專利名稱：利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了保護人類的生存環(huán)境，城市生活污水和工業(yè)廢水必須經(jīng)過污水處理廠的處理，達到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放，這樣不僅能夠使水環(huán)境不遭受污染，而且能夠使水資源再生利用。
城市污水處理系統(tǒng)包括污水處理和污泥處理兩部分，我國對城市生活污水和工業(yè)廢水的處理技術(shù)，主要采用國外的引進技術(shù)，各種水處理技術(shù)在使污水得到凈化的過程中，將污水中絕大部分污染物轉(zhuǎn)移到污泥中，這決定了污水處理廠產(chǎn)生的污泥具有數(shù)量大，且富集高濃度污染物和重金屬的特點。但是，由于國際上至今還沒有一種有效的污泥處理技術(shù)可以借鑒，因此，目前我國城市污水處理廠污泥主要采取臨時堆埋的處置方法，給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅，特別是污泥中的污水下滲，給地下水資源帶來的危害更是無法估計，而事實上城市周圍不可能有適合堆放這類污泥的空間和地點，污泥臨時堆埋而產(chǎn)生的環(huán)境二次污染問題日趨尖銳。在污泥危害日益加劇的情況下，有的地方試圖通過焚燒來達到污泥減量的目的，但污泥焚燒設(shè)備投資額高，能源消耗量大，運行費用昂貴，加上污泥在焚燒時，會給大氣環(huán)境帶來污染和焚燒后的殘渣仍需處置等原因，根據(jù)我國的國情，污泥焚燒處理在經(jīng)濟上難以承受，在技術(shù)上還不完善。更多的地方希望能將污泥作為肥料，用于農(nóng)業(yè)或綠化，但是，污泥中所含的各種重金屬限制了土壤對污泥利用的適應(yīng)性(表1)，研究表明，從廢水中去除1mg/L表1典型城市污水處理廠污泥中重金屬的含量變化

的重金屬，就會在污泥中積累10000mg/L的重金屬，它們會在土壤中富集，并通過作物的吸收進入食物鏈，最終危害到人體的健康，即使有些污泥來自生活污水，雖然重金屬含量較低，但污泥中所含的病原體和污水處理過程中添加的各種藥劑，都會給環(huán)境帶來危害。有些沿海城市或者那些擁有與海洋相通航道的城市，可能會采用污泥直接投海的處置方案，這會污染沿海水域，對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成威脅，因此，這種方法受到環(huán)境保護界和公眾的嚴(yán)厲批評，已被明令禁止。
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市人口的迅速增長，城市污水的數(shù)量在不斷地增加，與此同時人們對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，工業(yè)廢水和城市生活污水的處理率也將不斷提高，這意味著污水處理廠污泥的數(shù)量將與日俱增，因此，開辟一條對城市污泥進行無害化、減量化和資源化處理的有效途徑，已勢在必行。實踐表明污泥干化，是實現(xiàn)污水處理廠污泥無害化、減量化和資源化處理的必要過程，從污水處理廠產(chǎn)生的污泥，通過機械脫水，含水率一般在75％-85％之間，通過干化過程，如果將污泥的含水率降到20％以下，需要消耗大量的能源，使得污泥干化的成本較高，從而使污泥無害化、減量化和資源化處理難以實施。我們通過建立利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)，使污泥干化的成本降低到最低的水平，從而克服了傳統(tǒng)的污泥干化成本高，而難以實施污泥無害化、減量化和資源化處理的瓶頸問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化污泥系統(tǒng)。
