一种生活污泥的无害化处理系统的制作方法

本实用新型属于固体废物处理
技术领域：
，具体涉及一种生活污泥的无害化处理系统。
背景技术：
：生活污泥，也称污水厂污泥、市政污泥，是随着城市污水处理量的增加而长期、稳定、大量的产生的污泥，存在以下三个特点：第一，有机质含量高，一般占其干基含量的50％以上，同时还含有大量的氮磷等营养物质；第二，由于污水厂还接纳一些工业废水，其污泥中还含有一定比例的重金属离子和化学物质，特别是含有一定量的有害化学物质，如可吸附性有机卤素、阴离子合成洗涤剂等，以及大量的病原微生物；第三，含水率高，且脱水困难，一般污水处理厂产生的生活污泥含水率在80％左右，湿燃烧热值明显降低，无法有效利用其有机质。目前，生活污泥的处理方法包括以下四种技术：1)填埋技术，不仅造成大量的土地浪费，且存在二次污染；2)好氧堆肥，需要养护晾晒蒸发水分，占用场地较多，且转化时间较长，同样还会污染环境；3)焚烧，但直接焚烧不仅设备投资大、运营成本较高，存在二噁英等有毒气体排放的问题，且浪费能源。技术实现要素：本实用新型的目的是提供一种生活污泥的无害化处理系统，此系统建设费用少，运行费用低且可持续运行，为生活污泥的无害化处理和资源综合利用开辟了一条新的途径。为实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：一种生活污泥的无害化处理系统，包括对生活污泥进行脱水预处理的预处理系统、对混合污泥进行焚烧处理的负压循环蓄热焚烧系统、残渣处理系统和对烟气进行烟气净化处理的烟气净化系统，其特征在于，所述预处理系统包括：第一混料机，压滤机、用于混匀泥饼、生物质炭和糠壳的第二混料机，多个计量称和储料仓，其中，第一混料机、压滤机和第二混料机依次通过运输装置相连接。本预处理系统是这样运行的，污泥进入第一混料机，污泥与调质剂混合，再运输至压滤机，进行压滤脱水得到泥饼，将泥饼与膨松剂进行二次混合后的混合污泥，混合污泥进入负压循环蓄热焚烧系统。聚合氯化铝的作用是对污泥起到调质脱水，使钢带压滤机中达到更好的脱水效果，石灰的作用是对污泥进行脱硫处理；压滤前，仅加入聚合氯化铝和石灰，避免直接将膨松剂加入使压滤体积增大，同时，此次压滤仅需将污泥的含水量从80％左右降至60％，进一步降低了压滤的难度和能耗。脱水后的污泥，含水率降低，粘度降低，再次进行混合时物料更加松散，与助燃剂和膨松剂进行混合，再次降低混合污泥的含水率，提高污泥的燃烧热值，二次混合也避免了在压滤时由于石灰、生活污泥和聚合氯化铝性质同而产生的分层现象，使物料混合更加均匀，更有利于混合污泥的充分燃烧。优选的，所述第一混料机(13)用于混匀生活污泥、石灰和聚合氯化铝，所述第二混料机用于混匀泥饼、生物质炭和糠壳。本预处理系统是这样运行的，污泥进入第一混料机，污泥与石灰、聚合氯化铝混合，再运输至压滤机，进行压滤脱水得到泥饼，将泥饼与生物质炭和糠壳进行二次混合后的混合污泥，混合污泥进入负压循环蓄热焚烧系统。聚合氯化铝的作用是对污泥起到调质脱水，使钢带压滤机中达到更好的脱水效果，石灰的作用是对污泥进行脱硫处理；压滤前，仅加入聚合氯化铝和石灰，避免一次性将糠壳和生物质碳加入使压滤体积增大，同时，此次压滤仅需将污泥的含水量从80％左右降至60％，进一步降低了压滤的难度和能耗。脱水后的污泥，含水率降低，粘度降低，再次进行混合时物料更加松散，与糠壳、生物质炭进行混合，再次降低混合污泥的含水率，提高污泥的燃烧热值，二次混合也避免了在压滤时由于石灰、生活污泥和聚合氯化铝性质同而产生的分层现象，使物料混合更加均匀，更有利于混合污泥的充分燃烧。优选的，所述第一混料机为双轴螺旋混料机或犁刀混料机，所述第二混料机为双轴螺旋混料机或犁刀混料机，所述压滤机为钢带式压滤机或板框压滤机。优选的，所述第二混料机为双轴螺旋混料机所述压滤机为钢带式压滤机。优选的，所述生活污泥的无害化处理系统还包括对生活污泥的无害化处理系统进行监测以及控制的中心控制系统。优选的，所述负压循环蓄热焚烧系统，包括：依次具有布料段、预热段、点火段、焚烧段和冷却段的焚烧装置；焚烧段上方的烟气循环装置；布料段上方的布料装置和位于预热段、点火段、焚烧段和冷却的抽风装置，所述焚烧装置还包括：预热段上方的预热罩、点火段上方的点火器、能在布料段、预热段、点火段、焚烧段和冷却段自由移动的焚烧台车和预热罩上的预热循环烟气进口，所述预热循环烟气的进口用于来自焚烧段的循环烟气的进入。