申请日2017.09.26
公开(公告)日2017.12.29
IPC分类号C02F11/12; F23G7/00
摘要
一种利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统，其特征在于它包括：污泥干化系统和污泥掺混焚烧系统;所述污泥干化系统包括给料装置(1)、污泥干化装置(2)、太阳能蒸汽发生装置(3)、冷却水循环装置(4)、冷凝水收集装置(5)、给风机(7);所述污泥掺混焚烧系统包括干料仓(6)、干化污泥传送装置(8)、送风机(9)、煤仓(10)、燃料污泥掺混装置(11)、锅炉(12)、空气预热器(13)。本发明利用来自太阳能辐射的热量产生蒸汽用于污泥干化，并实现了污泥的资源化处理，在不污染环境的前提下充分利用潜在能量，“变废为宝”，解决了目前城市中存在的污泥处理难题，开辟了一条废物循环利用的有效途径。
权利要求书
1.一种利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统，其特征在于它包括：污泥干化系统和污泥掺混焚烧系统;所述污泥干化系统包括给料装置(1)、污泥干化装置(2)、太阳能蒸汽发生装置(3)、冷却水循环装置(4)、冷凝水收集装置(5)、给风机(7);所述污泥掺混焚烧系统包括干料仓(6)、干化污泥传送装置(8)、送风机(9)、煤仓(10)、燃料污泥掺混装置(11)、锅炉(12)、空气预热器(13);所述给料装置(1)与污泥干化装置(2)之间设置有进料输送机;所述太阳能蒸汽发生装置(3)加热水产生蒸气通过泵和管道送入污泥干化装置(2)对污泥进行加热，给风机(7)向污泥干化装置(2)中送入干化用干空气;所述污泥干化装置(2)加热过程中产生的湿尾气通过管道送入冷却水循环装置(4)降温除湿后变为干尾气，再经送风机(9)送入空气预热器(13)加热，最终送入锅炉(12)中作为燃烧助燃风;污泥干化装置(2)的污泥出口通过管道送入干料仓(6)，再经干化污泥传送装置(8)送入燃料污泥掺混装置(11)中与煤仓(10)送来的燃料煤渗混后送入锅炉(12)中进行燃烧后烟气余热回收和除尘排放。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统，其特征在于所述太阳能蒸汽发生装置(3)由多个槽型抛物面聚光集热器串联排列和特殊管道组成。
3.根据权利要求1或2所述的利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统，其特征在于所述给料装置(1)、污泥干化装置(2)、冷却水循环装置(4)、冷凝水收集装置(5)、污泥掺混焚烧系统包括干料仓(6)均为封闭式结构，以防止污泥臭气外泄。
4.根据权利要求1所述的利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统，其特征在于所述冷却水循环装置(4)的底部设置有排水口，排水口通过管道与冷凝水收集装置(5)连接。
5.根据权利要求1所述的利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统，其特征在于所述污泥干化装置(2)中排出的冷凝水通过管路返回太阳能蒸汽发生装置(3)循环利用。
说明书
一种利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统
技术领域
本发明涉及一种污泥处理技术，尤其是一种污泥焚烧装置，具体地说是一种利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统。
背景技术
随着我国城市化进程加快，城市工业污水与生活污水排放量日益增多，据统计，2016年全国的污水排放量达到850亿吨，远远超过环境容量。其中，污泥是污水处理过程中的产物之一，城市污水处理过程中产生的机械脱水污泥含水率一般在80%左右，体积较大。这些污泥中含有大量的氮、磷等有机养分，但同时也含有大量的细菌微生物、重金属和持久性有机污染物等有毒物质，如果不进行有效处理处置，会对生态和环境造成严重危害，甚至还会引起传染性疾病。因此，如何妥善、科学处理污泥，实现市政污泥无害化、减量化、资源化处理已经成为当前亟待解决的问题。
