申请日2018.01.17
公开(公告)日2018.12.04
IPC分类号C02F11/12; C02F11/10; C10J3/66; C10J3/72
摘要
本实用新型公开了一种污泥资源化处理系统，包括污泥脱水系统、污泥干化系统、污泥干馏系统、污泥气化系统和燃烧器，燃烧器用于为污泥干馏系统和污泥干化系统提供热源，污泥干馏系统具有第一热气加热装置和干馏气出口，污泥气化系统具有第二热气加热装置和气化气出口，干馏气出口和气化气出口通过管道连接燃烧器的燃气进口，燃烧器的高温烟气出口与第一热气加热装置以及第二热气加热装置三者依次连通，污泥干化系统通过第一排放管道连接冷凝装置，冷凝装置通过第二排放管道连接尾气净化系统，冷凝装置用于将水蒸气转化为冷凝水，其上具有排出冷凝水的排水口。采用该系统能够实现污泥的减量化、稳定化、无害化与资源化。
权利要求书
1.一种污泥资源化处理系统，其特征在于，包括污泥脱水系统(1)、污泥干化系统(2)、污泥干馏系统(3)、污泥气化系统(4)和燃烧器(5)，所述污泥脱水系统(1)用于对污泥脱水，所述污泥干化系统(2)用于对脱水后的污泥进行干化，所述污泥干馏系统(3)用于对干化后的污泥进行热解，所述污泥气化系统(4)用于对干馏后的污泥进行气化，所述燃烧器(5)用于为所述污泥干馏系统(3)和所述污泥干化系统(2)提供热源，所述污泥干馏系统(3)具有用于加热污泥的第一热气加热装置和排出干馏气的干馏气出口(30)，所述污泥气化系统(4)具有加热污泥的第二热气加热装置和排出气化气的气化气出口，所述干馏气出口(30)和所述气化气出口通过管道连接所述燃烧器(5)的燃气进口，所述燃烧器(5)的高温烟气出口与所述第一热气加热装置以及所述第二热气加热装置三者依次连通，所述污泥干化系统(2)通过第一排放管道(27)连接冷凝装置(6)，冷凝装置(6)通过第二排放管道(28)连接尾气净化系统(9)，所述冷凝装置(6)用于将水蒸气转化为冷凝水，其上具有排出冷凝水的排水口。
2.根据权利要求1所述的污泥资源化处理系统，其特征在于，所述污泥干馏系统(3)包括设置在第一支撑架(31)上的第一卧式炉体(32)、设于所述第一卧式炉体(32)外部的第一保温层(33)、穿设于所述第一卧式炉体(32)内且平行于所述第一卧式炉体(32)中轴线设置的第一偏心内轴(34)、固定在所述第一偏心内轴(34)上的第一推送叶片(35)、设于所述第一卧式炉体(32)外部的用于驱动所述第一偏心内轴(34)旋转的第一电机驱动装置、用于调节所述第一卧式炉体(32)倾斜角度的第一液压调节系统(36)以及用于加热第一卧式炉体(32)内污泥的所述第一热气加热装置，所述第一热气加热装置包括设于所述第一卧式炉体(32)内侧的热气加热腔A(37)，所述干馏气出口(30)设于所述第一卧式炉体(32)后端，在所述第一卧式炉体(32)的前端上部设有第一污泥进口(321)，在所述第一卧式炉体(32)的后端下部设有第一污泥出口(322)，所述热气加热腔A(37)的第一热气进口与所述燃烧器(5)的高温烟气出口连通，所述热气加热腔A(37)的第一热气出口与所述第二热气加热装置连通，所述第一热气进口和所述第一热气出口分别设于所述热气加热腔A(37)的前后两端。
3.根据权利要求2所述的污泥资源化处理系统，其特征在于，所述第一热气加热装置还包括热气加热腔B(341)，所述第一偏心内轴(34)为具有所述热气加热腔B(341)的空心管状结构，所述热气加热腔B(341)的第二热气进口与所述燃烧器(5)的高温烟气出口连通，所述热气加热腔B(341)的第二热气出口与所述第二热气加热装置连通，所述第二热气进口和所述第二热气出口分别设于所述热气加热腔B(341)的前后两端。
4.根据权利要求2所述的污泥资源化处理系统，其特征在于，所述第一液压调节系统(36)控制所述第一卧式炉体(32)的倾斜角度在2.5～10°范围内可调。
