脱水污泥热解处置系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种脱水污泥热解处置系统。

背景技术：

我国城镇污水处理厂每年所产污泥量已突破3000万吨。污泥处置的现状为63％填埋；好氧发酵农用约13.5％；焚烧约占1.8％；其余为自然干化露天堆放等，80％以上的污泥没有得到妥善处置。污泥的二次污染已经成为亟待解决的环境问题和社会问题，也是目前困扰城市健康快速发展的一个严重而紧迫的问题。

污泥热解是一种新兴的污泥热处置工艺，其利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解，形成气体、液体和固体残留物的过程。使用传统的污泥热解处理方式低效、高污染，无法对污泥进行系统化的处理。

因此，如何提供一种能够对污泥进行系统化处理的脱水污泥热解处置系统是本领域技术人员需解决的技术问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种脱水污泥热解处置系统，以解决现有技术的污泥热处理工艺无法对污泥进行系统化处理的技术问题。

本实用新型提供一种脱水污泥热解处置系统，包括干燥装置、热解装置、冷却系统和废气处理系统，其中：

所述干燥装置用于对湿污泥进行干燥；

所述热解装置与所述干燥装置连通，以接收并碳化热解所述干燥装置排放的干燥污泥；

所述冷却系统与所述热解装置连接，以接收并冷却所述热解装置排放的碳化料或活性炭；

所述废气处理系统与所述干燥装置连通。

进一步地，所述热解装置包括沉降室、内热式回转热解炉和燃烧室，所述内热式回转热解炉包括炉体，所述炉体的进料端与所述沉降室连接，所述炉体的出料端与所述燃烧室连接。

进一步地，所述内热式回转热解炉还包括变频电机、减速器和齿轮组件，所述变频电机与所述减速器连接，所述齿轮组件分别与所述减速器和所述炉体连接，所述变频电机依次通过所述减速器和所述齿轮组件控制所述炉体的转速。

进一步地，所述沉降室内设有进料装置，所述进料装置的进料端设有锁气器，所述锁气器进料端与所述干燥装置的出料端密封连接，所述进料装置的出料端与所述炉体的进料端密封连接，且所述进料装置的进料端高于出料端。

进一步地，所述干燥装置为桨叶干燥机或回转式干燥炉。

进一步地，当所述干燥装置为桨叶干燥机时还包括第一潜热回收系统，所述第一潜热回收系统包括真空蒸发器和热泵，其中：

所述桨叶干燥机与所述真空蒸发器之间通过管道组件连接，所述管道组件用于将所述桨叶干燥机中的污泥蒸汽以及部分冷凝水排入所述真空蒸发器，所述污泥蒸汽用于将所述真空蒸发器内的冷凝水加热至负压蒸汽；

所述热泵分别与所述真空蒸发器和所述桨叶干燥机管道连接，用于接收并将所述负压蒸汽转换至高品位蒸汽排放至所述桨叶干燥机内部。

进一步地，还包括第二潜热回收系统，所述第二潜热回收系统包括焚烧室和余热锅炉，其中：

所述焚烧室与所述热解装置管道连接，用于接收并燃烧所述热解装置排放的可燃气体以生成高温烟气；

所述余热锅炉与所述焚烧室管道连接以接收所述高温烟气，所述高温烟气用于加热所述余热锅炉中的水以产生饱和蒸汽，所述余热锅炉与所述热泵管道连接，用于将所述饱和蒸汽排入所述热泵。

进一步地，当所述干燥装置为内热式回转炉时，所述热解装置与所述回转式干燥炉之间设有用于将所述热解装置排放的可燃气体转排至所述回转式干燥炉内的管道。

进一步地，所述冷却系统包括依次管道连接的冷却器、提升机和存储仓，所述冷却器与所述热解装置管道连接，用于接收并冷却所述热解装置排放的碳化料或活性炭。

进一步地，所述废气处理系统包括依次管道连接的烟气洗涤塔、除臭器、引风机和烟囱，所述烟气洗涤塔与所述干燥装置连通。

本实用新型提供的脱水污泥热解处置系统能产生如下有益效果：

在上述脱水污泥热解处置系统工作时，首先干燥装置对湿污泥进行干燥，得到干燥的污泥，同时废气处理系统对干燥装置释放出污泥蒸汽进行净化处理，随后热解装置接收并碳化热解干燥的污泥，以产生碳化料或活性炭，最后冷却系统接收并冷却热解装置排放的碳化料或活性炭。

