太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及污泥處理領(lǐng)域，尤其涉及太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，包括動力島、多維電極電化學(xué)島、轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島、發(fā)電島、蒸汽島、碳黑島、遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島。本實(shí)用新型的有益效果在于：一是連續(xù)日處理污泥100—3000噸，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理污泥，滿足現(xiàn)有污泥處理需求；二是耗能少，利用太陽能發(fā)電、空氣能發(fā)電以及蒸汽發(fā)電供電，節(jié)省市電消耗，有效降低能耗70％；三是采用的裝置能夠污泥脫水率達(dá)到90％以上，減少因污泥含水量高導(dǎo)致能量損耗；四是污泥就地裂解發(fā)電和聯(lián)產(chǎn)高附加值碳黑產(chǎn)品，裝置的實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及污泥處理領(lǐng)域，尤其涉及太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝 置。 太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國城鎮(zhèn)化的進(jìn)一步發(fā)展，污水處理廠需要處理的城市污泥將越來越多。 2010年年底，全國城鎮(zhèn)污水處理量達(dá)到343億立方米，脫水污泥產(chǎn)生量接近2200萬噸，近 80%污泥沒有得到妥善處理。目前，我國污泥主要處理方法，一是填埋，二是焚燒發(fā)電，三是 用于制磚。但是填埋需要占用大量土地，容易造成二次污染；焚燒發(fā)電因含水量太高，經(jīng)濟(jì) 效益差；制磚會產(chǎn)生大量臭氣污染周邊環(huán)境。因此這些現(xiàn)有的處理方法都無法較好處理污 泥。
[0003] 目前，國內(nèi)外較為先進(jìn)的污泥處理技術(shù)，是采用電化學(xué)污泥脫水。雖然現(xiàn)行國內(nèi)外 電化學(xué)污泥處理方法有很多種，但是，污泥處理絕大部分不理想，其共同的主要缺陷：一是 處理方式多為間歇式處理，難以連續(xù)性大量規(guī)?；幚怼６请娀瘜W(xué)處理時(shí)間長，需要5- 50分種，造成能耗成本大。三是脫水效果差，多只能脫水70 %以下。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型為克服上述的不足之處，目的在于提供一種規(guī)?；幚?、處理成本低、 處理效果好的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置。
[0005] 本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：太陽能多維電極與微波催化污泥 發(fā)電裝置，包括：動力島、多維電極電化學(xué)島、轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島、發(fā)電島、蒸汽 島、碳黑島、遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島；所述動力島和多維電極電化學(xué)島、微波碳循環(huán)催化島連接， 多維電極電化學(xué)島和轉(zhuǎn)鼓干燥島連接，轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島和發(fā)電島連接，發(fā)電 島和碳黑島、蒸汽島連接，蒸汽島和動力島、轉(zhuǎn)鼓干燥島連接；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控 各個(gè)島的運(yùn)行情況。
[0006] 作為優(yōu)選，動力島包括：太陽能發(fā)電裝置、空氣能發(fā)電裝置、蒸汽發(fā)電裝置、市電， 所述太陽能發(fā)電裝置、空氣能發(fā)電裝置、蒸汽發(fā)電裝置、市電和多維電極電化學(xué)島、微波碳 循環(huán)催化島連接。
[0007] 作為優(yōu)選，多維電極電化學(xué)島包括：太陽能蒸汽機(jī)、空氣能蒸汽機(jī)、儲泥預(yù)處理系 統(tǒng)、多維電極處理器、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)、二氧 化碳捕集制碳黑系統(tǒng)、氧氣罐、灰渣池、氫氣罐、超高壓脈沖脫硫分離器、硫池、水蒸汽罐、遠(yuǎn) 程防爆總控系統(tǒng)；太陽能發(fā)電裝置、空氣能發(fā)電裝置、蒸汽發(fā)電裝置、市電和多維電極處理 器、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)連接；儲泥預(yù)處理系統(tǒng)和多維電極處理 器、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)連接，多維電極處理器和蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)連接， 臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)連接；太陽能蒸汽機(jī)、空氣能蒸汽機(jī)、產(chǎn)生的 蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器、蒸汽發(fā)電裝置；蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)、超高 壓脈沖脫硫分離器連接，超高壓脈沖脫硫分離器和硫池、氫氣罐、水蒸汽罐連接；污泥焚燒 發(fā)電與凈化系統(tǒng)和水蒸汽罐、灰渣池、二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)連接，二氧化碳捕集制碳黑 系統(tǒng)和氧氣罐連接，氧氣罐和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)、多維電極處理器連接；水蒸汽罐的 水蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器、蒸汽發(fā)電裝置。
