一種環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)，其包括濕污泥輸送裝置、污泥干燥機(jī)、污泥碳化裝置和高溫尾氣處理裝置，所述污泥干燥機(jī)包括主機(jī)體，所述主機(jī)體上設(shè)置有熱氣進(jìn)口、污泥干燥進(jìn)口、排氣口和污泥干燥出口，所述污泥碳化裝置包括碳化爐、加熱爐和再燃爐，所述高溫尾氣處理裝置包括旋風(fēng)除塵器、洗氣塔、冷凝分離器和風(fēng)機(jī)，上述污泥高溫碳化系統(tǒng)在無氧或缺氧條件下加熱熱解污泥來分解污泥中除碳以外的有機(jī)物，產(chǎn)生生物炭和碳?xì)浠衔锝M成的可燃性干餾氣體，干餾燃燒氣體和再燃爐內(nèi)的排氣被分別作為干餾用熱源和脫水污泥干燥用熱源有效利用。而且尾氣經(jīng)多個(gè)工序處理后再次送入燃燒器中進(jìn)行燃燒和高溫分解，更利于環(huán)保。
【專利說明】一種環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污泥處理系統(tǒng)，尤其涉及一種環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]自從2007年國家發(fā)改委提出節(jié)能減排的法案以后，越來越多的人們提出了節(jié)能減排的金點(diǎn)子。加上近年來頻頻發(fā)生的自然災(zāi)害和氣候變化大的現(xiàn)象，國家又于2008年提出了“低碳”的概念，到了今年也越來越多的人宣揚(yáng)低碳生活了。作為給排水專業(yè)的學(xué)生，我們應(yīng)該致力于尋求一種利國利民，維護(hù)環(huán)境的方法去解決我們現(xiàn)有處理方法中所存在的不足。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的城市污水和工業(yè)廢水的處理率也在逐年地提高，同時(shí)也伴隨著處理污廢水中也產(chǎn)生了大量的污泥，據(jù)了解，2009年，我國城鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)計(jì)有1992座，全年污水處理量達(dá)280億m3，相比“十五”初期增加一倍，產(chǎn)生含水率80 %的污泥約2005萬噸。我國各城市污水處理廠產(chǎn)生的濕污泥將達(dá)3000多萬噸，占我國年總固體廢棄物排放量的5%以上。如果污泥處置不當(dāng)，不但占用大量的有限耕地，還會(huì)對地表環(huán)境和地下水造成嚴(yán)重的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段我國的城市生活污泥和工業(yè)污泥的處理利用率不足10%，距發(fā)達(dá)國家如美國的處理利用率60%~70%相差甚遠(yuǎn)。在污水處理總投資中，污泥處理設(shè)施的成本占到50%~75%。而且國家每年用于污泥填埋的費(fèi)用大約為50~100元/噸左右，由上面知，2009年我國產(chǎn)生2500萬噸的污泥，那么總費(fèi)用大約為125000~250000萬元，計(jì)12億~25億元，數(shù)額巨大。所以開發(fā)新的、先進(jìn)的技術(shù)，對污泥有效地處理處置，使之變廢為寶，又不損害環(huán)境，危害人體健康，開辟環(huán)境友好道路，走上良性發(fā)展的軌道是我們目前迫切需要解決的問題。
[0003] 近幾年來，隨著污泥碳化處理技術(shù)的發(fā)展和成熟，逐漸取代了傳統(tǒng)的污泥填埋的處理方式，因?yàn)槲勰嗵蓟挝廴拘?，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了資源的可再生使用，必將是未來污泥處理的新趨勢。所謂污泥碳化，就是通過給污泥加溫和加壓，使生化污泥中的細(xì)胞裂解，將其中的水分釋放出來，同時(shí)又最大限度地保留了污泥中碳質(zhì)的過程。污泥碳化的優(yōu)勢在于，污泥碳化是通過裂解方式將污泥中的水分脫出，能源消耗少，剩余產(chǎn)物中的碳含量高，發(fā)熱量大，而其它工藝大多數(shù)是通過加熱，蒸發(fā)的方式去除污泥中的水分，耗能大，灰分中的碳質(zhì)低，利用價(jià)值小。
[0004]目前，現(xiàn)有的傳統(tǒng)污泥碳化系統(tǒng)普遍存在如下缺點(diǎn):
[0005]I)污泥碳化過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉄o法充分進(jìn)行回收利用，浪費(fèi)能源；