本实用新型提供的脱水污泥热解处置系统中的干燥装置和热解装置能够对污泥进行干燥热解，以产生碳化料或活性炭，实现了污泥的回收再利用，并且废气处理系统能够对系统中产生的废气进行处理，使得向大气中排放的气体能够满足排放要求，更加的绿色环保，同时冷却系统能够更好的对碳化料或活性炭进行处理。相对于现有技术来说，本实用新型提供的脱水污泥热解处置系统中干燥装置、热解装置、冷却系统和废气处理系统能够共同对污泥的热解过程进行系统性处理，无需与额外的系统配合即可对污泥进行全面的回收热解处理，更加的高效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的干燥装置为桨叶干燥机时脱水污泥热解处置系统的工作原理框图；

图2为本实用新型实施例提供的干燥装置为内热式回转炉时脱水污泥热解处置系统的工作原理框图。

图标：1－热解装置；11－沉降室；12－内热式回转热解炉；13－燃烧室；2－冷却系统；21－冷却器；22－提升机；23－存储仓；3－废气处理系统；31－烟气洗涤塔；32－除臭器；33－引风机；34－烟囱；4－桨叶干燥机；5－回转式干燥炉；6－第一潜热回收系统；61－真空蒸发器；62－热泵；7－第二潜热回收系统；71－焚烧室；72－余热锅炉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1为本实用新型实施例提供的干燥装置为桨叶干燥机时脱水污泥热解处置系统的工作原理框图；图2为本实用新型实施例提供的干燥装置为内热式回转炉时脱水污泥热解处置系统的工作原理框图。

本实施例的目的在于提供一种脱水污泥热解处置系统，如图1和图2所示，包括干燥装置、热解装置1、冷却系统2和废气处理系统3，其中：干燥装置用于对湿污泥进行干燥；热解装置1与干燥装置连通，以接收并碳化热解干燥装置排放的干燥污泥；冷却系统2与热解装置1连接，以接收并冷却热解装置1排放的碳化料或活性炭；废气处理系统3与干燥装置连通。

在上述脱水污泥热解处置系统工作时，首先干燥装置对湿污泥进行干燥，得到干燥的污泥，同时废气处理系统对干燥装置释放出污泥蒸汽进行净化处理，随后热解装置接收并碳化热解干燥的污泥，以产生碳化料或活性炭，最后冷却系统接收并冷却热解装置排放的碳化料或活性炭。

本实用新型提供的脱水污泥热解处置系统中的干燥装置和热解装置能够对污泥进行干燥热解，以产生碳化料或活性炭，实现了污泥的回收再利用，并且废气处理系统能够对系统中产生的废气进行处理，使得向大气中排放的气体能够满足排放要求，更加的绿色环保，同时冷却系统能够更好的对碳化料或活性炭进行处理。相对于现有技术来说，本实用新型提供的脱水污泥热解处置系统中干燥装置、热解装置、冷却系统和废气处理系统能够共同对污泥的热解过程进行系统性处理，无需与额外的系统配合即可对污泥进行全面的回收热解处理，更加的高效。

进一步地，为了使得热解装置1能够更好的对干燥污泥碳化热解，热解装置1包括沉降室11、内热式回转热解炉12和燃烧室13，内热式回转热解炉12包括炉体，炉体的进料端与沉降室11连接，炉体的出料端与燃烧室13连接。沉降室11用于对热解装置1排出的干燥污泥进行沉降，使得污泥能够更加稳定的排放至内炉体内部，燃烧室13用于为干燥污泥的碳化热解提供热量，以形成碳化料或活性炭。

进一步地，为了使得内热式回转热解炉12能够均匀的对干燥污泥进行碳化热解，内热式回转热解炉12还包括变频电机、减速器和齿轮组件，变频电机与减速器连接，齿轮组件分别与减速器和炉体连接，变频电机依次通过减速器和齿轮组件控制炉体的转速。变频电机可以通过干燥污泥的热解情况调整转速，变频电机的输出轴与减速器连接进行减速，齿轮组件包括主动齿轮和从动齿轮，减速器与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮相互啮合，减速器通过主动齿轮将动力传递至从动齿轮，从动齿轮与炉体连接，从而带动炉体转动。根据干燥污泥的热解情况变频电机能够调整炉体的转速，有效的提高了热解装置1排放的碳化料或活性炭的质量。