[0008] 作為優(yōu)選，微波碳循環(huán)催化島包括：微波變壓器、磁控管、二氧化碳罐、二氧化碳輸 送孔管、二氧化碳出氣孔、流動床傳動帶、污泥與液體燃料罐、可燃?xì)怏w罐、微波碳循環(huán)催化 污泥槽、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器、催化劑罐、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)；催化劑罐、儲泥預(yù)處理系統(tǒng)和 微波碳循環(huán)催化污泥槽連接，微波碳循環(huán)催化污泥槽氣體出口和可燃?xì)怏w罐連接；微波變 壓器和磁控管連接；二氧化碳罐和二氧化碳輸送孔管連接，二氧化碳輸送孔管上設(shè)有二氧 化碳出氣孔；流動床傳動帶和污泥與液體燃料罐連接，污泥與液體燃料罐、可燃?xì)怏w罐和污 泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)連接，污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)輸出二氧化碳經(jīng)二氧化碳捕集制碳 黑系統(tǒng)與二氧化碳罐連接；污泥依次通過微波碳循環(huán)催化污泥槽、磁控管和二氧化碳發(fā)生 熱電化反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)怏w、液體燃料和污泥，可燃?xì)怏w送可燃?xì)怏w罐，液體燃料和污泥由 流動床傳動帶送污泥與液體燃料罐。
[0009] 作為優(yōu)選，所述多維電極處理器包括：陰極、陽極、縱向曝氣脈沖催化極、曝氣孔、 橫向曝氣脈沖催化極、曝氣機(jī)、流動床驅(qū)動帶、流動床轉(zhuǎn)輪、遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器、穩(wěn)壓電源、脈 沖電源、絕緣體I、絕緣體II、二次電極濾水器、水箱、遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)；所述太陽能發(fā)電裝置、 空氣能發(fā)電裝置、蒸汽發(fā)電裝置、市電和穩(wěn)壓電源連接，穩(wěn)壓電源的正極連接陽極，負(fù)極連 接陰極，多維電極處理器殼進(jìn)口與儲泥預(yù)處理系統(tǒng)連接，曝氣機(jī)和絕緣體II連接，絕緣體II 和橫向曝氣脈沖催化極連接，橫向曝氣脈沖催化極上設(shè)有縱向曝氣脈沖催化極，縱向曝氣 脈沖催化極、橫向曝氣脈沖催化極上設(shè)有曝氣孔，橫向曝氣脈沖催化極另一端與絕緣體I 連接，絕緣體I與脈沖電源連接；多維電極處理器底部設(shè)有流動床驅(qū)動帶，流動床驅(qū)動帶驅(qū) 動流動床轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，流動床驅(qū)動帶與二次電極濾水器連接，二次電極濾水器和水箱、蒸汽轉(zhuǎn) 鼓處理器連接；多維電極處理器殼上部設(shè)有出口與臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)連接；遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感 器安裝在多維電極處理器殼內(nèi)。
[0010] 作為優(yōu)選，所述二次電極濾水器由一次脫水污泥傳送帶、驅(qū)動輪I、驅(qū)動輪II、從 動輪、帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板、電極板、濾布網(wǎng)式傳送帶組成；驅(qū)動輪I、驅(qū)動輪II、從動輪、 濾布網(wǎng)式傳送帶組成一個(gè)皮帶傳動系統(tǒng)，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板貼近固定在驅(qū)動輪I和從 動輪之間的濾布網(wǎng)式傳送帶下方，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板對應(yīng)的濾布網(wǎng)式傳送帶上方設(shè)置 電極板，電極板與帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板之間呈夾角放置。
[0011] 作為優(yōu)選，所述夾角為15 - 45°。
[0012] 本實(shí)用新型的有益效果在于：一是連續(xù)日處理污泥100- 3000噸，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處 理污泥，滿足現(xiàn)有污泥處理需求；二是耗能少，利用太陽能發(fā)電、空氣能發(fā)電以及蒸汽發(fā)電 供電，節(jié)省市電消耗，有效降低能耗70% ;三是采用的裝置能夠污泥脫水率達(dá)到90%以上， 減少因污泥含水量高導(dǎo)致能量損耗；四是污泥就地裂解發(fā)電和聯(lián)產(chǎn)高附加值碳黑產(chǎn)品，裝 置的實(shí)用性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是太陽能多維電極污泥發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3是多維電極處理器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖4是二次電極濾水器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖5是蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖6是微波碳循環(huán)催化污泥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖中：1、太陽能發(fā)電裝置；2、空氣能發(fā)電裝置；3、蒸汽發(fā)電裝置；4、市電；5、太陽 