專(zhuān)利名稱(chēng)：具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種廢棄物蓄熱式熱解反應(yīng)器，具體地說(shuō)是ー種適用于城市生活污泥及エ業(yè)污泥的具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置。
背景技術(shù)：
污泥(Sewage Sludge, SS) 一般指在水處理過(guò)程中產(chǎn)生的，以及排水管渠中沉積的固體與水的混合物或膠體物，是ー種由有機(jī)物質(zhì)殘片、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。隨著我國(guó)城市化和エ業(yè)化進(jìn)程加快，城市污水和エ業(yè)污水排放量在不斷增加，據(jù)2010年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)數(shù)據(jù)，每年產(chǎn)生污泥2200萬(wàn)噸，其中80%未得到有效處理。由于污泥富集了污水中的污染物，含有大量的病毒微生物、寄生蟲(chóng)卵、重金屬和ニ噁英、放射性核素等有毒害難降解物質(zhì)，如果處理不當(dāng)，將從空氣、地下水和食物鏈等方面 威脅人類(lèi)的生活。污泥已成為急需處理的難題，如何處理這些數(shù)量龐大的污泥，使其達(dá)到減量化、無(wú)害化、資源化的目的已成為我國(guó)乃至世界各國(guó)環(huán)保研究者深為關(guān)注的課題之一。從20世紀(jì)80年代末，歐美等國(guó)家發(fā)現(xiàn)污泥在農(nóng)用、填埋、投海處理處置中存在諸多限制和不利因素后，污泥熱處理技術(shù)由于具有減容量大、處理速度快、可分解污泥中有害物質(zhì)、可回收能量等優(yōu)點(diǎn)日益受到重視。污泥熱處理技術(shù)在技術(shù)可行性、環(huán)境相容性和經(jīng)濟(jì)性方面均表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)，完全可以直接推廣應(yīng)用。但做出這樣結(jié)論的前提是污泥已充分脫水和干燥，這就回避了污泥預(yù)處理工序所形成的能耗、成本、排放和技術(shù)問(wèn)題。例如在污泥的消化、調(diào)理過(guò)程中，要排放大量的nh4、h2s、ch4、臭味等氣態(tài)污染物，從而對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響；在污泥的干燥過(guò)程中能耗和成本較高，且熱解過(guò)程中能量的利用率不高。同時(shí)，污泥干燥裝置與污泥進(jìn)料的分離也使得系統(tǒng)更加復(fù)雜。現(xiàn)有的污泥處理裝置均沒(méi)有綜合考慮均料、預(yù)熱干燥、蓄熱式熱解及綜合余熱利用，造成了資源和能源的極大浪費(fèi)。為此，開(kāi)發(fā)研究此類(lèi)熱解裝置，對(duì)城市生活污泥及エ業(yè)污泥減量化及資源化利用具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述污泥熱解處理過(guò)程中所存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供ー種具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，該裝置能實(shí)現(xiàn)污泥的能量及資源的高效利用和環(huán)境保護(hù)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的—種具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，其特征在干該裝置包括由外殼構(gòu)成的腔體，在腔體的下部設(shè)有底板，在腔體的上部設(shè)有篩板，位于底板下方的腔體構(gòu)成產(chǎn)品收集室，位于篩板上方的腔體構(gòu)成預(yù)熱干燥室；在預(yù)熱干燥室的頂部設(shè)有進(jìn)料ロ，在預(yù)熱干燥室內(nèi)并位于進(jìn)料口下方設(shè)有帶孔的均料圓盤(pán)，均料圓盤(pán)與電機(jī)連接；在預(yù)熱干燥室處設(shè)有熱解氣排出管道；位于底板與篩板之間的腔體構(gòu)成獨(dú)立布置的多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室和污泥熱解反應(yīng)室；污泥熱解反應(yīng)室的頂端通過(guò)篩板的篩孔與預(yù)熱干燥室相通，污泥熱解反應(yīng)室的底端通過(guò)卸料ロ與產(chǎn)品收集室相通；在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室處設(shè)有不凝熱解氣管道和排煙管道，排煙管道通過(guò)再循環(huán)管道和空氣管道與多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室連接。本實(shí)用新型中，在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室處設(shè)有天然氣管道。