CN213708245U - 一种污泥生物质高温气化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥生物质高温气化处理系统，不仅能耗低，且能够有效除臭，同时燃烧更加充分，燃尽率大大提升，更加节能环保。该系统包括污泥仓、木质废料仓、皮带输送机、混合机、陈化装置以及生物质气化炉；污泥仓、木质废料仓经皮带输送机传输至混合机后形成混合物，在经过陈化装置进行陈化处理，最后由生物质气化炉燃烧成生物质气后进行回复利用。

Description

一种污泥生物质高温气化处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种市政污泥处理设备，具体涉及一种污泥生物质高温气化处理系统。

背景技术

污泥是市政污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水量高，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状固态。

目前，污水处理厂每天都会产出大量的污泥，大量的污泥会造成很严重的环境污染：

1、有机物污染：污泥中含有的有机污染物不易降解，毒性残留时间较长，这些有害有毒物质进入水体与土壤中就会造成环境污染。

2、病原微生物污染：污泥中的病原微生物和寄生虫卵会对人类和动物的健康造成十分严重的影响。

3、其他污染：污泥的含盐量高会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡，抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害。

随着人们的环保意识越来越强，为了解决污泥的污染问题，通常会将污泥作为能源进行再利用，越来越多的研究致力于此。

例如：中国专利，申请号为201010285849.X公开了名为《一种利用污泥发电的方法》，该方法将污泥和木屑按照体积比3:1混合均匀，再对混合物采用压榨机压榨，之后将压榨的混合物进行烘干，最后将烘干后的混合物放入蒸汽锅炉内进行直接燃烧，产出的高压蒸汽送入发电机组进行发电。

虽然该方法对污泥进行了利用，也一定程度上缓解了污泥对环境污染的问题，但是该方法还是存在一定的缺陷：

1、该方法采用木屑和污泥进行混合，首先，木屑本身来源较少，如果采用粉碎废木料的方式产生木屑，则会由于木屑加工过程中耗能大及产生的粉尘对大气造成污染。

2、该方法中需要压榨机、烘干设备，使得整个系统比较复杂，实施成本较高，能耗较大，并且该过程臭气量大，难以处理。

3、该方法中采用蒸汽锅炉对污泥和木屑的混合物进行直接燃烧，燃烧过程不够充分，燃尽率低。

实用新型内容

为了解决现有污泥和木屑进行混合后燃烧的方式作为再生能源的处理方法存在的可能对大气造成污染、处理过程燃烧不充分以及处理成本高、工艺复杂、能耗较大的问题，本实用新型提供了一种污泥生物质高温气化处理系统。

本实用新型的具体技术方案是：

本实用新型提供了一种污泥生物质高温气化处理系统，包括污泥仓、木质废料仓、皮带输送机、混合机、陈化装置以及生物质气化炉；

污泥仓依次通过污泥泵、皮带输送机与所述混合机连接；

木质废料仓通过皮带输送机与所述混合机连接；

陈化装置包括陈化室、喷淋除臭组件以及负压除臭组件；

喷淋除臭组件包括药水池、水泵、喷淋管以及雾化喷头；药水池、水泵均设置与陈化室外部，水泵的输入端与药水池连通，水泵的输出端与向喷淋管供应药水；雾化喷头为多个，均设置于陈化室内，且每一个雾化喷头均与所述喷淋管连通；

负压除臭组件包括负压管道、除臭机构、引风机以及排气筒；负压管道的入口端位于陈化室内，负压管道的出口端与位于陈化室外部的除臭机构入口连通，除臭机构的出口通过引风机与排气筒连通；