[0006]2)污泥碳化過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)簡單處理后排出，對環(huán)境造成一定的危害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)，其具有節(jié)約能源和對環(huán)境無危害的特點(diǎn)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中污泥碳化過程中存在的上述問題。
[0008]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)，其包括濕污泥輸送裝置、污泥干燥機(jī)、污泥碳化裝置和高溫尾氣處理裝置，其中，
[0010]所述濕污泥輸送裝置包括濕污泥接收倉、第一濕污泥輸送裝置、濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}和第二濕污泥輸送裝置，所述第一濕污泥輸送裝置連接于所述濕污泥接收倉和濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}之間，所述第二濕污泥輸送裝置與所述濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}相連通給污泥干燥機(jī)輸送濕污泥；
[0011]所述污泥干燥機(jī)包括主機(jī)體，所述主機(jī)體上設(shè)置有熱氣進(jìn)口、污泥干燥進(jìn)口、排氣口和污泥干燥出口，所述第二濕污泥輸送裝置連接污泥干燥進(jìn)口，配合所述污泥干燥機(jī)設(shè)置有用于系統(tǒng)啟動(dòng)之初給污泥干燥機(jī)供熱的備用加熱爐；
[0012]所述污泥碳化裝置包括碳化爐、加熱爐和再燃爐，所述加熱爐設(shè)置于碳化爐的底部，所述再燃爐設(shè)置于所述碳化爐的頂部，所述加熱爐通過燃燒器產(chǎn)生高溫加熱碳化爐內(nèi)部的干污泥，使污泥在缺氧狀態(tài)下受熱分解，產(chǎn)生大量由碳?xì)浠衔锝M成的干餾氣體并逸出燃燒，使之作為碳化爐干餾的熱源，所述碳化爐通過余熱回收裝置與所述再燃爐相連通，干餾氣體燃燒產(chǎn)生的熱煙氣進(jìn)入再燃爐并被加熱至850°c以上完全分解二惡英，所述再燃爐與所述熱氣進(jìn)口相連通，高溫?zé)煔庠俦凰椭廖勰喔稍餀C(jī)作為污泥干化的熱源；
[0013]所述高溫尾氣處理裝置包括旋風(fēng)除塵器、洗氣塔、冷凝分離器和風(fēng)機(jī)，所述旋風(fēng)除塵器的進(jìn)氣口連接所述污泥干燥機(jī)的排氣口，其底部的排污口與所述污泥碳化裝置相連通，所述旋風(fēng)除塵器的排氣口連接洗氣塔的進(jìn)氣口，所述洗氣塔的排污口連接污水池，其排氣口連接冷凝分離器，所述冷凝分離器的排污口連接所述污水池，且所述冷凝分離器的排氣口連接風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)與燃燒器之間連接用于對尾氣中進(jìn)行燃燒和高溫分解的輸氣管道。
[0014]特別地，所述碳化爐包括上下布置的若干段螺旋輸送器，每段螺旋輸送器內(nèi)設(shè)置有用于輸送污泥的螺旋槳葉，所述螺旋輸送器互相平行，每段螺旋輸送器上均設(shè)置有污泥碳化進(jìn)口和污泥碳化出口，位于最上段的螺旋輸送器的污泥碳化進(jìn)口連接污泥干燥出口，位于最下段的螺旋輸送器的污泥碳化出口通過碳化污泥輸送裝置連接碳化污泥儲(chǔ)罐，且位于上段的螺旋輸送器的污泥碳化出口連接其相鄰的下段的螺旋輸送器的污泥碳化進(jìn)口。
[0015]特別地，所述第一濕污泥輸送裝置采用刮板機(jī)或螺桿泵的任一種，所述第二濕污泥輸送裝置采用螺桿泵。
[0016]特別地，所述高溫尾氣處理裝置的排氣端設(shè)置有用于對排出尾氣進(jìn)行除臭凈化的等離子除臭凈化器。
[0017]特別地，所述污泥干燥機(jī)采用攪拌軸回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)，內(nèi)置高速攪拌軸。
[0018]本發(fā)明的有益效果為，與現(xiàn)有技術(shù)相比所述環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)在無氧或缺氧條件下加熱干化污泥來分解污泥中除碳以外的有機(jī)物，產(chǎn)生生物炭和碳?xì)浠衔锝M成的可燃性干餾氣體，干餾燃燒氣體和再燃爐內(nèi)的排氣被分別作為干餾用熱源和脫水污泥干燥用熱源有效利用。是一種廢氣量少、有效利用熱源的節(jié)能型裝置。碳化過程中，污泥中的部分低熔點(diǎn)重金屬如汞(Hg)，在碳化爐的高溫下被揮發(fā)并隨尾氣粉塵被收集，其它重金屬離子例如Pb、Cd、Cr、Ni等將被固化在碳化物產(chǎn)品中，變得非常穩(wěn)定且對環(huán)境無危害。而且尾氣經(jīng)多個(gè)工序處理后再次送入燃燒器中進(jìn)行燃燒和高溫分解，更利于環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)的碳化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:
