申请日2015.02.27
公开(公告)日2015.08.19
IPC分类号C02F11/12; F23G7/00; C02F11/00
摘要
本实用新型专利公开了一种污泥集成处理装置，包括湿污泥仓、湿污泥输送单元、调理池、清理池、污泥压滤机、脱水污泥输送单元、污泥干化机、低温分离器、减温减压器、喷淋塔、皮带输送机、炉前料仓、污泥焚烧锅炉、除尘器、脱硫塔、烟囱。本实用新型专利的有益效果是污泥集成处理系统可以有效减少污泥热干化所需要的投入，较好地解决了污泥干化、焚烧、结焦及污染物排放的难题。
权利要求书
1.一种污泥集成处理装置，包括湿污泥仓(1)、湿污泥输送单元(2)、 调理池(3)、清理池(4)、污泥压滤机(5)、脱水污泥输送单元(6)、污泥干 化机(7)、低温分离器(8)、减温减压器(9)、喷淋塔(10)、皮带输送机(11)、 炉前料仓(12)、污泥焚烧锅炉(13)、除尘器(14)、脱硫塔(15)、烟囱(16); 其特征在于：污泥干化机(7)包括空心桨叶轴(17)、筒体(18)、夹套(28)、 顶盖(19)，污泥干化机(7)顶部还设有湿污泥进料口(20)、干化废气出口 (21)，干化废气出口(21)依次连接低温分离器(8)、喷淋塔(10)，污泥干 化机(7)底部还设有紧急放料口(22)、出料口(23);夹套(28)侧壁设有 进气管(24)及与进气管(24)焊接相连的集汽集箱(29)，底部设有冷凝水 出口(25);空心桨叶轴(17)一端设置蒸汽热源进口(26)和轴内冷凝水出 口(27);污泥焚烧锅炉(13)包括高温分离器(35)、返料装置(36)、空烟 道(37)、前置空气预热器(38)、过热器(39)、省煤器(40)、空气预热器(41)、 炉膛(43)、膜式水冷壁(47)、锅筒(48);炉膛(43)的出口处设置了高温 分离器(35)，高温分离器(35)出口处设置了空烟道(37)，炉膛(43)四周 设有膜式水冷壁(47)，炉膛(43)下部设有布风板(31)、风帽(32)、排渣 口(33)，炉膛(43)中部设有污泥给料口(42)、给煤口(30)，炉膛(43) 上部设有烟气出口(34)。
2.根据权利要求1所述的污泥集成处理装置，其特征是：污泥干化机(7) 中的筒体(18)外设置了N个独立的夹套(28)，其中，3≤N≤8;每个独立 的夹套(28)连接一根进气管(24)，并通过进气管(24)连接同一根集汽集 箱(29)。
3.根据权利要求1所述的污泥集成处理装置，其特征是：污泥焚烧锅炉 的炉膛(43)中的密相区(44)采用绝热结构，稀相区(45)采用隔热结构; 过热器(39)前设置前置空气预热器(38);二次风口(46)分三层布置，炉 膛(43)下部布置一层，中部布置两层。
说明书
污泥集成处理装置
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于市政、工业污泥的深度脱水及干化焚烧一体化 技术的集成处理系统。
背景技术：
目前，全国上万家城市污水处理厂在运行，污水排放情况有了很大改观。 但是随着污水处理厂的运行，另一个矛盾逐渐显现，污水处理的二次产物—— 污泥对环境造成的污染正成为一大公害：由于污泥含水率在80%左右，处于流 质状态且含有大量细菌和重金属并散发出浓烈的气味，这使得城市污泥非常难 以处理，其中的细菌和发出的气味会对环境造成严重污染，如果处理不当，污 泥中的重金属还会严重污染地下水。
污泥深度脱水技术是一种在低成本前提下完成将湿污泥深度脱水并保证 处理后污泥的安全稳定的技术，通过污泥加药多元调质和机械压滤压榨将污泥 脱水至所需的含水率。该技术由于为破水而必须添加化学物质(石灰、絮凝剂、 强碱等)实现含水率的下降及稳定化，但由于增量、对污泥泥质的彻底毁坏导 致后续处置受限以及违背循环经济的原则，已经开始走向消亡。添加剂增加干 基，石灰或絮凝剂导致增量严重;石灰或酸碱法产生新有害成份影响填埋场渗 滤液PH值;添加剂中三氯化铁导致焚烧设备烟气排放难以达标;任何一种添 加都导致无法实现安全的土地利用;循环利用污泥中有机物的热值及肥力受 限。由此可知：单独使用此技术手段是不利于实现污泥处理处置的资源化。
污泥热干化技术是一种可以同时达到减量化、稳定化、资源化三方面要求。 该技术采用专门设计的间接式干化机，通过饱和蒸汽释放汽化潜热对污泥进行 加热，蒸发其中内水及外水的过程。饱和蒸汽释放汽化潜热以后冷凝进入锅炉 给水系统循环使用。蒸发出来的水蒸气、挥发分和载气一起离开干化设备，首 先进入旋风分离器分离出废气中的颗粒物，随后进入喷淋塔洗涤冷凝为废水进 入污水管网，不可凝废气则进入锅炉通风系统作为一次风进入锅炉焚烧。此技 术受限于高成本、高运营费用及热源，仅适合大中型污泥处理处置企业。