混合机通过皮带输送机与陈化室连接；陈化室通过皮带输送机与生物质气化炉连接；

生物质气化炉用于对陈化处理后的混合物进行气化处理，产生作为能源使用的生物质气。

进一步地，上述系统还包括与所述生物质气化炉连通的蒸汽锅炉，用于对生物质气进行燃烧产生高温蒸汽。

进一步地，上述系统还包括与所述生物质气化炉连通的热风炉，用于对生物质气进行燃烧产生高温热风。

进一步地，上述除臭机构为生物滤池或化学吸收塔；所述多个雾化喷头均位于陈化室顶部。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型利用采用陈化处理的方式对混合物的脱水和除臭，相比现有的采用机械压榨和烘干方式，不仅降低了能耗，同时陈化过程能够有效的除臭，整个过程更加节能、环保；同时采用生物质气化炉对污泥和木质的混合物进行高温气化生成生物质气，在对生物质气进行二次燃烧，相比现有技术，燃烧更加充分，燃尽率大大提升，利用率更高，并且二次燃烧温度高达850℃以上，烟气在炉内停留时间大于2秒，使生物气中的有机物及二噁英充分燃烧裂解，炉内尾气经过炉尾接触湿物料使尾气温度突降至200℃，使二噁英不能重新形成，进一步的实现了清洁排放。

2、本实用新型中木质废料采用10cm以下的树枝或废弃木条或废弃木板，相比现有技术只能采用木屑，无需通过对尺寸较大的废木料进行粉碎生成木屑，节省了工艺过程，同时避免了粉碎过程中会产生粉尘对大气造成污染的问题。

3、本实用新型采用混合机、陈化室、生物质气化炉以及蒸汽锅炉(或热风炉)构成的处理系统，相比现有设备结构更加简单、能耗更低。

4、本实用新型中采用的陈化装置采用喷淋除臭组件和负压除臭组件共同作用，除臭效果显著，更加环保。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为陈化装置的结构示意图。

附图标记如下：

1-污泥仓、2-木质废料仓、3-皮带输送机、4-混合机、5-陈化装置、6-生物质气化炉、7-污泥泵、8-陈化室、9-药水池、10-水泵、11-喷淋管、12-雾化喷头、13-压管道、14-除臭机构、15-引风机、16-排气筒、17-蒸汽锅炉、18-热风炉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在有没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种对污泥进行处理从而产生再生能源的方案，其主要原理是：将城镇污水处理厂的污泥与木质废料混合，陈化处理，再经高温气化制备成生物质可燃气，再将生物质可燃气进行高温二次燃烧后进行供热、供电等需要能源的应用场合。相比污泥与屑料混合制备成颗粒状污泥生物燃料用于供热的方法，工艺过程更加简单、成本更低，利用率更高，更加节能环保。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种污泥生物质高温气化处理系统，包括污泥仓1、木质废料仓2、皮带输送机3、混合机4、陈化装置5以及生物质气化炉6；

污泥仓1用于盛放污泥，并依次通过污泥泵7、皮带输送机3与所述混合机4连接；木质废料仓2，用于堆积木质废料(木质废料可以是长度小于10cm的树枝或废弃木条或废弃木板)，并通过皮带输送机3与所述混合机4连接；

陈化装置5，主要用于对污泥和木质废料的混合物进行自然脱水和除臭处理，如图2所示，其主要包括陈化室8、喷淋除臭组件以及负压除臭组件；

喷淋除臭组件包括药水池9、水泵10、喷淋管11以及雾化喷头12；药水池9、水泵10均设置与陈化室8外部或内部，水泵10的输入端与药水池9连通，水泵10的输出端向喷淋管11供应药水；雾化喷头12为多个，均设置于陈化室8内(优选地，雾化喷头设置于陈化室顶部)，且每一个雾化喷头12均与所述喷淋管11连通；

负压除臭组件包括负压管道13、除臭机构14、引风机15以及排气筒16；负压管道13的入口端位于陈化室8内，负压管道13的出口端与位于陈化室8外部的除臭机构14入口连通，除臭机构14的出口通过引风机15与排气筒16连通；本实施中除臭机构14为生物滤池，同样也可采用化学吸收塔进行除臭；

混合机4通过皮带输送机3与陈化室8连接；陈化室8通过皮带输送机与生物质气化炉6连接；

生物质气化炉6用于对陈化处理后的混合物进行高温气化处理，产生作为能源使用的生物质气。

该系统产生的生物质气具有多种用途，可以利用蒸汽锅炉17燃烧产生高温蒸汽后进行供热或供电，也可以采用热风炉18燃烧产生高温高温热风后进行烘干，可以对生物质气进行燃烧用于钢厂炼钢等等。