[0022]1、濕污泥接收倉；2、濕污泥輸送刮板機(jī)；3、濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}；4、濕污泥輸送螺桿泵；
5、主機(jī)體；6、熱氣進(jìn)口 ；7、污泥干燥進(jìn)口 ；8、排氣口 ；9、污泥干燥出口 ；10、碳化爐；11、加熱爐；12、再燃爐；13、燃燒器；14、余熱回收裝置；15、螺旋輸送器；16、螺旋槳葉；17、碳化污泥輸送刮板機(jī)；18、碳化污泥儲(chǔ)罐；19、旋風(fēng)除塵器；20、洗氣塔；21、冷凝分離器；22、風(fēng)機(jī)；23、等離子除臭凈化器；24、污水池。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024]請參閱圖1和圖2所示，本實(shí)施例中，一種環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)包括濕污泥輸送裝置、污泥干燥機(jī)、污泥碳化裝置和高溫尾氣處理裝置，所述濕污泥輸送裝置包括濕污泥接收倉1、濕污泥輸送刮板機(jī)2、濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}3和濕污泥輸送螺桿泵4，所述濕污泥輸送刮板機(jī)2連接于所述濕污泥接收倉I和濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}3之間，所述濕污泥輸送螺桿泵4與所述濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}3相連通給污泥干燥機(jī)輸送濕污泥；所述污泥干燥機(jī)采用攪拌軸回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)，內(nèi)置高速攪拌軸，包括主機(jī)體5，所述主機(jī)體5上設(shè)置有熱氣進(jìn)口 6、污泥干燥進(jìn)口 7、排氣口 8和污泥干燥出口 9，所述濕污泥輸送螺桿泵4連接污泥干燥進(jìn)口 7，配合所述污泥干燥機(jī)設(shè)置有用于系統(tǒng)啟動(dòng)之初給污泥干燥機(jī)供熱的備用加熱爐；
[0025]所述污泥碳化裝置包括碳化爐10、加熱爐11和再燃爐12，所述加熱爐11設(shè)置于碳化爐10的底部，所述再燃爐12設(shè)置于所述碳化爐10的頂部，所述加熱爐11通過燃燒器13產(chǎn)生高溫加熱碳化爐10內(nèi)部的干污泥，使污泥在缺氧狀態(tài)下受熱分解，產(chǎn)生大量由碳?xì)浠衔锝M成的干餾氣體并逸出燃燒，使之作為碳化爐10干餾的熱源，所述碳化爐10通過余熱回收裝置14與所述再燃爐12相連通，干餾氣體燃燒產(chǎn)生的熱煙氣進(jìn)入再燃爐12并被加熱至800°C以完全分解二惡英，所述再燃爐12與所述熱氣進(jìn)口 6相連通，800°C的高溫?zé)煔庠俦凰椭廖勰喔稍餀C(jī)作為污泥干化的熱源；所述碳化爐10包括上下布置的四段螺旋輸送器15，每段螺旋輸送器15內(nèi)設(shè)置有用于輸送污泥的螺旋槳葉16，所述螺旋輸送器15互相平行，每段螺旋輸送器15上均設(shè)置有污泥碳化進(jìn)口和污泥碳化出口，位于最上段的螺旋輸送器的污泥碳化進(jìn)口連接污泥干燥出口，位于最下段的螺旋輸送器的污泥碳化出口通過碳化污泥輸送刮板機(jī)17連接碳化污泥儲(chǔ)罐18，且位于上段的螺旋輸送器的污泥碳化出口連接其相鄰的下段的螺旋輸送器的污泥碳化進(jìn)口。
[0026]所述高溫尾氣處理裝置包括旋風(fēng)除塵器19、洗氣塔20、冷凝分離器21、風(fēng)機(jī)22和等離子除臭凈化器23，所述旋風(fēng)除塵器19的進(jìn)氣口連接所述污泥干燥機(jī)的排氣口 8，其底部的排污口與所述碳化爐10相連通，所述旋風(fēng)除塵器19的排氣口連接洗氣塔20的進(jìn)氣口，所述洗氣塔20的排污口連接污水池24，其排氣口連接冷凝分離器21，所述冷凝分離器21的排污口連接所述污水池24，且所述冷凝分離器21的排氣口連接風(fēng)機(jī)22，所述風(fēng)機(jī)22與燃燒器13相連通用于對尾氣中進(jìn)行燃燒和高溫分解，所述等離子除臭凈化器23設(shè)置于所述高溫尾氣處理裝置的排氣端以對經(jīng)再次燃燒和高溫分解的尾氣進(jìn)行除臭后排出。
