申请日2019.01.07
公开(公告)日2019.02.22
IPC分类号C02F9/14; F23G7/00; C02F11/00; B01J2/14
摘要
本实用新型涉及一种市政污水能源化处理系统，包括依次连通的湿污泥仓、圆盘干燥机、污泥焚烧炉和灰渣成型设备，湿污泥仓的排气口连通有第一燃气发电机组，该第一燃气发电机组的排气口与圆盘干燥机的第一载气进口连通，所述圆盘干燥机的第一载气出口连通有烟气净化系统;所述污泥焚烧炉的烟气出口与圆盘干燥机的第一载气进口连通，所述第一载气进口与第一载气出口连通。本实用新型变废为宝，利用湿污泥沼气发电和干污泥焚烧发电，将无用的污泥转化为高品质电能，缓解城市电力供应压力。同时，也实现了污泥的能源梯级利用，湿污泥沼气发电和干污泥焚烧发电后余热用作污泥烘干热源，且将干污泥焚烧后的灰渣制作成了建材，将污泥能源资源吃尽榨干。
权利要求书
1.一种市政污水能源化处理系统，其特征在于，包括依次连通的湿污泥仓(2)、圆盘干燥机(4)、污泥焚烧炉(7)和灰渣成型设备(8)，湿污泥仓(2)的排气口连通有第一燃气发电机组(3)，该第一燃气发电机组(3)的排气口与圆盘干燥机(4)的第一载气进口连通，所述圆盘干燥机(4)的第一载气出口连通有烟气净化系统(5);所述污泥焚烧炉(7)的烟气出口与圆盘干燥机(4)的第一载气进口连通，所述第一载气进口与第一载气出口连通。
2.根据权利要求1所述的市政污水能源化处理系统，其特征在于，还包括离心脱水机(1)，所述离心脱水机(1)的出水口与湿污泥仓(2)的进水口连通。
3.根据权利要求1所述的市政污水能源化处理系统，其特征在于，所述湿污泥仓(2)的出料口与圆盘干燥机(4)的进料口之间设有连续给料机构，所述连续给料机构包括依次连通的正压给料机(12)和污泥泵(13)。
4.根据权利要求1所述的市政污水能源化处理系统，其特征在于，还包括第二燃气发电机组(10)，所述第二燃气发电机组(10)的排气口与圆盘干燥机(4)的第一载气进口连通。
5.根据权利要求1所述的市政污水能源化处理系统，其特征在于，所述圆盘干燥机(4)内设有用于供热的第一载气通道和第二载气通道，所述第一载气通道和第二载气通道并列设置，所述第二载气通道的第二载气进口连通有燃气蒸汽锅炉(11)，所述第二载气通道的第二载气出口连通有冷凝水回收装置(6)，所述污泥焚烧炉(7)内设有蒸汽炉，所述冷凝水回收装置(6)的出水口与蒸汽炉连通，所述蒸汽炉的出气口连通有蒸汽发电机组(9)。
6.根据权利要求1所述的市政污水能源化处理系统，其特征在于，所述圆盘干燥机(4)与污泥焚烧炉(7)通过螺旋给料机(14)连通。
说明书
一种市政污水能源化处理系统
技术领域
本实用新型属于环保领域，涉及一种市政污水能源化处理系统。
背景技术
目前，城市生活污水日益增多，污水中还有大量干固体，污水处理厂和污泥处置中心的运营压力日渐增大。根据《城镇污水处理厂污泥处置分类》(GB/T23484-2009)，常见的污泥处置方式包括土地利用、填埋和建材利用。污泥焚烧作为污泥处置的一种方式，其污泥减量化、稳定化十分彻底，焚烧后灰渣仅是原污泥干固体的7.5%，无论是作为建材予以利用或是填埋，都可以安全、稳定的消纳，因此污泥焚烧既是污泥处理的过程，有代表了一种污泥处置方式。
现有对污泥处理的专利技术主要为以下几种：1、对污泥干化的研究(《污泥烘干机》申请号：201610026803.3和《污泥脱水系统》申请号：201510578425.5)。2、对污泥处理的研究(《污泥的预处理》申请号：201280032743.6)。3、对污泥输送系统的研究(《污泥运输系统》申请号：201810720611.1)。4、对污泥焚烧的研究(《污泥焚烧设备》申请号：201610387582.2)。5、对污泥沼气的应用研究(《沼气池污泥利用技术》申请号：201110175413.X)。6、对污泥转化为肥料的研究(《一种污泥利用系统》申请号：201720622363.8)。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种市政污水能源化处理系统，将市政污水自身化学能转化成热能、电能，实现污水处理的同时兼顾污水的能源化利用。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
