CN220887307U - 一种污泥处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种污泥处理系统，采用移动式撬装设备，该移动式撬装设备包括：脱水撬块，脱水撬块包括污泥调理罐、脱水单元和污泥存储仓；干化炭化撬块，干化炭化撬块包括干化单元、炭化单元、除尘器组件、尾气处理单元、热风炉单元、生物质燃料单元以及污泥炭出料单元；脱水撬块与干化炭化撬块连接，炭化单元与干化单元连接，除尘器组件和尾气处理单元位于干化单元下游，污泥炭出料单元位于炭化单元下游，生物质燃料单元与热风炉单元连通。

Description

一种污泥处理系统

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体而言，涉及一种污泥处理系统。

背景技术

我国对于农村污水处理的投资额呈现快速上行趋势，地方政府建设了大量村镇污水处理厂来解决农村污水处理问题，改善农村生态环境。这些村镇污水处理厂具有规模小、地域分散、数量较多等特点，一般规模均为“千吨级”规模，产生污泥量较少。如何处理这些村镇污水处理厂产生的污泥成为当前的一个重要问题。

常规污泥处理方式包括焚烧、填埋等都存在外运过程中的环境风险问题，不仅增加投资，也增加了村镇污水处理厂日常运行时的动力消耗，增加了运行成本。此外，由于进行大规模污泥焚烧的建设、运行成本偏高，对于规模相对较小村镇污水处理厂并不是合理技术路线。

在污泥中含有大量的有机质，采用热解的方式可以将污泥中的有机物分解产生甲烷、氢气、一氧化碳等可燃物，在热解炭化热风炉燃烧后作为污泥热解的能源，同时可以得到污泥炭可作为园林绿化、土壤改良等用途。综上，污泥热解处理具有占地面积小、处置成本低、无二噁英产生等优点。

在专利CN111253033A中公开了移动式处理村镇污泥的系统和方法，该系统包括：脱水单元、干燥单元、热解单元、旋风分离装置和燃烧器，脱水单元撬装布置，脱水单元包括：调理装置和脱水装置，干燥单元包括：干燥装置和缓冲罐，热解单元包括内筒体和外筒体。该技术方案仅脱水单元采用撬装，整体系统的移动灵活性较差。

鉴于以上技术问题，特推出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种污泥处理系统，实现一套移动式撬装热解设备处理多个村镇污水处理厂的污泥，提高热解撬装设备利用效率，降低水厂污泥处置成本，解决村镇污水处理厂污泥处置问题。

为了实现上述目的，本实用新型一种污泥处理系统，污泥处理系统采用移动式撬装设备，移动式撬装设备包括：脱水撬块，脱水撬块包括污泥调理罐、脱水单元和污泥存储仓；

干化炭化撬块，干化炭化撬块包括干化单元、炭化单元、除尘器组件、尾气处理单元、热风炉单元、生物质燃料单元以及污泥炭出料单元；

脱水撬块与干化炭化撬块连接，炭化单元与干化单元连接，除尘器组件和尾气处理单元位于干化单元下游，污泥炭出料单元位于炭化单元下游，生物质燃料单元与热风炉单元连通。

进一步的，热风炉单元包括干化热风炉和炭化热风炉，分别与干化单元和炭化单元连通，干化热风炉和炭化热风炉均包括垃圾衍生燃料进口，垃圾衍生燃料进口与生物质燃料单元连通。

进一步的，干化热风炉还包括炭化烟气进口，炭化单元包括炭化烟气出口，炭化烟气进口接入到炭化烟气进口上。

进一步的，干化单元包括干化机，炭化单元包括炭化机，干化机吊装于炭化机的上方。

进一步的，干化机包括干化烟气出口，干化烟气出口与除尘器组件连接。

进一步的，除尘器组件包括旋风除尘器和布袋除尘器，布袋除尘器位于旋风除尘器下游并与旋风除尘器连接。

进一步的，尾气处理系统单元位于布袋除尘器的下游并与布袋除尘器连接。

进一步的，尾气处理系统包括脱酸塔和烟囱，脱酸塔和烟囱组合为一个整体。

进一步的，炭化机包括热解气出口，炭化热风炉还包括热解气进口；干化炭化撬块还包括高温金属膜除尘器，高温金属膜除尘器与热解气出口连接，热解气通过高温金属膜除尘器后，通过风机输送至热解气进口。