5.根据权利要求2或3或4所述的污泥资源化处理系统，其特征在于，所述第一电机驱动装置包括第一电机(7)、第一减速机(71)和第一变频器(72)，所述第一变频器(72)与所述第一电机(7)电连接，所述第一电机(7)经所述第一减速机(71)与所述第一偏心内轴(34)的前端连接。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的污泥资源化处理系统，其特征在于，所述污泥干化系统(2)包括设置在第二支撑架(21)上的第二卧式炉体(22)、设于所述第二卧式炉体(22)外部的第二保温层(23)、穿设于所述第二卧式炉体(22)内且平行于所述第二卧式炉体(22)中轴线设置的第二偏心内轴(24)、固定在所述第二偏心内轴(24)上的第二推送叶片(25)、设于所述第二卧式炉体(22)外部的用于驱动所述第二偏心内轴(24)旋转的第二电机驱动装置、用于调节所述第二卧式炉体(22)倾斜角度的第二液压调节系统(26)以及用于加热所述第二卧式炉体(22)内污泥的所述第二热气加热装置，所述第一排放管道(27)与所述第二卧式炉体(22)的内腔连通，在所述第二卧式炉体(22)的前端上部设有第二污泥进口(221)，在所述第二卧式炉体(22)的后端下部设有第二污泥出口(222)，所述第二热气加热装置为设于所述第二卧式炉体(22)内前端下部的高温烟气喷嘴(29)，所述高温烟气喷嘴(29)向后上方倾斜设置。
7.根据权利要求6所述的污泥资源化处理系统，其特征在于，所述第二电机驱动装置包括第二电机(8)、第二减速机(81)和第二变频器(82)，所述第二变频器(82)与所述第二电机(8)电连接，所述第二电机(8)经所述第二减速机(81)与所述第二偏心内轴(24)的前端连接。
8.根据权利要求6所述的污泥资源化处理系统，其特征在于，所述第二液压调节系统(26)控制所述第二卧式炉体(22)的倾斜角度在2.5～10°范围内可调。
说明书
一种污泥资源化处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种污泥碳化处置与综合利用系统，适用于污泥的深度处理，以实现污泥的减量化、稳定化、无害化与资源化。
背景技术
近年来，我国污水处理事业获得了极大发展，使得我国水环境获得了极大改善。但水处理厂和污水处理量的急剧增加，导致污水处理厂在污水处理过程中产生的污水污泥的总量也急剧攀升，从而成为我国新的环境污染威胁源。
据统计，我国城镇污水处理厂污水污泥处置应用的主要方法为农业利用、陆地填埋、其它处置(包括焚烧)，用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20%～50%，远远低于发达国家70%的水平。但是，污泥农业利用会导致土壤重金属浓度增加，并间接进入大气和水体环境，从而威胁人类健康;污泥填埋会占用大量的土地资源，且会造成潜在的环境危害;而污泥焚烧处理几乎能够全部除去多种有害物质，但是焚烧污泥需要大量的热源，热量又大都没有被回收利用，成本很高，投资也很大，而且焚烧过程中还伴有严重的空气污染。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种结构合理的污泥资源化处理系统，采用该系统能够实现污泥的减量化、稳定化、无害化与资源化。
实现本实用新型目的的技术方案是：
一种污泥资源化处理系统，包括污泥脱水系统、污泥干化系统、污泥干馏系统、污泥气化系统和燃烧器，所述污泥脱水系统用于对污泥脱水，所述污泥干化系统用于对脱水后的污泥进行干化，所述污泥干馏系统用于对干化后的污泥进行热解，所述污泥气化系统用于对干馏后的污泥进行气化，所述燃烧器用于为所述污泥干馏系统和所述污泥干化系统提供热源，所述污泥干馏系统具有用于加热污泥的第一热气加热装置和排出干馏气的干馏气出口，所述污泥气化系统具有加热污泥的第二热气加热装置和排出气化气的气化气出口，所述干馏气出口和所述气化气出口通过管道连接所述燃烧器的燃气进口，所述燃烧器的高温烟气出口与所述第一热气加热装置以及所述第二热气加热装置三者依次连通，所述污泥干化系统通过第一排放管道连接冷凝装置，冷凝装置通过第二排放管道连接尾气净化系统，所述冷凝装置用于将水蒸气转化为冷凝水，其上具有排出冷凝水的排水口。
