CN217763441U - 一种生活污水污泥干化焚烧处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种生活污水污泥干化焚烧处理系统，包括污泥料仓、干化机、机械回转式焚烧炉、余热锅炉、余热回收换热器、旋风分离器、冷凝器、布袋除尘器、活性炭固定床、石灰脱硫塔等。本实用新型的生活污水污泥干化焚烧系统耦合了污泥干化和焚烧过程，将污泥焚烧产生的热量进行余热利用，产出蒸汽用于污泥干化，大幅简化换热环节并提高换热效率，降低了运行成本；间接干化的尾气携带的湿空气和臭气，最终通过焚烧脱臭，彻底解决了臭气污染问题；石灰脱硫塔和布袋除尘有效地降低烟气中的酸性气体和含尘量。
Description
技术领域
本实用新型属于环保工程技术领域，具体涉及一种生活污水污泥干化焚烧处理系统。
背景技术
干化焚烧适用于城镇市政污泥的处理处置，实现污泥最大程度的减量，污泥减量程度达到90％，便于最终的处置，解决了污泥填埋侵占土地和二次污染的问题。
现有用于污泥干化焚烧的鼓泡床焚烧系统，主要包括鼓泡流化床、桨叶式干燥机、余热锅炉、出渣机、静电除尘器、布袋除尘器、脱硫洗涤塔、生物洗涤塔等设备。由于燃料颗粒大小分布不均匀，未燃尽的细颗粒在悬浮段被带出燃烧室而造成较大的飞灰可燃物损失，产生的焚烧渣少而飞灰多，飞灰因为吸附了重金属、二噁英等，需要作为危险废弃物处置，增加了运行成本；另外由于运动颗粒对埋管受热面的撞击和摩擦，埋管受热面的磨损十分严重，特别是弯头部分，磨损更为显著。
实用新型内容
本实用新型的目的在于改进现有污泥干化焚烧系统所存在的上述缺点，从而提供一种生活污水污泥干化焚烧处理系统，能够适用于60％～80％含水率的市政污水污泥的处理处置，也适用于部分工业污泥的处理处置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种生活污水污泥干化焚烧处理系统，所述处理系统包括：
污泥料仓，用于储存待处理的污泥，其且底部设有破拱装置，用于防止污泥堆积和架桥；
干化机给料装置，设置于所述污泥料仓的后端，用于将来自污泥料仓的污泥输送至后端的干化机；
干化机，设置于所述干化机给料装置的后端，用于通过水蒸气对干化机给料装置输送来的污泥进行干化；所述干化机的顶端设有尘气出口，用于排出干化污泥生成的尘气；
干污泥料仓，设置于所述干化机的后端，用于接收和储存经干化机干化的干污泥；
干污泥输送机，设置于所述干污泥料仓的后端，用于接收来自干污泥料仓的干污泥，并输送至后端的机械回转式焚烧炉；
机械回转式焚烧炉，设置于干污泥输送机的后端，用于焚烧经干污泥输送机输送的干污泥；所述机械回转式焚烧炉的顶端设有烟气出口，底端设有集渣口；
余热锅炉，与所述机械回转式焚烧炉的烟气出口连接，所述余热锅炉的内部设有换热管，换热管内通入软水，以与来自焚烧炉的高温烟气进行换热，以将软水加热成水蒸气；
余热回收换热器，设置于所述余热锅炉的后端，用于将来自余热锅炉的烟气进一步对送至机械回转式焚烧炉的一次风和不凝气进行预热；
旋风分离器，与所述干化机的尘气出口连接，用于对来自干化机的高温尘气进行气固分离；
冷凝器，设置于所述旋风分离器的后端，用于对经旋风分离器分离的气体进行冷却以除去冷凝水，且所述冷凝器的出口通过管路连接至所述余热回收换热器，以用于对得到的不凝气体进行预热；
布袋除尘器，设置于所述预热回收换热器的后端，用于对来自余热回收换热器的烟气进行除尘；
活性炭固定床，设置于所述布袋除尘器的后端，用于脱除烟气中的重金属和二噁英；
石灰脱硫塔，设置于所述活性炭固定床的后端，用于采用消石灰浆液对来自活性炭固定床的烟气进行脱硫处理，以除去其中的酸性气体。
优选的，本实用新型的生活污水污泥干化焚烧处理系统还包括消石灰浆液罐，用于将消石灰和工艺水搅拌混合制成消石灰浆液，以输送至石灰脱硫塔用于烟气脱硫。
根据本实用新型，所述破拱装置为破拱滑架或无轴螺旋输送机。
根据本实用新型，所述干化机给料装置优选为螺旋输送机。
根据本实用新型，所述干化机的内部设置中空的转轴和叶片，用于干化污泥的水蒸气通入转轴和叶片中，通过转轴和叶片搅动污泥对污泥进行加热干化。
根据本实用新型，所述干污泥输送机为螺旋输送机。
根据本实用新型，所述机械回转式焚烧炉的炉体底部设有一次风入口，炉体侧壁上自下而上依次设有湍流风入口、干污泥入口、天然气入口、以及不凝气入口，炉体底部的一次风入口外侧还设有集渣口。
