一种水泥窑、生活垃圾处理、污泥处理三位一体系统的制作方法

本实用新型涉及固体废弃物处理领域，特别涉及一种水泥窑、生活垃圾处理、污泥处理三位一体系统。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，生活垃圾的排放也越来越多。目前，我国城市生活垃圾堆存量已达60亿吨，占用耕地5亿平方米，每年产生2亿吨城市生活垃圾，还要以9％的速度迅猛增长。这些数量庞大的生活垃圾已对城市及城市周围的生态环境构成日趋严重的威胁。传统的垃圾处理方法有填埋法、堆肥法和焚烧法，我国城市垃圾处理起步较晚，目前主要以卫生填埋为主。虽然在一些城市建立了垃圾焚烧和发电厂，但由于存在处理量少，处理过程伴随着有害的气体(二噁英)、污水(垃圾渗滤液)、废渣(重金属含量高)等排放问题，垃圾焚烧法目前仍存在一定的争议。水泥生产的独特生产工艺为处理城市生活垃圾提供了优良的条件，国外利用水泥窑协同处置生活垃圾已有近30年历史。

同时随着我国污水处理设施的增加、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂的污泥产量急剧增加。以北京市为例，2015年北京市污泥产量达5000吨/日(含水率80％)，预计到2020年，北京市全年污泥(含水率80％)产量将达200万吨。目前只有不足50％的污泥进行了堆肥和建材利用等处置和资源化利用，其余污泥仅进行简单临时堆置，缺乏有效的最终处置。污泥含有病原体、重金属等有毒有害物质，未经有效处理处置，极易对土壤、地表水、地下水等造成二次污染，直接威胁环境安全和公众健康，使污水处理设施的环境效益大大降低。

在垃圾焚烧中掺烧污泥，可以利用水泥窑协同处理，实现污泥与生活垃圾的混合焚烧，一方面可以利用水泥烧成系统消解垃圾与污泥处理过程中的臭气及有毒物质；另一方面，焚烧产生的灰渣可作为水泥混合材使用，有毒物质能够分解成相应的无机物和重金属固化在水泥熟料中。同时，水泥窑系统产生的部分高温废气可以作为焚烧的补充热源或者全部热源，使垃圾的焚烧过程更加充分，进一步降低二噁英的排放。该水泥窑、垃圾处置、污泥处置三位一体系统既实现了垃圾与污泥的无害化处理和资源化利用，同时相对于单独焚烧又节省了高额的建设和运行成本，能产生较好的综合经济效益。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种水泥窑、生活垃圾处理、污泥处理三位一体系统，将水泥生产、垃圾处置以及污泥处置三种工艺技术相结合，在水泥窑协同处置生活的垃圾系统基础上把污泥按一定的比例喂入炉排炉，与生活垃圾混合焚烧，对焚烧产生的废气、灰渣及垃圾渗滤液进行无害化处理及有效利用的一种全新的固废处理技术。

为了达成以上目的，本实用新型采取以下方案：

一种水泥窑、生活垃圾处理、污泥处理三位一体系统，包括水泥窑系统、生活垃圾处理系统和污泥处理系统，其特征在于，所述污泥处理系统包括污泥运输系统，所述生活垃圾处理系统包括臭气处理系统、垃圾接收与贮存系统、焚烧系统、渗滤液处理系统、排渣系统，所述水泥窑系统包括篦冷机和分解炉，所述焚烧系统与垃圾接收与贮存系统相连，所述焚烧系统包括炉排炉，所述炉排炉的烟风出口与分解炉的烟风进口相连，所述污泥运输系统和所述垃圾接收与贮存系统相连，所述臭气处理系统分别与炉排炉和篦冷机相连，所述渗滤液系统的入口与垃圾接收与贮存系统的废液出口相连，所述渗滤液系统的出口分别与炉排炉和分解炉相连，所述排渣系统与所述炉排炉的废渣出口相连。

进一步的，所述臭气处理系统包括洗涤塔和臭气处理装置和风机，所述臭气处理系统的入口分别与炉排炉的气体进口、篦冷机的气体进口和臭气处理装置的气体进口相连，所述风机与臭气处理装置相连。

