污泥脱水干化制备垃圾衍生燃料的系统及工艺的制作方法

本发明涉及一种采用污泥脱水干化制备垃圾衍生燃料的系统及工艺。

背景技术：

目前，污水处理厂在净化污水的过程中会产生大量污泥，现通常采用填埋的方式进行处理；既占用土地资料，还污染环境；其实污泥中含有大量的生物质成分，如食物残渣、果皮果壳及秸秆类农作物枝叶，该类物质的热值未得到有效利用，造成资源浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种污泥脱水干化制备垃圾衍生燃料的系统及工艺，它能使污泥中的生物质成分得到高效利用，提高了资源的利用率，并获得高热值衍生燃料，同时制备工艺全过程无废渣、废气排放，保护了环境，具有较大的经济效益。

为了达到上述目的，本发明的一种污泥脱水干化制备垃圾衍生燃料的系统，包括污泥脱水机、电子螺旋秤和混料皮带输送机，其特征在于：还包括与混料皮带输送机相连的秸秆电子皮带秤，混料皮带输送机与混合机、挤压造粒机、热风干燥机、冷风干燥机依次相连，热风干燥机的热风进口与热风炉相连，热风干燥机的出风口通过风机与水洗除尘塔的进风口相连，冷风干燥机的出风口与冷风风机相连，在热风干燥机和冷风干燥机的进料斗内均设有闭风式卸料叶轮。

本发明适用于上述污泥脱水干化制备垃圾衍生燃料的系统的工艺，包括以下步骤：1）脱水：将污泥脱水至水含量55%以下；2）配比送料：将按预设配比比例的脱水污泥和秸秆粉送至混料皮带输送机；3）混合：将脱水污泥和秸秆粉送至混合机内混合，含水量低于35%；4）挤压造粒：将混合料进行挤压、造粒，在此过程中同时物料被升温，实现调质；颗粒粒径小于8毫米；5）热风干燥：将颗粒物料送入热风干燥机内，启动热风炉和风机，颗粒物料与热风进行逆流干燥，热风温度为90-110℃，颗粒物料含水量降至20%以下，从热风干燥机排出；换热后的热风至水洗除尘塔被清洗后排放；6）冷风干燥：将颗粒物料送入冷风干燥机内，启动冷风风机，颗粒物料与冷风进行逆流干燥，含水量降至13%以下，从冷风干燥机排出，完成衍生燃料的制备。

本发明先通过污泥脱水机将通常含有80%水分的污泥脱水至55%以下，再与秸秆粉混合后，既可提高热值，有进一步降低水分；在挤压造粒过程中，物料被挤压，承受高压、同时被自然地升温，其中生物质的柔韧性得到提高，其内部的结合水和焦油之类的活性有机物被挤压出来，实现调质，成为天然的粘合剂，无需再添加粘合剂，物料被推出造粒孔板即完成造粒成型，处理效率高；颗粒粒径小于8毫米利于后续的干燥；再通过两级热风、冷风逆流干燥后，使得含水量满足用于气化系统制气发电或作为锅炉燃料，使污泥中的生物质成分得到高效利用，提高了资源的利用率，无废渣排放，并获得高热值衍生燃料；起主要干燥作用的热风换热后被抽至水洗除尘塔被清洗后排放，保护了环境，无废气排放；

作为对本发明的进一步改进，所述冷风干燥机的出风口通过风机与旋风除尘器相连；相应的，将冷风干燥机出风口出来的冷风抽至旋风除尘器除尘后排放；可对冷风进行净化、除尘后排放，完全无废气排放；

作为对本发明的进一步改进，还设有颗粒粉碎机，颗粒粉碎机的出料口与返料电子皮带秤相连，返料电子皮带秤与所述混料皮带输送机相连，颗粒粉碎机的出料口通过风管和风机与水洗除尘塔的进风口相连；相应的，将制备好的衍生燃料由颗粒粉碎机破碎后、再经返料电子皮带秤送至混料皮带输送机上，实现与脱水污泥和秸秆粉按预设比例的配比，再进入后续工序；可提高在秸秆粉来料不足的情况下衍生燃料的热值；

作为对本发明的进一步改进，秸秆电子皮带秤、混合机、挤压造粒机、热风干燥机及冷风干燥机通过皮带输送机或提升机相连；可根据工况选择输送设备；

作为对本发明的进一步改进，混合机与挤压造粒机通过皮带输送机相连，在皮带输送机上设有磁选机；相应的，混合料在进入挤压造粒机之前通过磁选机分离出其中的铁质杂质；既提高物料热值，又保护挤压造粒设备；

综上所述，本发明能使污泥中的生物质成分得到高效利用，提高了资源的利用率，并获得高热值衍生燃料，同时制备工艺全过程无废渣、废气排放，保护了环境，具有较大的经济效益。