进一步的，热解气出口与热解气进口之间连通，形成热解气管道，热解气管道内部具有保温浇注料层。

进一步的，热解气管道外部设置有电伴热保温层。

进一步的，污泥调理罐中具有调理剂，污泥调理罐进口设置有潜污泵，污泥调理罐的出口通过螺杆泵与脱水单元连接。

进一步的，脱水单元包括脱水设备，脱水设备采用带式压滤机、高压带机、板框压滤机中的任一种。

进一步的，污泥存储仓为滑架料仓，滑架料仓暂时储存污泥，滑架料仓的进口通过刮板输送机连接至脱水设备。

进一步的，脱水撬块包括撬装壳体，撬装壳体集成污泥调理罐、高压带机和滑架料仓为一体。

应用本实用新型的技术方案，至少实现了如下有益效果：

1、本污泥处理系统通过采用结构紧凑、运输方便、安全可靠的动式撬装设备，并将设备分为脱水撬块和干化炭化撬块，两个撬块分别运输至村镇污水厂后就地组装，污泥处理完毕后可快速将本移动式撬装设备运输至其他村镇污水厂，从而提高了热解撬装设备利用效率，降低污水厂污泥处置成本，解决村镇污水处理厂污泥处置问题。

2、本污泥处理系统通过设置生物质燃料单元与热风炉单元连通，采用生物质燃料为干化热风炉和炭化热风炉提供能源，充分利用村镇当地的秸秆等生物质资源制成垃圾衍生燃料，有效利用了广大村镇丰富的生物质资源，且大大降低了整个系统的污泥处置成本。

3、本污泥处理系统通过将炭化机中的炭化烟气通入到干化热风炉中，不采用复杂的换热设备，充分利用了炭化烟气的高温为干化热风炉提供了热源；并且将炭化机产生的可燃性热解气导入炭化热风炉中燃烧，使得干化热风炉和炭化热风炉都基本实现了热能循环利用，不足的部分再由生物质燃料补充，从而大大减少了本系统的能源成本。

4、本污泥处理系统通过在热解气管道中设置保温浇注料层和电伴热保温层，可以防止热解气管道中焦油冷凝导致管道堵塞。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了一个实施例的村镇污泥处理系统示意图；

图2示出了一个实施例的干化机结构示意图；

图3示出了一个实施例的干化机中空打散轴示意图；

图4示出了一个实施例的炭化机结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、污泥调理罐；2、脱水设备；3、第一刮板输送机；4、滑架料仓；5、第二刮板输送机；6、缓冲料仓；7、干化机进料螺旋；8、干化机；9、炭化机；10、旋风除尘器；11、布袋除尘器；12、炭化机进料螺旋；13、干化热风炉；14、有轴螺旋输送机；15、污泥炭仓；16、炭化热风炉；17、高温金属膜除尘器；18、脱酸塔；19、烟囱；

801、干化物料进口；802、干化机窑头罩；803、外筒；804、中空打散轴；805、第一抄板；806、干化机窑尾罩；807、干化物料出口；808、干化烟气进口；809、第一驱动电机；810、干化烟气密封；811、干化烟气出口；812、冷却水出口旋转接头；813、打散件；814、密封部位；815、第二驱动电机；816、冷却水进口旋转接头；

901、炭化物料进口；902、窑头罩密封；903、外筒体；904、内筒体；905、第二抄板；906、炭化烟气进口；907、炭化烟气密封；908、热解气出口；909、炭化机窑尾罩；910、炭化物料出口；911、窑尾罩密封；912、炭化烟气出口；913、第三驱动电机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本实用新型所要求保护的范围。术语“包括”在使用时表明存在特征，但不排除存在或增加一个或多个其它特征；术语“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为了解决村镇污水处理厂污泥处置问题，提高热解撬装设备利用效率，降低水厂污泥处置成本，本实用新型提供了一种污泥处理系统，实现一套移动式撬装热解设备处理多个村镇污水处理厂的污泥。

实施例：

本实用新型提出了一种污泥处理系统，本污泥处理系统采用移动式撬装设备，移动式撬装设备分为两个撬块：脱水撬块，脱水撬块包括污泥调理罐、脱水单元和污泥存储仓；干化炭化撬块，干化炭化撬块包括干化单元、炭化单元、除尘器组件、尾气处理单元、热风炉单元、生物质燃料单元以及污泥炭出料单元。

本污泥处理系统通过采用结构紧凑、运输方便、安全可靠的移动式撬装设备，并将设备分为脱水撬块和干化炭化撬块，两个撬块分别运输至村镇污水厂后就地组装，污泥处理完毕后可快速将本移动式撬装设备运输至其他村镇污水厂，从而提高了热解撬装设备利用效率，降低污水厂污泥处置成本，解决村镇污水处理厂污泥处置问题。

