CN101885574A - 市政污泥热氧化处理成套装备 - Google Patents

Abstract

一种市政污泥热氧化处理成套装备，按照污泥处理流程顺序，本装备包括污泥干燥器、污泥传送器、污泥燃烧器、钢球加热器、钢球传送器、混合气体冷凝吸收器，其中污泥干燥器的下部有筛分器，上部接钢球传送器，所述筛分器的干污泥出口通过污泥传送器将干污泥收集到干污泥储箱，再连到污泥燃烧器，污泥燃烧器上部与钢球加热器和钢球传送器的热气体入口连通，气体出口连接到混合气体冷凝吸收器的气体入口。本发明运用多项先进的技术手段和专利设备，将污泥充分就地分解、焚烧，处理过程高效、环保、经济、操作简单、占地面积小、适用性强。

Description

市政污泥热氧化处理成套装备

技术领域

本发明涉及环保设备，具体说是一种市政污泥热氧化处理成套装备。

背景技术

众所周知，在全球范围内污水处理所产生的大量污泥处理难的现实问题是非常普遍的，城市污泥是指城市污水处理厂在处理污水过程中产生的沉淀物质，工业污水处理过程中也会产生泥渣，由于不同行业产生的污水性质不同，因而污泥成分也不一样，按行业分主要有化工污泥、印染污泥、制革污泥、造纸污泥、金属表面处理污泥等。这些污泥成分复杂，绝大部分属于危险废物。我国的污泥处理近几年才刚刚起步，大部分地方污水处理的伴生产品污泥没有得到充分有效的控制，多数污水处理厂只是将污泥送往垃圾场填埋或直接暴露在旷野中，不仅造成二次污染，而且危及当代及后代人的身体健康。这种污泥含水量高、易腐烂，有强烈的臭味，并且含有寄生虫卵、病原微生物及重金属，如不加以妥善处理，任意排放，将会造成二次污染。污泥中含有大量病原菌、寄生虫(卵)以及铬、汞等重金属和多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。污泥的任意倾倒、堆放、填埋，造成了严重的后果。污泥和垃圾的任意倾倒，不仅造成视觉污染，而且为其他有害生物的滋生提供了场所；污泥堆放在露天散发出臭气和异味，日晒风刮，污染物颗粒会造成大气污染；经水浸泡、溶解，污染物伴随污水流入河道，会污染地表水；直接填埋，特别是将列入危险废物的污泥填埋，污染地下水。

世界各国都针对这一难题开展了大量的工作：瑞士采用收集污泥集中处理的方式，应用专用装备解决了污泥焚烧处理问题，但集中收集过程还是存在装载、运输带来的运输车辆需要石油所产生的废气排放问题。

欧洲其他国家如法国就采用了多套处理污泥的方法：有的是将污泥经过热净化(加热或堆肥)或化学净化(用生石灰)再施肥到农田中；有的先将污泥晒干，然后在施肥到农田中；有的将污泥晒干后焚烧或直接焚烧；还有的先用生石灰处理污泥，然后密封储藏。但是所有的这些方法都是将污泥从产地收集到处理地，从而增加了运输过程中汽车尾气的排放量，产生温室效应且提高了成本。常规污泥干燥热处理有两种方式：1)经过焚烧加热干燥。2)使用生石灰加热干燥(化学方式)。但是，这两种方式都涉及到运输问题，即污泥产生地点和处理地点之间的运输，这种集中处理方式就会再次产生使用石油后的二氧化碳气体排放。所以为水处理厂污泥就地处理找到一个又环保又经济的解决方式就显得十分重要。

关于污泥就地焚烧分解处理的资料和文献很少，所知只有少数几个很大的污水处理站有污泥焚烧设施，一般采用的技术手段是混合垃圾焚烧。如我们知道的法国专利NO.FR 0311957使用的是钢球和污泥的热氧化交换技术，热氧化的温度介于350℃至395℃之间，没有达到充分分解所需要的850℃高温，也不能满足一公斤的污泥和三十公斤的钢球混合所需在145℃至165℃之间的交换处理温度的要求。这也不能满足获取热空气喷射燃烧时所需要的易燃干燥物质充分燃烧的温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够将污泥就地充分焚烧、分解，且节约能源、经济、环保的市政污泥热氧化处理成套装备。

所述市政污泥热氧化处理成套装备，按照污泥处理流程顺序，本装备包括如下设备：污泥储箱、污泥喷射器、污泥干燥器、污泥传送器、干污泥储箱、污泥燃烧器、钢球加热器、钢球传送器、混合气体冷凝吸收器，其中污泥储箱通过污泥泵与污泥喷射器入口连接，污泥喷射器的喷射口连到污泥干燥器，污泥干燥器的下部有筛分器，上部接钢球传送器，所述筛分器的干污泥出口通过污泥传送器将干污泥收集到干污泥储箱，干污泥储箱的出口连到污泥燃烧器，污泥燃烧器上部与钢球加热器和钢球传送器的热气体入口连通，钢球加热器和钢球传送器的热气体出口连接到混合气体冷凝吸收器的气体入口，混合气体冷凝吸收器上部设有回吸气体装置，回吸气体装置输出管道连到污泥干燥器。