污泥焚烧技术是一种在安全稳定的条件下能够实现污泥彻底减量的技术 路线。污泥的主要成分包括污水处理过程中未降解的有机物及微生物，具有一 定的热值。根据半干化污泥(40%左右含水率)的热值不同，可以用作燃煤锅炉、 垃圾锅炉的辅助燃料，或者采用纯烧污泥锅炉进行自持燃烧。污泥焚烧产生的 高温烟气作为热源加热产生水蒸汽，一般情况下烟气依次流经过热器、省煤器、 空预器换热后进行除尘、脱硫后达标排放。
现有的污泥深度脱水和污泥干化焚烧工艺相对独立的存在，深度脱水+焚 烧的处理处置技术存在高污染的问题;污泥热干化+焚烧的处理工艺主要问题 在于高能耗、高投入等问题;使得污泥处理处置存在经济性差或环境污染严重。
发明内容：
本实用新型的目的在于克服现有污泥深度脱水高污染、污泥干化焚烧技术 高能耗、高投入的不足，提供一种污泥深度脱水及干化焚烧的一体化集成处理 系统。
本实用新型的技术解决方案是：
一种污泥集成处理装置，包括湿污泥仓1、湿污泥输送单元2、调理池3、 清理池4、污泥压滤机5、脱水污泥输送单元6、污泥干化机7、低温分离器8、 减温减压器9、喷淋塔10、皮带输送机11、炉前料仓12、污泥焚烧锅炉13、 除尘器14、脱硫塔15、烟囱16;其特征在于：污泥干化机7包括空心桨叶轴 17、筒体18、夹套28、顶盖19，污泥干化机7顶部还设有湿污泥进料口20、 干化废气出口21，底部设有紧急放料口22、出料口23;夹套28侧壁设有进 气管24及与进气管24焊接相连的集汽集箱29，底部设有冷凝水出口25;空 心桨叶轴17一端设置蒸汽热源进口26和轴内冷凝水出口27;污泥焚烧锅炉 13包括高温分离器35、返料装置36、空烟道37、前置空气预热器38、过热 器39、省煤器40、空气预热器41、炉膛43、膜式水冷壁47、锅筒48;炉膛 43的出口处设置了高温分离器35，高温分离器35出口处设置了空烟道37， 炉膛43的四周设有膜式水冷壁47，炉膛43的下部设有布风板31、风帽32、 排渣口33，炉膛43中部设有污泥给料口42、给煤口30，炉膛43上部设有烟 气出口34。
污泥集成处理装置中，污泥干化机7中的筒体18外设置了N个独立的夹 套28，其中，3≤N≤8;每个独立的夹套28连接一根进气管24，并通过进气 管24连接同一根集汽集箱29;
污泥集成处理装置中，污泥焚烧锅炉的炉膛43中的密相区44采用绝热设 计，稀相区45采用隔热设计;过热器39前设置前置空气预热器38，二次风 口46分三层布置，炉膛43下部布置一层，中部布置两层。
污泥集成处理装置处置污泥的步骤包括：
(1)、含水率80%左右的湿污泥经湿污泥输送单元2进入调理池3，加药 剂调理后进入污泥压滤机5压滤脱水，脱水后的污泥平均含水率65%左右，通 过脱水污泥输送单元6送至污泥干化机7;
(2)、脱水污泥由污泥干化机7顶部的湿污泥进料口20进入，0.5MPa的 饱和蒸汽分为两路分别进入污泥干化机7的夹套28和空心桨叶轴17内腔，将 空心桨叶轴17和筒体18同时加热，以传导加热的方式对污泥进行干化处理， 通过空心桨叶轴17的转动使污泥翻转、搅拌，并不断更新加热界面，充分与 加热后的空心桨叶轴17和筒体18接触，从而使污泥的水分大量蒸发，同时污 泥随空心桨叶轴17的转动向出料口23输送，最后干燥均匀、含水率40%左右 的污泥由出料口23排出至炉前料仓12中，供后续焚烧处理;
污泥的整个干化过程在封闭状态下进行，有机挥发物异味气体、粉尘及水蒸汽 在密闭环境下引入低温分离器8，分离废气中直径大于15微米的粉尘，分离 回收的粉尘送至炉前料仓12，除尘后的废气进入喷淋塔10进行二次除尘及冷 凝，经过二次除尘及冷凝后的80摄氏度不可凝气体直接引入污泥焚烧锅炉13 作为一次风使用，从而避免了对环境的污染;
(3)、干污泥由炉前料仓12送至污泥焚烧锅炉13，由播料风均匀吹入炉 膛43，污泥在炉膛43内焚烧将部分热量传递给炉膛43四周的膜式水冷壁47， 膜式水冷壁47内循环水受热产生274摄氏度的饱和蒸汽引入锅筒48，锅筒48 内汽水分离后，饱和蒸汽引入过热器39，受热生成485摄氏度、5.38MPa的过 热蒸汽，过热蒸汽经减温减压器9调整至污泥干化机7所需的0.5MPa的饱和 蒸汽;饱和蒸汽在污泥干化机7内释放热量生成130摄氏度的冷凝水直接作为 污泥焚烧炉13给水依次进入省煤器40、膜式水冷壁47受热蒸发;
污泥焚烧产生的850-900摄氏度的高温烟气从炉膛的烟气出口34排出， 首先经高温分离器35将细物料进一步分离和收集起来，通过返料装置36返回 到炉膛43继续循环燃烧，随后由上而下通过尾部的空烟道37充分燃烧，烟气 通过U形的空烟道37转弯时的离心作用，分离出烟气中粗颗粒灰，降低尾部 受热面积灰及磨损，再经前置空气预热器38加热污泥焚烧所需的空气，提高 一二次风温度，有益维持炉膛稳定燃烧，随后依次通过过热器39、省煤器40、 空气预热器41加热介质，最终烟气经过除尘器14、脱硫塔15、烟囱16达标 排放。
本实用新型的有益效果：
污泥集成处理装置可以有效减少污泥热干化所需要的投入，较好地解决了 污泥干化、焚烧、结焦及污染物排放的难题。
