申请日2015.10.14
公开(公告)日2016.02.24
IPC分类号C02F11/00; C02F11/12; C10J3/20; C10J3/84; B01D47/00; B01D53/78; B01D53/50; F02B63/04; F02G5/02
摘要
一种污泥制气发电系统，它包括干燥装置、破碎机、成型机、煤气发生炉、净化装置和燃气发电机;干燥装置、破碎机和成型机依次连接用于对污泥先后进行干燥、破碎和成型;煤气发生炉连接在成型机下游用于产生煤气，其炉顶或炉体上部设置有用于输入成型污泥的入料口，炉底或炉体下部设置有用于输入气化剂的进气口;净化装置和燃气发电机连接在煤气发生炉下游分别用于净化煤气发生炉中产生的煤气和利用净化后的煤气为原料发电;它能对城市污水处理厂的污泥实现无害化、稳定化、减量化和资源化处理的最终目标，并能取得较好的经济效益;它广泛适用于各种城市污泥及垃圾的处理。
权利要求书
1.一种污泥制气发电系统，其特征在于包括干燥装置(1)、破碎机(2)、成型机 (3)、煤气发生炉(4)、净化装置(6)和燃气发电机(7);所述干燥装置(1)、破碎机(2)和成型机(3)依次连接用于对污泥先后进行干燥、破碎和成型;所述煤气发生炉(4)连接在成型机(3)下游用于产生煤气，其炉顶或炉体上部设置有用于输入成型污泥的入料口，炉底或炉体下部设置有用于输入气化剂的进气口;所述净化装置(6)和燃气发电机(7)连接在煤气发生炉(4)下游分别用于净化煤气发生炉(4)中产生的煤气和利用净化后的煤气为原料发电。
2.根据权利要求1所述的一种污泥制气发电系统，其特征在于所述煤气发生炉(4) 和净化装置(6)之间设有用于对煤气进行降温的降温装置(5)。
3.根据权利要求1所述的一种污泥制气发电系统，其特征在于所述燃气发电机(7) 与干燥装置(1)之间连接有用于输送高温尾气的管道，所述高温尾气与污泥接触对污泥进行干燥。
4.根据权利要求1所述的一种污泥制气发电系统，其特征在于所述燃气发电机(7) 至干燥装置(1)的尾气输送管道下游依次设有尾气洗涤器(8)和脱硫塔(9)，所述尾气洗涤器(8)和脱硫塔(9)分别用于对尾气进行清洗除尘和脱硫脱氮。
说明书
一种污泥制气发电系统
技术领域
本实用新型涉及一种污泥制气发电系统。
背景技术
为了保护我们有限的水资源，创造优良的生存环境，生活污水和工业废水必须经过污水处理厂的处理，达到国家污水排放标准后才能排放，是否拥有城市污水处理系统，这已成为一个现代城市文明的标志，也是城市生态环境建设必不可少的环境工程措施;城市污水处理系统包括污水处理和污泥处理两部分，近年来，通过引进国外先进技术和技术改造，我国的水处理技术水平有了很大的提高，各种类型的污水都能得到有效地控制，然而，由于国际上没有一种有效的污泥处理技术可以借鉴，我国对污水处理过程中产生的污泥处理技术，远远地落后于城市污水处理技术的发展;各种水处理技术在使污水得到净化的过程中，将污水中绝大部分污染物转移到污泥中，这使得城市污水处理厂产生的污泥具有数量大，且富集高浓度的有毒有害污染物的特点。
目前，我国对城市污水处理厂污泥主要采取临时堆埋的处置方法，不仅花费大量的资金和占用大量的土地资源，而且给生态环境造成严重的二次污染，特别是污泥中的污水下渗，给地下水资源带来的危害更是无法估计，而事实上城市周围不可能有适合堆放这类污泥的空间和地点，污泥临时堆埋所产生的环境二次污染的危害，实际上抵消了污水处理的环境效益;面对污泥引起的环境问题日趋尖锐和污泥危害日益加剧的现实，人们尝试利用污泥作为肥料，用于农业或绿化，但是，污泥中所含的各种重金属限制了土壤对污泥利用的适应性;研究表明，从废水中去除1mg/L的重金属，就会在污泥中积累10000mg/L的重金属，它们会在土壤中富集，并通过作物的吸收进入食物链，最终危害到人体的健康，即使有些污泥来自城市生活污水，重金属含量虽然较低，但污泥中所含的病原体和持久性有机污染物，以及污水处理过程中添加的各种药剂，都会给环境带来潜在的危害。