该设备的具体工作过程如下：

步骤1：混合

将盛放于污泥仓1内的含水60％～80％的污泥，通过污泥泵7和皮带传送机3输送至混合机4，同时将木质废料仓2内的木质废料也通过皮带输送机3输送至混合机4；污泥和木质废料按重量比例1：1至1：1.5混合后，形成含水量为小于45％的混合物；

步骤2：陈化处理

将混合机4中的混合物通过皮带输送机3输送至陈化室8内放置7至10天，使混合物的含水量再次降低至35％以下，在此期间，需要喷淋除臭组件和负压除臭组件同时工作，对混合物进行除臭处理，喷淋除臭组件具体工作过程是：水泵10将药水池9中的药水提升至喷淋管11，打开雾化喷头12进行喷淋除臭。

负压除臭组件具体工作过程是：打开引风机15和负压管道13，对陈化室8进行抽真空，抽出的室内气体经除臭机构14除臭后，由引风机15引入排气筒16，排放至大气中。

步骤3：气化处理

再利用皮带输送机3将陈化后的混合物送入生物质气化炉6中进行高温气化(温度为500℃左右)，生成生物质气；

步骤4：生物质气的利用

A、将生物质气送至蒸汽锅炉17中进行二次燃烧，产出高温蒸汽进行利用，二次燃烧温度高达850℃以上，烟气在炉内停留时间大于2秒，使生物质气中的有机物及二噁英充分燃烧并裂解，炉内尾气经过炉尾进行有效换热使尾气温度突降至200℃以下，使二噁英不能重新形成，实现清洁排放。

B、将生物质气送至热风炉18中进行二次燃烧，生成高温热风进行利用，二次燃烧温度高达850℃以上，烟气在炉内停留时间大于2秒，使生物气中的有机物及二噁英充分燃烧裂解，炉内尾气经过炉尾接触湿物料使尾气温度突降至200℃，使二噁英不能重新形成，实现清洁排放。

Claims (5)

1.一种污泥生物质高温气化处理系统，其特征在于：包括污泥仓、木质废料仓、皮带输送机、混合机、陈化装置以及生物质气化炉；

污泥仓依次通过污泥泵、皮带输送机与所述混合机连接；

木质废料仓通过皮带输送机与所述混合机连接；

陈化装置包括陈化室、喷淋除臭组件以及负压除臭组件；

喷淋除臭组件包括药水池、水泵、喷淋管以及雾化喷头；药水池、水泵均设置与陈化室外部，水泵的输入端与药水池连通，水泵的输出端与向喷淋管供应药水；雾化喷头为多个，均设置于陈化室内，且每一个雾化喷头均与所述喷淋管连通；

负压除臭组件包括负压管道、除臭机构、引风机以及排气筒；负压管道的入口端位于陈化室内，负压管道的出口端与位于陈化室外部的除臭机构入口连通，除臭机构的出口通过引风机与排气筒连通；

混合机通过皮带输送机与陈化室连接；陈化室通过皮带输送机与生物质气化炉连接；

生物质气化炉用于对陈化处理后的混合物进行气化处理，产生作为能源使用的生物质气。

2.根据权利要求1所述的污泥生物质高温气化处理系统，其特征在于：还包括与所述生物质气化炉连通的蒸汽锅炉，用于对生物质气进行燃烧产生高温蒸汽。

3.根据权利要求1所述的污泥生物质高温气化处理系统，其特征在于：还包括与所述生物质气化炉连通的热风炉，用于对生物质气进行燃烧产生高温热风。

4.根据权利要求1或2或3所述的污泥生物质高温气化处理系统，其特征在于：除臭机构为生物滤池或化学吸收塔。

5.根据权利要求4所述的污泥生物质高温气化处理系统，其特征在于：所述多个雾化喷头均位于陈化室顶部。

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