优选地，使用本污泥处理系统处理村镇污泥时，分别用两辆汽车分别将两个撬块运送至指定的村镇污水处理厂，到达现场后需要就地进行吊装、连接等工序。

在一般的情况下可以获知：村镇污水处理厂处理规模约为1000m³/天，按80％含水率计算，产生污泥量为0.6t/天左右，一般半个月左右需要处理一次污泥。按80％含水率计算，本移动式撬装设备污泥处理量为5t/天，一般需用两天时间处理掉全部污泥。处理完该村镇的污泥后，可快速将撬装热解设备运至其它村镇污水处理厂处理污泥。

在本移动式撬装设备中，脱水撬块与干化炭化撬块连接。如图1所示，炭化单元与干化单元连接，干化单元包括干化机8，炭化单元包括炭化机9。当将脱水撬块与干化炭化撬块运输到现场后，需要将干化机8吊装于炭化机9的上方。

在本移动式撬装设备中，将生物质燃料单元与热风炉单元连通。热风炉单元包括干化热风炉13和炭化热风炉16，分别与干化单元和炭化单元连通，即干化热风炉13为干化机8提供高温烟气，炭化热风炉16为炭化机9提供高温烟气。干化热风炉13和炭化热风炉16均包括垃圾衍生燃料进口，垃圾衍生燃料进口与生物质燃料单元连通。

干化热风炉13和炭化热风炉16采用生物质作为燃料，即主要利用农村乡镇当地的秸秆制作垃圾衍生燃料。垃圾衍生燃料，英文全称Refuse Derived Fuel，简称RDF。在本申请中，制作RDF的原料不止包括秸秆，还可能包括禽畜粪便、林业枝条等其他农村常见的生物质资源。将生物质燃料单元中制作完成的RDF作为燃料用于热风炉单元的能源，通过调整RDF的进料量可调整烟气出口温度。

本污泥处理系统通过设置生物质燃料单元与热风炉单元连通，采用生物质燃料为干化热风炉和炭化热风炉提供能源，充分利用村镇当地的秸秆等生物质资源制成垃圾衍生燃料，有效利用了广大村镇丰富的生物质资源，且大大降低了整个系统的污泥处置成本。

干化热风炉13包括RDF进口、炭化烟气进口、一次风进口、二次风进口、干化烟气出口。如图4所示，炭化单元中的炭化机9包括炭化烟气出口912，炭化烟气出口912接入到干化热风炉13的炭化烟气进口上。即干化热风炉的大部分热量由炭化机9排出的高温烟气提供，不足的部分再由RDF提供。

此外，炭化机9包括热解气出口908，炭化热风炉16还包括RDF进口、热解气进口、一次风进口、二次风进口、炭化烟气出口。如图1所示，干化炭化撬块还包括高温金属膜除尘器17，高温金属膜除尘器17与热解气出口908连接，热解气通过高温金属膜除尘器17后，通过风机输送至炭化热风炉16的热解气进口。

炭化机9中的污泥在高温下充分热解有机物，可产生甲烷、氢气、一氧化碳等可燃物，热解气中包括这些可燃物，可用于炭化热风炉16的供能，将热解气导入炭化热风炉中燃烧从而为炭化反应提供能量。能量不足的部分再由RDF提供。

本污泥处理系统通过将炭化机中的炭化烟气通入到干化热风炉中，不采用复杂的换热设备，充分利用了炭化烟气的高温为干化热风炉提供了热源；并且将炭化机产生的可燃性热解气导入炭化热风炉中燃烧，使得干化热风炉和炭化热风炉都基本实现了能量循环利用，不足的部分再由生物质燃料补充，从而大大减少了本系统的能源成本。

具体来说，热解气出口908与热解气进口之间连通，形成热解气管道，热解气管道内部具有保温浇注料层，热解气管道外部设置有电伴热保温层。可以防止热解气管道中焦油冷凝导致管道堵塞。

如图2所示，干化机8采用直接接触式转筒结构，传热效率高。干化物料进口801与干化机进料螺旋7相连，干化物料出口807与炭化机9的进料口相连，干化烟气进口808与干化热风炉13的干化烟气出口连接。在干化机8内部设置中空打散轴804，中空打散轴804内可容纳冷却水，可对轴进行冷却，防止轴发生变形，影响正常运行。在转筒内部还设置第一抄板805，起到翻滚物料的作用，达到强化传热的目的。

