申请日2016.08.16
公开(公告)日2016.12.21
IPC分类号B01D53/85; B01D53/18; B01D45/14; B03C3/017
摘要
本发明提出一种污泥干化机的尾气处理和排放机构。本发明对污泥干化产生的尾气先后进行除尘、喷淋和生物过滤处理。本发明采用在生物炭基质上培养的微生物滤材，通过生物炭的微孔增强了对尾气的吸附性，以及强化了微生物附着的牢固程度;设置离心旋转结构，能够及时有效清理滤材上积累的滤渣，延长滤材使用寿命，提高净化效率;对滤材进行喷淋补液，以维持其适宜的湿度、PH值和营养成分，对滤材渗出液进行回收、过滤、成分调节后循环喷淋，可以去除渗出液中的污染，有效控制补给液的PH值和成分比例。
摘要附图
权利要求书
1.一种污泥干化机的尾气处理和排放机构，其特征在于，包括：除尘装置、喷淋塔以及生物过滤塔;除尘装置用于除去污泥干化机排出的尾气中的粉尘颗粒物;喷淋塔用于喷淋清洗经除尘装置处理后的尾气，去除其中的无机可溶性化合物，并且增加尾气湿度;生物过滤塔用于吸附和分解经喷淋塔处理后的尾气中的有机化合物，生物过滤塔内设置微生物滤材，并且向所述微生物滤材喷淋补液以便维持其适宜的湿度、调节滤材内部PH值以及补充所含营养成分;并且，喷淋塔的下部为储液池，该储液池储存的溶液用于为喷淋塔本身的喷淋处理以及生物过滤塔中的喷淋补液供液。
2.根据权利要求1所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，所述喷淋塔具有进气管，所述进气管将尾气输入至喷淋塔的底部，进气管末端均匀分布若干出气孔以便尾气溢出;进气管末端位于储液池的液面之下;喷淋塔还具有喷淋口，所述喷淋口设置于喷淋塔上部，将从储液池抽取的溶液喷淋下来。
3.根据权利要求1所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，所述生物过滤塔上部具有喷头组，所述喷头组由若干个喷头组成，各个喷头向位于其下方的微生物滤材喷淋补液。
4.根据权利要求1所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，所述微生物滤材包括支撑框架、基质以及微生物层;支撑框架用于将微生物滤材悬置安装于生物过滤塔内，并且支撑固定在该框架之上的基质以及生长于基质之上的微生物层。
5.根据权利要求4所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，采用生物炭材料作为所述基质。
6.根据权利要求4所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，所述微生物滤材的支撑框架呈圆筒状，并且在圆筒的中心线具有旋转轴，生物过滤塔可内置电机及其传动机构，通过向旋转轴输出转矩，带动微生物滤材绕该轴旋转，旋转所产生的离心作用使得贴附的滤渣被甩离微生物滤材。
7.根据权利要求6所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，支撑框架上方的外围设置半圆弧形的盖板，使得被向上甩出的滤渣会落在所述盖板上。
8.根据权利要求1所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，生物过滤塔的底部具有回收槽，该回收槽用于收集离心旋转过程中自微生物滤材甩出的滤渣和补液，以及回收微生物滤材静止时自其渗沥出来的补液以及自然脱落的滤渣;回收槽具有凹形的底部，并且底部的最低点设置滤渣出口。
9.根据权利要求8所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，所述回收槽具有回流管，用于将滤渣沉淀后的上清液回流到喷淋塔内的储液池。
