申请日2017.02.09
公开(公告)日2017.09.15
IPC分类号F23G7/00; F23G5/44
摘要
本实用新型属于固体废物处理及处置技术领域，具体涉及城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统。城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，包括：飞灰输送单元、污泥输送单元、混合处置系统和水泥窑处置单元;飞灰输送单元及污泥输送单元，分别与混合处置系统连接;混合处置系统，用于改善污泥的脱水性能，且脱除飞灰中的氯离子及重金属;水泥窑处置单元与所述混合处置系统连通，用于将处理后的污泥与飞灰混合物进行高温煅烧以分解污泥中的有机物、飞灰中的二噁英及稳定重金属有害成分，同时产生水泥熟料。缓解了现有技术中，飞灰中高氯离子含量及重金属会对水泥窑产生破坏以及城市污泥中污泥含水率较高所导致的热值较低问题。
摘要附图
权利要求书
1.一种城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，包括：飞灰输送单元、污泥输送单元、混合处置系统和水泥窑处置单元;
飞灰输送单元，用于将飞灰输送到混合处置系统;
污泥输送单元，用于将污泥输送到混合处置系统;
混合处置系统，用于改善污泥的脱水性能，且脱除飞灰中的氯离子及重金属;
水泥窑处置单元与所述混合处置系统连通，用于将处理后的污泥与飞灰混合物进行高温煅烧以分解污泥中的有机物、飞灰中的二噁英及稳定重金属有害成分，同时产生水泥熟料。
2.根据权利要求1所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，所述污泥输送单元包括污泥池，所述污泥池内设置有机械搅拌器，所述污泥池顶部设置有防止废气逸出的玻璃钢盖板，所述污泥池上部设置有污泥入口及废气出口，所述废气出口通过引风机及管道与所述水泥窑处置单元上的水泥回转窑废气入口连接，所述污泥池底部设置有污泥出口，所述的污泥出口通过管道与所述混合处置系统的混合反应罐污泥入口连接。
3.根据权利要求2所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，所述的飞灰输送单元包括飞灰仓、给料机和制浆池，所述飞灰仓的出口通过管道及气动阀与所述给料机的入口连接;所述给料机的出口通过管道与所述制浆池的入口连接;所述制浆池内设置有机械搅拌器，所述制浆池顶部设置有防止废气逸出的玻璃钢盖板，所述制浆池上部设置有飞灰入口及水雾喷头，所述制浆池底部设置有浆液出口，所述浆液出口通过管道与混合反应罐飞灰浆液入口连接。
4.根据权利要求3所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，所述混合处置系统包括混合反应单元和脱水干燥单元;
所述混合反应单元分别与所述飞灰输送单元、污泥输送单元和脱水干燥单元连通，所述脱水干燥单元与所述水泥窖处置单元连通;
所述混合反应单元包括混合反应罐，所述混合反应罐内设置有机械搅拌器，所述混合反应罐顶部设置有防止废气逸出的玻璃钢盖板，所述混合反应罐上部设置有飞灰浆液入口、污泥入口和废气出口，所述飞灰浆液入口通过管道与所述制浆池浆液出口连接，所述污泥入口通过管道与所述的污泥池的污泥出口连接，所述废气出口通过引风机及管道与所述的水泥窑处置单元上的水泥回转窑废气入口连接;所述混合反应罐底部设置有混合液出口，所述混合液出口通过管道与所述脱水干燥单元上的混合液入口连接。
5.根据权利要求4所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，所述脱水干燥单元包括重力浓缩池、板框压滤机和烘干破碎机;
