CN202118923U - 基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统 - Google Patents

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林岩
闵泽清
赖剑波
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Tu Bairui
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    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Abstract

一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统。在该系统中，含水率80%的污泥进厂后卸入前置料仓，由前置料仓底部的污泥螺旋输送机将污泥匀速定量送入调理池，在污泥进入调理池的同时，将稀释水与污泥按1：1重量比例加入调理池，污泥达到高限位液位时，停止进泥，搅拌混匀，污泥调理结束；调理好的含水率90%的污泥通过污泥螺杆泵送入双隔膜真空压滤机进行压滤脱水，脱水干化后的污泥泥饼含水率在30%以下；污泥干化的废热气体经抽真空冷凝后产生的废水进入污水处理系统处理后达标排放，废气进入垃圾炉排炉焚烧系统的垃圾池，干污泥经破碎机破碎后按一定比例与城市生活垃圾一起送入炉排焚烧炉焚烧，焚烧过程中产生的废气、飞灰、炉渣等可通过垃圾焚烧发电厂既有处理系统进行处理。

Description

基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统
实用新型领域
本实用新型是关于城市生活污水处理厂污泥的处理装置，特别是指一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统。
背景技术
近年来随着城市化进程加快，人口逐渐向城镇集中，城市生活污水产生量越来越多，生活污水经过生化处理，在污水得到净化的同时，将产生大量的剩余污泥。这种污泥含水量高、易腐烂，有强烈的臭味，并且含有寄生虫卵、病原微生物及重金属，如不加以妥善处理，任意排放，将会造成严重的二次污染。
污泥含水率越高，其热值越低，含水率是制约污泥处理和资源化利用的关键问题，因此污泥深度脱水是解决污泥问题的关键。在进入焚烧线之前，必须对污泥进行干化处理，将污泥含水率从80%降低到60%以下，目前对污泥的干化处理有流化床、带式、转盘式、薄层涡轮、空心桨叶等多种新型的处理方法，这些干化技术有着许多突出的优点，但在处理过程中仍需要消耗大量的能量，而且在处理过程中会产生废水、废气，需设置相应的处理设施，这些往往导致了污泥的干化成本过高，无法满足经济性的要求，工程应用受到很大限制。
随着人们对环境要求越来越高，对污泥进行“减量化、无害化、资源化”处理，最终实现综合利用，是科学处理城市污水处理厂污泥的唯一途径。
实用新型内容
本实用新型是针对目前污泥处理方法的局限性，提供一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统，以达到污泥“减量化、无害化、资源化”的目的，同时降低了污泥的处理成本。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统，该系统包括依次线性连接的污泥调理压滤干化单元、破碎输送单元、焚烧发电单元及烟气净化单元；其中：
污泥调理压滤干化单元包括前置料仓、污泥调理池、污泥螺旋输送机、污泥螺杆泵、双隔膜真空压滤机、空压机、真空冷凝系统；前置料仓通过污泥螺旋输送机与污泥调理池连接，而污泥调理池通过管道、污泥螺杆泵连接双隔膜真空压滤机，同时空压机与真空冷凝系统亦连接于双隔膜真空压滤机；
破碎输送单元包括破碎机、皮带输送机及螺旋输送机；破碎机通过输出管道与上述双隔膜真空压滤机连接，而螺旋输送机通过皮带输送机与破碎机连接；
焚烧发电单元包括炉排式焚烧炉、汽轮机和发电机，三者依次线性连接；
烟气净化单元包括依次线性连接的石灰仓、石灰泵、反应塔、活性炭仓和布袋除尘器。
所述烟气净化单元的布袋除尘器进一步连接引风机、烟囱。
所述焚烧发电单元中的炉排式焚烧炉为二段式垃圾焚烧炉排，该炉排采取逆推炉排和顺推炉排相结合的方式。
采用上述方案后，本实用新型系统与传统的污泥处理工艺相比具有以下优点：
（1）减量化程度高：本实用新型最后得到的残渣是焚烧灰分，每吨湿污泥通过调理、脱水、干化、破碎和焚烧，最后仅产生0.26吨灰分，使污泥大大减量化。
（2）节约大量填埋土地和能耗：污泥通过调理，输送性能大大改善，系统运行稳定可靠，干化污泥粉碎后与城市生活垃圾一起在炉排炉内进行焚烧处理，污泥所含能量被充分循环利用，节省污泥处理的成本。
（3）处理彻底：调理、脱水干化和破碎后焚烧对污泥的处理最为彻底，能使有机物全部碳化，杀死病原体，处理过程中产生的废气、废水、废渣也得到了合理的处理处置或利用。
（4）节约建设成本：本系统是建立在垃圾焚烧发电厂基础上的污泥调理和污泥干化及焚烧处理系统，污泥调理压滤干化后供炉排焚烧炉焚烧，焚烧过程中产生的废气、飞灰、炉渣等可通过垃圾焚烧发电厂既有处理系统进行处理，以节约建设成本。
附图说明
图1为本实用新型的工艺流程示意图。
图中：
前置料仓1                       螺旋输送机2                                 污泥调理池3
污泥螺杆泵4                   双隔膜真空压滤机5                     空压机6
真空冷凝系统7               沉淀池8                                         破碎机9
皮带输送机10                 螺旋输送机11                               焚烧锅炉12
汽轮机13                         发电机14                                       石灰仓15
石灰泵16                         反应塔17                                       活性炭仓18
布袋除尘器19                 引风机20                                       烟囱21。
具体实施方式
配合图1所示，本实用新型揭示了一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统，分为四个处理单元：污泥调理压滤干化单元Ⅰ、破碎输送单元Ⅱ、焚烧发电单元Ⅲ、烟气净化单元Ⅳ，如图1中的各虚线框所示。
各单元的设备及工艺过程结合工艺流程图1分别说明如下：
（1）污泥调理压滤干化单元Ⅰ：本单元主体是污泥调理池3和双隔膜真空压滤机5；
含水率为80%的污泥进厂后卸入前置料仓1，前置料仓1底部的螺旋输送机2将污泥匀速定量送入污泥调理池3，在污泥进入污泥调理池3的同时，将稀释水与污泥按1：1重量比例加入污泥调理池3，污泥达到高限位液位时，停止进泥，搅拌25～35分钟，污泥调理结束。
调理好的含水率90%的污泥通过污泥螺杆泵4进入双隔膜真空压滤机5进行脱水干化，由空压机6提供压滤气压，由汽轮机13提供蒸汽热源，利用垃圾焚烧发电单元的废热蒸汽，在压滤脱水的过程中通入1-2 kg/cm2 压力，温度为110℃～120℃的废热蒸汽对污泥加热干化并抽真空，经过4h 脱水干化后的污泥泥饼含水率在30%以下，保证干化污泥入炉后的热值。压滤液进入滤液沉淀池8沉淀处理，上清液用于污泥的稀释，并作为滤布冲洗水循环使用，污泥干化的废热气体经真空冷凝系统7抽真空冷凝后产生的废水进入污水处理系统处理后达标排放，废气进入垃圾炉排炉焚烧系统的垃圾池，经过干化后的污泥进入破碎输送单元Ⅱ。
（2）破碎输送单元Ⅱ：本单元主体是破碎机9、皮带输送机10、螺旋输送机11。
干化污泥通过破碎机9破碎后，再通过皮带输送机10送入螺旋输送机11定量输送，作为炉排式焚烧锅炉12的燃料。
（3）焚烧发电单元Ⅲ：本单元主体是炉排炉焚烧锅炉12、汽轮机13和发电机14。
通过螺旋输送机11将干化污泥定量送入垃圾焚烧锅炉12进料口内，干化污泥与生活垃圾一起进入炉排式焚烧锅炉12焚烧处理，焚烧锅炉12度控制在850～1050℃，控制二恶英的生成；焚烧产生高温高压蒸汽，推动汽轮机13转动，带动发电机14发电，焚烧产生的余热全部用于发电，使污泥干化后能源充分循环利用，以低能耗、低成本实现了城市污泥处理，并达到“减量化、无害化、资源化”的要求。干化污泥与垃圾掺烧后产生的飞灰固化后送往填埋场进行填埋，炉渣则可作为制建筑材料的原料。
（4）烟气净化单元Ⅳ：本单元主体是反应塔17、活性炭仓18和布袋除尘器19。
污泥泥饼焚烧后产生的高温烟气含有较多酸性气体和重金属等污染物，将生石灰投入石灰仓15制成石灰浆液，用石灰泵16将石灰浆液送入反应塔17内，并向下喷淋，与高温烟气逆向充分接触反应，去除酸性物质。再将活性炭从活性炭仓18内排入系统内，吸附在布袋除尘器19表面，除去重金属和二恶英等污染物。处理达标后的尾气由引风机20引入烟囱21，再排入大气。
总之，本实用新型提供了一种高效处理城市污泥的设备，通过依托垃圾焚烧发电系统，为污泥的彻底处理处置提供了必要的处理系统，从而具有一定的经济性。而且在本系统中采用的是炉排焚烧炉，可以满足经干化后污泥的充分燃烧、有效地控制负荷和炉膛温度。