进一步的，所述渗滤液系统包括废液储槽和过滤装置，所述废液储槽的废液出口与过滤装置的废液进口相连，所述过滤装置的液体出口分别与炉排炉和分解炉相连。

进一步的，所述垃圾接收与贮存系统包括垃圾储坑，所述臭气处理系统的入口与垃圾储坑上方的废气出口连通，所述废液储槽的废液入口与垃圾储坑下方的废液出口相连；所述垃圾接收与贮存系统还包括行车抓斗、行车和进料装置，行车抓斗安装在行车上，并抓取固体垃圾运输到进料装置上，所述进料装置的垃圾出口与炉排炉的垃圾进口相连。

进一步的，所述污泥处理系统还包括污泥接收与贮存系统，所述污泥接收与贮存系统包括污泥车和污泥仓，所述污泥输送系统包括液压滑架、破碎机、1号刮板机、斗式提升机、2号刮板机、炉前污泥仓、皮带输送机，所述污泥仓底部与液压滑架连通，液压滑架与破碎机相连，破碎机与1号刮板机相连，1号刮板机与斗式提升机相连，斗式提升机与2号刮板机相连，通过2号刮板机与炉前污泥仓相连，炉前污泥仓通过皮带输送机与垃圾接收与贮存系统相连。

进一步的，所述排渣系统包括渣处理系统和原料配料站，所述渣处理系统与炉排炉的炉渣出口相连，所述原料配料站与渣处理系统相连。

本实用新型有益效果如下：

1、污泥和生活垃圾按一定比例混合，保证垃圾和污泥燃烧的效率。污泥的掺混质量比为5％～20％。

2、在垃圾焚烧中掺烧污泥，可以利用水泥窑协同处理，实现污泥与生活垃圾的混合焚烧，一方面可以利用水泥烧成系统消解垃圾与污泥处理过程中的臭气及有毒物质；另一方面，焚烧产生的灰渣可作为水泥混合材使用，有毒物质能够分解成相应的无机物和重金属固化在水泥熟料中，实现了污泥和生活垃圾的再次利用，减少了排放污染。

3、该水泥窑、垃圾处置、污泥处置三位一体系统既实现了垃圾与污泥的无害化处理和资源化利用，同时相对于单独焚烧又节省了高额的建设和运行成本，能产生较好的综合经济效益。

附图说明

图1是实施例提供的一种水泥窑、生活垃圾处理、污泥处理三位一体系统的结构示意图。

图中标记说明：1-垃圾运输车；2-垃圾储存坑；3-行车抓斗；4-行车；5-进料装置；6-炉排炉；7-废液储槽；8-过滤装置；9-渣处理系统；10-原料配料站；11-分解炉；12-臭气处理装置；13-风机；14-皮带输送机；15-篦冷机；16-污泥车；17-污泥仓；18-斗式提升机；19-液压滑架；20-破碎机；21-1号刮板机；22-2号刮板机；23-炉前污泥仓。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步说明。

如图1所示，所述污泥处理系统包括污泥运输系统，所述生活垃圾处理系统包括臭气处理系统、垃圾接收与贮存系统、焚烧系统、渗滤液处理系统、排渣系统，所述水泥窑系统包括篦冷机15和分解炉11，所述焚烧系统与垃圾接收与贮存系统相连，所述焚烧系统包括炉排炉6，所述炉排炉6的烟风出口与分解炉11的烟风进口相连，所述污泥运输系统和所述垃圾接收与贮存系统相连，所述臭气处理系统分别与炉排炉6和篦冷机15相连，所述渗滤液系统的入口与垃圾接收与贮存系统的废液出口相连，所述渗滤液系统的出口分别与炉排炉6和分解炉11相连，所述排渣系统与所述炉排炉6的废渣出口相连。

臭气处理系统包括洗涤塔和臭气处理装置12和风机13，所述臭气处理系统的入口分别与炉排炉6的气体进口、篦冷机15的气体进口和臭气处理装置12的气体进口相连，所述风机13与臭气处理装置12相连。

