申请日2011.09.27
公开(公告)日2012.06.20
IPC分类号C02F11/12; C02F11/14; C02F103/28; F01D15/10; F23G7/00
摘要
本实用新型涉及一种处理浆纸生物污泥的系统，该系统包括生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置以及发电装置，所述生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置和发电装置顺次连接。本实用新型装置系统将生物污泥固废变废为宝，使浆厂达到零排放，实现了清洁生产、节能减排、减少了垃圾填埋，有利于发展循环经济。技术新颖，能够达到国际清洁生产所倡导的3R目标。
权利要求书
1.一种处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，该系统包括生物污泥的收集加药助凝装置(5)、生物污泥预脱水分离装置(4)、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置(6)、碱炉焚烧装置(7)以及发电装置(8)，所述生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置和发电装置顺次连接。
2.根据权利要求1所述的处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，生物污泥的收集加药助凝装置包括生物污泥收集槽(1)、加药装置(2)和混凝反应器(3)，混凝反应器分别与加药装置和生物污泥收集槽连接。
3.根据权利要求1所述的处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，生物污泥预脱水分离装置采用卧螺沉降离心机。
4.根据权利要求1所述的处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置包括污泥加热器(9)，污泥-黑液混合储槽(10)，蒸发浓缩器(11)和超级浓缩器(12)。
5.根据权利要求1所述的处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，发电装置包括汽轮机(13)和发电机(14)。
说明书
一种处理浆纸生物污泥的系统
技术领域
本实用新型涉及环境保护装置领域，特别涉及一种处理浆纸生物污泥的系统。
背景技术
目前，国内外漂白硫酸盐木浆厂的污水处理，产生的初沉污泥和生化处理污泥绝大部分厂家采用混合填埋处理或少量污泥堆肥利用，不可避免地导致大量占用土地、甚至产生二次污染。
据中国造纸协会统计，2010年中国纸及纸板总产量9270万吨、消费9173万吨，全行业产生的剩余湿污泥约900-1000万吨。随着国民经济发展和人民生活水平和质量的提高，浆纸的产销量也将越来越大，对周边生活环境的要求也越来越高，且国家对新建垃圾填埋场实行严格限批，今后污泥填埋处理所占的比例将会大大减少。因此正确合理、科学地处理处置污泥问题，是摆在我们面前的一个繁重任务，且关键是把污泥水分降下来、干度提高到经济热值之上。
污泥处理的目的是达到减量化、稳定化、无害化和资源化。目前较成熟的污泥处理方法有填埋、堆肥和焚烧等。
填埋：采用直接处理成本低。其缺点是占用大量土地、污泥中的有毒有害重金属和病原微生物会污染土地和水资源，填埋场的建设、使用受地质、水文和土壤条件限制。
堆肥：将污泥中的有机物进行生物化学降解作用，使之转化为稳定的腐殖质以改善土壤的性能、增加土壤肥力。此法虽具有一定的经济和社会效益，但处理量、成本很大程度上受下游农、林、牧、渔业制约，无法从根本上消化、彻底解决污泥的出路问题。
焚烧：采用污泥干化或深度脱水技术，使污泥中的可燃成分较为经济地在高温下充分燃烧，最终成为稳定的灰渣。焚烧法具有减容、减重率高，处理速度快，无害化较彻底，余热可用于发电或供热等优点。近年来，焚烧法采用了合适的预处理工艺和先进的焚烧方法，满足了越来越严格的环境要求，是当前较好的污泥处理方法。
如上所述，目前国内外浆纸厂一般将污水处理的剩余生物污泥、三级脱色化学污泥及初沉污泥混合脱水，外运填埋。极个别焚烧也是在燃煤锅炉焚烧，鲜有分质处理、生物污泥在碱炉焚烧发电案例或技术。生物污泥含有大量有机物、粘稠、难以深度脱水，所以混合处理填埋，只会增加额外大量运费、焚烧需外加燃料除水，技术经济难度很大，目前国内外还没有能稳定运行的浆纸污泥焚烧装置。
漂白硫酸盐木浆厂、大规模化机浆厂，一般配有动力锅炉、碱回收锅炉，这为污泥深度脱水、混烧发电提供了较好的经济焚烧炉型，且都具备经济焚烧的基本燃料：煤、碱回收超浓黑液。这为研发污泥深度脱水、混烧发电装置提供了科学合理的清洁生产基础条件。
黑液是硫酸盐法或烧碱法制纸浆过程中，洗涤蒸煮后的纸浆的洗涤液，其呈黑色，其中含有蒸煮液中的无机物和从植物纤维原料中溶出的木素、半纤维素和纤维素的降解产物及有机酸等。无机物包括游离的氢氧化钠、硫酸钠、硫化钠、碳酸钠以及与有机物化合的钠、二氧化硅等。黑液直接排入江河会造成污染，应进行处理。处理方法是先蒸发浓缩，再经燃烧，可回收纯碱。燃烧生成的热以蒸汽形式回收。大部分无机物在燃烧过程中成为熔融状态，溶解后即成绿液(green liquor)。绿液经石灰乳苛化，澄清后成为白液(white liquor)，可用于配制蒸煮液制纸浆。白液澄清后的沉淀为碳酸钙(造纸行业称为白泥)。
本实用新型申请人申请的发明专利“浆纸生物污泥的处理方法”公开了一种生物污泥的处理方法，它依次经过生物污泥收集助凝、预脱水分离、预热后与黑液混合多效蒸发以及生物污泥-黑液超浓蒸发，最终在碱炉中混烧，蒸汽用于发电供热，熔融物经苛化后回收再利用。因此，提供一套使此方法能够具体实施的设备至关重要。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够减少环境污染、节能减排的处理浆纸生物污泥的系统。
本实用新型为解决上述问题采用如下技术方案：
本实用新型系统包括生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置以及发电装置，所述生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置和发电装置顺次连接。
生物污泥的收集加药助凝装置包括生物污泥收集槽、加药装置和混凝反应器，混凝反应器分别与加药装置和生物污泥收集槽连接。
生物污泥预脱水分离装置采用卧螺沉降离心机。
浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置包括污泥加热器，污泥-黑液混合储槽，蒸发浓缩器和超级浓缩器。
发电装置包括汽轮机和发电机。
本实用新型的积极效果如下：使用本实用新型装置系统时，首先通过加药装置向收集的浆纸生物污泥中加入助凝剂絮凝，絮凝后的污泥进入预脱水分离装置进行初步浓缩，再与浆纸生产过程中产生的黑液混合依次进入多效蒸发装置和超级浓缩蒸发装置，最后进入碱炉焚烧，蒸汽用于发电供热，熔融物溶解后进行苛化反应得到白液，可以用于配制蒸煮液制纸浆。本实用新型装置系统将生物污泥固废变废为宝，使浆厂达到零排放，实现了清洁生产、节能减排、减少了垃圾填埋，有利于发展循环经济。技术新颖，能够达到国际清洁生产所倡导的3R目标(Reduce, Reuse, Recycle)。
使用本实用新型装置系统可产生含干固物80%的污泥18.75吨/天(折绝干吨15t/d)，超浓生物污泥折算热值为7.5MJ/kg(制浆超浓黑液单独折算热值13.3 MJ/kg)，日节约标煤4.8t/d(标煤热值29.306 MJ/kg)，产汽44.16吨，发电1.23万度，折合年节标煤1680吨，年发电430.77万度。