能蒸汽機(jī)；6、空氣能蒸汽機(jī)；7、儲泥預(yù)處理系統(tǒng)；8、多維電極處理器；9、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器； 10、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)；11、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)；12、二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)；13、 氧氣罐；14、灰漁池；15、氧氣罐；16、超商壓脈沖脫硫分尚器；17、硫池；18、水蒸汽罐；19、 遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)；20、陽極；21、陰極；22、縱向曝氣脈沖催化極；23、曝氣孔；24、橫向曝氣 脈沖催化極；25、曝氣機(jī)；26、流動床驅(qū)動帶；27、流動床轉(zhuǎn)輪；28、遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器；29、穩(wěn)壓 電源；30、脈沖電源；311、絕緣體I ;312、絕緣體II ;32、二次電極濾水器；33、水箱；34、遠(yuǎn) 程管控系統(tǒng)；35、一次股水污泥傳送帶；361、驅(qū)動輪I ;362、驅(qū)動輪II ;37、從動輪；38、帶 孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板；39、電極板；40、濾布網(wǎng)式傳送帶；41、微波變壓器；42、磁控管；43、二 氧化碳罐；44、二氧化碳輸送孔管；45、二氧化碳出氣孔；46、流動床傳動帶；47、污泥與液體 燃料罐；48、可燃?xì)怏w罐；49、微波碳循環(huán)催化污泥槽；50、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器；51、催化劑 罐；52、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)；53、電動機(jī)；54、轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)軸；551、支架I ;552、支架II ;56蒸汽 轉(zhuǎn)鼓處理室腔。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并 不僅限于此：
[0021] 實(shí)施例1 :如圖1所示，太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于包 括：動力島、多維電極電化學(xué)島、轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島、發(fā)電島、蒸汽島、碳黑島、 遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島；所述動力島和多維電極電化學(xué)島、微波碳循環(huán)催化島連接，多維電極 電化學(xué)島和轉(zhuǎn)鼓干燥島連接，轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島和發(fā)電島連接，發(fā)電島和碳黑 島、蒸汽島連接，蒸汽島和動力島、轉(zhuǎn)鼓干燥島連接；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各個(gè)島的 運(yùn)行情況。
[0022] 利用上述裝置的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電工藝，包括：太陽能多維電 極污泥發(fā)電和微波碳循環(huán)催化污泥發(fā)電；
[0023] 如圖2所示，太陽能多維電極污泥發(fā)電裝置包括：太陽能發(fā)電裝置1、空氣能發(fā)電 裝置2、蒸汽發(fā)電裝置3、市電4、太陽能蒸汽機(jī)5、空氣能蒸汽機(jī)6、儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7、多維 電極處理器8、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11、二氧 化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12、氧氣罐13、灰渣池14、氫氣罐15、超高壓脈沖脫硫分離器16、硫池 17、水蒸汽罐18、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)19。太陽能發(fā)電裝置1、空氣能發(fā)電裝置2、蒸汽發(fā)電裝 置3、市電4和多維電極處理器8、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)19連接； 儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7和多維電極處理器8、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10連接，多維電極處理器8和 蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10連接，臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10和污泥焚燒發(fā)電與凈 化系統(tǒng)11連接；太陽能蒸汽機(jī)5、空氣能蒸汽機(jī)6、產(chǎn)生的蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9、蒸汽發(fā) 電裝置3 ;蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11、超高壓脈沖脫硫分離器16連 接，超高壓脈沖脫硫分離器16和硫池17、氫氣罐15、水蒸汽罐18連接；污泥焚燒發(fā)電與凈 化系統(tǒng)11和水蒸汽罐18、灰渣池14、二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12連接，二氧化碳捕集制碳 黑系統(tǒng)12和氧氣罐13連接，氧氣罐13和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11、多維電極處理器8 連接；水蒸汽罐18的水蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9、蒸汽發(fā)電裝置3。