所述筛分器还有一个钢球出口，所述钢球出口与钢球传送器下部的钢球入口相接。

所述干污泥储箱的出口还连接有鼓风机。

所述污泥燃烧器设有回风装置，回风装置将污泥燃烧器的燃烧室与污泥燃烧器的预热室连通。

所述混合气体冷凝吸收器的污水排放口通过管道与污水处理厂的循环水装置连通。

本发明运用多项先进的技术手段和专利设备，将污泥充分就地分解、焚烧，处理过程高效、环保，从环保、经济、工艺、应用上来说有以下优势：

1、环保、减排：把污泥干燥成干粉后燃烧，在几秒钟就能产生上千度的高温，能将城市污泥的有害物质完全消灭干净，特别使其中的氯很少产生二恶英。即使有少量的二恶英，通过油过虑吸收，或在二次燃烧中通过上千度的高温燃烧掉。所以排放出的气体有害物质极少。

污泥含有大量的硫化氢、胺类物质，臭气冲天。但在这种密闭的装置中烘烤，臭气通过鼓风机送入燃烧室，高温燃烧掉。臭气不会泄漏，不会污染环境；污泥燃烧后的灰，还可用来制作砖或水泥。

2、节约能源：采用污泥干粉燃烧产生的高温，将污泥烤成干粉，使污泥成为燃烧值很高的燃料，并在本***中将燃烧热能循环利用。这一循环的过程节约了大量能源。

3、工艺先进：①、.采用喷粉鼓风燃烧，使污泥干粉可以完全燃烧。②、利用烟气的余热加热助燃的空气，有利于污泥干粉完全燃烧。③、采用钢球换热，把污泥干燥成干粉状，提高污泥的燃烧效率。

4、操作简单，自动化程度高：整个过程自动控制，只要按一下启、停按钮即可。

5、集成度高、占地少、适用性强：这种污泥燃烧装置由于集成度高、占地少，完全可以安装在污水厂，污水厂产生的污泥就近处理，减少运输费用。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中：1-污泥储箱，2-污泥干燥器，3-钢球加热器，4-钢球传送器，5-干污泥储箱，6-污泥燃烧器，7-混合气体冷凝吸收器，8-循环水装置，9-污泥喷射器，10-筛分器，11-污泥传送器，12-回风装置，13-回吸气体装置，14-钢球出口，15-钢球入口，16-鼓风机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：如图1中所示市政污泥热氧化处理成套装备，其特征是：按照污泥处理流程顺序，本装备包括如下设备：污泥储箱1、污泥喷射器9、污泥干燥器2、污泥传送器11、干污泥储箱5、污泥燃烧器6、钢球加热器3、钢球传送器4、混合气体冷凝吸收器7，其中污泥储箱1通过污泥泵与污泥喷射器9入口连接，污泥喷射器9的喷射口连到污泥干燥器2，污泥干燥器2的下部有筛分器10，上部接钢球传送器4，所述筛分器10的干污泥出口通过污泥传送器11将干污泥收集到干污泥储箱5，干污泥储箱5的出口连到污泥燃烧器6，污泥燃烧器6上部与钢球加热器3和钢球传送器4的热气体入口连通，钢球加热器3和钢球传送器4的热气体出口连接到混合气体冷凝吸收器7的气体入口，混合气体冷凝吸收器7上部设有回吸气体装置13，回吸气体装置13输出管道连到污泥干燥器2。

所述筛分器10还有一个钢球出口14，所述钢球出口14与钢球传送器4下部的钢球入口15相接。筛分器10、钢球传送器4、钢球加热器3和污泥干燥器2构成钢球换热***，钢球换热***的热源使用污泥焚烧器对污泥高温焚烧所产生的热量。由于使用钢球与换热物直接接触，一方面省去了传递介质，使换热器结构得到简化，成本得以降低，另一方面极大程度提高换热接触面积，减少热量传递过程中的能量损耗，并且能与反应器、冷凝器相结合，利用反应器产生的热气体直接或者间接与钢球及反应物进行热交换，形成流动式、循环式的热交换体系，达到高效、节能、环保的目的。设备制造简单，钢球清洗、更换容易，易操作，投入产出率高。利用反应或热交换的余热或反应产生的热废气的热能，达到资源的再利用，并回收利用热废气，减少温室气体排放。本发明使用的钢球换热***已申请专利，专利名称：钢球换热***，申请号为：CN 2009100608105。