所述渗滤液系统包括废液储槽7和过滤装置8，所述废液储槽7的废液出口与过滤装置8的废液进口相连，所述过滤装置8的液体出口分别与炉排炉6和分解炉11相连。

所述垃圾接收与贮存系统包括垃圾储坑2，所述臭气处理系统的入口与垃圾储坑2上方的废气出口连通，所述废液储槽7的废液入口与垃圾储坑2下方的废液出口相连；所述垃圾接收与贮存系统还包括行车抓斗3、行车4和进料装置5，行车抓斗3安装在行车4上，并抓取固体垃圾运输到进料装置5上，所述进料装置5的垃圾出口与炉排炉6的垃圾进口相连。

所述污泥处理系统还包括污泥接收与贮存系统，所述污泥接收与贮存系统包括污泥车16和污泥仓17，所述污泥输送系统包括液压滑架19、破碎机20、1号刮板机21、斗式提升机18、2号刮板机22、炉前污泥仓23、皮带输送机14，所述污泥仓17底部与液压滑架19连通，液压滑架19与破碎机20相连，破碎机20与1号刮板机21相连，1号刮板机21与斗式提升机18相连，斗式提升机18与2号刮板机22相连，通过2号刮板机22与炉前污泥仓23相连，炉前污泥仓23通过皮带输送机14与垃圾接收与贮存系统相连。

排渣系统包括渣处理系统9和原料配料站10，所述渣处理系统9与炉排炉6的炉渣出口相连，所述原料配料站10与渣处理系统9相连。

本实用新型一种水泥窑、生活垃圾处理、污泥处理三位一体系统的运行步骤如下：

垃圾运输车1将垃圾运送到协同处置厂区，经厂区大门处地衡，过磅作业后；将垃圾卸到垃圾储存坑2内。垃圾储存采用分区堆放，垃圾储存坑上方设有两台行车4，互为备用，一台用于垃圾的翻堆，另一台将垃圾抓送到炉排炉喂料装置上部料斗，喂料装置再将垃圾输送到炉排炉6里燃烧。污泥通过污泥车16运输倒入污泥仓17，在污泥底部设计有液压滑架19，滑架通过液压站驱动使料仓内的污泥顺利滑入破碎机20，破碎后污泥通过1号刮板机21进入斗式提升机18，斗式提升机18将污泥提升到炉前污泥仓23的2号刮板机22，由刮板机22输送转运分配至炉前污泥仓23，经皮带输送机14送炉排炉的进料装置5上部，整个污泥输送过程完成。系统在水泥窑协同处置生活的垃圾基础上，把污泥通过污泥输送系统按一定的比例喂入炉排炉6，与生活垃圾混合焚烧。炉排炉6的燃烧空气来源于室外空气及垃圾储存坑2产生的恶臭气体，垃圾和污泥在炉排炉6里干燥、燃烧、燃尽。

炉排炉6内焚烧产生的高温烟气经高温烟道全部送往水泥窑分解炉11参与高温焚烧，并利用分解炉11内880℃左右的高温碱性条件，吸收和处理垃圾焚烧产生的二噁英等有害气体，使有毒有机物彻底分解，同时还可替代分解炉部分燃料。燃烧后的炉渣经排渣系统收集，并排出到后续的炉渣处理系统9去除金属物后输送到原料配料站10参与配料、粉磨成生料粉，再经过回转窑系统煅烧成水泥熟料，重金属有害元素被固溶在熟料里。

垃圾坑除臭分为水泥窑正常运行时除臭及水泥窑停窑检修时除臭。在水泥窑正常运行时，含有臭气的空气从垃圾坑2上部的吸风口吸出，一部分作为助燃空气送入炉排炉6内，被高温燃烧、氧化、分解；另一部分引入水泥窑篦冷机15高温侧，臭气在篦冷机1200℃左右高温条件下氧化、分解。在水泥窑停窑检修时，垃圾坑内的恶臭气体经设置在垃圾坑2上部的风口排出，送入洗涤塔+活性炭吸附除臭装置12处理，达到国家恶臭排放标准后由排风机13排放到大气中。垃圾在储存过程中生成的渗滤液集中在废液储槽7内，然后经过滤装置8过滤处理后送至炉排炉6和分解炉11高温焚化，借助炉排炉6和分解炉11热惯性，完全分解有机成分。

由于污泥含水率高，不同的污水厂污泥又有不同的特性，因而和生活垃圾混合焚烧会表现出不同燃烧特性，对焚烧系统也会有不同影响。为了保证系统的安全稳定运行，污泥的掺混质量比为5％～20％。