[0024] 實(shí)施步驟：
[0025] 第一步、打開遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)19電源開關(guān)和打開太陽能發(fā)電裝置1、或空氣能 發(fā)電裝置2、蒸汽發(fā)電裝置3、市電4切換電源，供多維電極處理器8進(jìn)行電化學(xué)污泥脫水；
[0026] 第二步、將經(jīng)儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7的污泥送多維電極處理器8電化學(xué)脫水后，送蒸汽 轉(zhuǎn)鼓處理器9進(jìn)一步干燥快速脫水，送污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11焚燒發(fā)電和煙氣凈化處 理；儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7、多維電極處理器8所產(chǎn)生的臭氣，由臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10送入污泥 焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11焚燒發(fā)電，使臭氣不對外排放；
[0027] 其中，儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7預(yù)處理的污泥含水量為75- 98. 5% ;多維電極處理器8 處理后的污泥含水量為45- 60% ;蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9干燥后的污泥含水量為10%以下；
[0028] 第三步、將太陽能蒸汽機(jī)5或空氣能蒸汽機(jī)6切換送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9,對污泥進(jìn) 行干燥處理；
[0029] 其中，太陽能蒸汽機(jī)5、空氣能蒸汽機(jī)6的蒸汽溫度為150- 500°C，蒸汽壓力為 10-lOOKPa ；
[0030] 第四步、將蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9產(chǎn)生的大量的含硫化氫、以及其它有機(jī)氣體，送超高 壓脈沖脫硫分離器16處理，所產(chǎn)生的氫氣送氫氣罐15,供污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11循環(huán) 利用燃燒；所產(chǎn)生的硫，送硫池17資源化利用；
[0031] 超高壓脈沖脫硫分離器16的電壓為100- 1000KV ;
[0032] 第五步、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11煙氣中的二氧化碳，經(jīng)二氧化碳捕集制碳黑 系統(tǒng)12的捕集制碳黑，分離的氧氣送氧氣罐13, 一部氧氣供污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11循 環(huán)利用燃燒，一部分送多維電極處理器8供曝氣氧化污泥。污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11灰 渣送灰渣池14,送填埋場，或其他資源化利用；
[0033] 污泥焚燒溫度為900- 1200°C。
[0034] _氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12完成王反應(yīng)為：
[0035] C02-C+02 ；
[0036] 第六步、將污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11產(chǎn)生的水蒸汽，分別送蒸汽發(fā)電裝置3發(fā) 電和蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9循環(huán)利用。
[0037] 如圖3所示，多維電極處理器8包括：陽極20、陰極21、縱向曝氣脈沖催化極22、 曝氣孔23、橫向曝氣脈沖催化極24、曝氣機(jī)25、流動床驅(qū)動帶26、流動床轉(zhuǎn)輪27、遠(yuǎn)程監(jiān)控 傳感器28、穩(wěn)壓電源29、脈沖電源30、絕緣體I 311、絕緣體II 312、二次電極濾水器32、水 箱33、遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)34。所述太陽能發(fā)電裝置1、空氣能發(fā)電裝置2、蒸汽發(fā)電裝置3、市電 4和穩(wěn)壓電源29連接，穩(wěn)壓電源29的正極連接陽極20,負(fù)極連接陰極21，多維電極處理器 殼進(jìn)口與儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7連接，曝氣機(jī)25和絕緣體II 312連接，絕緣體II 312和橫向曝 氣脈沖催化極24連接，橫向曝氣脈沖催化極24上設(shè)有縱向曝氣脈沖催化極22，縱向曝氣脈 沖催化極22、橫向曝氣脈沖催化極24上設(shè)有曝氣孔23,橫向曝氣脈沖催化極24另一端與 絕緣體I 311連接，絕緣體I 311與脈沖電源30連接；多維電極處理器8底部設(shè)有流動床 驅(qū)動帶26,流動床驅(qū)動帶26驅(qū)動流動床轉(zhuǎn)輪27轉(zhuǎn)動，流動床驅(qū)動帶26與二次電極濾水器 32連接，二次電極濾水器32和水箱33、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9連接；多維電極處理器殼上部設(shè) 有出口與臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)10連接；遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器28安裝在多維電極處理器殼內(nèi)。
