CN105330119A - 一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法及系统，所述方法包括步骤S10，机械干化并铺放污泥；步骤S20，利用棚顶的阳光板加热污泥，在不锈钢平台内设的空腔通过高温烟气放热来加热污泥，通过上述两种方式及红外线在线测温仪控制污泥温度处于85℃以上，并保持一设定时段；步骤S30，在线检测棚内空气的湿度，若根据湿度排放温室棚内的空气；步骤S40，在线检测污泥含水率，若低于含水率设定值，则翻动污泥并重复步骤S20至S40，反之则收集污泥，送至污泥储料仓。采用集聚收阳光干化和烟气余热干化于一体的方法及系统，降低污泥干化的占地面积，避免单独采用太阳能干化污泥易受天气影响的缺点，污泥与烟气间接换热，避免了污泥与烟气的交叉污染。

Description

一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法及系统
技术领域
本发明涉及污泥干化领域，具体涉及一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法及系统。
背景技术
污泥中含有大量的有害物质，如重金属、细菌、各种寄生虫卵、大量的病源微生物等，很容易形成“二次污染”，是一种量大面广且对人体和环境都具有很大危害作用的固体废弃物。尤其污泥中含多种重金属，包括铜、锌、铅、镉、铬等，如果处理不当，将严重危害倾倒及使用污泥地区的生态环境和人体健康。
目前，污泥处置技术主要有：卫生填埋、堆肥及污泥干化焚烧等。卫生填埋投资少、容量大、见效快、处置成本低，但其易导致填埋场渗滤液收集系统的堵塞，及渗滤液中重金属的进一步升高。污泥填埋因其无害化程度低，在国外已逐渐被禁用。堆肥方式可利用污泥中的有机质改善土壤物理结构，增加土壤氮磷含量，但氨、硫化氢等恶臭难以控制，重金属含量一般超标，肥效较低。污泥干化技术能够显著减容，体积减少70-80％。焚烧能够实现污泥的彻底处置，使有机物氧化分解、病原体消除、最大限度的实现减量、减容和无害化。
但我国污泥干化焚烧技术还存在处理效率低、臭气污染严重、干化过程能耗高等现象，例如，单独燃煤干燥能耗高，臭气、烟气排放量大，不易处理，二次污染严重，且存在消防隐患；蒸汽干燥臭气排放量少，系统稳定，安全性高，但能耗更高；太阳能干化技术能耗低，但占地面积大，且易受天气影响。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法及系统，降低污泥干化所需能耗的同时，保证系统的稳定运行。
为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
本发明的一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法，包括如下步骤：
步骤S10，采用机械脱水方式对污泥脱水，再在温室棚内的不锈钢平台上铺放机械脱水后的污泥；
步骤S20，利用设置在温室棚顶的阳光板聚收阳光加热污泥，在不锈钢平台内设的空腔通过高温烟气放热来加热污泥，通过上述两种方式及红外线在线测温仪控制污泥温度处于85℃以上，并保持一设定时段；
步骤S30，在线检测温室棚空气的湿度，若湿度处于饱和状态，则开启温室棚引风机和臭气收集系统；若湿度处于半饱和状态，则关闭温室棚引风机和臭气收集系统；保持在线检测空气湿度，重复关闭或开启引风机和臭气收集系统；
步骤S40，在线检测污泥含水率，若低于含水率设定值，则翻动污泥并重复步骤S20至S40，反之则收集污泥，送至污泥储料仓。
进一步，所述机械脱水方式包括使用板框式压滤机、带式脱水机或离心式脱水机。
进一步，所述步骤S20中，通过加热台内设的空腔出入口设置超声波热量计控制高温烟气流通量，进而控制加热台工作。
进一步，所述步骤S20的设定时段为30分钟至60分钟的任意时间段。
进一步，所述步骤S30通过在线插入式湿度仪实现在线检测污泥含水率。
进一步所述步骤S40通过在线湿度仪实现在线检测温室棚空气的湿度。
本发明还公开一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的系统，包括温室棚、设置在温室棚底部的不锈钢平台、设置在不锈钢平台上的往复式给料摊收装置和设置于不锈钢板平台内部的用于通过高温烟气并放热的空腔，进一步还包括设置在温室棚顶部和/或四周的阳光板、设置在温室棚内的可检测污泥温度的红外线在线测温仪、设置在温室棚外的引风机及臭气收集系统、空腔的烟气入口41和烟气出口42各设有一超声波热量计、设置于往复式给料摊收装置上的在线插入式湿度计。
