污泥多级连续脱水生物质混合燃料生产设备的制作方法

文档序号:14916615发布日期:2018-07-11 01:15

本实用新型涉及IPC分类C10L不包含在其他类目中的燃料或C02F水、废水、污水或污泥的处理设备,尤其是污泥多级连续脱水生物质混合燃料生产设备。



背景技术:

目前,全国正在建设的城镇污水处理项目达1929个,总设计能力约4900万立方米/日。根据统计,这些污泥中有80%没有得到妥善处理,许多城市出现污泥围城现象。经过污水处理厂处理后得到的湿污泥,属于流体质,又富含油脂类物质,含有病原微生物、有机质、寄生虫卵、氮、磷和钾等,没有得到安全、环保处理处置的污泥对环境的危害较大,也容易产生二次污染。污泥所产生的环境污泥问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。

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。焚烧可将污泥实现最大减量化;所有病原体均可杀灭,有毒污染物被氧化,灰尘和灰渣中的重金属活性比污泥中的要低很多。但污泥焚烧投资大、处理费用高、有机物燃烧产生二恶英等剧毒物质。因此,污泥焚烧处置方式并不适宜大范围推广。

污泥的大规模、工业化处理工艺中需要干燥。通常把采用热物理方式将热量传给含水的物料,并将此热量作为潜热而使水分蒸发、分离操作的过程称为干燥。污泥干燥系统有转鼓式、立式、多盘式、盘式、桨叶式、流化床干化等。近年来,也有采用增钙干化技术,采用含生石灰(碱性)和硫酸铁铝(酸性)双组分发热剂,通过污泥高效干燥系统对有机酸腐污泥进行干燥、脱水、改性后,向稳定化无机材料转化。

通过污泥与生物质成型能够达到资源化处理污泥和综合利用生物质的目的。有文献公开污泥与生物质或是原煤混合直接作为燃料,或经过成型加工成固体燃料,例如:

中国专利申请201610221701.7公开污水处理中产生的污泥综合利用方法,具体是污泥生物质燃料的制造方法,包括以下过程:污泥加入生石灰搅拌;再加第二批污泥搅拌均匀作为低层污泥并加入生物质发酵料;最后再加入第三批污泥、生物质发酵料和污泥发酵剂,发酵后的上层污泥种植速生植物;将所种植的植物和污泥一起搅拌加入生物质发酵料;发酵得到发酵污泥生物质混合物;再加入焦煤粉、生石灰制成生物燃料块。

中国专利申请201510595177.5污泥生物质球团化、燃料化处理方法,包括以下步骤:步骤1、将污泥、生物质粉、1%钠基膨润土、0.8%氧化钙粉、0.5%羧甲基纤维素混合搅拌,搅拌到压制成球团条件,直接压制成球。步骤2、然后采用竖窑进行干燥,即得污泥球团燃料,污泥球团燃料作为干燥热源。

上述这些将污泥制成生物质燃料方法的生产设备都有各自的缺点,在较高含水率下先成型后干化生产固体燃料,将污泥与生物质先混合再干化,不利于两者的充分混合均匀,造成生产出的燃料性质不均一,对锅炉损害大,且成型在低压下进行,固体燃料强度不够。生产设备大多不利于节能环保,通常还存在投资大,运行费用高,干燥耗能大、效率低等缺点。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供污泥多级连续脱水生物质混合燃料生产设备,更加方便快捷,节能环保、可实现固体废物与生物质的资源化利用、最大限度地实现污泥的稳定化、减量化、无害化和资源化。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:包括絮凝剂投加口、带式脱水机、木屑投加口、调理池、污泥专用压滤机、低温负压干燥机、滤液收集器和颗粒机;带式脱水机上安装絮凝剂投加口,带式脱水机与调理池连接,调理池上安装木屑投加口,调理池连接污泥专用压滤机,污泥专用压滤机通过低温负压干燥机连接颗粒机,污泥专用压滤机上还连接滤液收集器。

尤其是,在带式脱水机和絮凝剂投加口之间安装第一组螺杆泵,在带式脱水机和调理池之间安装第二组螺杆泵,在污泥专用压滤机和低温负压干燥机之间安装第三组螺杆泵。

尤其是,在带式脱水机、低温负压干燥机和颗粒机中,分别加装除臭装置。

尤其是,调理池与污泥专用压滤机之间安装高压柱塞泵。

尤其是,污泥专用压滤机为有板框压滤机、带式脱水机或离心脱水机。

尤其是,颗粒机上安装除尘器。

本实用新型的优点和效果:可以利用城市污泥和木屑作为主要原料制作生物质能源燃料,是污泥减量化和无害化处理的一种新方式,工艺简单,无需发酵,减少二次污染,可有效大批量处理污泥,解决环境污染问题,设备投资少、运行灵活,安全可靠环保,生产过程中,无有害气体产生,克服污泥的变质、发臭现象;生产成本低,附加值高,燃料产品具有热值高的优势。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中的结构示意图。