[0038] 實(shí)施步驟：
[0039] 第一步、分別打開遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)34電源開關(guān)和流動床驅(qū)動帶26電源開關(guān)、脈沖電 源30開關(guān)；
[0040] 第二步、打開儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7閥門，將污泥送下位曝氣多維電極處理器內(nèi)脫水；
[0041] 第三步、將太陽能蒸汽機(jī)5或空氣能蒸汽機(jī)6、水蒸汽罐18的蒸汽與氧氣罐13的 氧氣，在60- 150°C的溫度條件下混合經(jīng)曝氣機(jī)25送入橫向曝氣脈沖催化極24和縱向曝 氣脈沖催化極22內(nèi)，蒸汽和氧氣從曝氣孔23排出，對污泥進(jìn)行氧化曝氣；
[0042] 第四步、打開穩(wěn)壓電源29開關(guān)，污泥在陰極20、陽極21和橫向曝氣催化極24和縱 向曝氣催化極22的多維電極電化學(xué)作用下，進(jìn)行快速脫水；
[0043] 其中，穩(wěn)壓電源29的電壓為20- 50V ;污泥多維電極處理的污泥厚度為2 - 20cm， 處理時(shí)間為30秒一2分鐘；陽極20、陰極21的材料由導(dǎo)電玻璃鋼或?qū)щ娛驅(qū)щ娀钚蕴?制成；橫向曝氣脈沖催化極24和縱向曝氣脈沖催化極22可以由管孔狀導(dǎo)電鋁鈦合金、導(dǎo)電 玻璃鋼、導(dǎo)電石墨、導(dǎo)電活性炭制成，作為催化電極促進(jìn)污泥快速脫水；陽極20、陰極21分 別由多對陽極、陰極與多個(gè)縱向曝氣脈沖催化極22組成多維電極，有利于大量污泥快速脫 水；陽極20、陰極21、縱向曝氣脈沖催化極22之間的間距為3 - 10cm ;脈沖電源30的脈沖 電壓為10- 600KV，脈沖寬度在毫秒級與納秒級之間；
[0044] 第五步、流動床驅(qū)動帶26開關(guān)，將經(jīng)多維電極處理脫水的污泥，經(jīng)濾水器32送蒸 汽轉(zhuǎn)鼓處理器9進(jìn)一步干燥脫水，從二次電極濾水器32過濾下來的水送水箱33進(jìn)行污水 處理達(dá)標(biāo)排放；經(jīng)多維電極處理脫水的污泥的含固率大于45%。
[0045] 第六步、打開遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器28開關(guān)，在線監(jiān)控多維電極污泥處理器的溫度。
[0046] 如圖4所示，二次電極濾水器32由一次脫水污泥傳送帶35、驅(qū)動輪I 361、驅(qū)動輪 II 362、從動輪37、帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38、電極板39、濾布網(wǎng)式傳送帶40組成；驅(qū)動輪 I 361、驅(qū)動輪II 362、從動輪37、濾布網(wǎng)式傳送帶40組成一個(gè)皮帶傳動系統(tǒng)，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電 玻璃鋼板38貼近固定在驅(qū)動輪I 361和從動輪37之間的濾布網(wǎng)式傳送帶40下方，帶孔濾 網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38對應(yīng)的濾布網(wǎng)式傳送帶40上方設(shè)置電極板39,電極板39與帶孔濾網(wǎng)導(dǎo) 電玻璃鋼板38之間的夾角為15 - 45°，本實(shí)用新型的夾角設(shè)置為30°。
[0047] 由于濾布網(wǎng)式傳送帶40具有一定的韌性，因此一次脫水污泥傳送帶35傳送的污 泥，進(jìn)入濾布網(wǎng)式傳送帶40,會使濾布網(wǎng)式傳送帶40發(fā)生變形，使在帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼 板38與電極板39之間的污泥脫離濾布網(wǎng)式傳送帶40,從而造成污泥與電極板正極脫離，導(dǎo) 致電滲透現(xiàn)象發(fā)生終止。因此在濾布網(wǎng)式傳送帶40的下面設(shè)置一個(gè)帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼 板38。
[0048] 由于污泥在電場作用下脫水后，污泥體積減小，為了不使污泥與電極板脫離，時(shí)刻 保持與極板接觸的狀態(tài)，特將帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39設(shè)置呈15 - 45度夾 角。接通電源后，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39之間形成一個(gè)不同場強(qiáng)的電場區(qū) 域。隨著污泥脫水的進(jìn)行，一方面，污泥與極板始終保持接觸；另一方面電場強(qiáng)度逐漸增大， 增加污泥的脫水量。
[0049] 隨著濾布網(wǎng)式傳送帶40的傳送，利用帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與濾布網(wǎng)式傳送 帶40之間的間隙減少，對污泥增加了壓力進(jìn)行脫水，進(jìn)一步強(qiáng)化污泥脫水量，此亦是帶孔 濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39設(shè)置呈夾角的另一個(gè)原因。
[0050] 實(shí)施步驟：
[0051] 驅(qū)動輪I 361、驅(qū)動輪II 362通過濾布網(wǎng)式傳送帶40、從動輪37為整個(gè)電極濾水 器32提供驅(qū)動力；帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38接通電源負(fù)極，固定在緊貼濾布網(wǎng)式傳送帶 40下方；電極板39接通電源正極。通電時(shí)，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39之間形 成一個(gè)電場，污泥進(jìn)入帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板38與電極板39之間時(shí)，在電場作用下，進(jìn)行 二次脫水。由于污泥在進(jìn)行電滲透脫水時(shí)，水分從污泥內(nèi)部脫除，使污泥體積減小。