10.根据权利要求1所述的尾气处理和排放机构，其特征在于，储液池中的溶液由水泵抽取，然后沿着输液管道经过过滤装置，由分路接头分为两路，其中一路经过成分调节装置、取样接头之后进入生物过滤塔并连接喷头组，以便为微生物滤材提供补液，另外一路返回喷淋塔并连接喷淋口，从而实现喷淋塔内的循环喷淋。
说明书
一种污泥干化机的尾气处理和排放机构
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥干化机的尾气处理和排放机构。
背景技术
污泥是在工农业生产和城市生活当中形成的一种重要的污染产出物，在给水水源净化、生活污水排放处理、造纸、印染等工业废水处理、河道疏浚开挖和下水道清淤等活动中都会产生污泥。污泥中含有大量有害微生物、重金属和有机污染物，如果不加以妥善处置，会对自然环境和人民健康带来严重的负面影响。
污泥焚烧是使污泥中的可燃性物质在高温下产生燃烧，令其氧化分解，从而达到降低污泥容量、杀灭有害微生物、去除毒性以及充分利用能源的目的。污泥焚烧是目前在国外应用较为广泛和成熟的污泥高温处理技术，可以使污泥体积最小化，并且具有处理速度快，场地限制少、降低运输堆放成本、二次利用能源的优势。污泥焚烧技术在我国近年来也得到了长足的发展。
污泥焚烧包括污泥原料收集、机械脱水、污泥干化、焚烧、焚烧烟气处理、焚烧后废料处理、热量回收利用等环节。污泥干化是污泥焚烧当中必需的工艺步骤。污泥原料经过机械脱水处理后的含水率仍保持在80%左右，为了实现焚烧，就需要通过干化处理进一步将其含水率降低至40%-50%左右。
污泥干化过程主要是水分蒸发的过程，根据导热介质与污泥接触的方式，分为直接干化、间接干化。直接干化是以热空气或热烟气作为导热介质流过污泥的表面，通过直接接触向污泥传输热量。间接干化中，导热油等导热介质不与污泥产生直接接触，而是通过流经热交换器内部，将热量传输给热交换器外部的污泥，促使污泥水分蒸发。
在干化的过程中，除了污泥中的水分以蒸汽形式排出，污泥中含有的易挥发性化合物也会随之转化为气态，形成污泥干化尾气。污泥干化尾气成分复杂，其中无机化合物包括硫化物、氨气等，有机化合物包括胺类化合物、醛类化合物、挥发性有机酸、酮类、醚类等成分，这些成分多有毒有害，气味恶臭，排出之前必须予以处理，否则会污染环境，并严重危及人体健康。另外，污泥干化尾气中还会携带以飘离污泥微粒为主的粉尘，也需要在排放前给予净化，否则会增加空气中颗粒物含量，造成重金属污染。
现有技术中处理污泥干化尾气的主要手段是粉尘分离以及化合物吸收。粉尘分离可采用静电吸附除尘或旋风分离除尘等手段，去除尾气中的污泥颗粒。化合物吸收是以水、碱性溶液等清洗除尘后的尾气，吸收尾气中易溶成分和酸性成分，降低其有害性。但是，现有的处理工艺并不能比较彻底地清除尾气中的所有有害成分，特别是不能有效清除其中能够造成恶臭和带来人身健康威胁的含活性基团有机化合物;而且碱性溶液等成分的应用还有可能产生二次污染。
生物处理法是近年来新兴的污泥干化尾气处理方式，其原理是在过滤塔中利用微生物滤材对尾气中的有机化合物成分进行吸附和分解，使这些有机化合物一部分转化为微生物自身成长所需要的成分，另一部分则转化为滤材中的滤渣。这一技术对污泥干化尾气中有害成分的清除作用更彻底，没有二次污染，可以显著节约能耗，运行成本也显著降低。