上述技术方案中，所述污泥干馏系统包括设置在第一支撑架上的第一卧式炉体、设于所述第一卧式炉体外部的第一保温层、穿设于所述第一卧式炉体内且平行于所述第一卧式炉体中轴线设置的第一偏心内轴、固定在所述第一偏心内轴上的第一推送叶片、设于所述第一卧式炉体外部的用于驱动所述第一偏心内轴旋转的第一电机驱动装置、用于调节所述第一卧式炉体倾斜角度的第一液压调节系统以及用于加热第一卧式炉体内污泥的所述第一热气加热装置，所述第一热气加热装置包括设于所述第一卧式炉体内侧的热气加热腔A，所述干馏气出口设于所述第一卧式炉体后端，在所述第一卧式炉体的前端上部设有第一污泥进口，在所述第一卧式炉体的后端下部设有第一污泥出口，所述热气加热腔A的第一热气进口与所述燃烧器的高温烟气出口连通，所述热气加热腔A的第一热气出口与所述第二热气加热装置连通，所述第一热气进口和所述第一热气出口分别设于所述热气加热腔A的前后两端。
上述技术方案中，所述第一热气加热装置还包括热气加热腔B，所述第一偏心内轴为具有所述热气加热腔B的空心管状结构，所述热气加热腔B的第二热气进口与所述燃烧器的高温烟气出口连通，所述热气加热腔B的第二热气出口与所述第二热气加热装置连通，所述第二热气进口和所述第二热气出口分别设于所述热气加热腔B的前后两端。
上述技术方案中，所述第一液压调节系统控制所述第一卧式炉体的倾斜角度在2.5～10°范围内可调。
上述技术方案中，所述第一电机驱动装置包括第一电机、第一减速机和第一变频器，所述第一变频器与所述第一电机电连接，所述第一电机经所述第一减速机与所述第一偏心内轴的前端连接。
上述技术方案中，所述污泥干化系统包括设置在第二支撑架上的第二卧式炉体、设于所述第二卧式炉体外部的第二保温层、穿设于所述第二卧式炉体内且平行于所述第二卧式炉体中轴线设置的第二偏心内轴、固定在所述第二偏心内轴上的第二推送叶片、设于所述第二卧式炉体外部的用于驱动所述第二偏心内轴旋转的第二电机驱动装置、用于调节所述第二卧式炉体倾斜角度的第二液压调节系统以及用于加热所述第二卧式炉体内污泥的所述第二热气加热装置，所述第一排放管道与所述第二卧式炉体的内腔连通，在所述第二卧式炉体的前端上部设有第二污泥进口，在所述第二卧式炉体的后端下部设有第二污泥出口，所述第二热气加热装置为设于所述第二卧式炉体内前端下部的高温烟气喷嘴，所述高温烟气喷嘴向后上方倾斜设置。
上述技术方案中，所述第二电机驱动装置包括第二电机、第二减速机和第二变频器，所述第二变频器与所述第二电机电连接，所述第二电机经所述第二减速机与所述第二偏心内轴的前端连接。
上述技术方案中，所述第二液压调节系统控制所述第二卧式炉体的倾斜角度在2.5～10°范围内可调。
与现有技术相比较，本实用新型具有的优点在于：本实用新型集物料收集、物料传输、能量传导、产物利用于一体，结构设计巧妙紧凑，能源回收利用率高，实现了污泥的减量化、稳定化、无害化与资源化处理;(1)减量化效果：剩余炉渣为原污泥的5%，减量90%以上;(2)稳定化效果：原污泥有机质经干馏与气化工艺处理后转化为可利用的气和炉渣，污泥中重金属在干馏与气化过程中经过高温络合后，大部分具有较强迁移能力的酸溶态重金属和具有潜在迁移能力的可还原态和可氧化态重金属向惰性的残渣态重金属转变，从而对污泥中重金属起到稳定性的作用;(3)无害化效果：污泥干馏过程在绝氧条件下进行，无二次污染，特别是无二噁英生成;(4)资源化效果：原污泥有机质经干馏与气化工艺处理后转化为稳定可利用的气，可以清洁燃烧被用于系统加热。