所述熱解反應(yīng)室內(nèi)溫度較低時(shí)，可由天然氣管道通入部分天然氣，來(lái)保證熱解反應(yīng)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。污泥熱解反應(yīng)室沿腔體垂直方向上均勻布置。不凝熱解氣管道設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室下部，進(jìn)入的熱氣由下向上流動(dòng)。排煙管道設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室上部，多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室中燃燒產(chǎn)生的部分煙氣，經(jīng)煙氣再循環(huán)管和空氣管道中來(lái)的空氣進(jìn)入多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室，為多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室提供燃燒需要的氧氣和部分熱量，充分回收利用煙氣的余熱。空氣管道設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室中部。
本實(shí)用新型中，不凝熱解氣管道與熱解氣排出管道相通，部分熱解氣經(jīng)過(guò)冷凝和除焦油后形成不凝氣體，經(jīng)過(guò)不凝熱解氣管道，進(jìn)入多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室。多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室污泥熱解反應(yīng)室內(nèi)填充有主要成分為Al2O3的蓄熱式泡沫陶瓷多孔介質(zhì)材料，多孔介質(zhì)材料可起到蓄熱作用，使污泥熱解反應(yīng)室內(nèi)保持在熱解最佳溫度，實(shí)現(xiàn)污泥的高效熱解。本實(shí)用新型自上而下分為預(yù)熱干燥室、多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室、污泥熱解室和產(chǎn)品收集室；所述預(yù)熱干燥室上設(shè)有進(jìn)料ロ，預(yù)熱干燥室與多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室之間設(shè)置有篩板，篩板上均勻分布有污泥進(jìn)料ロ ；篩板上方設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的均料圓盤(pán)，圓盤(pán)上設(shè)有開(kāi)孔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)均料圓盤(pán)使污泥在圓盤(pán)上均勻分布并經(jīng)由圓盤(pán)上的開(kāi)孔下落至篩板，污泥通過(guò)篩板上的開(kāi)孔進(jìn)入污泥熱解反應(yīng)室進(jìn)行熱解。本實(shí)用新型污泥熱解反應(yīng)室中污泥產(chǎn)生的熱解氣向上流動(dòng)，起到加熱干燥預(yù)熱干燥室中的濕污泥的作用。在均料圓盤(pán)的攪拌和重力的作用下，干燥后的污泥顆粒進(jìn)入污泥熱解反應(yīng)室中熱解轉(zhuǎn)化為多孔活性炭，打開(kāi)卸料ロ，在重力作用下，活性炭落入產(chǎn)品收集室。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)I.具有多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室，填充的多孔介質(zhì)材料可以使熱量分布更加均勻，并可起到蓄熱的作用，使污泥熱解反應(yīng)室保持在熱解最佳溫度，促進(jìn)熱解。2.煙道排出的燃燒廢氣經(jīng)煙氣再循環(huán)管進(jìn)入多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室，充分利用煙氣的余熱，起到了降低能耗的作用。3.篩板上的污泥經(jīng)過(guò)均料圓盤(pán)的均料作用，使污泥能夠更高效的干燥預(yù)熱，同時(shí)也可使污泥更均勻地進(jìn)入污泥熱解反應(yīng)室中進(jìn)行熱解，污泥熱解反應(yīng)室垂直方向上均勻布置，從而可顯著提高熱效率。4.熱解產(chǎn)生的不凝熱解氣體引入多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室燃燒，不僅保護(hù)了環(huán)境，還可為污泥熱解提供熱量。本實(shí)用新型，一方面將冷凝及除焦油后的不凝結(jié)氣體引入多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室，與空氣反應(yīng)，并將熱量釋放給多孔介質(zhì)蓄熱材料和熱解反應(yīng)室，燃燒室中燃燒產(chǎn)生的部分高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)再循環(huán)管和空氣混合后進(jìn)入多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室，為熱解氣的燃燒提供氧氣和部分熱量。