所述重力浓缩池顶部设置有防止废气逸出的玻璃钢盖板，所述重力浓缩池上部设置有混合液入口、上清液出口及废气出口，所述混合液入口通过管道与所述混合反应罐混合液出口连接，所述上清液出口通过管道与排水池入口连接，所述废气出口通过引风机及管道与所述水泥窑处置单元上的水泥回转窑废气入口连接，所述重力浓缩池底部设置有污泥出口，所述污泥出口通过管道与所述板框压滤机进料口连接;所述板框压滤机泥饼出口通过皮带输送机与所述烘干破碎机入口连接，所述板框压滤机滤液出口通过管道与所述排水池入口连接;所述烘干破碎机入口通过皮带输送机与板框压滤机的泥饼出口连接，所述烘干破碎机出口与水泥窑处置单元的料仓进口连接，所述烘干破碎机废气出口通过管道与引风机与所述水泥窑处置单元的废气入口连接，所述烘干破碎机余热尾气入口通过管道与袋式除尘器余热出口连接。
6.根据权利要求5所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，所述水泥窑处置单元包括料仓、喂料机、粉碎机、水泥回转窑、冷却塔和布袋除尘器;
所述料仓上设有入料口和出料口，所述料仓的入料口通过皮带输送机与所述烘干破碎机出口连接，所述出料口通过管道与所述喂料机的入口连接;所述喂料机通过胶带输送机输送至粉碎机内进行粉碎磨粉;
所述水泥回转窑上设有入料口、废气入口、尾气出口、出料口，所述水泥回转窑的入料口通过胶带输送机与所述粉碎机出口连接，所述水泥回转窑的尾气出口与所述冷却塔的入口连接，所述冷却塔的出口与所述布袋除尘器入口连接，所述出料即为水泥熟料产品用于生产水泥;所述布袋除尘器出口通过管道与烘干破碎机的余热尾气入口连接以用于烘干污泥。
7.根据权利要求6所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，还包括重金属脱除反应单元;所述重金属脱除反应单元与所述脱水干燥单元连通;
所述重金属脱除反应单元包括排水池、反应池、沉淀池，所述排水池入口通过管道分别与重力浓缩池上的清液出口及板框压滤机滤液出口连接，所述反应池底部装有鼓泡装置，所述反应池的上部设有滤液入口、加药入口和反应液出口，所述上清液的入口通过管道与所述排水池出口连接，所述加药入口分别通过管道与药剂泵、药剂桶连接，所述反应液出口通过管道与所述沉淀池反应液入口连接;所述沉淀池上部设有上清液出口，所述沉淀池下部设有沉渣出口，所述沉渣出口通过管道与所述板框压滤机入口连接。
8.根据权利要求7所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，还包括杂质过滤单元，所述杂质过滤单元分别与重金属脱除反应单元和飞灰输送单元连通;
所述杂质过滤单元包括砂滤罐和储水池，所述砂滤罐上设置有上清液入口、反冲洗水入口、过滤液出口和反冲洗水出口，所述上清液入口通过管道与所述沉淀池上清液出口连接，所述反冲洗水入口通过管道及反冲洗泵与所述储水池的反冲洗出水口连接，所述过滤液出口通过管道与所述储水池过滤液入口连接，所述反冲洗水出口通过管道与所述排水池上的反冲洗水入口连接;所述储水池通过管道与所述制浆池水雾喷头连接。
9.根据权利要求2-4任一项所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，所述机械搅拌器包括主轴及设置在主轴上的搅拌叶;
所述搅拌叶呈条状;所述搅拌叶的第一端与所述主轴连接，所述搅拌叶沿所述主轴的周向弯曲;所述搅拌叶第一端和第二端的连线与所述主轴的轴线之间的夹角为锐角。
10.根据权利要求9所述的城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，其特征在于，所述搅拌叶为多个，多个所述搅拌叶的第一端均与所述主轴连接，且多个所述搅拌叶的第一端沿所述主轴的周向依次间隔设置。
说明书
城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统
技术领域
本实用新型属于固体废物处理及处置技术领域，具体涉及城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统。
背景技术
