申請(qǐng)日2017.09.26
公開(公告)日2017.12.29
IPC分類號(hào)C02F11/12; F23G7/00
摘要
一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)，其特征在于它包括：污泥干化系統(tǒng)和污泥摻混焚燒系統(tǒng);所述污泥干化系統(tǒng)包括給料裝置(1)、污泥干化裝置(2)、太陽能蒸汽發(fā)生裝置(3)、冷卻水循環(huán)裝置(4)、冷凝水收集裝置(5)、給風(fēng)機(jī)(7);所述污泥摻混焚燒系統(tǒng)包括干料倉(cāng)(6)、干化污泥傳送裝置(8)、送風(fēng)機(jī)(9)、煤倉(cāng)(10)、燃料污泥摻混裝置(11)、鍋爐(12)、空氣預(yù)熱器(13)。本發(fā)明利用來自太陽能輻射的熱量產(chǎn)生蒸汽用于污泥干化，并實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化處理，在不污染環(huán)境的前提下充分利用潛在能量，“變廢為寶”，解決了目前城市中存在的污泥處理難題，開辟了一條廢物循環(huán)利用的有效途徑。
權(quán)利要求書
1.一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)，其特征在于它包括：污泥干化系統(tǒng)和污泥摻混焚燒系統(tǒng);所述污泥干化系統(tǒng)包括給料裝置(1)、污泥干化裝置(2)、太陽能蒸汽發(fā)生裝置(3)、冷卻水循環(huán)裝置(4)、冷凝水收集裝置(5)、給風(fēng)機(jī)(7);所述污泥摻混焚燒系統(tǒng)包括干料倉(cāng)(6)、干化污泥傳送裝置(8)、送風(fēng)機(jī)(9)、煤倉(cāng)(10)、燃料污泥摻混裝置(11)、鍋爐(12)、空氣預(yù)熱器(13);所述給料裝置(1)與污泥干化裝置(2)之間設(shè)置有進(jìn)料輸送機(jī);所述太陽能蒸汽發(fā)生裝置(3)加熱水產(chǎn)生蒸氣通過泵和管道送入污泥干化裝置(2)對(duì)污泥進(jìn)行加熱，給風(fēng)機(jī)(7)向污泥干化裝置(2)中送入干化用干空氣;所述污泥干化裝置(2)加熱過程中產(chǎn)生的濕尾氣通過管道送入冷卻水循環(huán)裝置(4)降溫除濕后變?yōu)楦晌矚�，再�?jīng)送風(fēng)機(jī)(9)送入空氣預(yù)熱器(13)加熱，最終送入鍋爐(12)中作為燃燒助燃風(fēng);污泥干化裝置(2)的污泥出口通過管道送入干料倉(cāng)(6)，再經(jīng)干化污泥傳送裝置(8)送入燃料污泥摻混裝置(11)中與煤倉(cāng)(10)送來的燃料煤滲混后送入鍋爐(12)中進(jìn)行燃燒后煙氣余熱回收和除塵排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能蒸汽發(fā)生裝置(3)由多個(gè)槽型拋物面聚光集熱器串聯(lián)排列和特殊管道組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)，其特征在于所述給料裝置(1)、污泥干化裝置(2)、冷卻水循環(huán)裝置(4)、冷凝水收集裝置(5)、污泥摻混焚燒系統(tǒng)包括干料倉(cāng)(6)均為封閉式結(jié)構(gòu)，以防止污泥臭氣外泄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)，其特征在于所述冷卻水循環(huán)裝置(4)的底部設(shè)置有排水口，排水口通過管道與冷凝水收集裝置(5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)，其特征在于所述污泥干化裝置(2)中排出的冷凝水通過管路返回太陽能蒸汽發(fā)生裝置(3)循環(huán)利用。
說明書
一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污泥處理技術(shù)，尤其是一種污泥焚燒裝置，具體地說是一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，城市工業(yè)污水與生活污水排放量日益增多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年全國(guó)的污水排放量達(dá)到850億噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)境容量。其中，污泥是污水處理過程中的產(chǎn)物之一，城市污水處理過程中產(chǎn)生的機(jī)械脫水污泥含水率一般在80%左右，體積較大。這些污泥中含有大量的氮、磷等有機(jī)養(yǎng)分，但同時(shí)也含有大量的細(xì)菌微生物、重金屬和持久性有機(jī)污染物等有毒物質(zhì)，如果不進(jìn)行有效處理處置，會(huì)對(duì)生態(tài)和環(huán)境造成嚴(yán)重危害，甚至還會(huì)引起傳染性疾病。因此，如何妥善、科學(xué)處理污泥，實(shí)現(xiàn)市政污泥無害化、減量化、資源化處理已經(jīng)成為當(dāng)前亟待解決的問題。
目前污泥的處置方法主要有衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒三種方式。衛(wèi)生填埋是傳統(tǒng)的污泥處理方法，由于占據(jù)大量土地和產(chǎn)生二次污染，世界各國(guó)已逐步減少污泥填埋的比例。土地利用是指將污泥使用在土壤中以改善土壤條件或提高其肥力，但污泥中含有有毒有害物，污泥土地利用會(huì)對(duì)環(huán)境造成潛在的污染威脅。污泥焚燒是近年來應(yīng)用較廣泛的處置方式，其優(yōu)點(diǎn)在于減容效果明顯，并且通過焚燒可徹底處理掉污泥中的大部分有機(jī)物和微生物，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響相對(duì)易于控制。