进一步，还包括有设置在温室棚内的可检测棚内空气湿度的在线湿度仪和设置在温室棚顶部的扰流风机。
进一步，所述阳光板采用PC阳光板。
进一步，还包括有板框式压滤机、带式脱水机或离心式脱水机，其污泥出口与温室棚连通。
本发明的一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法及系统，具有如下有益效果：
污泥经机械脱水后，利用PC阳光板聚收阳光和烟气余热作为污泥干化的热源，有效降低污泥含水率的同时，大大降低污泥干化的能耗，降低污泥干化成本。将聚收阳光干化和烟气余热干化集成优化于一体，有效降低污泥干化的占地面积，有效解决了单独采用太阳能干化污泥易受天气影响的缺点。污泥与烟气间接换热，有效降低了污泥与烟气的交叉污染。在干化过程中，添加通风和除臭除湿装置，并将除湿以后的臭气直接通往锅炉高温裂解，可以最大程度的保证不影响周边环境。经本发明干化后，污泥含水率可以由80％降至30％左右，具有很好的效率。干化后的污泥可与燃煤混合掺烧，实现污泥的燃料化利用。
附图说明
图1为本发明的一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法的步骤示意图。
图2为本发明的一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的系统的结构示意图。
图3为本发明的一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的系统的工作流程意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
实施例
请参阅图1，是本发明的利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法的步骤示意图。
本发明的一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法，包括如下步骤：
步骤S10，采用机械脱水方式对污泥脱水，再在温室棚内的不锈钢平台上铺放机械脱水后的污泥；原污泥的函数率为80％左右，经机械脱水后的污泥还有60％的左右含湿率，在温室棚内，污泥的平铺厚度为5-10cm；
步骤S20，利用设置在温室棚顶的阳光板聚收阳光加热污泥，在不锈钢平台内设的空腔通过高温烟气放热来加热污泥，通过上述两种方式及红外线在线测温仪控制污泥温度处于85℃以上，并保持一设定时段；
步骤S30，在线检测温室棚空气的湿度，若湿度处于饱和状态，则开启温室棚引风机和臭气收集系统；若湿度处于半饱和状态，则关闭温室棚引风机和臭气收集系统；保持在线检测空气湿度，重复关闭或开启引风机和臭气收集系统；进一步，所述步骤S30通过在线湿度仪实现在线检测温室棚空气的湿度。引风机的风速为6-8m/s，通过在线湿度仪对温室棚空气的湿度进行测量，当空气达饱和湿度后，自动开启温室棚外部的引风机和臭气收集系统，将温室棚的臭气收集起来，再经除湿系统除水后送往燃煤锅炉高温裂解；
步骤S40，在线检测污泥含水率，若低于含水率设定值，则翻动污泥并重复步骤S20至S40，反之则收集污泥，送至污泥储料仓；当污泥含湿率由机械压滤后的60％左右降至30％设定值时，直接送往污泥储料仓储存。
进一步，作为一个实施例，所述机械脱水方式包括使用板框式压滤机、带式脱水机或离心式脱水机。
进一步，所述步骤S20中，通过加热台内设的空腔出入口设置超声波热量计控制高温烟气流通量，进而控制加热台工作。
进一步，所述步骤S20的设定时段为30分钟至60分钟的任意时间段。进一步，所述步骤S30通过在线插入式湿度仪实现在线检测污泥含水率。
污泥温度保持在85℃以上每隔30-60min进行一次翻泥，通过安装在往复式给料摊收装置上的在线插入式湿度计在进行翻泥时检测污泥含水率，
请参看图2和图3，分别为本发明实施例的一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的系统的结构示意图和工作流程示意图。
