它利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組排放的尾氣余熱對(duì)污 泥干化處理，再將干燥后的污泥破碎、擠壓、成型，進(jìn)入煤氣發(fā)生爐與富氧空氣發(fā)生反應(yīng)制 取煤氣，煤氣通過(guò)熱回收、洗滌、貯存、凈化后經(jīng)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電，從而對(duì)城市污水處理廠 的污泥實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、穩(wěn)定化、減量化和資源化處理的最終目標(biāo)，并能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0012] 本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果：
[0013] I、本實(shí)用新型采用煤氣燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為電能，并對(duì)燃燒后的尾氣進(jìn)行降溫、洗 滌及脫硫脫氮處理，保證達(dá)標(biāo)排放，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策要求；
[0014] II、本實(shí)用新型采用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組尾氣余熱干化污泥，降低了污泥的含水率，為實(shí) 現(xiàn)污泥發(fā)電創(chuàng)造了條件，開(kāi)辟了一條廢物循環(huán)利用的有效途徑，既能產(chǎn)生顯著的社會(huì)和環(huán) 境效益，又能獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益；
[0015] III、本實(shí)用新型采用對(duì)煤氣發(fā)電前進(jìn)行脫除二氧化碳及硫化氫，增加了單位體積 煤氣熱值，提高了燃?xì)鉁囟?，從而提高了燃?xì)獍l(fā)電機(jī)的效率，滿(mǎn)足燃?xì)獍l(fā)電機(jī)對(duì)燃料的要 求；
[0016] IV、本實(shí)用新型采用方形顆粒邊長(zhǎng)為25mm~40mm，或圓柱形顆粒直徑為25mm~ 40mm且高為25mm~40mm，或球形顆粒當(dāng)量直徑為55mm~80mm的成型燃料，能使每公斤燃 料生產(chǎn)煤氣的產(chǎn)量提高30% ;
[0017] V、本實(shí)用新型采用生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽的軟水中Ca2+和Mg2+離子的當(dāng)量之和彡100mg/ L，能有效防止煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生鍋垢，提高了設(shè)備的使用壽命及煤氣的生產(chǎn)效率；
[0018] VI、本實(shí)用新型利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組排放的尾氣余熱對(duì)污泥干化處理，再將干燥后 的污泥破碎、擠壓、成型，進(jìn)入煤氣發(fā)生爐與氣化劑發(fā)生反應(yīng)制取煤氣，煤氣通過(guò)熱回收、洗 滌、貯存、凈化后經(jīng)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電，從而對(duì)城市污水處理廠的污泥實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、穩(wěn)定化、 減量化和資源化處理的最終目標(biāo)，并能取得較好的社會(huì)、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益。
[0019] 本實(shí)用新型廣泛適用于各種城市污泥及垃圾的處理。
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 構(gòu)成本申請(qǐng)一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示 意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。
[0022] 圖1為本實(shí)用新型的工作流程圖。
[0023] 圖2為本實(shí)用新型的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖3為本實(shí)用新型中尾氣洗滌器與脫硫塔的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖中：1-干燥裝置，2-破碎機(jī)，3-成型機(jī)，4-煤氣發(fā)生爐，5-降溫裝置，6-凈化裝 置，7-燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，8-尾氣洗滌器，9-脫硫塔。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 如圖1所示，本實(shí)用新型的工作流程包括以下步驟：
[0027] 1)干燥：利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)尾氣余熱在干燥裝置1內(nèi)對(duì)干化污泥進(jìn)一步去除水分， 得到含水率10~35%的干燥污泥，其中有機(jī)質(zhì)包括蛋白質(zhì)、腐植酸和碳水化合物等含量大 于50%，低位熱值彡8500KJ/Kg，其低位熱值測(cè)量法執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T12206 ;
[0028] 2)破碎：將干燥后的污泥經(jīng)破碎機(jī)2進(jìn)行碾壓、破碎加工；
[0029] 3)成型：將破碎的干燥污泥利用成型機(jī)3擠壓成型，得到方形顆粒邊長(zhǎng)為5mm~ 50mm，或圓柱形顆粒直徑為5mm~50mm且高為5mm~50mm，或球形顆粒當(dāng)量直徑為5mm~ 100mm;所述成型污泥優(yōu)選尺寸為方形顆粒邊長(zhǎng)25mm~40mm，或圓柱形顆粒直徑為25mm~ 40mm且高25mm~40mm，或球形顆粒當(dāng)量直徑為55mm~80mm，