一种污泥干化焚烧设备的制作方法

本实用新型涉及污泥无害处理技术领域，特别地，涉及一种污泥干化焚烧设备。

背景技术：

污泥是在污水处理过程中产生的一种介于液体和固体之间、呈现浆态特征的浓稠物质，它通常呈絮状，含水率很高，易于用泵输送，但很难通过自然沉降进行固液分离。污泥中不但含有病原菌、寄生虫(卵)、重金属、难降解有机物等有毒有害物，而且还含有丰富的n、p、k、ca、有机质以及微量元素。它是许多微生物菌胶团以及由菌胶团所吸附的各种物质的集合体。

城市污水厂污泥成分复杂，通常污泥具有：含有机物多，性质不稳定，易腐化发臭；重金属、有毒有害污染物的含量高，污水处理过程中许多有害物质富集到污泥中；含水率高，不易脱水；含较多植物营养素，有肥效，含病原菌及寄生虫卵等特性。由于污水厂污泥产量很大，若任意堆放不进行有效处理处置将对环境和人类以及动物健康造成较大的危害。

国内外污泥处理处置所依循的原则均是“减量化、无害化、资源化和稳定化”。目前，污泥的主要处理处置方法主要有填埋、堆肥和焚烧。

(1)、污泥的卫生填埋是指经过科学的选址、严格的场地防护处理，使填埋的废弃物不再对周围的环境造成污染。卫生填埋已成为一项比较成熟的污泥处置技术，该技术优点是处理污泥容量大，处理费用少，效果明显；同时，该方法也存在很多问题，如填坑中的有毒有害物质会污染地下水环境等，进而危害该地区人畜健康。此外，由于城市污泥的大量产出，满足条件的污泥填埋场地越来越少。由于需要大面积的填埋场地、大量的运输费用、地基防渗处理等，所以污泥填埋处置比重逐年减少。

(2)、污泥中因为含有植物生长必须的有机物和n、p、k等以及各种微量元素如ca、mg、zn、cu、fe等，作为农田肥料能够改良土壤结构，促进农作物生长。污泥的堆肥处置具有可回收利用污泥中营养元素、能耗低等优点，但是污泥中含有各种有毒有害成分，存在病原菌扩散和重金属污染的危险。

(3)、污泥的焚烧处理是一种以一定的过剩空气与经过预处理的城市污泥在焚烧炉内进行氧化分解反应的高温热处理技术，污泥中的有毒有害物质可以在高温中因氧化热解而被破坏。焚烧的主要目的使污泥变成无害和最大限度的减少体积，并且尽量避免造成二次污染。但脱水污泥直接焚烧能耗过高、需要补充大量外加能源，且存在烟气污染的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种污泥干化焚烧设备，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种污泥干化焚烧设备，包括干燥机、污泥缓存仓、流化床焚烧炉、余热锅炉、转换阀门和烟气处理系统，所述污泥缓存仓和流化床焚烧炉均具有两个污泥进料口，所述干燥机的出料口与所述污泥缓存仓的干化污泥进料口连通，所述污泥缓存仓的污泥出料口与所述流化床焚烧炉的干化污泥进料口连通，所述转换阀门与所述污泥缓存仓的湿污泥进料口以及所述流化床焚烧炉的湿污泥进料口分别连通，所述转换阀门用于切换湿污泥进入所述污泥缓存仓内与干化污泥混合或者直接进入所述流化床焚烧炉中；所述流化床焚烧炉的排烟口与余热锅炉的烟气入口连通，所述余热锅炉的高温蒸汽出口与所述干燥机的热源进口连通，所述流化床焚烧炉内的高温烟气进入余热锅炉，所述余热锅炉利用高温烟气的热量产生高温蒸汽，为所述干燥机提供干化污泥的热源；所述余热锅炉的烟气出口与所述烟气处理系统连通。

进一步的，所述干燥机为桨叶式干燥机，所述桨叶式干燥机用于把含水率为75％-90％的湿污泥以机械方式干化至含水率为30％-40％。

进一步的，所述污泥缓存仓内设有用于将所述干燥机输送来的干化污泥和污泥输送装置输送来的湿污泥混合均匀的搅拌装置。

进一步的，所述流化床焚烧炉为鼓泡流化床焚烧炉，所述鼓泡流化床焚烧炉的底部设有排渣口。

进一步的，所述烟气处理系统包括沿烟气流通的方向依次布置的旋风除尘器、静电除尘器、半干法脱酸塔、布袋除尘器、湿式脱酸塔和烟气再热器。

进一步的，所述污泥干化焚烧设备还包括沼气锅炉，所述沼气锅炉的高温蒸汽出口与所述干燥机的热源进口连通，所述沼气锅炉通过燃烧沼气产生高温蒸汽为所述干燥机提供备用热源。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

(1)、本实用新型通过设置干燥机可以直接将污泥干化至含水率30％-40％，减小了污泥体积，大大降低后续污泥焚烧设备处理量，降低投资；通过设置污泥缓存仓主要接收来干燥机出来的干化污泥，同时接收污泥高位料仓的湿污泥，污泥缓存仓用于将接收到的干化污泥和湿污泥混合均匀，以达到流化床焚烧炉设定的进泥含水率和设定热值，使污泥能在焚烧炉内达到自持燃烧。污泥焚烧期间产生的高温烟气通过余热锅炉转换为高温蒸汽，可用于前段污泥干化工序的能源需求，不需额外补充大量能源，运行能耗小。本实用新型的污泥干化焚烧设备，提高了污泥的处理质量和效率，工艺过程简单，操作简便，而且能降低污泥处理费用。