本发明所公开实施例的系统包括有：温室棚1、设置在温室棚1底部的不锈钢平台4、设置在不锈钢平台4上的往复式给料摊收装置5和设置于不锈钢板平台4内部的用于通过高温烟气并放热的空腔43，进一步还包括设置在温室棚1顶部和/或四周的阳光板2、设置在温室棚1内的可检测污泥温度的红外线在线测温仪8、设置在温室棚1外的引风机及臭气收集系统7、空腔43的烟气入口41和烟气出口42各设有一超声波热量计(未标示)、设置于往复式给料摊收装置4上的在线插入式湿度计9。
110-130℃的烟气通过烟气入口41进入不锈钢平台4的下面对污泥进行间接加热，烟气温度降至90℃左右后，再通过烟气出口42送往烟气脱硫脱硝系统(未图示)处理，最后经烟囱(未图示)排放到外部环境中；
进一步，还包括有设置在温室棚1内的可检测棚内空气湿度的在线湿度仪6和设置在温室棚顶部的扰流风机3。经在线湿度仪6监测的湿空气达到饱和湿度后通过温室棚1外的引风机及臭气收集系统7收集起来，再经除湿系统除水后送往燃煤锅炉高温裂解。
进一步，所述阳光板2采用PC阳光板，该阳光板2可有聚收阳光加热污泥。
进一步，作为一个实施例，还包括有板框式压滤机、带式脱水机或离心式脱水机之类的机械滤水装置(未图示)，其污泥出口与温室棚1连通，机械压滤后的污泥直接输送到半干污泥仓11。
所述经烟气干化至含水率30％左右的污泥再通过往复式给料摊收装置5收集起来，最后通过皮带送往污泥储料仓12。
上述实施例阐述的污水处理厂污泥干化新工艺，本发明并不局限于污水处理厂的污泥，还适用于河道污染底泥、市政污泥等。废热烟气不限于燃煤热电厂，还适用于垃圾焚烧发电厂、水泥窑等工业窑炉的烟气。
上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S10，采用机械脱水方式对污泥脱水，再在温室棚内的不锈钢平台上铺放机械脱水后的污泥；
步骤S20，利用设置在温室棚顶和/或四周的阳光板聚收阳光加热污泥，在不锈钢平台内设的空腔通过高温烟气放热来加热污泥，通过上述两种方式及红外线在线测温仪控制污泥温度处于85℃以上，并保持一设定时段；
步骤S30，在线检测温室棚空气的湿度，若湿度处于饱和状态，则开启温室棚引风机和臭气收集系统；若湿度处于半饱和状态，则关闭温室棚引风机和臭气收集系统；保持在线检测空气湿度，重复关闭或开启引风机和臭气收集系统；
步骤S40，在线检测污泥含水率，若低于含水率设定值，则翻动污泥并重复步骤S20至S40，反之则收集污泥，送至污泥储料仓。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法，其特征在于：所述机械脱水方式包括使用板框式压滤机、带式脱水机或离心式脱水机。
3.根据权利要求2所述的利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法，其特征在于：所述步骤S20中，通过加热台内设的空腔出入口设置超声波热量计控制高温烟气流通量，进而控制加热台工作。
4.根据权利要求3所述的利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法，其特征在于：所述步骤S20的设定时段为30分钟至60分钟的任意时间段。
5.根据权利要求4所述的利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法，其特征在于：所述步骤S30通过在线湿度仪实现在线检测温室棚空气的湿度。
6.根据权利要求5所述的利用太阳能和烟气余热干化污泥的方法，其特征在于，所述步骤S40通过在线插入式湿度仪实现在线检测污泥含水率。
7.一种利用太阳能和烟气余热干化污泥的系统，包括温室棚、设置在温室棚底部的不锈钢平台、设置在不锈钢平台上的往复式给料摊收装置和设置于不锈钢板平台内部的用于通过高温烟气并放热的空腔，其特征在于，还包括设置在温室棚顶部和/或四周的阳光板、设置在温室棚内的可检测污泥温度的红外线在线测温仪、设置在温室棚外的引风机及臭气收集系统、空腔的的烟气入口和烟气出口各设有一超声波热量计、设置于往复式给料摊收装置上的在线插入式湿度计。
8.根据权利要求7所述的利用太阳能和烟气余热干化污泥的系统，其特征在于，还包括有设置在温室棚内的可检测棚内空气湿度的在线湿度仪和设置在温室棚顶部的扰流风机。
9.根据权利要求8所述的利用太阳能和烟气余热干化污泥的系统，其特征在于，所述阳光板采用PC阳光板。
10.根据权求8或9所述的利用太阳能和烟气余热干化污泥的系统，其特征在于，还包括有板框式压滤机、带式脱水机或离心式脱水机，其污泥出口与温室棚连通。
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