污泥混燒系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種污泥混燒系統(tǒng)，具有料倉蓋的污泥料倉底部經(jīng)輸送裝置將污泥輸送至污泥管道，所述的污泥管道輸上設(shè)有污泥泵將污泥輸送至污泥喂料裝置，所述的污泥喂料裝置安裝在氣化爐上，所述的污泥料倉連通廢氣管道，所述的廢氣管道由氣化爐通風(fēng)機將污泥料倉內(nèi)的廢氣排入氣化爐，所述的氣化爐底部設(shè)有焚燒物排出裝置。該系統(tǒng)可以減少對不可再生自然資源的開發(fā)，實現(xiàn)資源的循環(huán)再利用和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展；系統(tǒng)可以在完全消解城市生活垃圾的同時處理市政污泥，解決了污泥處置可能產(chǎn)生二次污染的問題，將污泥焚燒產(chǎn)生的廢渣作為水泥生產(chǎn)的替代原料，完全實現(xiàn)了污泥處理的“無害化、減量化、資源化”。
【專利說明】污泥混燒系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用水泥生產(chǎn)線完成污泥處理的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴重，目前，我國城鎮(zhèn)污水廠污泥年產(chǎn)生量已達3000萬噸，但大部分污泥只是簡單脫水后外運棄置，只有很少一部分被規(guī)范處置。棄置后的污泥含有污水中約50%的污染物，具有再次污染水體環(huán)境的風(fēng)險，同時產(chǎn)生惡臭氣味、孳生蚊蠅，并向環(huán)境排放大量甲烷，其溫室效應(yīng)為二氧化碳的數(shù)十倍。由此引起的二次污染問題在一定程度上甚至抵消了污染減排的成果，污水處理廠脫水污泥的處理與處置已不容忽視。
[0003]隨著城市化進程的發(fā)展，水資源的利用及保護逐漸受到重視，大量污水處理廠如雨后春筍般建成。在城市污水處理過程中必然會產(chǎn)生大量的污水污泥。雖然城市污水污泥會造成嚴重的污染，卻也可以進行資源化利用，達到綜合處置與利用的雙重效果。
[0004]污泥中所含的有機物是有效的生物能源，污泥中的有機物分解產(chǎn)生的腐殖質(zhì)可以改良土壤，避免板結(jié)，而污泥中豐富的氮、磷、鉀等則是植物和農(nóng)作物生長不可缺少的營養(yǎng)物。干燥的污泥是一種低熱值的燃料，平均每噸污水污泥可產(chǎn)生16.65?20.93兆焦的熱量。如今越來越多的人對“地球上的一切資源都是有限的”這一客觀存在的事實有了越來越深刻的認識。因此，污水處理廠污泥的處理處置與污泥資源化的結(jié)合，必將成為城市污水污泥唯一的最終出路。
[0005]目前國外廣泛采用的污泥處置技術(shù)可以歸納為三大類:1、土地處置，包括污泥農(nóng)用和應(yīng)用于森林或園藝；2、單獨或者與生活垃圾等共同填埋；3、熱處置。
[0006]由于可使用土地面積、處理成本、越來越嚴格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以及資源回收政策的普及等因素，歐盟國家普遍認識到污泥的填埋處置不是一種可持續(xù)的發(fā)展方法，許多成員國對填埋污泥的物理性質(zhì)有了正式或?qū)嶒炐缘南拗?，這種限制是基于促進污泥有機物質(zhì)的利用以及減少填埋場甲烷氣體和滲濾液的考慮而制定的。也有觀點認為污泥的熱處置是克服這種限制的一種解決辦法，但是在對填埋污泥有機物總量進行限制的國家，這僅僅是一種短期的補救辦法，故在不久的將來，德國、法國、丹麥以及其它國家，可能僅有污泥焚燒灰渣是適宜于填埋的污泥形式。
[0007]我國市政污泥主要具有污泥數(shù)量大和體積大的特點，國內(nèi)一個城市的污泥產(chǎn)生量往往超過歐洲一個國家的污泥總量，并且主要集中在城市周邊，衛(wèi)生填埋將占有城鎮(zhèn)周邊原本日益緊張的土地資源；單純的城市生活污水處理后產(chǎn)生的污泥，含有豐富的有機物和一定量的N、P、K等營養(yǎng)元素，經(jīng)過高溫堆肥和生化處理，可以進行土地利用，從經(jīng)濟因素及肥效利用因素出發(fā)，污泥的土地利用特別是污泥的農(nóng)用都是一種符合我國國情的處置方法。由于污水廠污泥中部分重金屬含量接近或者超過了我國農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)，這就部分限制了污水廠污泥的農(nóng)業(yè)應(yīng)用。因此，在考慮采用污泥農(nóng)用部分污泥的同時，必須尋找其它適合的污泥處置方法。由于國內(nèi)生活污水和工業(yè)廢水大多合并處理，使市政污泥的成分非常復(fù)雜，特別是重金屬和持久性有機污染物的含量較高，堆肥的方法不能去除有毒有害物質(zhì)容易造成二次污染。