[0052] 如圖5所示，蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器9包括：電動機(jī)53、轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)軸54、支架I 551、支架 II 552、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56。所不蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器殼內(nèi)設(shè)有蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56,轉(zhuǎn)鼓旋 轉(zhuǎn)軸54安裝在蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56,電動機(jī)53帶動轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)軸54旋轉(zhuǎn)，蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器 殼由支架I 551、支架II 552支撐；太陽能蒸汽機(jī)5、空氣能蒸汽機(jī)6、水蒸汽罐18的蒸汽送 蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56,多維電極處理器8輸出的污泥送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56,蒸汽轉(zhuǎn)鼓處 理室腔56內(nèi)進(jìn)行污泥快速閃蒸脫水處理；干燥污泥送污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11，蒸汽轉(zhuǎn) 鼓處理室腔56內(nèi)的氣體送超高壓脈沖脫硫分離器16 ;蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)設(shè)有遠(yuǎn)程防 爆監(jiān)控傳感器50。
[0053] 實(shí)施步驟：
[0054] 第一步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)電源52和電動機(jī)53電源開關(guān)。
[0055] 第二步、打開太陽能蒸汽6或空氣能蒸汽6、水蒸汽罐18切換閥門開關(guān)，將蒸汽送 入蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)，將多維電極處理器8送進(jìn)來的污泥，進(jìn)行快速閃蒸脫水；
[0056] 第三步、將蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)干燥的污泥送污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11焚 燒發(fā)電和煙氣凈化處理；將蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)的氣體送超高壓脈沖脫硫分離器16脫 硫處理；
[0057] 第四步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器50電源開關(guān)，在線監(jiān)控蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi) 的溫度；
[0058] 其中蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56內(nèi)的溫度為120- 150°C;蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理室腔56脫水的 污泥的含水量低于10%。
[0059] 如圖6所示，微波碳循環(huán)催化污泥裝置，包括：微波變壓器41、磁控管42、二氧化碳 罐43、二氧化碳輸送孔管44、二氧化碳出氣孔45、流動床傳動帶46、污泥與液體燃料罐47、 可燃?xì)怏w罐48、微波碳循環(huán)催化污泥槽49、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器50、催化劑罐51、遠(yuǎn)程防爆 監(jiān)控系統(tǒng)52 ;催化劑罐51、儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7和微波碳循環(huán)催化污泥槽49連接，微波碳循 環(huán)催化污泥槽49氣體出口和可燃?xì)怏w罐48連接；微波變壓器41和磁控管42連接；二氧化 碳罐43和二氧化碳輸送孔管44連接，二氧化碳輸送孔管44上設(shè)有二氧化碳出氣孔45 ;流 動床傳動帶46和污泥與液體燃料罐47連接，污泥與液體燃料罐47、可燃?xì)怏w罐48和污泥 焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11連接，污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11輸出二氧化碳經(jīng)二氧化碳捕集 制碳黑系統(tǒng)12與二氧化碳罐41連接；污泥依次通過微波碳循環(huán)催化污泥槽49、磁控管42 和二氧化碳發(fā)生熱電化反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)怏w、液體燃料和污泥，可燃?xì)怏w送可燃?xì)怏w罐48， 液體燃料和污泥由流動床傳動帶46送污泥與液體燃料罐47。
[0060] 實(shí)施步驟
[0061] 第一步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)51電源開關(guān)。
[0062] 第二步、打開儲泥預(yù)處理系統(tǒng)7閥門和催化劑罐51閥門，將污泥和催化劑送入微 波碳循環(huán)催化污泥槽49內(nèi)。
[0063] 其中，催化劑為復(fù)合氧化鋁硅鈣鎂鐵鉀鈉粉，或復(fù)合稀土鈦鋅鋁硅鈣鎂鐵鉀鈉粉。