现有的生物处理法带来的问题是：尾气中被吸附的有机化合物成分以及滤材中衰亡的微生物都会转化为滤渣，滤渣堵塞滤材具有的微孔，影响气体通透性，而且降低吸附作用，又难以进行有效清理，因此，导致微生物滤材使用寿命变短，需要经常更换;另外，滤材作用的发挥依赖于保持其中微生物的活性，故需要为微生物提供适当的湿度和养分，现有技术中在过滤塔内安装喷头，依靠喷淋为滤材中的微生物补充水分和养料以及调节PH值，但是，由于喷淋溶液被反复循环使用，其成分难以控制，也容易受到滤材中积累的滤渣和残液的污染。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的以上问题，本发明提出一种污泥干化机的尾气处理和排放机构。本发明对污泥干化产生的尾气先后进行除尘、喷淋和生物过滤处理;其中，利用除尘处理除去尾气中的飘离污泥颗粒;通过喷淋清洗尾气中的可溶性无机化合物，并且增加尾气湿度，增强生物过滤效果;在生物过滤塔中以微生物滤材吸附并分解尾气中的有机化合物。本发明采用在生物炭基质上培养的微生物滤材，通过生物炭的微孔增强了对尾气的吸附性，以及强化了微生物附着的牢固程度;设置离心旋转结构，能够及时有效清理滤材上积累的滤渣，延长滤材使用寿命，提高净化效率;对滤材进行喷淋补液，以维持其适宜的湿度、PH值和营养成分，对滤材渗出液进行回收、过滤、成分调节后循环喷淋，可以去除渗出液中的污染，有效控制补给液的PH值和成分比例。
本发明提供了一种污泥干化机的尾气处理和排放机构，其特征在于，包括：除尘装置、 喷淋塔以及生物过滤塔;除尘装置用于除去污泥干化机排出的尾气中的粉尘颗粒物;喷淋塔用于喷淋清洗经除尘装置处理后的尾气，去除其中的无机可溶性化合物，并且增加尾气湿度;生物过滤塔用于吸附和分解经喷淋塔处理后的尾气中的有机化合物，生物过滤塔内设置微生物滤材，并且向所述微生物滤材喷淋补液以便维持其适宜的湿度、调节滤材内部PH值以及补充所含营养成分;并且，喷淋塔的下部为储液池，该储液池储存的溶液用于为喷淋塔本身的喷淋处理以及生物过滤塔中的喷淋补液供液。
优选的是，所述喷淋塔具有进气管，所述进气管将尾气输入至喷淋塔的底部，进气管末端均匀分布若干出气孔以便尾气溢出;进气管末端位于储液池的液面之下;喷淋塔还具有喷淋口，所述喷淋口设置于喷淋塔上部，将从储液池抽取的溶液喷淋下来。
优选的是，所述生物过滤塔上部具有喷头组，所述喷头组由若干个喷头组成，各个喷头向位于其下方的微生物滤材喷淋补液。
优选的是，所述微生物滤材包括支撑框架、基质以及微生物层;支撑框架用于将微生物滤材悬置安装于生物过滤塔内，并且支撑固定在该框架之上的基质以及生长于基质之上的微生物层。
进一步优选的是，采用生物炭材料作为所述基质。
优选的是，所述微生物滤材的支撑框架呈圆筒状，并且在圆筒的中心线具有旋转轴，生物过滤塔可内置电机及其传动机构，通过向旋转轴输出转矩，带动微生物滤材绕该轴旋转，旋转所产生的离心作用使得贴附的滤渣被甩离微生物滤材。
进一步优选的是，支撑框架上方的外围设置半圆弧形的盖板，使得被向上甩出的滤渣会落在所述盖板上。
优选的是，生物过滤塔的底部具有回收槽，该回收槽用于收集离心旋转过程中自微生物滤材甩出的滤渣和补液，以及回收微生物滤材静止时自其渗沥出来的补液以及自然脱落的滤渣;回收槽具有凹形的底部，并且底部的最低点设置滤渣出口。
进一步优选的是，所述回收槽具有回流管，用于将滤渣沉淀后的上清液回流到喷淋塔内的储液池。
优选的是，储液池中的溶液由水泵抽取，然后沿着输液管道经过过滤装置，由分路接头分为两路，其中一路经过成分调节装置、取样接头之后进入生物过滤塔并连接喷头组，以便为微生物滤材提供补液，另外一路返回喷淋塔并连接喷淋口，从而实现喷淋塔内的循环喷淋。
可见，本发明对污泥干化产生的尾气先后进行除尘、喷淋和生物过滤处理;其中，将储 液池放在喷淋塔内部，实现了空间节约;循环喷淋回收降低了总用水量;具有特定结构和基质成分的微生物滤材吸附能力强、微生物活性高、滤渣清理手段快捷高效，能够显著延长滤材使用寿命，提高净化效率;对滤材实施喷淋补液，可将其湿度、PH值和营养成分维持在适宜的程度。