[0008]焚燒處理減容減量化程度很高。焚燒處理污泥的處理速度快，污泥不需要長期儲存，在處理過程中污泥中所有的病菌、病源體均被徹底殺滅、有毒有害的有機殘余物被氧化分解。但是，污泥焚燒設(shè)備的一次性投資巨大，能耗和運行費均很高。另外，污泥焚燒可能產(chǎn)生廢氣、噪聲、熱和輻射等污染，特別是在經(jīng)過不充分燃燒的過程中會產(chǎn)生二惡英等有害氣體，在大氣污染控制方面還存在一定的技術(shù)難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)一種“無害化、減量化、資源化”的污泥處理系統(tǒng)。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:污泥混燒系統(tǒng)，具有料倉蓋的污泥料倉底部經(jīng)輸送裝置將污泥輸送至污泥管道，所述的污泥管道輸上設(shè)有污泥泵將污泥輸送至污泥喂料裝置，所述的污泥喂料裝置安裝在氣化爐上，所述的污泥料倉連通廢氣管道，所述的廢氣管道由氣化爐通風(fēng)機將污泥料倉內(nèi)的廢氣排入氣化爐，所述的氣化爐底部設(shè)有焚燒物排出裝置。
[0011]所述的污泥喂料裝置設(shè)有多個，均勻的分布在氣化爐頂部，每個所述的污泥喂料裝置通過污泥支管與污泥管道連接，且所述的污泥支管和污泥管道上均設(shè)有閥門。
[0012]所述的氣化爐設(shè)有碎煤喂料系統(tǒng)。
[0013]所述的污泥混燒系統(tǒng)設(shè)有控制器，所述的控制器接收氣化爐內(nèi)溫度探測裝置的溫度信號、接收污泥支管和污泥管道上流量傳感器流量信號，并輸出控制信號至污泥泵、閥門和碎煤喂料系統(tǒng)。
[0014]所述的污泥料倉的卸料口外設(shè)有卸料室，所述的卸料室入口處設(shè)有車輛感應(yīng)裝置，所述的料倉蓋設(shè)有開啟機構(gòu)，所述的車輛感應(yīng)裝置輸出感應(yīng)信號至控制器，所述的控制器輸出控制信號至開啟機構(gòu)。
[0015]所述的卸料室入口處設(shè)有稱重機構(gòu)。
[0016]所述的焚燒物排出裝置包括螺旋送料機構(gòu)、灰渣輸送機、振動篩選機構(gòu)、以及金屬運輸機和灰渣運輸機，所述的螺旋送料機構(gòu)與氣化爐底部焚燒物出口連接，螺旋送料機構(gòu)的輸出端經(jīng)冷卻輸送帶連接振動篩選機構(gòu)，所述的振動篩選機構(gòu)的兩個物流出口分別位于金屬運輸機和灰洛運輸機上方。
[0017]污泥混燒系統(tǒng)控制方法:溫度探測裝置分別采集每個污泥喂料裝置附近的溫度并輸送至控制器，控制器根據(jù)溫度控制污泥泵、閥門和碎煤喂料系統(tǒng)；
[0018]當(dāng)控制器接收到車輛感應(yīng)裝置輸入的信號為有污泥運輸車靠近，則開啟料倉蓋，此時稱重機構(gòu)記錄車輛重量，當(dāng)控制器接收到車輛感應(yīng)裝置輸入的信號為污泥運輸車離開，則關(guān)閉料倉蓋，并再次由稱重機構(gòu)記錄車輛重量，控制器通過兩次重量差計算出卸載污泥重量，并記錄在控制器的存儲器內(nèi)。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點在于該系統(tǒng)可以減少對不可再生自然資源的開發(fā)，實現(xiàn)資源的循環(huán)再利用和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展；系統(tǒng)可以在完全消解城市生活垃圾的同時處理市政污泥，解決了污泥處置可能產(chǎn)生二次污染的問題，將污泥焚燒產(chǎn)生的廢渣作為水泥生產(chǎn)的替代原料，完全實現(xiàn)了污泥處理的“無害化、減量化、資源化”。此外該系統(tǒng)有助于推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展應(yīng)用模式，改善城市環(huán)境，有利于城市建設(shè)走上可持續(xù)發(fā)展的良性軌道，具有良好的社會效益和環(huán)境效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0021]圖1為污泥混燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]上述圖中的標(biāo)記均為:1、氣化爐；2、料倉蓋；3、污泥料倉；4、廢氣管道；5、污泥管道；6、污泥喂料裝置；7、焚燒物排出裝置；8、卸料室；9、稱重機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0023]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0024]污泥混燒是通過選擇合理的喂料點及計算適當(dāng)?shù)奈沽狭恐苯訉⑹姓勰嗨腿霘饣癄t中使市政污泥與城市生活垃圾一同進行氣化處理。