所述干污泥储箱5的出口还连接有鼓风机16。通过鼓风机16与一定比例的空气混合，将干污泥输送到污泥燃烧器6，进入燃烧室，高温瞬间燃烧。

所述污泥燃烧器6设有回风装置12，回风装置12将污泥燃烧器6的燃烧室与污泥燃烧器6的预热室连通。通过收集燃烧后的烟气在炉体内预热后，再将预热的粉状干污泥进入燃烧室燃烧，使之充分燃烧完全，降低有害物质的排放。本发明使用的污泥燃烧器6采用悬封、涡流结构，利用反应物的回旋与气体物质形成对流，减少噪声、辐射等污染，安全、可靠，操作简单，制造成本及运行成本都极低，投入产出率高。燃烧器装置已申请专利，专利名称：涡流焚烧炉，专利申请号为：CN 2009100608092。

所述混合气体冷凝吸收器7的污水排放口通过管道与污水处理厂的循环水装置8连通。混合气体冷凝吸收器7设备制造简单，便于清洗、更换过滤装置，采用双塔结构，吸收二噁英、COV等有害物质的同时，吸收排放烟气的热量，使之冷却到20-25℃，选用耐高温、非易燃有机油脂溶剂，可操作性强，高效、安全、节能、环保，本发明使用的混合气体冷凝吸收器7已申请专利，专利名称为：二噁英冷凝吸收器。

整个设备，密封良好，所有产生的气体均需通过混合气体冷凝吸收器才能排放出去，设有烟气回吸装置，能减少气体排放，使之燃烧完全，并保证排放气体达到环保标准。

本发明使污泥储箱1与污泥的排放出口可直接连接，完全可以安装在污水厂，污水厂产生的污泥就近处理，减少运输费用。

整体工作流程如下：通过污泥泵将污泥储箱1中的污泥推进到污泥喷射器9，喷射进污泥干燥器2，污泥在污泥干燥器2内与加热的钢球通过搅拌器混合均匀，通过温度与时间控制充分换热后，污泥完全干燥，再通过筛分器10将干污泥与钢球分开，干燥后的干污泥通过污泥传送器11收集到干污泥储箱5。在干污泥储箱5的出口，通过鼓风机16与一定比例的空气混合，输送到污泥燃烧器6，进入燃烧室，高温瞬间燃烧，燃烧炉接有回风装置12，通过收集燃烧后的烟气在炉体内将要焚烧的干污泥预热，温度在850度～1000度，再进入燃烧室燃烧，使之充分燃烧完全，降低有害物质的排放。燃烧后的灰烬收集起来做到有效处理。燃烧产生的热气体通过管道进入钢球加热器3，加热钢球，再将加热后的钢球通过钢球传送器4进入污泥干燥器2，污泥干燥器2的出口是筛分器10，筛分器10将换热后的钢球和干污泥分开，钢球进入钢球传送器4循环加热，干污泥进入污泥传送器11，形成循环式、流动式换热。换热后的气体再进入混合气体冷凝吸收器7，通过水洗吸收冷却到20-25℃，再通过高效有机油吸收，过滤有害物质，最后通过烟囱向大气排放。混合气体冷凝吸收器7接有回吸气体装置13，当气体排放过量时，通过鼓风机16回吸，再进入污泥燃烧器6的燃烧室燃烧，达到减少排放、安全排放的目的。

Claims (5)

1.一种市政污泥热氧化处理成套装备，其特征是：按照污泥处理流程顺序，本装备包括如下设备：污泥储箱(1)、污泥喷射器(9)、污泥干燥器(2)、污泥传送器(11)、干污泥储箱(5)、污泥燃烧器(6)、钢球加热器(3)、钢球传送器(4)、混合气体冷凝吸收器(7)，其中污泥储箱(1)通过污泥泵与污泥喷射器(9)入口连接，污泥喷射器(9)的喷射口连到污泥干燥器(2)，污泥干燥器(2)的下部有筛分器(10)，上部接钢球传送器(4)，所述筛分器(10)的干污泥出口通过污泥传送器(11)将干污泥收集到干污泥储箱(5)，干污泥储箱(5)的出口连到污泥燃烧器(6)，污泥燃烧器(6)上部与钢球加热器(3)和钢球传送器(4)的热气体入口连通，钢球加热器(3)和钢球传送器(4)的热气体出口连接到混合气体冷凝吸收器(7)的气体入口，混合气体冷凝吸收器(7)上部设有回吸气体装置(13)，回吸气体装置(13)输出管道连到污泥干燥器(2)。

2.根据权利要求1所述的市政污泥热氧化处理成套装备，其特征是：所述筛分器(10)还有一个钢球出口(14)，所述钢球出口(14)与钢球传送器(4)下部的钢球入口(15)相接。

3.根据权利要求1所述的市政污泥热氧化处理成套装备，其特征是：所述干污泥储箱(5)的出口还连接有鼓风机(16)。

4.根据权利要求1所述的市政污泥热氧化处理成套装备，其特征是：所述污泥燃烧器(6)设有回风装置(12)，回风装置(12)将污泥燃烧器(6)的燃烧室与污泥燃烧器(6)的预热室连通。

5.根据权利要求1所述的市政污泥热氧化处理成套装备，其特征是：所述混合气体冷凝吸收器(7)的污水排放口通过管道与污水处理厂的循环水装置(8)连通。

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