附图说明

图1为本发明污泥脱水干化制备垃圾衍生燃料的系统实施例的结构简图。

图2为图1中挤压造粒机的主视图。

图3为图2的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明实施例的污泥脱水干化制备垃圾衍生燃料的系统，包括污泥脱水机1、通过电子螺旋秤2与污泥脱水机1相连的混料皮带输送机3、与混料皮带输送机3相连的秸秆电子皮带秤4、通过返料电子皮带秤5与混料皮带输送机3相连的颗粒粉碎机6，混料皮带输送机3、混合机7、挤压造粒机8通过两皮带输送机9、10依次相连，在皮带输送机10上设有磁选机11；挤压造粒机8、热风干燥机12、冷风干燥机13通过两提升机依次相连，热风干燥机12的热风进口与热风炉14相连，热风干燥机12的出风口通过风机与水洗除尘塔15的进风口相连，冷风干燥机13的出风口通过冷风风机与旋风除尘器16相连，在热风干燥机12和冷风干燥机13的进料斗内均设有闭风式卸料叶轮17；颗粒粉碎机6的出料口通过风管和风机与水洗除尘塔15的进风口相连；

挤压造粒机如图2、图3所示，包括电机18、机壳19、通过作为传动装置的皮带轮传动机构20、减速器21和联轴器22与电机18相连的传动轴23、设于机壳19内并与传动轴23相联的主轴24，在机壳19的前端设有进口，机壳19的末端设有逐渐收缩的锥段26，主轴24上固设有螺旋叶片27，位于锥段26内的螺旋叶片其螺距逐渐减小，在锥段25后方设有孔板28，孔板28上设有数个成型孔29；

本发明适用于上述污泥脱水干化制备垃圾衍生燃料的系统的工艺，包括以下步骤：1）脱水：通过污泥脱水机1对污泥进行挤压脱水，将污泥脱水至水含量55%以下；2）配比送料：通过电子螺旋秤2和秸秆电子皮带秤4进行称重、送料，将按预设配比比例的脱水污泥和秸秆粉送至混料皮带输送机3上，秸秆粉占脱水污泥重量的30%-40%；3）混合：通过混料皮带输送机3、皮带输送机9将脱水污泥和秸秆粉送至混合机7内混合，达到含水量低于35%；4）挤压造粒：通过皮带输送机10、磁选机11去除铁质杂质后，将混合料送入挤压造粒机8内，通过螺旋叶片27进行螺旋式的搅拌、输送，在机壳锥段26被加压挤压、被压入孔板28的成型孔29进行造粒，物料间相互摩擦搓揉粉碎，物料的粒度和柔韧性得到提高，在此过程中物料同时被自然地升温，实现调质；通过成型孔29的孔径控制颗粒粒径小于8毫米；5）热风干燥：通过提升机将颗粒物料送入热风干燥机12内，启动热风炉14和风机，颗粒物料与热风进行逆流干燥，热风温度为90-110℃，颗粒物料含水量降至20%以下，从热风干燥机12排出；换热后的热风至水洗除尘塔15被清洗后排放；6）冷风干燥：通过提升机将颗粒物料送入冷风干燥机13内，启动冷风风机，颗粒物料与30-50℃的冷风进行逆流干燥，含水量降至13%以下，从冷风干燥机13排出，完成衍生颗粒燃料的制备；如发生秸秆粉供应不足的情况，可将制备好的衍生颗粒燃料由颗粒粉碎机6破碎后、再经返料电子皮带秤5送至混料皮带输送机3上，实现与脱水污泥和秸秆粉按预设比例的配比，再进入后续工序制备衍生颗粒燃料；通过风机可防止粉碎时的粉尘泄漏；

本发明先通过污泥脱水机将通常含有80%水分的污泥脱水至55%以下，再与秸秆粉按预设配比比例准确混合后，既可提高热值，又进一步降低水分；在挤压造粒过程中，物料被挤压，承受高压、同时被自然地升温，其中生物质的粒度和柔韧性得到提高，其内部的结合水和焦油之类的活性有机物被挤压出来，实现调质，成为天然的粘合剂，无需再添加粘合剂，物料被推出造粒孔板29即完成造粒成型，处理效率高；颗粒粒径小于8毫米利于后续的干燥；再通过两级热风、冷风逆流干燥后，使得含水量满足用于气化系统制气发电或作为锅炉燃料，使污泥中的生物质成分得到高效利用，提高了资源的利用率，无废渣排放，并获得高热值衍生燃料；起干燥作用的热风和冷风换热后被抽至水洗除尘塔15被清洗或旋风除尘器16除尘后排放，保护了环境，无废气排放；热风干燥机12和冷风干燥机13的进料斗内的闭风式卸料叶轮17可防止进料时发生漏风，保证干燥效果。