随着城市生活污水与工业废水排放量的日益增加，城市污水污泥的迅速增长与污泥处置能力和处置成本之间的矛盾日益突出。污泥是一种能够有效利用的富含有机质的城市污染产物，含有营养成分及各种微量元素，而且含有细菌、病毒、寄生物，且浓缩了锌、镍、铜、铅、镉、铬和汞等重金属化合物，由于污泥的含水率基在98%左右，且脱水性能较差，而采用化学调理方法来改善污泥脱水效果，成本较低而被广泛应用。
同时，由于垃圾焚烧行业的兴起，垃圾焚烧飞灰量越来越大，飞灰含有能被水易于浸出的较高浓度的Cd、Pb、Zn以及Cr等多种有害重金属物质和可溶性盐类，同时二噁英和呋喃等有机污染物也将在飞灰载体中富集存在，这些物质的存在使飞灰具有一定的污染特性，《国家危险废物名录》已将垃圾焚烧飞灰规定为编号为HW18的危险废物。随着生活垃圾焚烧飞灰的量持续增加，而常规的的处置方法包括固化、填埋、药剂稳定化处理等技术存在潜在的环境危害性、占地面积大等缺点，均不能达到资源化的最终处置。
水泥窑中的高温环境可以对污泥进行氧化分解，使其只剩下少量的无机物质，污水污泥中富含的20%～30%硅、铝、铁、钙等无机物，成分与水泥原料非常相近，而垃圾焚烧飞灰的成分与水泥原料也十分相近，且水泥窑的高温环境能够彻底降解二噁英，同时能够稳定污泥及飞灰中的重金属，使其达到无害化，水泥窑的高温煅烧环境为污泥和飞灰的资源化利用提供有利条件。而含高水分的污泥直接进行水泥窑高温煅烧，这些水分在高温下蒸发，需要消耗大量的蒸发热量，能耗很高;而垃圾焚烧飞灰富含氯和其他有害组分，直接利用其作为原料用于水泥窑煅烧资源化，将引起水泥窑结皮，同时会严重降低水泥质量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，缓解了现有技术中，飞灰中高氯离子含量及重金属会对水泥窑产生破坏以及城市污泥中污泥含水率较高所导致的热值较低问题。
本实用新型提供的一种城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统包括：飞灰输送单元、污泥输送单元、混合处置系统和水泥窑处置单元。
本实用新型提供的一种城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统包括：飞灰输送单元、污泥输送单元、混合处置系统和水泥窑处置单元;
飞灰输送单元，用于将飞灰输送到混合处置系统;
污泥输送单元，用于将污泥输送到混合处置系统;
混合处置系统，用于改善污泥的脱水性能，且脱除飞灰中的氯离子及重金属;
水泥窑处置单元与所述混合处置系统连通，用于将处理后的污泥与飞灰混合物进行高温煅烧以分解污泥中的有机物、飞灰中的二噁英及稳定重金属有害成分，同时产生水泥熟料。
进一步地，所述污泥输送单元包括污泥池，所述污泥池内设置有机械搅拌器，所述污泥池顶部设置有防止废气逸出的玻璃钢盖板，所述污泥池上部设置有污泥入口及废气出口，所述废气出口通过引风机及管道与所述水泥窑处置单元上的水泥回转窑废气入口连接，所述污泥池底部设置有污泥出口，所述的污泥出口通过管道与所述混合处置系统的混合反应罐污泥入口连接。
进一步地，所述的飞灰输送单元包括飞灰仓、给料机和制浆池，所述飞灰仓的出口通过管道及气动阀与所述的给料机的入口连接;所述给料机的出口通过管道与所述制浆池的入口连接;所述制浆池内设置有机械搅拌器，所述制浆池顶部设置有防止废气逸出的玻璃钢盖板，所述制浆池上部设置有飞灰入口及水雾喷头，，所述制浆池底部设置有浆液出口，所述浆液出口通过管道与混合反应罐飞灰浆液入口连接。
进一步地，所述混合处置系统包括混合反应单元和脱水干燥单元;
所述混合反应单元分别与所述飞灰输送单元、污泥输送单元和脱水干燥单元连通，所述脱水干燥单元与所述水泥窖处置单元连通;
所述混合反应单元包括混合反应罐，所述混合反应罐内设置有机械搅拌器，所述混合反应罐顶部设置有防止废气逸出的玻璃钢盖板，所述混合反应罐上部设置有飞灰浆液入口、污泥入口和废气出口，所述飞灰浆液入口通过管道与所述制浆池浆液出口连接，所述污泥入口通过管道与所述的污泥池的污泥出口连接，所述废气出口通过引风机及管道与所述的水泥窑处置单元上的水泥回转窑废气入口连接;所述混合反应罐底部设置有混合液出口，所述混合液出口通过管道与所述脱水干燥单元上的混合液入口连接。
