一种污泥焚烧的工艺方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种污泥焚烧系统，其包括至少一焚烧炉，该焚烧炉至少设有废渣出口部和废气排放管道，其内壁还设有与废气排放管道相连通的抽气槽，废气排放管道与抽气风机相连接，并在抽气风机之后设置废气溶解槽，污泥在焚烧炉燃烧后产生的废渣从废渣出口部排出，且污泥燃烧产生的废气在抽气风机的抽吸力作用下从所述的抽气槽抽出，并沿废气排放管道输送至废气溶解槽中进行溶解；通过抽气风机辅助抽吸废气，可使气流不断扰动，对焚烧炉起散热作用，此外，抽气风机的吸力可将火苗拔高，起到助燃作用，使得污泥燃烧更完全，减少污染，设置废气溶解槽使得废气中的大部分有害物质被溶解，进一步减少了废气对环境的污染。
【专利说明】
一种污泥焚烧的工艺方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种污泥焚烧的工艺方法及系统。
【背景技术】
[0002]污泥是城市污水处理厂净化污水过程产生的沉积物，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。污泥的含水量较高，一般为80%左右，不易脱水，污泥中含有大量的病原菌、寄生虫，还有Cu、Zn、Cr、Hg等重金属以及其它有害化合物。
[0003]污泥现有的处理方式主要有卫生填埋、农用以及焚烧等。我国城市污水处理厂的污泥处理起步较晚，目前大多都只是简单的进行农用处理或者进行浓缩脱水后外运并进行卫生填埋，不仅处理效率低，且占用大量土地资源，而污泥中存在的大量重金属元素及细菌，则有可能会对环境造成二次污染；污泥卫生填埋不仅占用大量土地，同时其渗滤液还会对土地和地下水形成污染隐患；农用堆肥方式虽然可以有效利用污泥，但是污泥中的病原体、重金属会造成耕地土壤的严重污染。
[0004]污泥焚烧主要是利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥，再用高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为少量灰烬。相对于卫生填埋法和农用法，焚烧法不失为一种解决污泥围城的可行性方案，但焚烧法的所需投资大，管理要求高，且焚烧炉焚烧方式存在致癌物质二噁英的产生条件，焚烧过程中所产生的烟雾容易再次污染环境，使得周边居民的抵触情绪极大。
【发明内容】
[0005]本发明为解决上述问题，提供了一种污泥焚烧的工艺方法及系统，其不仅能够较大程度的降低环境污染，而且结构简单，投资成本低，处理效率高。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]—种污泥焚烧系统，该系统包括至少一焚烧炉(10)，该焚烧炉(10)至少设有废渣出口部(12)和废气排放管道(13)，其特征在于，所述的焚烧炉(10)的内壁还设有与废气排放管道(13)相连通的抽气槽(16)，所述的废渣出口部(12)设在焚烧炉(10)的底部，所述的废气排放管道(13)设在焚烧炉(10)的顶部，该废气排放管道(13)与抽气风机相连接，并在抽气风机之后设置废气溶解槽，且所述的废气排放管道(13)的出口设置在废气溶解槽的水位线以下位置；污泥在焚烧炉(10)燃烧后产生的废渣从废渣出口部(12)排出，且污泥燃烧产生的废气在抽气风机的抽吸力作用下从所述的抽气槽(16)抽出，并沿废气排放管道(13)输送至废气溶解槽中进行溶解。
[0008]优选的，所述的抽气风机包括一级风机(21)、二级风机(22)、三级风机(23)，所述的废气溶解槽包括一级溶解槽(31)、二级溶解槽(32)、三级溶解槽(33)，所述的抽气风机和废气溶解槽的设置顺序依次为:一级风机(21)、一级溶解槽(31)、二级风机(22)、二级溶解槽(32)、三级风机(23)、三级溶解槽(33)，最终从三级溶解槽(33)排出处理后的废气。
[0009]优选的，所述的焚烧炉(10)采用竖式多级焚烧炉、转筒式焚烧炉、流化焚烧炉或者喷雾焚烧炉。
[0010]优选的，所述的废气溶解槽中至少包括水，还包括助溶剂或中和剂。
[0011]优选的，所述的焚烧炉(10)的顶部还设有炉盖(14)以及设于炉盖(14)下方对应位置的污泥入口部(11)。