一种市政污水能源化处理系统，包括依次连通的湿污泥仓、圆盘干燥机、污泥焚烧炉和灰渣成型设备，湿污泥仓的排气口连通有第一燃气发电机组，该第一燃气发电机组的排气口与圆盘干燥机的第一载气进口连通，所述圆盘干燥机的第一载气出口连通有烟气净化系统;所述污泥焚烧炉的烟气出口与圆盘干燥机的第一载气进口连通，所述第一载气进口与第一载气出口连通。
如此，湿污泥仓内贮存的污水发酵，产生沼气，固含量降低，第一燃气发电机组可利用该沼气发电，所发电力可上网销售，第一燃气发电机组发电产生的高温烟气通过第一载气进口进入圆盘干燥机内，对污水进行干燥处理，干燥后获得含水率约为30wt%的污泥，随后污泥进入污泥焚烧炉焚烧，产生的高温烟气送入圆盘干燥机用作一路热源，焚烧产生的灰渣可通过灰渣成型设备制成具有一定形状的块体进行下一步处理，或者制成建材，实现资源化利用。整个系统，污水干燥过程主要利用污水自身化学能转化所得热能，还可发电，烟气余热利用率高，在实现污水处理的同时实现了污水的能源化利用。
可选地，所述圆盘干燥机可采用专利CN107601808A所述的圆盘干燥机。
进一步地，还包括离心脱水机，所述离心脱水机的出水口与湿污泥仓的进水口连通。如此，待处理的市政污水可通过离心脱水机脱水后输送至湿污泥仓，污水中含水率可从98.5wt%降低至80wt%左右，提高污水中污泥浓度，有利于湿污泥仓内沼气的产生。
进一步地，所述湿污泥仓的出料口与圆盘干燥机的进料口之间设有连续给料机构，所述连续给料机构包括依次连通的正压给料机和污泥泵，以实现向圆盘干燥机连续喂料。可选地，所述正压给料机为正压螺旋给料机。
进一步地，所述湿污泥仓主要由碳钢制成，湿污泥仓由仓体、液压站等部分组成，矩形大口径出料口位于仓体底部。仓体内可配套液压移动滑架防止污泥起拱、板结等现象的发生;仓体内配备料位显示器，以监控仓体内情况，并具备事故报警和系统紧急停功能。
优选地，湿污泥仓内设有沼气收集装置，以收集产生的沼气并送至第一燃气发电机组发电。
进一步地，还包括第二燃气发电机组，所述第二燃气发电机组的排气口与圆盘干燥机的第一载气进口连通。
进一步地，可选地，所述圆盘干燥机内设有用于供热的第一载气通道和第二载气通道，所述第一载气通道和第二载气通道并列设置，所述第二载气通道的第二载气进口连通有燃气蒸汽锅炉，所述第二载气通道的第二载气出口连通有冷凝水回收装置，所述污泥焚烧炉内设有蒸汽炉，所述冷凝水回收装置的出水口与蒸汽炉连通，所述蒸汽炉的出气口连通有蒸汽发电机组。如此，圆盘干燥机为蒸汽/烟气双热源式，冷凝水回收装置获得的冷凝水温度可达90℃左右，可送入蒸汽炉，产生高温蒸汽用作发电能源，实现能源的高效利用。当第一燃气发电机组及污泥焚烧炉提供的高温烟气不足以满足污泥烘干所需的热量时，可开启燃气蒸汽锅炉，提供蒸汽热源，作为外加能源，辅助烘干。
进一步地，所述圆盘干燥机与污泥焚烧炉通过螺旋给料机连通。
污泥灰渣中含有大量的灰分、铝、铁等成分，可作为应用于制砖、水泥、陶粒、活性炭、熔融轻质材料以及生化纤维板的制作，干污泥在焚烧炉焚烧之后残余的灰渣通过灰渣成型设备，制作成相关建材。
更进一步，污水处理厂一般位于远离城市的用电非密集区，单独建设输电系统成本较高，在第一燃气发电机组发电量不能满足污水厂用电需求时，可以设置小型天然气分布式能源系统，即采用第二燃气发电机组发电上网，发电后的高温烟气进入圆盘干燥机提供一路干燥热源。
本实用新型中，燃气发电机组和蒸汽发电机组可采用相应常规现有结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、变废为宝，利用湿污泥沼气发电和干污泥焚烧发电，将无用的污泥转化为高品质电能，缓解城市电力供应压力。
2、实现了污泥的能源梯级利用，湿污泥沼气发电和干污泥焚烧发电后余热用作污泥烘干热源，且将干污泥焚烧后的灰渣制作成了建材，将污泥能源资源吃尽榨干。
3、有效缓解了城市生活污泥消纳问题，实现了污泥减量化、可利用化，为国家节能减排做出了贡献。