如图3所示，在中空打散轴804外侧设置有打散件813，打散件对污泥进行充分打散，从而提高传热效率。

除尘器组件和尾气处理单元位于干化单元下游，干化机8包括干化烟气出口811，干化烟气出口811与除尘器组件连接。除尘器组件包括旋风除尘器10和布袋除尘器11，布袋除尘器11位于旋风除尘器10下游并与旋风除尘器10连接。尾气处理系统单元位于布袋除尘器11的下游并与布袋除尘器11连接。尾气处理系统包括脱酸塔18和烟囱19，脱酸塔18和烟囱19组合为一个整体。为了减小设备外形尺寸，脱酸塔18和烟囱19制作成整体，可有效减小占地面积。这样，干化机8产生的干化烟气经过除尘后，直接尾气处理达到排放标准后排放到大气。相比于污泥常用焚烧技术，采用本工艺流程，尾气处理量小，可降低尾气处理成本及设备选型尺寸。

如图4所示，炭化机9包括炭化物料进口901、炭化物料出口910、炭化烟气进口906、炭化烟气出口912、热解气出口908和紧急排放口。污泥炭出料单元位于炭化单元下游，即污泥炭出料单元与炭化物料出口910相连。炭化烟气进口906与炭化热风炉16的炭化烟气出口相连，炭化烟气出口912与干化热风炉13的炭化烟气进口相连。热解气出口908与炭化热风炉16的热解气进口相连。

具体来说，炭化机9采用间接换热结构，使得污泥在绝氧条件下发生热解反应，产生可燃性气体。绝氧条件下有利于重金属固化到污泥炭上，也有利于防止二噁英产生。在炭化物料进口901、炭化物料出口910处设置锁气阀，保证污泥在绝氧条件下进行热解反应。炭化机分为内筒体904和外筒体903，内筒体904为热解反应腔体，外筒体903为容纳高温烟气腔体。内筒体904和外筒体903之间采用鱼鳞片密封。炭化机9的转筒由电机带动减速机驱动，通过调整电机转速控制热解速率和热解时间。内筒体904与窑头罩密封902采用石墨填料密封，可最大程度减少进入热解反应腔体的空气量。在内筒体904还设置第二抄板905，起到翻滚物料，达到强化传热的目的。

此外，炭化机9内部设置氧含量在线检测设备以及氮气管道，当氧含量超过1％体积浓度时，氮气保护系统自动启动，氮气可通过氮气管道进入内筒体904，防止气体爆炸发生。

如图1所示，污泥炭出料单元采用有轴螺旋输送机14，有轴螺旋输送机14的外部设置水冷夹套，对炭化机9排出的污泥炭进行冷却，防止出料温度过高发生自燃情况。在有轴螺旋输送机14的轴内通入冷却水，防止轴温度过高产生过大轴向位移，造成轴承失效。

如图1所示，污泥调理罐1中具有调理剂，污泥调理罐1进口设置有潜污泵，污泥调理罐1的出口通过螺杆泵与脱水单元连接。污水厂内含水率95％～98％污泥，经过潜污泵送至污泥调理罐1与调理剂混合后，由螺杆泵送至脱水单元进行脱水。调理剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，聚合氯化铝添加量为干基污泥量2.5wt％，聚丙烯酰胺添加量为干基污泥0.3％。

脱水单元包括脱水设备2，脱水设备2采用带式压滤机、高压带机、板框压滤机中的任一种。从整个系统运行成本及输送综合考虑，优先选用高压带机。脱水后的污泥含水率在65％～75％，通过第一刮板输送机3运输到污泥存储仓。

污泥存储仓优选为滑架料仓4，滑架料仓4暂时储存污泥，滑架料仓4的进口通过第一刮板输送机3连接至脱水设备2。滑架料仓4的出口通过第二刮板输送机5连接至缓冲料仓6，缓冲料仓6连接至干化机进料螺旋7。干化机进料根据污泥性状，可采用双螺旋输送结构，也可采用螺杆泵、刮板输送机。

综上，优选地，脱水撬块包括撬装壳体，撬装壳体集成污泥调理罐1、高压带机和滑架料仓4为一体。

总之，从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现如下技术效果：

1、本污泥处理系统通过采用结构紧凑、运输方便、安全可靠的移动式撬装设备，并将设备分为脱水撬块和干化炭化撬块，两个撬块分别运输至村镇污水厂后就地组装，污泥处理完毕后可快速将本移动式撬装设备运输至其他村镇污水厂，从而提高了热解撬装设备利用效率，降低污水厂污泥处置成本，解决村镇污水处理厂污泥处置问题。

2、本污泥处理系统通过设置生物质燃料单元与热风炉单元连通，采用生物质燃料为干化热风炉和炭化热风炉提供能源，充分利用村镇当地的秸秆等生物质资源制成垃圾衍生燃料，有效利用了广大村镇丰富的生物质资源，且大大降低了整个系统的污泥处置成本。