[0064] 第三步、打開微波變壓器41電源開關(guān)，對微波碳循環(huán)催化污泥槽49內(nèi)污泥進(jìn)行微 波脫水。
[0065] 微波變壓器41的微波頻率為2450- 50000MHZ，功率為0. 5- 600KW，微波變壓器 41電源向磁控管42提供的電壓為4一 100KV高壓。
[0066] 第四步、打開二氧化碳罐43閥門，將二氧化碳送入二氧化碳輸送孔管44內(nèi)，二氧 化碳輸從二氧化碳出氣孔45出來，進(jìn)入微波碳循環(huán)催化污泥槽49與污泥產(chǎn)生熱電化反應(yīng)， 產(chǎn)生可燃?xì)怏w（CH4、H2、C0)和液體燃料（甲醇、乙炔）?？扇?xì)怏w送可燃?xì)怏w罐48供污泥焚 燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11燃燒發(fā)電，液體燃料和部分未反應(yīng)完的污泥送污泥與液體燃料罐47， 供污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11燃燒發(fā)電。
[0067] 完成主反應(yīng)
[0068] C02+C (污泥中有機(jī)質(zhì)）--C0
[0069] C02+H20--可燃?xì)怏w（CH4、H2、C0) +液體燃料（甲醇、乙炔）
[0070] 第五步、將污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)11燃燒發(fā)電產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行分離。分離出來 的二氧化碳一部分送二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)12制碳黑，一部分二氧化碳送二氧化碳罐 43循環(huán)利用。
[0071] 第六步、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器50電源開關(guān)，在線監(jiān)測溫度、壓力、氣體成分。
[0072] 微波二氧化碳循環(huán)催化污泥的溫度為75- 85°C。
[0073] 以上的所述乃是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本實(shí)用新型 的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時(shí)，仍應(yīng)屬 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于包括：動力島、多維電極電 化學(xué)島、轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島、發(fā)電島、蒸汽島、碳黑島、遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島；所述 動力島和多維電極電話學(xué)島、微波碳循環(huán)催化島連接，多維電極電化學(xué)島和轉(zhuǎn)鼓干燥島連 接，轉(zhuǎn)鼓干燥島、微波碳循環(huán)催化島和發(fā)電島連接，發(fā)電島和碳黑島、蒸汽島連接，蒸汽島和 動力島、轉(zhuǎn)鼓干燥島連接；遠(yuǎn)程防爆總監(jiān)控島在線監(jiān)控各個(gè)島的運(yùn)行情況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于，動 力島包括：太陽能發(fā)電裝置（1)、空氣能發(fā)電裝置（2)、蒸汽發(fā)電裝置（3)、市電（4)，所述太 陽能發(fā)電裝置（1)、空氣能發(fā)電裝置（2)、蒸汽發(fā)電裝置（3)、市電（4)和多維電極電化學(xué)島、 微波碳循環(huán)催化島連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于，多 維電極電化學(xué)島包括：太陽能蒸汽機(jī)（5)、空氣能蒸汽機(jī)（6)、儲泥預(yù)處理系統(tǒng)（7)、多維 電極處理器（8)、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器（9)、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)（10)、污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng) (11)、二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)（12)、氧氣罐（13)、灰渣池（14)、氫氣罐（15)、超高壓脈 沖脫硫分離器（16)、硫池（17)、水蒸汽罐（18)、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)（19);太陽能發(fā)電裝置 (1)、空氣能發(fā)電裝置（2)、蒸汽發(fā)電裝置（3)、市電（4)和多維電極處理器（8)、污泥焚燒發(fā) 電與凈化系統(tǒng)（11)、遠(yuǎn)程防爆總控系統(tǒng)（19)連接；儲泥預(yù)處理系統(tǒng)（7)和多維電極處理器 (8)、臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)（10)連接，多維電極處理器（8)和蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器（9)、臭氣負(fù)壓輸 送系統(tǒng)（10)連接，臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)（10)和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)（11)連接；太陽能 蒸汽機(jī)（5)、空氣能蒸汽機(jī)（6)產(chǎn)生的蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器（9)、蒸汽發(fā)電裝置（3);蒸汽 轉(zhuǎn)鼓處理器（9)和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)（11)、超高壓脈沖脫硫分離器（16)連接，超高 壓脈沖脫硫分離器（16)和硫池（17)、氫氣罐（15)、水蒸汽罐（18)連接；污泥焚燒發(fā)電與凈 化系統(tǒng)（11)和水蒸汽罐（18)、灰渣池（14)、二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)（12)連接，二氧化碳 捕集制碳黑系統(tǒng)（12)和氧氣罐（13)連接，氧氣罐（13)和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)（11)、 多維電極處理器（8)連接；水蒸汽罐（18)的水蒸汽送蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器（9)、蒸汽發(fā)電裝置 ⑶。