[0012]优选的，所述的废气排放管道(13)环形设置在焚烧炉(10)的顶部，并通过多个分支管道与所述的焚烧炉(10)内壁的环形抽气槽(16)相连通。
[0013]另外，本发明还提供了一种污泥焚烧的工艺方法，其特征在于，其包括以下步骤:
[0014]a.将污泥投入焚烧炉(10)中进行焚烧，产生废渣和废气；
[0015]b.通过一级风机(21)将污泥焚烧后的废气从焚烧炉内部的抽气槽(16)中抽出；
[0016]c.将一级风机(21)抽出的废气沿废气排放管道(13)输送至一级溶解槽(31)中进行溶解；
[0017]d.通过二级风机(22)将一级溶解槽(31)中的未溶解废气抽出并输送至二级溶解槽(32)进行溶解；
[0018]e.通过三级风机(23)将二级溶解槽(32)中的未溶解废气抽出并输送至三级溶解槽(33)进行溶解;
[0019]f.将三级溶解槽(33)中的剩余废气排向空气中；
[0020]g.将所述的一级溶解槽(31)、二级溶解槽(32)、三级溶解槽(33)中的溶解物进行定期清理，并将所述溶解物重新投入焚烧炉(10)中进行焚烧；
[0021]h.将污泥焚烧后的废渣进行回收利用。
[0022]优选的，还包括废气检测步骤，通过在焚烧炉(10)或废气排放管道(13)抽取废气样本进行检测废气成分，并根据废气成分在所述的一级溶解槽(31)、二级溶解槽(32)、三级溶解槽(33)中的一个或多个添加助溶剂或中和剂。
[0023]本发明的有益效果是:
[0024](I)、本发明通过抽气风机辅助抽吸废气，可使气流不断扰动，对焚烧炉起散热作用，保护焚烧炉不因燃烧温度过高而受到炉壁的损坏，此外，抽气风机的吸力可将火苗拔高，起到助燃作用，使得污泥燃烧更完全，减少污染；
[0025](2)、本发明将废气输送至废气溶解槽中进行溶解后再排放，使得废气中的大部分有害物质被溶解，进一步减少了废气对环境的污染；
[0026](3)、本发明通过设置三级的抽气风机和三级的废气溶解槽，使得废气溶解更完全，从而达到排放标准；
[0027](4)、本发明还可以根据不同来源的废气，在废气溶解槽中加入所需的助溶剂或中和剂，使污染物的溶解更完全，以达到零污染的目的。
【附图说明】
[0028]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0029]图1为本发明一种污泥焚烧系统的立体结构示意图一；
[0030]图2为本发明一种污泥焚烧系统的立体结构示意图二
[0031]图3为本发明一种污泥焚烧系统的剖视结构示意图；
[0032]图4为本发明一种污泥焚烧的工艺方法的流程简图；
[0033]图中:
[0034]10-焚烧炉；11-污泥入口 ； 12-废渣出口 ； 13-废气排放管道；14_炉盖；15_清渣杆；16_抽气槽；
[0035]21- 一级风机；22_ 二级风机；23_三级风机；
[0036]31- 一级溶解槽；32_ 二级溶解槽；33_三级溶解槽。
【具体实施方式】
[0037]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0038]如图1至图3所示，本发明的一种污泥焚烧系统，该系统包括至少一焚烧炉10，该焚烧炉10至少设有废渣出口部12和废气排放管道13，其特征在于，所述的焚烧炉10的内壁还设有与废气排放管道13相连通的抽气槽16，所述的废渣出口部12设在焚烧炉10的底部，所述的废气排放管道13设在焚烧炉10的顶部，该废气排放管道13与抽气风机相连接，并在抽气风机之后设置废气溶解槽，且所述的废气排放管道13的出口设置在废气溶解槽的水位线以下位置；污泥在焚烧炉10燃烧后产生的废渣从废渣出口部12排出，且污泥燃烧产生的废气在抽气风机的抽吸力作用下从所述的抽气槽16抽出，并沿废气排放管道13输送至废气溶解槽中进行溶解；通过抽气风机辅助抽吸废气，可使气流不断扰动，对焚烧炉起散热作用，保护焚烧炉不因燃烧温度过高而受到炉壁的损坏，此外，抽气风机的吸力可将火苗拔高，起到助燃作用，使得污泥燃烧更完全，减少污染；将废气输送至废气溶解槽中进行溶解后再排放，使得废气中的大部分有害物质被溶解，进一步减少了废气对环境的污染；而焚烧后产生的废渣则可用于制造砖头、水泥等建筑材料，达到废物利用的目的。