利用水泥生產(chǎn)線將污泥氣化所產(chǎn)生的與垃圾氣化所產(chǎn)生的二惡英等其它有害氣體一并進行處理。污泥處理所產(chǎn)生的灰渣也將被用作水泥生產(chǎn)的原料被二次利用，最終達到城市垃圾、污水及污泥零排放的目的。
[0025]污泥混燒系統(tǒng)設(shè)有由一個用于存儲污泥的污泥料倉4，污泥料倉采用密封結(jié)構(gòu)，其頂部具有可以通過開啟機構(gòu)控制開啟狀態(tài)的料倉蓋2，污泥料倉4設(shè)置在卸料室8下面，卸料室8為配套車輛卸載污泥的房間，其入口處設(shè)有稱重機構(gòu)9，并且設(shè)有控制料倉蓋2開啟和關(guān)閉的車輛感應(yīng)裝置。生活污泥通過污泥運輸車運送進廠，經(jīng)過稱重機構(gòu)9計量后倒入密閉的污泥料倉4。
[0026]污泥料倉4上部連通廢氣管道5，該廢氣管道5由氣化爐I通風(fēng)機將污泥料倉4內(nèi)的廢氣排入氣化爐1，利用通風(fēng)機的抽力將污泥料倉4內(nèi)的臭氣送入氣化爐中燃燒，使料倉內(nèi)處于負壓狀態(tài)，防止臭氣擴散。
[0027]污泥料倉4底部的污泥取出裝置(螺旋送料機構(gòu))連接污泥管道5，在污泥管道5上設(shè)有污泥泵，將污泥輸送至污泥喂料裝置6，污泥喂料裝置6安裝在氣化爐I上，將污泥喂入氣化爐I。為確保均勻喂入污泥而不影響氣化爐I內(nèi)的燃燒狀況，污泥喂料裝置6設(shè)有多個，均勻的分布在氣化爐I頂部，每個污泥喂料裝置6通過污泥支管與污泥管道5連接，且污泥支管和污泥管道5上均設(shè)有閥門，這樣可以根據(jù)氣化爐I運行的實際情況，將污泥由氣化爐頂部不同部位送入爐內(nèi)，每臺污泥喂料裝置6通過變頻調(diào)速將生活污泥分別按一定的量喂入氣化爐內(nèi)部，生活污泥進入爐內(nèi)與生活垃圾混和、氣化、焚燒。為了保證氣化爐I內(nèi)的工作溫度和正常運行，通過碎煤喂料系統(tǒng)向爐內(nèi)喂入一定量的碎煤助燃。
[0028]氣化爐I頂部的排氣管道將爐內(nèi)焚燒垃圾和污泥產(chǎn)生的廢氣經(jīng)送入水泥窯分解爐內(nèi)進一步焚燒和無害化處理，垃圾和污泥焚燒后產(chǎn)生的不燃物由氣化爐I底部的焚燒物排出裝置7排出，焚燒物排出裝置7包括螺旋送料機構(gòu)、冷卻輸送帶、振動篩選機構(gòu)、以及金屬運輸帶和灰渣運輸帶，螺旋送料機構(gòu)與氣化爐I底部焚燒物出口連接，螺旋送料機構(gòu)的輸出端經(jīng)冷卻輸送帶連接振動篩選機構(gòu)，振動篩選機構(gòu)的兩個物流出口分別位于金屬運輸帶和灰渣運輸帶上方，經(jīng)冷卻后分離出鐵、有色金屬回收再利用，剩下的灰渣作為原料送入水泥窯原料系統(tǒng)予以利用。
[0029]為確保氣化爐I焚燒質(zhì)量，污泥混燒系統(tǒng)設(shè)有控制器，該控制器接收氣化爐I內(nèi)溫度探測裝置的溫度信號、接收污泥支管和污泥管道5上流量傳感器流量信號，并輸出控制信號至污泥泵、閥門和碎煤喂料系統(tǒng)。為確?？刂凭_，氣化爐I內(nèi)溫度探測裝置設(shè)有多個，分別對應(yīng)采集氣化爐內(nèi)部溫度。
[0030]基于上述污泥混燒系統(tǒng)，利用控制器對系統(tǒng)進行控制的方法如下:
[0031]溫度探測裝置分別采集每個污泥喂料裝置6附近的溫度并輸送至控制器，控制器根據(jù)溫度控制污泥泵、閥門和碎煤喂料系統(tǒng)；
[0032]此外，當(dāng)控制器接收到車輛感應(yīng)裝置輸入的信號為有污泥運輸車靠近，則開啟料倉蓋2，此時稱重機構(gòu)9記錄車輛重量，當(dāng)控制器接收到車輛感應(yīng)裝置輸入的信號為污泥運輸車離開，則關(guān)閉料倉蓋2，并再次由稱重機構(gòu)9記錄車輛重量，控制器通過兩次重量差計算出卸載污泥重量，并記錄在控制器的存儲器內(nèi)。