污泥干化焚燒工藝是指將脫水污泥進(jìn)一步進(jìn)行干化處理后焚燒。干化焚燒工藝能消滅病原體、固化重金屬、減少排量，是最徹底的處理方法，經(jīng)過長(zhǎng)期大量的實(shí)際運(yùn)用和優(yōu)化，污泥焚燒已經(jīng)體現(xiàn)出了在污泥處置中的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方面的優(yōu)勢(shì)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地資源的日益稀缺，焚燒必將成為國(guó)內(nèi)污泥處置中的主要手段之一，是未來大型污水處理和土地緊缺的城市污泥處置的主要處理方法。
污泥經(jīng)過機(jī)械脫水，含水率一般在80%左右，降低污泥的含水率和減少污泥的體積，是污泥處理的關(guān)鍵。污泥中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，具有燃料價(jià)值。根據(jù)相關(guān)分析，我國(guó)污泥的平均熱值在1500~2500Kcal/kg之間。利用污泥干化焚燒處理工藝，是實(shí)現(xiàn)污泥高效、安全、經(jīng)濟(jì)利用的有效的方法。
太陽能利用主要是利用太陽的熱輻射，我國(guó)的太陽能資源非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，全年照射到我國(guó)的太陽能相當(dāng)于全年所有常規(guī)能源所提供能量的2000多倍。太陽能熱利用按照使用溫度大致可以分為三種：低溫?zé)崂?90℃以下)、中溫?zé)崂?90~130℃)以及高溫?zé)崂?130℃以上)。利用高溫?zé)崽柲茏鳛闊嵩粗苯赢a(chǎn)生高溫蒸汽，目前已經(jīng)是一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)，將高溫蒸汽用與污泥干化，不需要額外利用加熱介質(zhì)，是一種具有良好前景的污泥干化方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)污泥干化需要消耗大量能源的問題，設(shè)計(jì)一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)，它通過使用清潔能源、低耗能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)污泥的無害化、減量化和資源化處理。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統(tǒng)，其特征在于它包括：污泥干化系統(tǒng)和污泥摻混焚燒系統(tǒng);所述污泥干化系統(tǒng)包括給料裝置1、污泥干化裝置2、太陽能蒸汽發(fā)生裝置3、冷卻水循環(huán)裝置4、冷凝水收集裝置5、給風(fēng)機(jī)7;所述污泥摻混焚燒系統(tǒng)包括干料倉(cāng)6、干化污泥傳送裝置8、送風(fēng)機(jī)9、煤倉(cāng)10、燃料污泥摻混裝置11、鍋爐12、空氣預(yù)熱器13;所述給料裝置1與污泥干化裝置2之間設(shè)置有進(jìn)料輸送機(jī);所述太陽能蒸汽發(fā)生裝置3加熱水產(chǎn)生蒸氣通過泵和管道送入污泥干化裝置2對(duì)污泥進(jìn)行加熱，給風(fēng)機(jī)7同時(shí)向污泥干化裝置2中送入干化用干空氣;所述污泥干化裝置2加熱過程中產(chǎn)生的濕尾氣通過管道送入冷卻水循環(huán)裝置4降溫除濕后變?yōu)楦晌矚�，再�?jīng)送風(fēng)機(jī)9送入空氣預(yù)熱器13加熱，最終送入鍋爐12中作為燃燒助燃空氣;污泥干化裝置2的污泥出口通過管道送入干料倉(cāng)6，再經(jīng)干化污泥傳送裝置8送入燃料污泥摻混裝置11中與煤倉(cāng)10送來的燃料煤滲混后送入鍋爐12中進(jìn)行燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)余熱回收和除塵后排放。
所述太陽能蒸汽發(fā)生裝置3由多個(gè)槽型拋物面聚光集熱器串聯(lián)排列和特殊管件組成。
所述給料裝置1、污泥干化裝置2、冷卻水循環(huán)裝置4、冷凝水收集裝置5、污泥摻混焚燒系統(tǒng)包括干料倉(cāng)6均為封閉式結(jié)構(gòu)，以防止污泥臭氣外泄。
所述冷卻水循環(huán)裝置4的底部設(shè)置有排水口，排水口通過管道與冷凝水收集裝置5連接。
污泥干化裝置2中排出的冷凝水通過管路返回太陽能蒸汽發(fā)生裝置3循環(huán)利用
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明利用來自太陽能輻射的熱量產(chǎn)生蒸汽用于污泥干化，并實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化處理，在不污染環(huán)境的前提下充分利用潛在能量，“變廢為寶”，解決了目前城市中存在的污泥處理難題，開辟了一條廢物循環(huán)利用的有效途徑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)利用太陽能熱量進(jìn)行污泥干化，不需要增加其他熱源，節(jié)能減排;2)干化污泥的空氣采用閉式循環(huán)，無臭氣外泄;3)通過冷卻水循環(huán)裝置回收污泥干燥后濕空氣中含有的水分，既可以減少燃燒后產(chǎn)生的煙氣量，又可以回收部分水分，此系統(tǒng)非常適合我國(guó)水資源匱乏的地區(qū)。