[0027]工作時(shí)，濕污泥輸送裝置將濕污泥輸送入入污泥干燥機(jī)，干燥機(jī)所需熱源由備用爐提供對濕污泥進(jìn)行干燥，干燥后的污泥首先會(huì)被輸送到最上段的螺旋輸送器中，然后按照上段、中段、下段的順序被依次輸送到各個(gè)螺旋輸送器內(nèi)，再由加熱爐11將各段螺旋輸送器機(jī)罩加熱到600°C~700°C。此時(shí)，干燥脫水污泥就在無氧狀態(tài)下被熱分解(干餾)出了碳化物來。各段螺旋輸送器內(nèi)產(chǎn)生的干餾氣體在加熱爐11內(nèi)被燃燒，作為干餾的熱源被再次利用。干餾氣體燃燒產(chǎn)生的熱煙氣進(jìn)入碳化爐10上部的再燃爐12并被加熱至800°C以上完全分解二惡英，800°C以上的高溫?zé)煔庠俦凰椭廖勰喔稍餀C(jī)作為污泥干化的熱源。
[0028]以上實(shí)施例只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述事例限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi) 。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)，其包括濕污泥輸送裝置、污泥干燥機(jī)、污泥碳化裝置和高溫尾氣處理裝置，其特征在于， 所述濕污泥輸送裝置包括濕污泥接收倉、第一濕污泥輸送裝置、濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}和第二濕污泥輸送裝置，所述第一濕污泥輸送裝置連接于所述濕污泥接收倉和濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}之間，所述第二濕污泥輸送裝置與所述濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)}相連通給污泥干燥機(jī)輸送濕污泥； 所述污泥干燥機(jī)包括主機(jī)體，所述主機(jī)體上設(shè)置有熱氣進(jìn)口、污泥干燥進(jìn)口、排氣口和污泥干燥出口，所述第二濕污泥輸送裝置連接污泥干燥進(jìn)口，配合所述污泥干燥機(jī)設(shè)置有用于系統(tǒng)啟動(dòng)之初給污泥干燥機(jī)供熱的備用加熱爐； 所述污泥碳化裝置包括碳化爐、加熱爐和再燃爐，所述加熱爐設(shè)置于碳化爐的底部，所述再燃爐設(shè)置于所述碳化爐的頂部，所述加熱爐通過燃燒器產(chǎn)生高溫加熱碳化爐內(nèi)部的干污泥，所述碳化爐通過余熱回收裝置與所述再燃爐相連通，所述再燃爐與所述熱氣進(jìn)口相連通； 所述高溫尾氣處理裝置包括旋風(fēng)除塵器、洗氣塔、冷凝分離器和風(fēng)機(jī)，所述旋風(fēng)除塵器的進(jìn)氣口連接所述污泥干燥機(jī)的排氣口，其底部的排污口與所述污泥碳化裝置相連通，所述旋風(fēng)除塵器的排氣口連接洗氣塔的進(jìn)氣口，所述洗氣塔的排污口連接污水池，其排氣口連接冷凝分離器，所述冷凝分離器的排污口連接所述污水池，且所述冷凝分離器的排氣口連接風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)與燃燒器之間連接用于對尾氣中進(jìn)行燃燒和高溫分解的輸氣管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)，其特征在于，所述碳化爐包括上下布置的若干段 螺旋輸送器，每段螺旋輸送器內(nèi)設(shè)置有用于輸送污泥的螺旋槳葉，所述螺旋輸送器互相平行，每段螺旋輸送器上均設(shè)置有污泥碳化進(jìn)口和污泥碳化出口，位于最上段的螺旋輸送器的污泥碳化進(jìn)口連接污泥干燥出口，位于最下段的螺旋輸送器的污泥碳化出口通過碳化污泥輸送裝置連接碳化污泥儲(chǔ)罐，且位于上段的螺旋輸送器的污泥碳化出口連接其相鄰的下段的螺旋輸送器的污泥碳化進(jìn)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)，其特征在于，所述第一濕污泥輸送裝置采用刮板機(jī)或螺桿泵的任一種，所述第二濕污泥輸送裝置采用螺旋輸送泵或螺桿泵的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫尾氣處理裝置的排氣端設(shè)置有用于對排出尾氣進(jìn)行除臭凈化的等離子除臭凈化器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保、節(jié)能型污泥高溫碳化系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥干燥機(jī)采用攪拌軸回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)，內(nèi)置高速攪拌軸。
【文檔編號(hào)】C10B57/10GK104176897SQ201410431989
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】劉洪
申請人:無錫市杰家化工裝備有限公司