预热循环烟气的进口使焚烧产生的烟气进入预热段，利用焚烧产生的热量对混合污泥进行了预干燥，降低了混合污泥的含水量，有利于其充分燃烧，避免了混合污泥在点火阶段长时间停留在低温段，削弱了形成二噁英的温度环境。优选的，所述布料装置的下端设有物料打散器。物料打散器能够将混合污泥打散，松散均匀的铺开，有利于混合污泥的充分燃烧。优选的，所述烟气循环装置包括单个或多个独立烟气罩，烟气罩上具有循环烟气进口和空气进口，所述抽风装置包括三个或三个以上独立的抽风罩，抽风罩上连接有抽风管，抽风管上设有抽风泵；位于点火段下方抽风罩与焚烧段上方的第一个烟气罩相连通，位于焚烧段下方的最后一个抽风罩与预热罩相连通，位于冷却段下方的抽风罩与烟气净化系统相连通。所述循环烟气进口使焚烧产生的烟气二次进入焚烧装置焚烧，空气进口使空气大量涌入焚烧装置帮助污泥充分燃烧。烟气循环装置有利于除去燃烧烟气中未完全燃烧的颗粒碳、一氧化碳和有机物，并进行二次燃烧，尤其有利于除去焚烧产生的二噁英，使其在高温下分解，同时也循环利用了焚烧产生的热量。优选的，所述残渣处理系统用于将残渣进行制砖、制陶粒。优选的，所述烟气净化系统依次包括换热器、旋风分离器、脱硫塔、脱硝塔、汽水分离器、活性炭吸附器。换热器将焚烧产生的烟气换热，通过引风机送至袋式除尘器中除去烟尘，除尘效率达到98％以上；烟气经过脱硫塔进行喷淋除硫，喷淋液为氢氧化钠溶液，氢氧化钠能够与烟气中的二氧化硫形成亚硫酸钠，而亚硫酸钠可通过与氢氧化钙反应再生成氢氧化钠，从而可实现氢氧化钠得循环再生，除硫效率达能够60％，同时喷淋液还可以除去残留的烟尘；脱硫后废气进入湿法脱硝塔，通过喷淋尿素溶液并控制溶液PH将烟气中的氮氧化物还原成氮气，可除去烟气中80％以上的NOx；脱硝后的烟气送入汽水分离器中，在汽水分离器中烟气中的水被分离出来经收集后可用于聚合氯化铝的配制，实现水的二次利用；烟气通过活性炭吸附器，通过活性炭吸附除去烟气可能残留的重金属，使烟气达标。本实用新型提供的生活污泥的无害化处理方法及系统，具有优点：1.采用了二次混合的脱水预处理系统，降低了对生活污泥的压滤难度和能耗，进一步的使物料混合更加均匀，有利于混合污泥的充分燃烧；2.负压循环蓄热焚烧系统对污泥进行焚烧处理，充分利用了污泥燃烧产生的热量，对污泥焚烧产生的烟气进行了二次利用，降低了混合污泥的含水率，削弱了二噁英产生的温度环境。3.采用了烟气循环装置，对污泥焚烧产生的烟气进行了二次燃烧，减少了烟气中污染物的产生，降低了污染物的产生，烟气通过烟气处理系统，使烟气达到排放标准，实现了对污泥的无害化处理。4.系统建设费用少，运行费用低，为生活污泥的无害化处理和资源综合利用开辟了一条新的途径。附图说明图1：预处理系统结构示意图。图中，1-预处理系统、11-储料仓、12-计量称、13-第一混料机、14-钢带式压滤机、15-第二混料机、16-运输装置。图2：负压循环蓄热焚烧系统结构示意图。图中，2-负压循环蓄热焚烧系统；20-焚烧装置、200-布料段、201-预热段、202-点火段、203-焚烧段、204-冷却段、205-点火器、206-预热罩、207-预热循环烟气进口、208-焚烧台车；21-布料装置、210-物料打散器；22-烟气循环装置、220–循环烟气进口、221–空气进口、222–烟气罩；23–抽风装置、230–抽风罩、231-抽风管、232-抽风泵；3-残渣处理系统；4-烟气净化系统具体实施方式下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明。