参考国外污泥焚烧的实践，有的地方试图通过焚烧来达到污泥减量的目的，但是污泥焚烧设备投资额高，能源消耗量大，运行费用昂贵，污泥焚烧的费用在400元/吨以上，加上污泥在焚烧时，会给大气环境带来污染和焚烧后的残渣仍需处置等原因，根据我国的国情，污泥焚烧处理在经济上难以承受，在技术上还不完善。
城市污泥的化学组成是基本保持稳定的，其中氮和磷的含量较高，污泥中含有较高的有机物质;污泥中有机质含量高，它的热值也高，通过测定表明，城市污水处理厂污泥的有机物质约占70%～80%，其热值约14MJ/kg相当于褐煤的热值;如果能将污泥中的热能开发利用起来，不仅能够使城市污泥处理厂得到彻底安全地处理，而且能够使污泥所具有的热能成为有价值的资源。
发明内容
针对上述情况，本实用新型目的在于提供一种污泥制气发电系统，它利用燃气发电机组排放的尾气余热对污泥干化处理，再将干燥后的污泥破碎、挤压成型，进入煤气发生炉与气化剂发生反应制取煤气，通过热回收、洗涤、贮存、净化后的煤气输送入燃气发电机发电，从而对城市污水处理厂的污泥实现无害化、稳定化、减量化和资源化处理的最终目标，并能取得较好的经济效益。
为实现上述任务，一种污泥制气发电系统，它包括干燥装置、破碎机、成型机、煤气发生炉、净化装置和燃气发电机;所述干燥装置、破碎机和成型机依次连接用于对污泥先后进行干燥、破碎和成型;所述煤气发生炉连接在成型机下游用于产生煤气，其炉顶或炉体上部设置有用于输入成型污泥的入料口，炉底或炉体下部设置有用于输入气化剂的进气口;所述净化装置和燃气发电机连接在煤气发生炉下游分别用于净化煤气发生炉中产生的煤气和利用净化后的煤气为原料发电。
为实现本实用新型效果优化，其进一步的措施：所述煤气发生炉和净化装置之间设有用于对煤气进行降温的降温装置。
所述燃气发电机与干燥装置之间连接有用于输送高温尾气的管道，所述高温尾气与污泥接触对污泥进行干燥。
所述燃气发电机至干燥装置的尾气输送管道下游依次设有尾气洗涤器和脱硫塔，所述尾气洗涤器和脱硫塔分别用于对尾气进行清洗除尘和脱硫脱氮。
本实用新型提供一种污泥制气发电系统，它包括干燥装置、破碎机、成型机、煤气发生炉、净化装置和燃气发电机;所述干燥装置、破碎机和成型机依次连接用于对污泥先后进行干燥、破碎和成型;所述煤气发生炉连接在成型机下游用于产生煤气，其炉顶或炉体上部设置有用于输入成型污泥的入料口，炉底或炉体下部设置有用于输入气化剂的进气口;所述净化装置和燃气发电机连接在煤气发生炉下游分别用于净化煤气发生炉中产生的煤气和利用净化后的煤气为原料发电的技术方案;它利用燃气发电机组排放的尾气余热对污泥干化处理，再将干燥后的污泥破碎、挤压、成型，进入煤气发生炉与富氧空气发生反应制取煤气，煤气通过热回收、洗涤、贮存、净化后经燃气发电机组发电，从而对城市污水处理厂的污泥实现无害化、稳定化、减量化和资源化处理的最终目标，并能取得较好的经济效益。
本实用新型相比现有技术所产生的有益效果：
Ⅰ、本实用新型采用煤气燃烧的热能转化为电能，并对燃烧后的尾气进行降温、洗涤及脱硫脱氮处理，保证达标排放，符合发展循环经济的政策要求;
Ⅱ、本实用新型采用燃气发电机组尾气余热干化污泥，降低了污泥的含水率，为实现污泥发电创造了条件，开辟了一条废物循环利用的有效途径，既能产生显著的社会和环境效益，又能获得明显的经济效益;
Ⅲ、本实用新型采用对煤气发电前进行脱除二氧化碳及硫化氢，增加了单位体积煤气热值，提高了燃气温度，从而提高了燃气发电机的效率，满足燃气发电机对燃料的要求;
Ⅳ、本实用新型采用方形颗粒边长为25mm～40mm，或圆柱形颗粒直径为25mm～ 40mm且高为25mm～40mm，或球形颗粒当量直径为55mm～80mm的成型燃料，能使每公斤燃料生产煤气的产量提高30%;
Ⅴ、本实用新型采用生产过热蒸汽的软水中Ca2+和Mg2+离子的当量之和≤100mg/L，能有效防止煤气发生炉产生锅垢，提高了设备的使用寿命及煤气的生产效率;
Ⅵ、本实用新型利用燃气发电机组排放的尾气余热对污泥干化处理，再将干燥后的污泥破碎、挤压、成型，进入煤气发生炉与气化剂发生反应制取煤气，煤气通过热回收、洗涤、贮存、净化后经燃气发电机组发电，从而对城市污水处理厂的污泥实现无害化、稳定化、减量化和资源化处理的最终目标，并能取得较好的社会、环境及经济效益。
本实用新型广泛适用于各种城市污泥及垃圾的处理。