這些措施都為污泥的熱解反應(yīng)提供了穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。另ー方面，污泥熱解反應(yīng)室中產(chǎn)生的熱解氣經(jīng)過(guò)均料圓盤(pán)上的開(kāi)孔進(jìn)入預(yù)熱干燥室，利用熱解氣的余熱對(duì)進(jìn)料污泥進(jìn)行預(yù)熱和干燥。本實(shí)用新型熱解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w得到循環(huán)利用，熱解產(chǎn)生的副產(chǎn)品焦油、活性炭等可得到高效回收，對(duì)降低污泥熱解處理的成本及減少污染物排放具有十分重要的意義。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I -預(yù)熱干燥室；2 -多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室；3 -污泥熱解反應(yīng)室；4 -篩板；5 -排煙管道；6 -電機(jī)；7 -均料圓盤(pán)；8 -產(chǎn)品收集室；9 -卸料ロ ；10 -不凝熱解氣管道；11 -天然氣管道；12.-再循環(huán)管道；13 -進(jìn)料ロ；14 -熱解氣排出管道；15 -空氣管道；20_外殼；30底板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)地說(shuō)明。一種本實(shí)用新型所述的具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，包括由外殼20構(gòu)成的腔體，在腔體的下部設(shè)有底板30，在腔體的上部設(shè)有篩板4，位于底板30下方的腔體構(gòu)成產(chǎn)品收集室8，位于篩板4上方的腔體構(gòu)成預(yù)熱干燥室I ;在預(yù)熱干燥室I的頂部設(shè)有進(jìn)料ロ 13，在預(yù)熱干燥室I內(nèi)并位于進(jìn)料ロ 13下方設(shè)有帶孔的均料圓盤(pán)7，均料圓盤(pán)7與電機(jī)6連接；在預(yù)熱干燥室I處設(shè)有熱解氣排出管道14 ;位于底板30與篩板4之間的腔體構(gòu)成獨(dú)立布置的多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室2和污泥熱解反應(yīng)室3 ;污泥熱解反應(yīng)室3沿腔體垂直方向上均勻布置。污泥熱解反應(yīng)室3的頂端通過(guò)篩板4的篩孔與預(yù)熱干燥室I相通，污泥熱解反應(yīng)室3的底端通過(guò)卸料ロ 9與產(chǎn)品收集室8相通；在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室2處設(shè)有不凝熱解氣管道10、天然氣管道11和排煙管道5，排煙管道5通過(guò)再循環(huán)管道12和空氣管道15與多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室2連接。不凝熱解氣管道10設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室2下部，排煙管道5設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室2上部，空氣管道15設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室2中部。不凝熱解氣管道10與熱解氣排出管道14相通。多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室2內(nèi)填充有蓄熱式泡沫陶瓷多孔介質(zhì)材料，主要成分為
Al2O3U工作時(shí)，熱解過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣向上流動(dòng)，進(jìn)入預(yù)熱干燥室I加熱、干燥濕污泥。經(jīng)干燥后的污泥在均料圓盤(pán)7的攪動(dòng)和重力的作用下落，至篩板4上的污泥進(jìn)料ロ進(jìn)入污泥熱解反應(yīng)室3中熱解。熱解反應(yīng)后，污泥轉(zhuǎn)化為多孔活性炭，在重力作用下落入產(chǎn)品收集室8。熱解氣在預(yù)熱干燥室I中加熱、干燥濕污泥后經(jīng)熱解氣排出管道排出反應(yīng)器。部分熱解氣經(jīng)過(guò)冷凝和除焦油后形成不凝氣體，經(jīng)過(guò)不凝熱解氣管道10，進(jìn)入多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室2，與空氣接觸并發(fā)生燃燒反應(yīng)。燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)排煙管道5排出燃燒室，部分煙氣經(jīng)再循環(huán)管道12和空氣管道15中的空氣混合后進(jìn)入燃燒室，為燃燒提供所需空氣及部分熱量。如熱解反應(yīng)室3內(nèi)溫度較低時(shí)，可由天然氣管道11通入部分天然氣，來(lái)保證熱解反應(yīng)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。[0027] 本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)污泥的能量及資源的高效利用和環(huán)境保護(hù)。