实施例1参见图1-2，一种生活污泥的无害化处理系统，包括对生活污泥进行脱水预处理的预处理系统1、对混合污泥进行焚烧处理的负压循环蓄热焚烧系统2、残渣处理系统3、对烟气进行烟气净化处理的烟气净化系统4和对生活污泥的无害化处理系统进行监测以及控制的中心控制系统(未标示)；所述预处理系统1包括：用于混匀生活污泥、石灰和聚合氯化铝的第一混料机13，用于压滤污泥的压滤机14、用于混匀泥饼、生物质炭和糠壳的第二混料机15，多个计量称12和储料仓11，其中，第一混料机13、压滤机14和第二混料机15依次相连接，第一、二混料机13、15具体为双轴螺旋混料机，压滤机14为钢带式压滤机；所述负压循环蓄热焚烧系统2包括：依次具有布料段200、预热段201、点火段202、焚烧段203和冷却段204的焚烧装置20；焚烧段203上方的烟气循环装置22；布料段200上方的布料装置21和位于预热段201、点火段202、焚烧段203和冷却的抽风装置23，所述焚烧装置20还包括：预热段201上方的预热罩、点火段202上方的点火器205和预热罩206上的预热循环烟气进口207，所述预热循环烟气的进口用于来自焚烧段203的循环烟气的进入；烟气循环装置22包括单个或多个独立烟气罩222，烟气罩222上具有循环烟气进口220和空气进口221，所述循环烟气进口220使焚烧产生的烟气二次进入焚烧装置20焚烧，空气进口221使空气大量涌入焚烧装置20帮助污泥充分燃烧；所述抽风装置23包括单个或多个独立的抽风罩230，抽风罩230上连接有抽风管231，抽风管231上设有抽风泵232；所述烟气净化系统4依次包括换热器、旋风分离器、脱硫塔、脱硝塔、汽水分离器、活性炭吸附器；所述残渣处理系统3用将残渣进行制砖、制陶粒。所述生活污泥的无害化处理系统是这样工作的，通过计量称12将生活污泥、石灰和聚合氯化铝按质量比称取，运输至第一混料机13混料，搅拌均匀得一次混合污泥，一次混合污泥运输至压滤机14经初步脱水之后，含水率变为68-73％，运动粘度10000-11000厘泊。再进入高压区继续脱水得泥饼，泥饼的含水率降低为60％左右，运动粘度10500-11000厘泊。按生活污泥原始质量计，称取生物质碳粉和糠壳，与泥饼通过混料机15混料制得混合污泥。将混合污泥运输至布料装置21，布料装置21下端的物料打散器210将混合污泥打散使其松散均匀地铺开在焚烧台车208上，料层的厚度为700mm。焚烧台车208滑动至预热段201，此时，焚烧段203的燃烧产生的烟气通过抽风装置23抽至预热段201(此时，整个系统常开，多个处于预热、点火、焚烧和冷却阶段的焚烧台车208分别位于布料段200、预热段201、点火段202、焚烧段203和冷却段204)，对物料进行预干燥，干燥完成后，物料运输至点火段202，开始对物料上层点火，点火温度为800-900℃，点火时间为3-5分钟，此时，抽风装置23从点火段202的下方抽取点火产生未完全燃烧产生的烟气，并输送至焚烧段203，使烟气二次燃烧，同时，点火段202形成负压环境，料层从上至下开始燃烧，物料输送至焚烧段203，焚烧段203温度为800-1000℃，焚烧完成后，焚烧残渣输送至冷却段204，温度降至300-800℃。冷却后，残渣运输至残渣处理系统3，将残渣制备成陶粒或砖，此段烟气进入烟气净化系统4，依次进入换热器、旋风分离器、脱硫塔、脱硝塔、汽水分离器、活性炭吸附器。焚烧产生的烟气进入换热器换热，之后通过引风机送至旋风分离器并通过网袋除去烟尘，除尘效率98％以上，除尘后的烟气进入脱硫塔进行喷淋除硫，喷淋液为氢氧化钠溶液，氢氧化钠能够与烟气中的二氧化硫形成亚硫酸钠，而亚硫酸钠可通过与氢氧化钙反应再生成氢氧化钠，从而可实现氢氧化钠得循环再生，除硫效率达60％，同时喷淋液还可以除去残留的烟尘；脱硫后废气进入脱硝塔湿法脱硝，通过喷淋尿素溶液并控制溶液PH将烟气中的氮氧化物还原成氮气，实现脱硝的目的，该法可除去烟气中80％以上的NOx；脱硝后的烟气送入汽水分离器中，在汽水分离器中烟气中的水被分离出来经收集后可用于聚合氯化铝的配制；此后，烟气通过活性炭吸附器，通过活性炭吸附除去烟气可能残留的重金属以及二噁英，使烟气达标。实施例1中的第一、二混料机13、15可用犁刀混料机替代，钢带式压滤机可用板框压滤机替代。对处理系统处理产生的焚烧残渣的各项指标进行了检测，实施例1-4的残渣均能达到下述标准，残渣含水率＜1％，烧失量≤50％。残渣污染物浓度参见表1，卫生学指标参见表2。表1污染物浓度表2卫生学指标序号控制项目限值1粪大肠菌群菌值<0.012蛔虫卵死亡率＞95％当前第1页1 2 3