优选的，所述一次风入口在炉体内部设有横管，并在横管的下端设有带气孔的刮刀，一方面用于将灰渣拨动至炉体底部的集渣口，另一方面通过刮刀的气孔向炉体内输送用于焚烧的一次风。
优选的，所述一次风入口、湍流风入口、干污泥入口、天然气入口、以及不凝气入口均设置有多个，沿所述机械回转式焚烧炉的侧壁均匀分布。
优选的，本实用新型的生活污水污泥干化焚烧处理系统还包括氨水罐，通过管路连至所述机械回转式焚烧炉，用于应急工况下的NOx污染控制。
本实用新型的生活污水污泥干化焚烧处理系统具有以下有益效果：
1、本实用新型的生活污水污泥干化焚烧系统耦合了污泥干化和焚烧过程，将污泥焚烧产生的热量进行余热利用，产出蒸汽用于污泥干化，大幅简化换热环节并提高换热效率，降低了运行成本；间接干化的尾气携带的湿空气和臭气，最终通过焚烧脱臭，彻底解决了臭气污染问题；石灰脱硫塔和布袋除尘有效地降低烟气中的酸性气体和含尘量。
2、污泥干化机通过蒸汽与污泥间接接触传热，叶片对污泥切割搅拌，不断更新干燥面，能快速将污泥含水率降低至20％以下；相比于其他干化方式，蒸汽不与污泥接触，不溶性气体量少，二次污染小；蒸汽利用率高，干化时间大幅缩短，并提高系统的稳定性。
3、降低了污泥干化焚烧系统成套装置的造价，相比国外进口的装置，造价降低了50％～60％左右。
4、石灰脱硫副产物为石膏，可对外销售做建材使用，具有一定经济效益。
5、相比于鼓泡床焚烧系统，本系统的启动时间约2小时左右，既大幅缩短了时间，同时减少了启动费用。
6、采用机械回转式焚烧炉，污泥在炉体中气化燃烧，飞灰量远低于流化床焚烧炉，从而降低了飞灰处理成本和费用；飞灰可作为一般固废，除通过填埋方式，还可通过水泥窑协同等方式处置，节约土地资源，减少对环境的污染。
附图说明
图1为本实用新型的生活污水污泥干化焚烧处理系统的整体构成示意图。
图2为本实用新型的系统中的干化机的放大示意图。
图3为本实用新型的系统中的机械回转式焚烧炉的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图，以具体实施例对本实用新型的生活污水污泥干化焚烧处理系统进行清楚、完整地描述。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。
以下实施例中所用到的各个设备，除特别说明的外，均为本技术领域中已知的设备，本实用新型的创新点不在于对这些单个设备的改进，而在于将这些设备进行系统集成，以实现本实用新型的目的。
如图1所示，本实用新型的生活污水污泥干化焚烧处理系统包括：
污泥料仓10，用于储存待处理的污泥，其底部设有污泥出料口，且底部设有破拱装置11，用于防止污泥堆积和架桥；优选的，所述破拱装置11采用破拱滑架或无轴螺旋输送机。
干化机给料装置20，设置于所述污泥料仓10的后端，用于将来自污泥料仓10的污泥输送至后端干化机30；所述干化机给料装置20优选为螺旋输送机。
干化机30，设置于所述干化机给料装置20的后端，用于通过水蒸气对干化机给料装置20输送来的污泥进行干化。结合图2所示，所述干化机30的一侧顶部设有污泥入口31，另一侧的底部设有干污泥出口32，靠近污泥入口31的侧面设有水蒸气入口33，靠近污泥出口32的侧面设有热空气出口34，且靠近热空气出口34一侧的顶部设有尘气出口35，用于排出污泥干化生成的尘气；优选的，所述干化机30的内部设置中空的转轴和叶片(图中未示出)，用于干化污泥的水蒸气通入转轴和叶片中，不直接与污泥接触，通过转轴和叶片搅动污泥对污泥进行加热干化，从而快速降低污泥的含水率。
干污泥料仓40，设置于所述干化机30的后端，用于接收和储存经干化机干化的干污泥，其顶部设有干污泥入口，底部设有干污泥出口。
干污泥输送机50，设置于所述干污泥料仓40的后端，用于接收来自干污泥料仓40的干污泥，并输送至机械回转式焚烧炉60；优选的，所述干污泥输送机50为螺旋输送机。
机械回转式焚烧炉60，设置于所述干污泥输送机50的后端，用于焚烧经干污泥输送机50输送的干污泥。结合图3所示，其炉体底部设有一次风入口61，炉体侧壁上自下而上依次设有湍流风入口62、干污泥入口63、天然气入口(燃烧器)64、以及不凝气入口65，顶部设有焚烧烟气出口66；炉体底部的一次风入口61外侧还设有集渣口67，可通过排渣机70排出焚烧形成的灰渣；优选的，所述一次风入口61在炉体内部设有横管68，并在横管68的下端设有带气孔的刮刀69，一方面用于将灰渣拨动至炉体底部的集渣口67，并进一步输送至渣仓180，另一方面通过刮刀69的气孔向炉体内输送用于焚烧的一次风；优选的，所述一次风入口61、湍流风入口62、干污泥入口63、天然气入口(燃烧器)64、以及不凝气入口65均设置有多个，沿焚烧炉60的侧壁均匀分布，以实现污泥的均匀给料和焚烧。