[0033]綜上所述，利用現(xiàn)有的水泥制造系統(tǒng)混燒處理污泥，省去了一般污泥處理技術(shù)的烘干系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)及尾氣凈化系統(tǒng)，處理流程簡潔，節(jié)省了項目投資；污泥焚燒后產(chǎn)生的灰渣作為原料送入水泥原料粉磨系統(tǒng)，充分利用了資源，做到了污染物零排放，節(jié)約了用于填埋的土地；污泥與垃圾混燒處理，達到了與垃圾處理同樣的環(huán)保效果。
[0034]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.污泥混燒系統(tǒng)，其特征在于:具有料倉蓋的污泥料倉底部經(jīng)輸送裝置將污泥輸送至污泥管道，所述的污泥管道輸上設(shè)有污泥泵將污泥輸送至污泥喂料裝置，所述的污泥喂料裝置安裝在氣化爐上，所述的污泥料倉連通廢氣管道，所述的廢氣管道由氣化爐通風(fēng)機將污泥料倉內(nèi)的廢氣排入氣化爐，所述的氣化爐底部設(shè)有焚燒物排出裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥混燒系統(tǒng)，其特征在于:所述的污泥喂料裝置設(shè)有多個，均勻的分布在氣化爐頂部，每個所述的污泥喂料裝置通過污泥支管與污泥管道連接，且所述的污泥支管和污泥管道上均設(shè)有閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥混燒系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣化爐設(shè)有碎煤喂料系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥混燒系統(tǒng)，其特征在于:所述的污泥混燒系統(tǒng)設(shè)有控制器，所述的控制器接收氣化爐內(nèi)溫度探測裝置的溫度信號、接收污泥支管和污泥管道上流量傳感器流量信號，并輸出控制信號至污泥泵、閥門和碎煤喂料系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥混燒系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣化爐內(nèi)溫度探測裝置設(shè)有多個，分別采集每個污泥喂料裝置附近的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥混燒系統(tǒng)，其特征在于:所述的污泥料倉的卸料口外設(shè)有卸料室，所述的卸料室入口處設(shè)有車輛感應(yīng)裝置，所述的料倉蓋設(shè)有開啟機構(gòu)，所述的車輛感應(yīng)裝置輸出感應(yīng)信號至控制器，所述的控制器輸出控制信號至開啟機構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥混燒系統(tǒng)，其特征在于:所述的卸料室入口處設(shè)有稱重機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥混燒系統(tǒng)，其特征在于:所述的焚燒物排出裝置包括螺旋送料機構(gòu)、灰渣輸送機、振動篩選機構(gòu)、以及金屬運輸機和灰渣運輸機，所述的螺旋送料機構(gòu)與氣化爐底部焚燒物出口連接，螺旋送料機構(gòu)的輸出端經(jīng)灰渣輸送機連接振動篩選機構(gòu)，所述的振動篩選機構(gòu)的兩個物流出口分別位于金屬運輸機和灰渣運輸機上方。
9.污泥混燒系統(tǒng)控制方法，其特征在于:溫度探測裝置采集氣化爐內(nèi)部溫度并輸送至中央控制室，操作員根據(jù)氣化爐內(nèi)部溫度控制污泥泵、閥門和碎煤喂料系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污泥混燒系統(tǒng)控制方法，其特征在于:當(dāng)控制器接收到車輛感應(yīng)裝置輸入的信號為有污泥運輸車靠近，則開啟料倉蓋，此時稱重機構(gòu)記錄車輛重量，當(dāng)控制器接收到車輛感應(yīng)裝置輸入的信號為污泥運輸車離開，則關(guān)閉料倉蓋，并再次由稱重機構(gòu)記錄車輛重量，控制器通過兩次重量差計算出卸載污泥重量，并記錄在控制器的存儲器內(nèi)。
【文檔編號】F23G7/00GK103759272SQ201310753407
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】李大明, 趙峰娃, 小林大介, 裴瑩, 禹小龍, 王虎山, 王春蕙, 汪春泳, 闞亮, 楊杰, 張長樂, 汪克春, 汪寧 申請人:安徽海螺川崎工程有限公司, 安徽海螺川崎節(jié)能設(shè)備制造有限公司, 安徽海螺建材設(shè)計研究院