Claims (3)

1.一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统，其特征在于：该系统包括依次线性连接的污泥调理压滤干化单元、破碎输送单元、焚烧发电单元及烟气净化单元；其中，
污泥调理压滤干化单元包括前置料仓、污泥调理池、污泥螺旋输送机、污泥螺杆泵、双隔膜真空压滤机、空压机、真空冷凝系统；前置料仓通过污泥螺旋输送机与污泥调理池连接，而污泥调理池通过管道、污泥螺杆泵连接双隔膜真空压滤机，同时空压机与真空冷凝系统亦连接于双隔膜真空压滤机；
破碎输送单元包括破碎机、皮带输送机及螺旋输送机；破碎机通过输出管道与上述双隔膜真空压滤机连接，而螺旋输送机通过皮带输送机与破碎机连接；
焚烧发电单元包括炉排式焚烧炉、汽轮机和发电机，三者依次线性连接；
烟气净化单元包括依次线性连接的石灰仓、石灰泵、反应塔、活性炭仓和布袋除尘器。
2.如权利要求1所述的基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统，其特征在于：烟气净化单元的布袋除尘器进一步连接引风机、烟囱。
3.如权利要求1所述的基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统，其特征在于：焚烧发电单元中的炉排式焚烧炉为二段式垃圾焚烧炉排，该炉排采取逆推炉排和顺推炉排相结合的方式。
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