进一步地，为了使得干燥装置中的干燥污泥能够高效稳定的排放至沉降室11，沉降室11内设有进料装置，进料装置的进料端设有锁气器，锁气器进料端与干燥装置的出料端密封连接，使得干燥装置排出的干燥污泥能够稳定的进入锁气器，锁气器的出料端与进料装置的进料端密封连接，进料装置的出料端与炉体的进料端密封连接，使得进料装置排出的物料能够稳定的进入炉体。由于干燥装置与沉降室11内部的压力不同，干燥污泥由干燥装置直接排入沉降室11时空气会发生窜流，锁气器的设置能够克服上述现象保证干燥污泥顺利进入沉降室11内部。进料装置的进料端高于出料端，使得干燥污泥可以通过重力自行的由进料装置的进料端转运至进料装置的出料端，更加的节省能源。

需要说明的是，凡是能够接收并冷却热解装置1排放的碳化料或活性炭的结构都可以为本实用新型所提及的冷却系统2，例如：换热器、具有冷却风机的箱体，等等。

优选地，本实施例中冷却系统2包括依次管道连接的冷却器21、提升机22和存储仓23，冷却器21与热解装置1管道连接，用于接收并冷却热解装置1排放的碳化料或活性炭。碳化料或活性炭在冷却器21中冷却后排入提升机22，提升机22用于将低处的碳化料或活性炭运输至高处的存储仓23，存储仓23接收到碳化料或活性炭并进行存储。上述冷却系统2能够实现碳化料或活性炭的冷却、储存，使得污泥的热解处理更加的高效、系统化。

具体地，冷却器21中的冷凝水由外界水源提供，为了防止长时间后冷却器21中产生水垢，本实施例提供的污泥热解系统还包括软水器，外界水源的水通过软水器排入冷却器21中，与冷却器21中的碳化料或活性炭进行换热。

需要说明的是，凡是能够接收并净化废气的系统都可以是本实施例所提及的废气处理系统3，例如化学吸收系统、物理吸附系统，等等。

优选地，为了使得废气处理系统3的净化效果更好，废气处理系统3包括依次管道连接的烟气洗涤塔31、除臭器32、引风机33和烟囱34，烟气洗涤塔31与干燥装置连通。烟气洗涤塔31用于接收干燥装置排放的不凝臭气，对不凝臭气进行除尘、洗涤、净化，随后将处理完毕的气体排放至除臭器32进行除臭，通过引风机33将除臭后的气体排入至烟囱34，从而排放至室外。使得本实施例提供的脱水污泥热解处置系统更加的绿色、环保。

根据干燥装置的结构，可以分为以下两个实施例。

实施例一：

在本实施例一中，干燥装置为桨叶干燥机4，本实施例所提供的脱水污泥热解处置系统还包括真空蒸发器61和热泵62，其中：桨叶干燥机4与真空蒸发器61之间通过管道组件连接，管道组件用于将桨叶干燥机4中的污泥蒸汽以及部分冷凝水排入真空蒸发器61，污泥蒸汽用于将真空蒸发器61内的冷凝水加热至负压蒸汽；热泵62分别与真空蒸发器61和桨叶干燥机4管道连接，用于接收并将负压蒸汽转换至高品位蒸汽排放至桨叶干燥机4内部。

工作时，湿污泥首先进入桨叶干燥机4中进行干燥，干燥过程中产生的污泥蒸汽通过管道组件排入真空蒸发器61，同时桨叶干燥机4中的冷凝水排入真空蒸发器61中，真空蒸发器61中的污泥蒸汽对冷凝水进行加热，使得冷凝水被加热成负压蒸汽，热泵62用于接收真空蒸发器61排出的负压蒸汽，并将负压蒸汽压缩，使其成为高品位蒸汽，随后热泵62将高品位蒸汽排放至桨叶干燥机4内部用于对湿污泥进行干燥，实现对污泥蒸汽热量的回收。本实施例提供的脱水污泥热解处置系统能够充分的回收热解过程中产生的污泥蒸汽的热量，避免资源不必要的浪费，同时降低了加工成本。

具体地，真空蒸发器61内部包括加热管道，管道组件包括第一管道和第二管道，第一管道用于将桨叶干燥机4中的冷凝水排入加热管道的内部，第二管道用于将桨叶干燥机4中的污泥蒸汽排入加热管道与真空蒸发器61的外壳之间，冷凝水和污泥蒸汽通过加热管道进行换热，实现将冷凝水加热成负压蒸汽。