余热锅炉80，与所述机械回转式焚烧炉60的烟气出口连接，顶部设有与机械回转式焚烧炉60的焚烧烟气出口66连接的烟气进口，烟气出口则连通至余热回收换热器90，所述余热锅炉80的内部设有换热管81，换热管81内通入软水，以与来自焚烧炉60的高温烟气进行换热，可将软水加热成水蒸气；优选的，所述换热管81的入口在下，出口在上，以使软水与高温烟气错流换热。
余热回收换热器90，设置于所述余热锅炉80的后端，与余热锅炉80的烟气出口连接，用于将来自余热锅炉80的烟气进一步对送至机械回转式焚烧炉60的一次风和不凝气进行预热。
旋风分离器100，与所述干化机30的尘气出口连接，上部侧壁上设有尘气进口和净化气出口，底部设有固体出口，尘气进口与干化机30的尘气出口35连接，用于对来自干化机30的高温尘气进行气固分离，经分离后的净化气由净化气出口排出，固体则由固体出口排出至干污泥料仓40。
冷凝器110，设置于所述旋风分离器100的后端，其上部侧壁上设有与旋风分离器100的净化气出口连接的高温气体进口，下部侧壁上设有冷凝气出口，通过往冷凝器110中通入冷却水对经气固分离后的净化气进行冷却并去除冷凝水；去除冷凝水后的不凝气输送至余热回收换热器90，经预热后送至机械回转式焚烧炉80。
布袋除尘器120，设置于所述余热回收换热器90的后端，用于对来自余热回收换热器90的烟气进行除尘，布袋除尘器120的侧壁下部设有烟气进口，侧壁上部设有烟气出口，且底部设有固体出口，用于将底部收集的灰尘输送至灰仓130。
活性炭固定床140，设置于所述布袋除尘器120的后端，用于脱除烟气中的重金属和二噁英，其顶部设有烟气入口，底部设有烟气出口。
石灰脱硫塔150，设置于所述活性炭固定床140的后端，用于采用消石灰浆液对来自活性炭固定床140的烟气进行脱硫处理，以除去其中的酸性气体；石灰脱硫塔150的下部设有烟气入口，顶部设有烟气出口，且内部设有喷淋管151，消石灰浆液从消石灰浆液进口进入，经喷淋管喷淋后，形成的脱硫废水由脱硫废水出口排出。优选的，排出的脱硫废水进一步由旋流站152和真空皮带机153进行脱水，脱水产物石膏可进一步使用。
消石灰浆液罐160，用于将消石灰和工艺水搅拌混合制成消石灰浆液，以输送至石灰脱硫塔150用于烟气脱硫。
进一步的，如图1所示，为了应急工况下NOX污染控制的需要，本实用新型的生活污水污泥干化焚烧处理系统还设置有氨水罐180，通过管路连至所述机械回转式焚烧炉60，以在需要时向焚烧炉60内注入氨水。
本实用新型的生活污水污泥干化焚烧处理系统的工作原理如下：
来自污泥料仓10的湿污泥由干化机给料装置20输送至干化机30中，干化机30内部的中空转轴和叶片中通入水蒸气，通过转轴和叶片搅动污泥对污泥进行加热干化，从而快速降低污泥的含水率；干化的污泥送入干污泥料仓40，然后由干污泥输送机50输送至机械回转式焚烧炉60中焚烧，焚烧炉60底部的焚烧温度1000℃左右，将有机质和污染物彻底焚烧，焚烧产生的高温烟气进入余热锅炉70，用于将软水加热成水蒸气；经余热锅炉70后烟气的温度降低至150℃左右，进一步进入余热回收换热器80，与用于焚烧的一次风和不凝气进行换热，以对一次风和不凝气进行预热；与此同时，由干化机30干化产生的尘气经旋风分离器100进行气固分离，净化的高温气体通过冷凝器110冷凝，去除冷凝水，不凝气则经风机输送至余热回收换热器80，经余热后送至焚烧炉60用于焚烧污泥，实现烟气脱臭；经余热回收换热器90降温后的烟气依次经布袋除尘器120除尘、活性炭固定床140脱除重金属和二噁英、石灰脱硫塔150脱硫后，经烟囱170排放。
Claims (10)
1.一种生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于包括：
污泥料仓，用于储存待处理的污泥，其且底部设有破拱装置，用于防止污泥堆积和架桥；
干化机给料装置，设置于所述污泥料仓的后端，用于将来自污泥料仓的污泥输送至后端的干化机；
干化机，设置于所述干化机给料装置的后端，用于通过水蒸气对干化机给料装置输送来的污泥进行干化；所述干化机的顶端设有尘气出口，用于排出干化污泥生成的尘气；