[0039]所述的抽气风机包括一级风机21、二级风机22、三级风机23，所述的废气溶解槽包括一级溶解槽31、二级溶解槽32、三级溶解槽33，所述的抽气风机和废气溶解槽的设置顺序依次为:一级风机21、一级溶解槽31、二级风机22、二级溶解槽32、三级风机23、三级溶解槽33，最终从三级溶解槽33排出处理后的废气；各级风机和各级溶解槽之间通过管道连接，且一般情形下，一级溶解槽31和二级溶解槽32的顶部保持密闭，以防止剩余废气从顶部逸出，三级溶解槽33可顶部敞开或者在顶部设置排气口以便排放处理后的废气；通过上述的分级处理使得废气溶解更完全，从而达到排放标准。
[0040]所述的废气溶解槽中至少包括水，还包括助溶剂或中和剂；溶解槽中的水可定期进行更换，已使用过的水可倒置于污泥上，可再进行焚烧，通过多次燃烧加强对污染物的分解。本发明可以根据不同来源的废气，在废气溶解槽中加入所需的助溶剂或中和剂，使污染物的溶解更完全，以达到零污染的目的；一般情况下的污泥焚烧都会产生二恶英，例如，生活垃圾、医疗废物及危险废物等的焚烧，化石燃料和木材在锅炉等的燃烧，其产生的废气中的主要有害污染物就包括二恶英，有调查显示，垃圾焚烧从业人员血中的二噁英含量为806pgTEQ/L，是正常人群水平的40倍左右，排放到大气环境中的二噁英可以吸附在颗粒物上，沉降到水体和土壤，然后通过食物链的富集作用进入人体。而二恶英又是一类剧毒物质，其毒性相当于人们熟知的剧毒物质氰化物的130倍、砒霜的900倍，并具有不可逆的致畸、致癌、致突变毒性；由于二恶英是脂溶性物质，如果废气溶解槽中仅包括水，基本上对它没有吸收能力，因此，一般情况下，对于此类废气可在溶解槽中加入脂类助溶剂；当然，对于不同来源的污泥所产生的废气，其包含的物质成分可能是不同的，可通过搜集废气检测后有针对性的进行添加助溶剂或者中和剂，尽量减少三级溶剂槽中排出的废气的污染性。
[0041]所述的焚烧炉10采用竖式多级焚烧炉、转筒式焚烧炉、流化焚烧炉或者喷雾焚烧炉。优选的，所述的焚烧炉10的顶部还设有炉盖14以及设于炉盖14下方对应位置的污泥入口部11，打开该炉盖14便可将污泥从污泥入口部11加入焚烧炉10内部进行焚烧，焚烧过程中，炉盖14应保持关闭；或者，还可通过加大一级风机21的风力，使得无需炉盖14也可保证废气在风机的抽吸力的作用下仅从废气排放管道13抽出，不会直接从开放的焚烧炉10的顶部逸出，这样可方便随时炉内进行添加污泥等。并且，所述的废气排放管道13环形设置在焚烧炉10的顶部，并通过多个分支管道与所述的焚烧炉10内壁的环形抽气槽16相连通，使得废气均匀向炉壁方向抽吸进入废气排放管道13，效果更好，在抽吸风力足够大的情况下可保证无需炉盖而不会使废气从焚烧炉顶部逸出。在废渣出口部12上方对应位置设有网板，在网板上还设有清渣杆15，该清渣杆15从焚烧炉10内延伸至焚烧炉外部，以便操作工人抖动或翻转该清渣杆15使废渣更容易清理。
[0042]因污泥中含有热量，其热值在300-600卡路里之间，高于煤和焦炭，无需其它任何助燃物即可燃烧。故本方法为将污泥先进行焚烧处理，焚烧使用一种特制的焚烧炉，其顶端封闭，并安装有废气排放管道13，配备一级风机21，在一级风机21的吸力作用下，气流不断流动，可以起到散热作用，保护焚烧炉不因燃烧温度过高而受到炉壁的损坏，此外，一级风机21的吸力可将火苗拔高，起到助燃作用；焚烧后产生的烟雾经管道排进一级溶解槽31中；焚烧所产生的烟雾经过一级溶解槽31里的水后，大部分烟雾会被水溶解，余下小部分烟雾和部分水蒸气被二级风机22经管道抽走；进入二级溶解槽32后，烟雾再次进行溶解，基本所剩无几；微少的烟雾和部分水蒸气经三级风机23抽吸至三级溶解槽33进行溶解后排向空气中，经环保部门检测，排出的烟雾达到排放标准，不具有污染性。
[0043]如图4所示，对应于上述焚烧系统，本发明还提供了一种污泥焚烧的工艺方法，该工艺方法所采用的装置的结构与上述焚烧系统中的装置结构相同，参考上述焚烧系统的描述即可，因此不再赘述。所述的工艺方法包括以下步骤:
[0044]a.将污泥投入焚烧炉10中进行焚烧，产生废渣和废气；
[0045]b.通过一级风机21将污泥焚烧后的废气从焚烧炉内部的抽气槽16中抽出；
[0046]c.将一级风机21抽出的废气沿废气排放管道13输送至一级溶解槽31中进行溶解；