3、本污泥处理系统通过将炭化机中的炭化烟气通入到干化热风炉中，不采用复杂的换热设备，充分利用了炭化烟气的高温为干化热风炉提供了热源；并且将炭化机产生的可燃性热解气导入炭化热风炉中燃烧，使得干化热风炉和炭化热风炉都基本实现了能量循环利用，不足的部分再由生物质燃料补充，从而大大减少了本系统的能源成本。

4、本污泥处理系统通过在热解气管道中设置保温浇注料层和电伴热保温层，可以防止热解气管道中焦油冷凝导致管道堵塞。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种污泥处理系统，其特征在于，所述污泥处理系统采用移动式撬装设备，所述移动式撬装设备包括：脱水撬块，所述脱水撬块包括污泥调理罐(1)、脱水单元和污泥存储仓；

干化炭化撬块，所述干化炭化撬块包括干化单元、炭化单元、除尘器组件、尾气处理单元、热风炉单元、生物质燃料单元以及污泥炭出料单元；

所述脱水撬块与所述干化炭化撬块连接，所述炭化单元与所述干化单元连接，所述除尘器组件和所述尾气处理单元位于所述干化单元下游，所述污泥炭出料单元位于所述炭化单元下游，所述生物质燃料单元与所述热风炉单元连通。

2.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于：所述热风炉单元包括干化热风炉(13)和炭化热风炉(16)，分别与所述干化单元和所述炭化单元连通，所述干化热风炉(13)和所述炭化热风炉(16)均包括垃圾衍生燃料进口，所述垃圾衍生燃料进口与所述生物质燃料单元连通。

3.根据权利要求2所述的污泥处理系统，其特征在于：所述干化热风炉(13)还包括炭化烟气进口，所述炭化单元包括炭化烟气出口(912)，所述炭化烟气出口(912)接入到所述炭化烟气进口上。

4.根据权利要求3所述的污泥处理系统，其特征在于：所述干化单元包括干化机(8)，所述炭化单元包括炭化机(9)，所述干化机(8)吊装于所述炭化机(9)的上方。

5.根据权利要求4所述的污泥处理系统，其特征在于：所述干化机(8)包括干化烟气出口(811)，所述干化烟气出口(811)与所述除尘器组件连接。

6.根据权利要求5所述的污泥处理系统，其特征在于：所述除尘器组件包括旋风除尘器(10)和布袋除尘器(11)，所述布袋除尘器(11)位于所述旋风除尘器(10)下游并与所述旋风除尘器(10)连接。

7.根据权利要求6所述的污泥处理系统，其特征在于：所述尾气处理单元位于所述布袋除尘器(11)的下游并与所述布袋除尘器(11)连接。

8.根据权利要求7所述的污泥处理系统，其特征在于：所述尾气处理单元包括脱酸塔(18)和烟囱(19)，所述脱酸塔(18)和所述烟囱(19)组合为一个整体。

9.根据权利要求4所述的污泥处理系统，其特征在于：所述炭化机(9)包括热解气出口(908)，所述炭化热风炉(16)还包括热解气进口；所述干化炭化撬块还包括高温金属膜除尘器(17)，所述高温金属膜除尘器(17)与所述热解气出口(908)连接，所述热解气通过所述高温金属膜除尘器(17)后，通过风机输送至所述热解气进口。

10.根据权利要求9所述的污泥处理系统，其特征在于：所述热解气出口(908)与所述热解气进口之间连通，形成热解气管道，所述热解气管道内部具有保温浇注料层。

11.根据权利要求10所述的污泥处理系统，其特征在于：所述热解气管道外部设置有电伴热保温层。

12.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于：所述污泥调理罐(1)中具有调理剂，所述污泥调理罐(1)进口设置有潜污泵，所述污泥调理罐(1)的出口通过螺杆泵与所述脱水单元连接。

13.根据权利要求12所述的污泥处理系统，其特征在于：所述脱水单元包括脱水设备(2)，所述脱水设备(2)采用带式压滤机、高压带机、板框压滤机中的任一种。

14.根据权利要求13所述的污泥处理系统，其特征在于：所述污泥存储仓为滑架料仓(4)，所述滑架料仓(4)暂时储存所述污泥，所述滑架料仓(4)的进口通过刮板输送机连接至所述脱水设备(2)。

15.根据权利要求14所述的污泥处理系统，其特征在于：所述脱水撬块包括撬装壳体，所述撬装壳体集成所述污泥调理罐(1)、所述高压带机和所述滑架料仓(4)为一体。