附图标记包括:

螺杆泵1、絮凝剂投加口2、带式脱水机3、木屑投加口4、调理池5、污泥专用压滤机6、低温负压干燥机7、滤液收集器8、颗粒机9、除尘器10。

具体实施方式

本实用新型原理在于,木屑来源充沛,成本低廉,同时木屑含硫量很低。以木屑和城市污泥为原料制备的生物质燃料,不仅可解决传统制备的生物质燃料热值低、易结渣锅炉使用不安全、含硫量超标污染环境、灰分大等诸多问题,而且城市污泥中含有微生物和有机物,将其进行生物质能的生产具有良好的开发前景,可解决大量污泥处理问题,实现污泥处理处置的减量化、无害化、稳定化和资源化,有效地解决污泥二次污染的问题,对保护生态环境,发展社会经济,实施能源可持续发展战略有着重大的现实意义。

本实用新型包括:絮凝剂投加口2、带式脱水机3、木屑投加口4、调理池5、污泥专用压滤机6、低温负压干燥机7、滤液收集器8和颗粒机9。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1:如附图1所示,带式脱水机3上安装絮凝剂投加口2,带式脱水机3与调理池5连接,调理池5上安装木屑投加口4,调理池5连接污泥专用压滤机6,污泥专用压滤机6通过低温负压干燥机7连接颗粒机9,污泥专用压滤机6上还连接滤液收集器8。

前述中,在带式脱水机3和絮凝剂投加口2之间安装第一组螺杆泵1,在带式脱水机3和调理池5之间安装第二组螺杆泵1,在污泥专用压滤机6和低温负压干燥机7之间安装第三组螺杆泵1。

前述中,在带式脱水机3、低温负压干燥机7和颗粒机9中,分别加装除臭装置,以进行除臭处理。

前述中,调理池5与污泥专用压滤机6之间安装高压柱塞泵。

前述中,污泥专用压滤机6为有板框压滤机、带式脱水机或离心脱水机。

前述中,颗粒机9上安装除尘器10。

本实用新型实施例中,低温负压干燥机7通过调节转速、热风风量、热风温度等,干燥污泥速度极快,整个过程只需要约20秒即可完成,而且,干燥过程安全,机内负压,污泥不外泄,设备也不会因高温高压引发安全事故。体积小,安装方便,能长期运行,热效率高,故障率低,维修方便。可以取得最佳的干燥效果。滤液收集器8将滤液进行污水处理。颗粒机9可以根据物料的情况和市场的需要,调整产品粒度的大小和热值,以满足不同的客户要求。

本实用新型实施例在工作时,具体生产过程包括:

(1)污水处理厂含水率约99%的城市污泥,经第一组螺杆泵1输送进入带式脱水机3,同时,絮凝剂由絮凝剂投加口2进入带式脱水机3,完成定量自动投加絮凝剂,将污泥含水率降至95%左右;

(2)含水率95%左右的城市污泥经第二组螺杆泵1输送进入处理系统的调理池5内,同时,由木屑投加口4向调理池5内定量自动投加木屑,进行搅拌混合;

(3)利用高压柱塞泵把混合均匀的城市污泥和木屑输送进入污泥专用压滤机6进行机械深度压滤脱水,由滤液收集器8汇集收取的压滤后的污泥含水率约60~70%;

(4)含水率约60~70%的污泥通过第三组螺杆泵1螺旋输送进入低温负压干燥机7,干燥后的污泥含水率约20~30%;

(5)含水率约20~30%的污泥进入颗粒机9造粒,最后产出成品。

其中,步骤(2)中木屑的加入量为400~800kg/1.2t污泥干基,即木屑与污泥干基重量比为木屑/污泥=33%~66%。步骤(3)中混合均匀的城市污泥和木屑经过压滤,含水率降为约60~70%后,变成固态滤饼,节省了热干化的能耗并使热干化变得相对简单易操作。步骤(4)中干燥温度约60℃,低温干化,避免污泥因受热发生热分解释放臭气。步骤(5)中成品为颗粒状燃料棒,含水率低于30%,应用基低位发热量大于800kcal/kg,应用基高位发热量大于2500kcal/kg,可供应电厂燃烧。

本实用新型设备,制得的污泥生物质混合燃料易燃烧,替代天然煤,明显提高固体燃料的热值,提高燃烧效率;燃烧区温度大于1200℃,可使用于工业层燃炉窑和民用采暖。减少固体燃料燃烧过程中SO2的排放,且燃烧后的灰烬中富含钙、镁、磷、钾、钠等元素,是上好的热性速效有机肥料,不污染环境,不危害人体健康,解决城市污泥不能直接还田的难题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下的改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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