具体地，如图1所示，真空蒸发器61与热泵62之间设有蒸汽压缩机。蒸汽压缩机的蒸汽进气口与真空蒸发器61的蒸汽出气口通过管道连接，蒸汽压缩机用于接收真空蒸发器61的蒸汽出气口排出的负压蒸汽，并将负压蒸汽压缩至低压蒸汽，蒸汽压缩机的蒸汽出口与热泵62的蒸汽进口通过管道连接，蒸汽压缩机的蒸汽出口排出的低压蒸汽通过管道进入热泵62的蒸汽进口，热泵62用于将低压蒸汽压缩，使其成为高品位蒸汽，最后热泵62将高品位蒸汽排放至桨叶干燥机4内部，实现污泥蒸汽的回收利用。

具体地，如图1所述，热泵62与桨叶干燥机4之间设有储气罐，储气罐分别与热泵62和桨叶干燥机4管道连接，储气罐用于接收热泵62排出的高品位蒸汽，储气罐的蒸汽出口设有压力控制阀，当储气罐中的高品位蒸汽达到一定的压力时，压力控制阀才会打开，将高品位蒸汽排放至桨叶干燥机4内部。储气罐的设置能够保证高品位蒸汽稳定的排入桨叶干燥机4内部，保证干燥过程的稳定性。

进一步地，本实施例提供的脱水污泥热解处置系统还包括第二潜热回收系统7，第二潜热回收系统7包括焚烧室71和余热锅炉72，其中：焚烧室71与热解装置1管道连接，用于接收并燃烧热解装置1排放的可燃气体以生成高温烟气；余热锅炉72与焚烧室71管道连接以接收高温烟气，高温烟气用于加热余热锅炉72中的水以产生饱和蒸汽，余热锅炉72与热泵62管道连接，用于将饱和蒸汽排入热泵62，该饱和蒸汽与储气罐排入热泵62中的低压蒸汽混合，共同形成高品位蒸汽排入桨叶干燥机4内部。焚烧室71以及余热锅炉72的设置能够回收热解装置1产生的可燃气体，使得可燃气体燃烧释放出大量的热量来加热余热锅炉中的水，并将余热锅炉产生的蒸汽再次用于湿污泥的干燥，能够进一步减少资源的浪费，节约加工成本。

需要说明的是，当可燃气体在焚烧室71中焚烧所产生的热量不足时，可以向焚烧室71中补充天然气，使得进入余热锅炉72的热量足以将余热锅炉的水加热成蒸汽进入热泵62中。

具体地，为了降低加工成本，本实施例提供的脱水污泥热解处置系统还包括冷凝水箱和泵体，冷凝水箱与桨叶干燥机4管道连接，用于接收桨叶干燥机4另一部分冷凝水，泵体分别与冷凝水箱和余热锅炉72管道连接，用于将冷凝水箱中的冷凝水输入至余热锅炉72内部。冷凝水箱和泵体的设置能够将桨叶干燥机4中的冷凝水回收至余热锅炉72中，使得该部分冷凝水在余热锅炉72中与焚烧室71所产生的热量进行换热，从而产生蒸汽，继续用于对湿污泥的干燥。无需通过额外的水源对余热锅炉72进行供水，大大提高了资源的回收利用率。

具体地，烟气洗涤塔31可以与真空蒸发器61和余热锅炉72连接，以接收真空蒸发器61和余热锅炉72分别排放的不凝臭气和烟气，对不凝臭气和烟气进行除尘、洗涤、净化，随后将处理完毕的气体排放至除臭器32进行除臭，通过引风机33将除臭后的气体排入至烟囱34，从而排放至室外。使得废气处理系统3能够更全面的处理系统中排放出来的废气，更加系统化，同时不会对环境产生污染。

实施例二：

在本实施例一中，干燥装置为回转式干燥炉5，本实施例中热解装置1与干燥装置之间设有用于将热解装置1排放的可燃气体转排至回转式干燥炉5内的管道。使得内热式回转热解炉12排放的可燃气体能够回收至回转式干燥炉5中，在回转式干燥炉5的出料端的燃烧室继续燃烧，为污泥的干燥提供热量，更加节省能源。

具体地，烟气洗涤塔31可以与回转式干燥炉5的进料端连接，以接收回转式干燥炉5排放的不凝臭气，对不凝臭气进行除尘、洗涤、净化，随后将处理完毕的气体排放至除臭器32进行除臭，通过引风机33将除臭后的气体排入至烟囱34，从而排放至室外。使得废气处理系统3能够更全面的处理系统中排放出来的废气，更加系统化，同时不会对环境产生污染。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。