該系統(tǒng)具有供熱系統(tǒng)、污泥預(yù)處理系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、污泥干化和成粒系統(tǒng)、除塵除氣系統(tǒng)；供熱系統(tǒng)具有第一引風(fēng)機，通過煙道與風(fēng)門相接，風(fēng)門分別與第一回轉(zhuǎn)烘干窯和第二回轉(zhuǎn)烘干窯相接；污泥預(yù)處理系統(tǒng)具有槽式堆泥場，在槽式堆泥場上設(shè)有翻混機；進料系統(tǒng)具有移動式壓力泵、移動式壓力泵依次與均化機、固定壓力泵、擠條機、裹粉機、第一斗帶式提升機和第一進料口相接；污泥干化和成粒系統(tǒng)具有第一回轉(zhuǎn)烘干窯、第一回轉(zhuǎn)烘干窯依次與冷卻輸送帶、切割式粉碎機、第二斗帶式提升機、第二進料口、第二回轉(zhuǎn)烘干窯、切換器、傳送帶、振動篩和回流輸送帶一端相接；回流輸送帶另一端與裹粉機相接；除塵除氣系統(tǒng)具有第一旋風(fēng)除塵器、第二旋風(fēng)除塵器，第一旋風(fēng)除塵器與第一回轉(zhuǎn)烘干窯相接，第二旋風(fēng)除塵器與第二回轉(zhuǎn)烘干窯相接，第一旋風(fēng)除塵器和第二旋風(fēng)除塵器通過第一通風(fēng)管依次與水膜除塵器、第二引風(fēng)機、第二通風(fēng)管和煙囪相接。
該發(fā)明利用熱電廠煙氣余熱干化污泥，不僅為城市污水處理廠污泥的無害化、減量化和資源化處理提供了基本條件，同時使煙氣在干化污泥的過程中，通過回轉(zhuǎn)烘干窯，溫度已降至50-80℃，經(jīng)過旋風(fēng)除塵器，進入水膜除塵器，通過引風(fēng)機，送入煙囪，一方面明顯地降低了溫度，另一方面使煙塵得到更有效的控制，最終使煙氣的排放達到國家大氣排放標(biāo)準(zhǔn)；利用熱電廠煙氣余熱干化污泥，由于采用二段式干化系統(tǒng)，即使其中一個回轉(zhuǎn)烘干窯需要檢修，另一個回轉(zhuǎn)烘干窯仍然能夠使煙氣順暢排出，因此不會影響熱電廠正常運行；本發(fā)明使污泥能在低溫條件下得到干化，從而使污泥保持了原有的熱值(即污泥作為資源可以被利用的最重要的價值)，干化后的污泥團?？梢宰鳛闊犭姀S鍋爐燃煤的輔助燃料。另外，根據(jù)試驗結(jié)果，污泥中起固結(jié)作用的混凝劑，在大于200℃時開始揮發(fā)，因此，利用鍋爐煙氣余熱干化的污泥，保證了污泥中的混凝劑不受破壞，能夠起到固結(jié)作用，從而使污泥團粒的硬度滿足燒制輕質(zhì)節(jié)能磚和生產(chǎn)水泥壓制磚的技術(shù)要求，這種污泥團粒也可以用作垃圾填埋場的覆蓋土；利用鍋爐煙氣余熱干化污泥，可以在不用消耗新能源的情況下，將污水處理廠污泥的含水率降低，并形成質(zhì)地堅硬的污泥團粒，使污泥干化和成粒過程在較低的經(jīng)濟成本下運行，從而克服了因經(jīng)濟費用高使污泥無害化、減量化和資源化處理難以付諸實際的瓶頸問題。這實際上開辟了一條廢物循環(huán)利用，以廢治廢的有效途徑，不僅能夠產(chǎn)生顯著的社會和環(huán)境效益，而且也能獲得明顯的經(jīng)濟效益，本發(fā)明已在江蘇江陰和常熟等地投入實際運用，實踐表明，采用該項技術(shù)不僅使工業(yè)和生活污水污泥得到有效的無害化和資源化處理，而且使煙氣完全達標(biāo)排放，獲得顯著的社會、環(huán)境和經(jīng)濟三重效益。


附圖是利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中第一引風(fēng)機1、煙道2、風(fēng)門3、移動式壓力泵4、均化機5、固定壓力泵6、擠條機7、裹粉機8、第一斗帶式提升機9、第一進料口10、第一回轉(zhuǎn)烘干窯11、第二回轉(zhuǎn)烘干窯12、冷輸送帶13、切割式粉碎機14、第二斗帶式提升機15、第二進料口16、切換器17、傳送帶18、振動篩19、回流輸送帶20、第一旋風(fēng)除塵器21、第二旋風(fēng)除塵器22、第一通風(fēng)管23、水膜除塵器24、第二引風(fēng)機25、第二通風(fēng)管26、污泥堆放場27、翻混機28。
具體實施例方式