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于，微 波碳循環(huán)催化島包括：微波變壓器（41)、磁控管（42)、二氧化碳罐（43)、二氧化碳輸送孔 管（44)、二氧化碳出氣孔（45)、流動床傳動帶（46)、污泥與液體燃料罐（47)、可燃?xì)怏w罐 (48)、微波碳循環(huán)催化污泥槽（49)、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控傳感器（50)、催化劑罐（51)、遠(yuǎn)程防爆監(jiān) 控系統(tǒng)（52);催化劑罐（51)、儲泥預(yù)處理系統(tǒng)（7)和微波碳循環(huán)催化污泥槽（49)連接，微 波碳循環(huán)催化污泥槽（49)氣體出口和可燃?xì)怏w罐（48)連接；微波變壓器（41)和磁控管 (42)連接；二氧化碳罐（43)和二氧化碳輸送孔管（44)連接，二氧化碳輸送孔管（44)上設(shè) 有二氧化碳出氣孔（45);流動床傳動帶（46)和污泥與液體燃料罐（47)連接，污泥與液體 燃料罐（47)、可燃?xì)怏w罐（48)和污泥焚燒發(fā)電與凈化系統(tǒng)（11)連接，污泥焚燒發(fā)電與凈化 系統(tǒng)（11)輸出二氧化碳經(jīng)二氧化碳捕集制碳黑系統(tǒng)（12)與二氧化碳罐（41)連接；污泥依 次通過微波碳循環(huán)催化污泥槽（49)、磁控管（42)和二氧化碳發(fā)生熱電化反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)?體、液體燃料和污泥，可燃?xì)怏w送可燃?xì)怏w罐（48)，液體燃料和污泥由流動床傳動帶（46) 送污泥與液體燃料罐（47)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于， 所述多維電極處理器（8)包括：陽極（20)、陰極（21)、縱向曝氣脈沖催化極（22)、曝氣孔 (23)、橫向曝氣脈沖催化極（24)、曝氣機(jī)（25)、流動床驅(qū)動帶（26)、流動床轉(zhuǎn)輪（27)、遠(yuǎn)程 監(jiān)控傳感器（28)、穩(wěn)壓電源（29)、脈沖電源（30)、絕緣體I (311)、絕緣體II (312)、二次電 極濾水器（32)、水箱（33)、遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)（34);所述太陽能發(fā)電裝置（1)、空氣能發(fā)電裝置 (2)、蒸汽發(fā)電裝置（3)、市電（4)和穩(wěn)壓電源（29)連接，穩(wěn)壓電源（29)的正極連接陽極 (20)，負(fù)極連接陰極（21)，多維電極處理器殼進(jìn)口與儲泥預(yù)處理系統(tǒng)（7)連接，曝氣機(jī)（25) 和絕緣體II (312)連接，絕緣體II (312)和橫向曝氣脈沖催化極（24)連接，橫向曝氣脈沖 催化極（24)上設(shè)有縱向曝氣脈沖催化極（22)，縱向曝氣脈沖催化極（22)、橫向曝氣脈沖催 化極（24)上設(shè)有曝氣孔（23)，橫向曝氣脈沖催化極（24)另一端與絕緣體I (311)連接，絕 緣體I (311)與脈沖電源（30)連接；多維電極處理器（8)底部設(shè)有流動床驅(qū)動帶（26)，流 動床驅(qū)動帶（26)驅(qū)動流動床轉(zhuǎn)輪（27)轉(zhuǎn)動，流動床驅(qū)動帶（26)與二次電極濾水器（32) 連接，二次電極濾水器（32)和水箱（33)、蒸汽轉(zhuǎn)鼓處理器（9)連接；多維電極處理器殼上 部設(shè)有出口與臭氣負(fù)壓輸送系統(tǒng)（10)連接；遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器（28)安裝在多維電極處理器 殼內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于，所 述二次電極濾水器（32)由一次脫水污泥傳送帶（35)、驅(qū)動輪I (361)、驅(qū)動輪II (362)、從 動輪（37)、帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板（38)、電極板（39)、濾布網(wǎng)式傳送帶（40)組成；驅(qū)動輪 I (361)、驅(qū)動輪II (362)、從動輪（37)、濾布網(wǎng)式傳送帶（40)組成一個(gè)皮帶傳動系統(tǒng)，帶 孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板（38)貼近固定在驅(qū)動輪I (361)和從動輪（37)之間的濾布網(wǎng)式傳送 帶（40)下方，帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板（38)對應(yīng)的濾布網(wǎng)式傳送帶（40)上方設(shè)置電極板 (39)，電極板（39)與帶孔濾網(wǎng)導(dǎo)電玻璃鋼板（38)之間呈夾角放置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能多維電極與微波催化污泥發(fā)電裝置，其特征在于，所 述夾角為15 - 45°。
【文檔編號】C01B31/02GK203890209SQ201420281122
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】程禮華, 程皓, 李靜 申請人:程禮華