[0047]d.通过二级风机22将一级溶解槽31中的未溶解废气抽出并输送至二级溶解槽32进行溶解；
[0048]e.通过三级风机23将二级溶解槽32中的未溶解废气抽出并输送至三级溶解槽33进行溶解；
[0049]f.将三级溶解槽33中的剩余废气排向空气中；
[0050]g.将所述的一级溶解槽31、二级溶解槽32、三级溶解槽33中的溶解物进行定期清理，并将所述溶解物重新投入焚烧炉10中进行焚烧；
[0051]h.将污泥焚烧后的废渣进行回收利用。
[0052]作为优选的实施例，还包括废气检测步骤，通过在焚烧炉10或废气排放管道13抽取废气样本进行检测废气成分，并根据废气成分在所述的一级溶解槽31、二级溶解槽32、三级溶解槽33中的一个或多个添加助溶剂或中和剂。
[0053]上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种污泥焚烧系统，该系统包括至少一焚烧炉(10)，该焚烧炉(10)至少设有废渣出口部(12)和废气排放管道(13)，其特征在于，所述的焚烧炉(10)的内壁还设有与废气排放管道(13)相连通的抽气槽(16)，所述的废渣出口部(12)设在焚烧炉(10)的底部，所述的废气排放管道(13)设在焚烧炉(10)的顶部，该废气排放管道(13)与抽气风机相连接，并在抽气风机之后设置废气溶解槽，且所述的废气排放管道(13)的出口设置在废气溶解槽的水位线以下位置；污泥在焚烧炉(10)燃烧后产生的废渣从废渣出口部(12)排出，且污泥燃烧产生的废气在抽气风机的抽吸力作用下从所述的抽气槽(16)抽出，并沿废气排放管道(13)输送至废气溶解槽中进行溶解。2.根据权利要求1所述的一种污泥焚烧系统，其特征在于:所述的抽气风机包括一级风机(21)、二级风机(22)、三级风机(23)，所述的废气溶解槽包括一级溶解槽(31)、二级溶解槽(32)、三级溶解槽(33)，所述的抽气风机和废气溶解槽的设置顺序依次为:一级风机(21)、一级溶解槽(31)、二级风机(22)、二级溶解槽(32)、三级风机(23)、三级溶解槽(33)，最终从三级溶解槽(33)排出处理后的废气。3.根据权利要求1或2所述的一种污泥焚烧系统，其特征在于:所述的焚烧炉(10)采用竖式多级焚烧炉、转筒式焚烧炉、流化焚烧炉或者喷雾焚烧炉。4.根据权利要求1或2所述的一种污泥焚烧系统，其特征在于:所述的废气溶解槽中至少包括水，还包括助溶剂或中和剂。5.根据权利要求1或2所述的一种污泥焚烧系统，其特征在于:所述的焚烧炉(10)的顶部还设有炉盖(14)以及设于炉盖(14)下方对应位置的污泥入口部(11)。6.根据权利要求5所述的一种污泥焚烧系统，其特征在于:所述的废气排放管道(13)环形设置在焚烧炉(10)的顶部，并通过多个分支管道与所述的焚烧炉(10)内壁的环形抽气槽(16)相连通。7.一种污泥焚烧的工艺方法，其特征在于，其包括以下步骤: a.将污泥投入焚烧炉(10)中进行焚烧，产生废渣和废气； b.通过一级风机(21)将污泥焚烧后的废气从焚烧炉内部的抽气槽(16)中抽出； c.将一级风机(21)抽出的废气沿废气排放管道(13)输送至一级溶解槽(31)中进行溶解； d.通过二级风机(22)将一级溶解槽(31)中的未溶解废气抽出并输送至二级溶解槽(32)进行溶解； e.通过三级风机(23)将二级溶解槽(32)中的未溶解废气抽出并输送至三级溶解槽(33)进行溶解； f.将三级溶解槽(33)中的剩余废气排向空气中； g.将所述的一级溶解槽(31)、二级溶解槽(32)、三级溶解槽(33)中的溶解物进行定期清理，并将所述溶解物重新投入焚烧炉(10)中进行焚烧； h.将污泥焚烧后的废渣进行回收利用。8.根据权利要求7所述的一种污泥焚烧的工艺方法，其特征在于:还包括废气检测步骤，通过在焚烧炉(10)或废气排放管道(13)抽取废气样本进行检测废气成分，并根据废气成分在所述的一级溶解槽(31)、二级溶解槽(32)、三级溶解槽(33)中的一个或多个添加助溶剂或中和剂。
【文档编号】F23G7/00GK105987390SQ201510098053
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月5日
【发明人】林文育
【申请人】厦门嘉烨兴农业科技有限公司