利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)具有供熱系統(tǒng)、污泥預(yù)處理系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、污泥干化和成粒系統(tǒng)、除塵除氣系統(tǒng)。供熱系統(tǒng)具有第一引風(fēng)機1，將100-150℃經(jīng)過靜電除塵器的煙氣，通過煙道2，由風(fēng)門3控制煙氣量，分別送入第一回轉(zhuǎn)烘干窯11和第二回轉(zhuǎn)烘干窯12；污泥預(yù)處理系統(tǒng)具有槽式堆泥場27，在槽式堆泥場上設(shè)有翻混機28；進料系統(tǒng)具有移動式壓力泵4、移動式壓力泵依次與均化機5、固定壓力泵6、擠條機7、裹粉機8、第一斗帶式提升機9和第一進料口10相接；污泥干化和成粒系統(tǒng)具有第一回轉(zhuǎn)烘干窯11、第一回轉(zhuǎn)烘干窯11依次與冷卻輸送帶13、切割式粉碎機14、第二斗帶式提升機15、第二進料口16、第二回轉(zhuǎn)烘干窯12、切換器17、傳送帶18、振動篩19和回流輸送帶25的一端相接，回流輸送帶25的另一端與裹粉機8相接，其中切割式粉碎機將具有塑性的污泥切割粉碎成粒徑小于6～7mm的顆粒，切換器用來控制從第二回轉(zhuǎn)烘干窯出來的污泥輸送方向，如果污泥的含水率還沒有達到要求，切換器將污泥切換輸送至冷卻輸送帶13，再次回流進入第二回轉(zhuǎn)烘干窯，如果污泥的含水率已達到要求，切換器將污泥切換輸送至振動篩19，干化后的污泥呈團粒狀，粒徑大于1mm的團粒為成品，可以綜合利用，粒徑小于1mm的顆粒通過回流輸送帶20，作為條狀污泥的裹粉；除塵除氣系統(tǒng)具有第一旋風(fēng)除塵器21、第二旋風(fēng)除塵器22，第一旋風(fēng)除塵器21與第一回轉(zhuǎn)烘干窯11相接，第二旋風(fēng)除塵器22與第二回轉(zhuǎn)烘干窯12相接，第一旋風(fēng)除塵器和第二旋風(fēng)除塵器通過第一通風(fēng)管23依次與水膜除塵器24、第二引風(fēng)機25、第二通風(fēng)管26和煙囪相接。
該系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)由供熱系統(tǒng)，污泥預(yù)處理系統(tǒng)，進料系統(tǒng)，干化和成粒系統(tǒng)，除塵除氣系統(tǒng)，冷卻輸送設(shè)備和篩分設(shè)備等七個部分組成，每一部分的具體構(gòu)件如下1.供熱系統(tǒng)，將熱電廠鍋爐煙氣，通過靜電除塵器除塵后，用引風(fēng)機通過煙道分別送到兩個回轉(zhuǎn)烘干窯中，利用煙氣余熱(溫度為130～170℃)進行二段式污泥干化和成粒。
2.污泥預(yù)處理系統(tǒng)，將含水量為75～85％的城市污水處理廠污泥在污泥堆放場堆放2-5天，借助翻混機的作用，蒸發(fā)掉一部分水份，提高污泥干化效果。
3.進料系統(tǒng)，用移動式壓力泵，將經(jīng)過預(yù)處理的污泥送入均勻機，使不同類型的污泥均勻化，再通過固定壓力泵將均勻后的污泥送入擠條機，把污泥制成直徑為0.6～1.0mm的條柱狀，并通過裹粉機，用回流的干化細粉污泥，使條柱狀污泥裹粉，避免相互沾粘，然后用斗帶式提升機將污泥從進料口送入干化和成粒系統(tǒng)。
4.干化和成粒系統(tǒng)，由兩個體積不同的回轉(zhuǎn)烘干窯、切割式粉碎機和切換器組成，第一個回轉(zhuǎn)烘干窯直徑為2.0～2.4m，長為20～26m，第二個回轉(zhuǎn)烘干窯直徑為1.8～2.2m，長為18～24m，切割式粉碎機可以將塑性的較大污泥團粒粉碎成粒徑為6～7cm的顆粒，污泥在回轉(zhuǎn)烘干窯中干化，并自然成粒，切換器用來控制從第二回轉(zhuǎn)烘干窯出來的污泥輸送方向，如果污泥的含水率還沒有達到要求，切換器將污泥切換輸送至冷卻輸送帶，再次回流進入第二回轉(zhuǎn)烘干窯，如果污泥的含水率已達到要求，切換器將污泥切換輸送至振動篩。
5.除塵除氣系統(tǒng)，由兩個旋風(fēng)除塵器、一個水膜除塵器和一個引風(fēng)機組成，在兩個回轉(zhuǎn)烘干窯的尾部安裝兩個旋風(fēng)除塵器，除去尾氣的大部分粉塵，再通過第水膜除塵器，進一步除塵除氣，然后用引風(fēng)機，將達到大氣排放標(biāo)準(zhǔn)的尾氣，送入煙囪。
6.冷卻輸送設(shè)備，由安裝在封閉箱頂部，與污泥前進方向成45度角的若干個冷風(fēng)噴射嘴和輸送帶組成。污泥從第一回轉(zhuǎn)烘干窯出來后，在被輸送到第二回轉(zhuǎn)烘干窯的過程中，經(jīng)過冷風(fēng)吹脫，在加速冷卻過程中可以起到進一步脫水的效果，同時使殘留的氣體進一步被清除。