干污泥料仓，设置于所述干化机的后端，用于接收和储存经干化机干化的干污泥；
干污泥输送机，设置于所述干污泥料仓的后端，用于接收来自干污泥料仓的干污泥，并输送至后端的机械回转式焚烧炉；
机械回转式焚烧炉，设置于干污泥输送机的后端，用于焚烧经干污泥输送机输送的干污泥；所述机械回转式焚烧炉的顶端设有烟气出口，底端设有集渣口；
余热锅炉，与所述机械回转式焚烧炉的烟气出口连接，所述余热锅炉的内部设有换热管，换热管内通入软水，以与来自焚烧炉的高温烟气进行换热，以将软水加热成水蒸气；
余热回收换热器，设置于所述余热锅炉的后端，用于将来自余热锅炉的烟气进一步对送至机械回转式焚烧炉的一次风和不凝气进行预热；
旋风分离器，与所述干化机的尘气出口连接，用于对来自干化机的高温尘气进行气固分离；
冷凝器，设置于所述旋风分离器的后端，用于对经旋风分离器分离的气体进行冷却以除去冷凝水，且所述冷凝器的出口通过管路连接至所述余热回收换热器，以用于对得到的不凝气体进行预热；
布袋除尘器，设置于所述余热回收换热器的后端，用于对来自余热回收换热器的烟气进行除尘；
活性炭固定床，设置于所述布袋除尘器的后端，用于脱除烟气中的重金属和二噁英；
石灰脱硫塔，设置于所述活性炭固定床的后端，用于采用消石灰浆液对来自活性炭固定床的烟气进行脱硫处理，以除去其中的酸性气体。
2.根据权利要求1所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，还包括消石灰浆液罐，用于将消石灰和工艺水搅拌混合制成消石灰浆液，以输送至石灰脱硫塔用于烟气脱硫。
3.根据权利要求1所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，所述破拱装置为破拱滑架或无轴螺旋输送机。
4.根据权利要求1所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，所述干化机给料装置为螺旋输送机。
5.根据权利要求1所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，所述干化机的内部设置中空的转轴和叶片，用于干化污泥的水蒸气通入转轴和叶片中，通过转轴和叶片搅动污泥对污泥进行加热干化。
6.根据权利要求1所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，所述干污泥输送机为螺旋输送机。
7.根据权利要求1所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，所述机械回转式焚烧炉的炉体底部设有一次风入口，炉体侧壁上自下而上依次设有湍流风入口、干污泥入口、天然气入口、以及不凝气入口，炉体底部的一次风入口外侧还设有集渣口。
8.根据权利要求7所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，所述一次风入口在炉体内部设有横管，并在横管的下端设有带气孔的刮刀，一方面用于将灰渣拨动至炉体底部的集渣口，另一方面通过刮刀的气孔向炉体内输送用于焚烧的一次风。
9.根据权利要求7所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，所述一次风入口、湍流风入口、干污泥入口、天然气入口、以及不凝气入口均设置有多个，沿所述机械回转式焚烧炉的侧壁均匀分布。
10.根据权利要求1所述的生活污水污泥干化焚烧处理系统，其特征在于，还包括氨水罐，通过管路连至所述机械回转式焚烧炉，用于应急工况下的NOx污染控制。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118598458A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-09-06 | 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 | 一种利用石灰窑余热低温烘干处置污泥的方法 |
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2022
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