權(quán)利要求1.ー種具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，其特征在于該裝置包括由外殼(20)構(gòu)成的腔體，在腔體的下部設(shè)有底板(30)，在腔體的上部設(shè)有篩板(4)，位于底板(30)下方的腔體構(gòu)成產(chǎn)品收集室(8)，位于篩板(4)上方的腔體構(gòu)成預(yù)熱干燥室(I);在預(yù)熱干燥室(I)的頂部設(shè)有進(jìn)料ロ( 13)，在預(yù)熱干燥室(I)內(nèi)并位于進(jìn)料ロ( 13)下方設(shè)有帶孔的均料圓盤(pán)(7)，均料圓盤(pán)(7)與電機(jī)(6)連接；在預(yù)熱干燥室(I)處設(shè)有熱解氣排出管道(14);位于底板(30)與篩板(4)之間的腔體構(gòu)成獨(dú)立布置的多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室(2)和污泥熱解反應(yīng)室(3);污泥熱解反應(yīng)室(3)的頂端通過(guò)篩板(4)的篩孔與預(yù)熱干燥室(I)相通，污泥熱解反應(yīng)室(3)的底端通過(guò)卸料ロ(9)與產(chǎn)品收集室(8)相通；在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室(2 )處設(shè)有不凝熱解氣管道(10 )和排煙管道(5 )，排煙管道(5 )通過(guò)再循環(huán)管道(12)和空氣管道(15)與多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，其特征在于在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室(2)處設(shè)有天然氣管道(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，其特征在干不凝熱解氣管道(10)設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室(2)下部，排煙管道(5)設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室(2)上部，空氣管道(15)設(shè)置在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室(2)中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，其特征在干不凝熱解氣管道(10 )與熱解氣排出管道(14 )相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，其特征在于多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室(2)內(nèi)填充有蓄熱式泡沫陶瓷多孔介質(zhì)材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，其特征在于污泥熱解反應(yīng)室(3)沿腔體垂直方向上均勻布置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有多孔介質(zhì)蓄熱及均料預(yù)熱干燥功能的污泥熱解裝置，分為下部的產(chǎn)品收集室，位于篩板上方的預(yù)熱干燥室，位于底板與篩板之間的腔體構(gòu)成獨(dú)立布置的多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室和污泥熱解反應(yīng)室；在預(yù)熱干燥室的頂部設(shè)有進(jìn)料口，在預(yù)熱干燥室內(nèi)并位于進(jìn)料口下方設(shè)有帶孔的均料圓盤(pán)，在預(yù)熱干燥室處設(shè)有熱解氣排出管道；污泥熱解反應(yīng)室的頂端通過(guò)篩板的篩孔與預(yù)熱干燥室相通，底端通過(guò)卸料口與產(chǎn)品收集室相通；在多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室處設(shè)有不凝熱解氣管道和排煙管道，排煙管道通過(guò)再循環(huán)管道和空氣管道與多孔介質(zhì)蓄熱燃燒室連接。本實(shí)用新型可使污泥能量高效轉(zhuǎn)化和回收利用。
文檔編號(hào)C02F11/10GK202543015SQ20122020526
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者馮四平, 孫國(guó)平, 張力, 楊仲卿, 祁紅 申請(qǐng)人:江蘇中容環(huán)保有限公司