7.篩分系統(tǒng)，污泥從第二回轉(zhuǎn)烘干窯出來后，經(jīng)過振動篩，將粒徑小于1mm的污泥顆?；亓髯鳛楣?，粒徑大于1mm的污泥團?？梢宰鳛闊戚p質(zhì)節(jié)能磚和生產(chǎn)水泥壓制品的原料，也可以作為供熱爐的輔助燃料和垃圾填埋場覆蓋土。
權(quán)利要求
1.一種利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，它具有供熱系統(tǒng)、污泥預(yù)處理系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、污泥干化和成粒系統(tǒng)、除塵除氣系統(tǒng)；供熱系統(tǒng)具有第一引風(fēng)機(1)，通過煙道(2)與風(fēng)門(3)相接，風(fēng)門(3)分別與第一回轉(zhuǎn)烘干窯(11)和第二回轉(zhuǎn)烘干窯(12)相接；污泥預(yù)處理系統(tǒng)具有槽式堆泥場(27)，在槽式堆泥場上設(shè)有翻混機(28)；進料系統(tǒng)具有移動式壓力泵(4)、移動式壓力泵(4)依次與均化機(5)、固定壓力泵(6)、擠條機(7)、裹粉機(8)、第一斗帶式提升機(9)和第一進料口(10)相接；污泥干化和成粒系統(tǒng)具有第一回轉(zhuǎn)烘干窯(11)、第一回轉(zhuǎn)烘干窯(11)依次與冷卻輸送帶(13)、切割式粉碎機(14)、第二斗帶式提升機(15)、第二進料口(16)、第二回轉(zhuǎn)烘干窯(12)、切換器(17)、傳送帶(18)、振動篩(19)和回流輸送帶(20)一端相接；回流輸送帶(20)另一端與裹粉機(8)相接；除塵除氣系統(tǒng)具有第一旋風(fēng)除塵器(21)、第二旋風(fēng)除塵器(22)，第一旋風(fēng)除塵器(21)與第一回轉(zhuǎn)烘干窯(11)相接，第二旋風(fēng)除塵器(22)與第二回轉(zhuǎn)烘干窯(12)相接，第一旋風(fēng)除塵器和第二旋風(fēng)除塵器通過第一通風(fēng)管(23)依次與水膜除塵器(24)、第二引風(fēng)機(25)、第一通風(fēng)管(26)和煙囪相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一個回轉(zhuǎn)烘干窯直徑為2.0～2.4m，長為20～26m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二個回轉(zhuǎn)烘干窯直徑為1.8～2.2m，長為18～24m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述的切割式粉碎機將具有塑性的污泥切割粉碎成粒徑小于6～7mm的顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷卻輸送帶(13)上方設(shè)有多個冷風(fēng)噴射嘴。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用熱電廠煙氣余熱的污泥干化系統(tǒng)。它具有供熱系統(tǒng)、污泥預(yù)處理系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、污泥干化和成粒系統(tǒng)、除塵除氣系統(tǒng)。本發(fā)明利用熱電廠煙氣余熱干化污泥，不僅為城市污水處理廠污泥的無害化、減量化和資源化處理提供了基本條件，可以在不用消耗新能源的情況下，將污水處理廠污泥的含水率降低，并形成質(zhì)地堅硬的污泥團粒，使污泥干化和成粒過程在較低的經(jīng)濟成本下運行，從而克服了因經(jīng)濟費用高使污泥無害化、減量化和資源化處理難以付諸實際的瓶頸問題。這實際上開辟了一條廢物循環(huán)利用，以廢治廢的有效途徑，不僅能夠產(chǎn)生顯著的社會和環(huán)境效益，而且也能獲得明顯的經(jīng)濟效益。
文檔編號C02F11/12GK1686878SQ20051004955
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月4日
發(fā)明者翁煥新, 蘇閩華 申請人:浙江大學(xué)