(2)、本实用新型的污泥干化焚烧设备，可以最大幅度的减少城市污泥的体积，解决了其他方法中需要占用大量空间的缺陷，对于节约土地资源至关重要。

(3)、污泥经本实用新型的污泥干化焚烧设备的干化焚烧后，其中有机物等被分解，最终仅剩下原污泥量10％左右的焚烧残渣，污泥减量化明显；焚烧残渣可进一步资源化，如经二次利用加工成建材等，具有很好的社会价值。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的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是本实用新型一种污泥干化焚烧设备的结构示意图；

图2是本实用新型中烟气处理系统的结构示意图；

其中，4、污泥输送装置，5-干燥机，6-污泥缓存仓，7-流化床焚烧炉，8-余热锅炉，9-转换阀门，10-沼气锅炉，11-烟气处理系统，11.1-旋风除尘器，11.2-静电除尘器，11.3-半干法脱酸塔，11.4-布袋除尘器，11.5-湿式脱酸塔，11.6-烟气再热器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请参见图1，本实施例提供一种污泥干化焚烧设备，其包括干燥机5、污泥缓存仓6、流化床焚烧炉7、余热锅炉8、转换阀门9和烟气处理系统11。其中，污泥缓存仓6和流化床焚烧炉7均具有两个污泥进料口，含水率为75％-90％的湿污泥可经过污泥输送装置4直接输送至干燥机5内。优选干燥机5为桨叶式干燥机，湿污泥在桨叶式干燥机内经桨叶的强烈搅拌及推动，由进料口逐渐向出料口移动，干化至含水率在30％-40％状态后从出料口排出。在干化的过程中，湿污泥与蒸汽为间接换热，湿污泥中的水分被迅速蒸发出来，进入冷凝器中，通过与冷却循环水间接换热，水分冷凝排出。该结构设置中，干燥机可以直接将污泥干化至含水率30％-40％，超越污泥粘滞区间，便于后续污泥输送。干化后的污泥再进入污泥缓冲仓6。湿污泥也可经过输送装置4直接输送至污泥缓存仓6内，与干化污泥混合。

在本实用新型较佳的实施例中，污泥缓存仓6主要接收桨叶式干燥机出来的干化污泥，同时接收污泥高位料仓3的湿污泥，并将干化污泥和湿污泥混合均匀，以达到鼓泡流化床焚烧炉7设定的进泥含水率和设定热值。设置污泥缓存仓能够灵活调节入炉污泥含水率及热值，保证焚烧炉进料均匀和燃烧稳定。

在本实用新型较佳的实施例中，干化污泥和湿污泥经过污泥缓存仓6混合均匀后，再进入流化床焚烧炉7内充分燃烧，优选流化床焚烧炉7为鼓泡流化床焚烧炉。鼓泡流化床焚烧炉的炉膛内，有一个悬浮的焚烧区。污泥在鼓泡流化床焚烧区中充分燃烧，有机物得到分解，水分蒸发。烟气在高于850℃状态下的焚烧炉内停留时间大于2秒，而后通过烟道进入余热锅炉8。鼓泡流化床焚烧炉下部为锥形，便于出渣，最终焚烧残渣量为原污泥量的10％左右，污泥减量化明显。

在本实用新型较佳的实施例中，鼓泡流化床焚烧炉有两个污泥进料口，一个用于污泥缓存仓6的干化污泥进入鼓泡流化床焚烧炉；另一个用于湿污泥可经过输送装置4，超越桨叶式干燥机5，直接进入鼓泡流化床焚烧炉。鼓泡流化床焚烧炉设置两个污泥进口，以便均匀进料及燃烧稳定。

在本实用新型较佳的实施例中，污泥缓存仓的湿污泥进料口和流化床焚烧炉的湿污泥进料口均通过转换阀门9与污泥输送装置4连通，通过转换阀门9的切换，湿污泥也可经过污泥输送装置4选择进入污泥缓存仓6与干化污泥混合或选择直接进入鼓泡流化床焚烧炉。

在本实用新型较佳的实施例中，流化床焚烧炉7的排烟口与余热锅炉8的烟气入口连通，余热锅炉8的高温蒸汽出口与干燥机的热源进口连通。流化床焚烧炉内的高温烟气进入余热锅炉8中，余热锅炉利用高温烟气的热量产生高温蒸汽，为干燥机提供干化污泥的热源。也即桨叶式干燥机干化污泥的热源来自鼓泡流化床焚烧炉焚烧污泥产生的高温烟气，经过余热锅炉8回收热量产生的高温蒸汽。进一步的，该污泥干化焚烧设备还可以设置沼气锅炉10作为备用热源，沼气锅炉可以通过燃烧沼气产生高温蒸汽提供给桨叶式干燥机作为热源。

在本实用新型较佳的实施例中，余热锅炉的烟气出口与烟气处理系统连通。如图2，该烟气处理系统包括沿烟气流通的方向依次布置的旋风除尘器11.1、静电除尘器11.2、半干法脱酸塔11.3、布袋除尘器11.4、湿式脱酸塔11.5和烟气再热器11.6。余热锅炉的烟气依次进入旋风除尘器、静电除尘器、半干法脱酸塔、布袋除尘器、湿式脱酸塔、烟气再热器进行两级除尘、两级脱酸处理达标后，经烟囱排放。

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。