进一步地，所述脱水干燥单元包括重力浓缩池、板框压滤机和烘干破碎机;
所述重力浓缩池顶部设置有防止废气逸出的玻璃钢盖板，所述重力浓缩池上部设置有混合液入口、上清液出口及废气出口，所述混合液入口通过管道与所述混合反应罐混合液出口连接，所述上清液出口通过管道与排水池入口连接，所述废气出口通过引风机及管道与所述水泥窑处置单元上的水泥回转窑废气入口连接，所述重力浓缩池底部设置有污泥出口，所述污泥出口通过管道与所述板框压滤机进料口连接;所述板框压滤机泥饼出口通过皮带输送机与所述烘干破碎机入口连接，所述板框压滤机滤液出口通过管道与所述排水池入口连接;所述烘干破碎机入口通过皮带输送机与板框压滤机的泥饼出口连接，所述烘干破碎机出口与水泥窑处置单元的料仓进口连接，所述烘干破碎机废气出口通过管道与引风机与所述水泥窑处置单元的废气入口连接，所述烘干破碎机余热尾气入口通过管道与所述袋式除尘器余热出口连接。
进一步地，所述水泥窑处置单元包括料仓、喂料机、粉碎机、水泥回转窑、冷却塔和布袋除尘器;
所述料仓上设有入料口和出料口，所述料仓的入料口通过皮带输送机与所述烘干破碎机出口连接，所述出料口通过管道与所述喂料机的入口连接;所述喂料机通过胶带输送机输送至粉碎机内进行粉碎磨粉;
所述水泥回转窑上设有入料口、废气入口、尾气出口、出料口，所述水泥回转窑的入料口通过胶带输送机与所述粉碎机出口连接，所述水泥回转窑的尾气出口与所述冷却塔的入口连接，所述冷却塔的出口与所述布袋除尘器入口连接，所述出料即为水泥熟料产品用于生产水泥;所述布袋除尘器出口通过管道与烘干破碎机的余热尾气入口连接以用于烘干污泥。
进一步地，还包括重金属脱除反应单元;所述重金属脱除反应单元与所述脱水干燥单元连通;
所述重金属脱除反应单元包括排水池、反应池、沉淀池，所述排水池入口通过管道分别与重力浓缩池上的清液出口及板框压滤机滤液出口连接，所述反应池底部装有鼓泡装置，所述反应池的上部设有滤液入口、加药入口和反应液出口，所述上清液的入口通过管道与所述排水池出口连接，所述加药入口分别通过管道与药剂泵、药剂桶连接，所述反应液出口通过管道与所述沉淀池反应液入口连接;所述沉淀池上部设有上清液出口，所述沉淀池下部设有沉渣出口，所述沉渣出口通过管道与所述板框压滤机入口连接。
进一步地，还包括杂质过滤单元，所述杂质过滤单元分别与重金属脱除反应单元和飞灰输送单元连通;
所述杂质过滤单元包括砂滤罐和储水池，所述砂滤罐上设置有上清液入口、反冲洗水入口、过滤液出口和反冲洗水出口，所述上清液入口通过管道与所述沉淀池上清液出口连接，所述反冲洗水入口通过管道及反冲洗泵与所述储水池的反冲洗出水口连接，所述过滤液出口通过管道与所述储水池过滤液入口连接，所述反冲洗水出口通过管道与所述排水池上的反冲洗水入口连接;所述储水池通过管道与所述制浆池水雾喷头连接。
进一步地，所述机械搅拌器包括主轴及设置在主轴上的搅拌叶;
所述搅拌叶呈条状;所述搅拌叶的第一端与所述主轴连接，所述搅拌叶沿所述主轴的周向弯曲;所述搅拌叶第一端和第二端的连线与所述主轴的轴线之间的夹角为锐角。
进一步地，所述搅拌叶为多个所述搅拌叶的第一端均与所述主轴连接，且多个所述搅拌叶的第一端沿所述主轴的周向依次间隔设置。
本实用新型提供的一种城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同处置资源化系统，包括：飞灰输送单元、污泥输送单元、混合处置系统和水泥窑处置单元;飞灰输送单元，用于将飞灰输送到混合处置单元;污泥输送单元，用于将污泥输送到混合处置单元;水泥窑处置单元与所述混合处置单元连通，用于将泥饼生成成熟的水泥生产原料。通过混合处置系统将飞灰和污泥混合，去除飞灰中的有害物质，并且对混合物进行脱水处理，以解决现有技术存在的耗能高和水泥的质量差的技术问题。