目前污泥的处置方法主要有卫生填埋、土地利用、焚烧三种方式。卫生填埋是传统的污泥处理方法，由于占据大量土地和产生二次污染，世界各国已逐步减少污泥填埋的比例。土地利用是指将污泥使用在土壤中以改善土壤条件或提高其肥力，但污泥中含有有毒有害物，污泥土地利用会对环境造成潜在的污染威胁。污泥焚烧是近年来应用较广泛的处置方式，其优点在于减容效果明显，并且通过焚烧可彻底处理掉污泥中的大部分有机物和微生物，对环境的负面影响相对易于控制。
污泥干化焚烧工艺是指将脱水污泥进一步进行干化处理后焚烧。干化焚烧工艺能消灭病原体、固化重金属、减少排量，是最彻底的处理方法，经过长期大量的实际运用和优化，污泥焚烧已经体现出了在污泥处置中的技术、经济和环境等方面的优势。随着经济的发展，土地资源的日益稀缺，焚烧必将成为国内污泥处置中的主要手段之一，是未来大型污水处理和土地紧缺的城市污泥处置的主要处理方法。
污泥经过机械脱水，含水率一般在80%左右，降低污泥的含水率和减少污泥的体积，是污泥处理的关键。污泥中含有大量的有机物质，具有燃料价值。根据相关分析，我国污泥的平均热值在1500~2500Kcal/kg之间。利用污泥干化焚烧处理工艺，是实现污泥高效、安全、经济利用的有效的方法。
太阳能利用主要是利用太阳的热辐射，我国的太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤，全年照射到我国的太阳能相当于全年所有常规能源所提供能量的2000多倍。太阳能热利用按照使用温度大致可以分为三种：低温热利用(90℃以下)、中温热利用(90~130℃)以及高温热利用(130℃以上)。利用高温热太阳能作为热源直接产生高温蒸汽，目前已经是一项较为成熟的技术，将高温蒸汽用与污泥干化，不需要额外利用加热介质，是一种具有良好前景的污泥干化方法。
发明内容
本发明的目的是针对污泥干化需要消耗大量能源的问题，设计一种利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统，它通过使用清洁能源、低耗能系统，实现污泥的无害化、减量化和资源化处理。
本发明的技术方案是：
一种利用太阳能热源的污泥干化焚烧一体化系统，其特征在于它包括：污泥干化系统和污泥掺混焚烧系统;所述污泥干化系统包括给料装置1、污泥干化装置2、太阳能蒸汽发生装置3、冷却水循环装置4、冷凝水收集装置5、给风机7;所述污泥掺混焚烧系统包括干料仓6、干化污泥传送装置8、送风机9、煤仓10、燃料污泥掺混装置11、锅炉12、空气预热器13;所述给料装置1与污泥干化装置2之间设置有进料输送机;所述太阳能蒸汽发生装置3加热水产生蒸气通过泵和管道送入污泥干化装置2对污泥进行加热，给风机7同时向污泥干化装置2中送入干化用干空气;所述污泥干化装置2加热过程中产生的湿尾气通过管道送入冷却水循环装置4降温除湿后变为干尾气，再经送风机9送入空气预热器13加热，最终送入锅炉12中作为燃烧助燃空气;污泥干化装置2的污泥出口通过管道送入干料仓6，再经干化污泥传送装置8送入燃料污泥掺混装置11中与煤仓10送来的燃料煤渗混后送入锅炉12中进行燃烧产生的烟气经余热回收和除尘后排放。
所述太阳能蒸汽发生装置3由多个槽型抛物面聚光集热器串联排列和特殊管件组成。
所述给料装置1、污泥干化装置2、冷却水循环装置4、冷凝水收集装置5、污泥掺混焚烧系统包括干料仓6均为封闭式结构，以防止污泥臭气外泄。
所述冷却水循环装置4的底部设置有排水口，排水口通过管道与冷凝水收集装置5连接。
污泥干化装置2中排出的冷凝水通过管路返回太阳能蒸汽发生装置3循环利用
本发明的有益效果：
本发明利用来自太阳能辐射的热量产生蒸汽用于污泥干化，并实现了污泥的资源化处理，在不污染环境的前提下充分利用潜在能量，“变废为宝”，解决了目前城市中存在的污泥处理难题，开辟了一条废物循环利用的有效途径。本发明与现有技术相比具有以下优点：1)利用太阳能热量进行污泥干化，不需要增加其他热源，节能减排;2)干化污泥的空气采用闭式循环，无臭气外泄;3)通过冷却水循环装置回收污泥干燥后湿空气中含有的水分，既可以减少燃烧后产生的烟气量，又可以回收部分水分，此系统非常适合我国水资源匮乏的地区。
