專利名稱：間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及污水處理技術(shù)，特別是對污水處理產(chǎn)生的污水污泥的處理技術(shù)領(lǐng) 域。一種間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，該炭化處理裝置適用于高含固率的城市 污水污泥和工業(yè)污泥的炭化處理，以實現(xiàn)污泥的減量化、無害化與資源化。
背景技術(shù)：
近年來，我國城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)獲得了極大發(fā)展，使得我國水環(huán)境獲得了極大改 善。但是，污水處理廠和污水處理量的急劇增加，導(dǎo)致城鎮(zhèn)污水處理廠在污水處理過程中產(chǎn) 生的污水污泥的總量也急劇攀升，從而成為我國城市新的環(huán)境污染威脅源。當(dāng)前我國主要的污泥處理處置方式是脫水后直接進(jìn)行填埋或農(nóng)業(yè)利用。據(jù)統(tǒng)計， 我國城鎮(zhèn)污水處理廠污水污泥處置應(yīng)用的主要方法為農(nóng)業(yè)利用、陸地填埋以及其它一些處 置。但是，污泥農(nóng)業(yè)利用或土地利用會導(dǎo)致土壤重金屬濃度增加，并間接進(jìn)入大氣和水體環(huán) 境，從而威脅人類健康，污泥填埋會占用大量的土地資源，且會造成潛在的環(huán)境危害。而污 泥焚燒可最大化的減小污泥體積且可回收大量熱能，但是焚燒也會向大氣、水和土壤排放 大量的污染物。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于為污水處理配套一種對污水處理產(chǎn)生的污水污泥的處理 的間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，以實現(xiàn)城市污泥的減量化、無害化與資源化。本實用新型的技術(shù)方案是—種間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，其特征在于包括炭化系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和 氣體處理系統(tǒng)，其中炭化系統(tǒng)包括水平放置的圓柱形間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器，所述間壁加熱 滾筒式污泥炭化反應(yīng)器內(nèi)水平設(shè)置螺旋輥軸，所述螺旋輥軸上連接推進(jìn)葉片，在間壁加熱 滾筒式污泥炭化反應(yīng)器的前端連接有推進(jìn)器及進(jìn)料裝置，在間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng) 器末端設(shè)有出氣口及出料口。所述進(jìn)料裝置包括進(jìn)料倉、螺桿傳送機(jī)及投料斗，投料斗與間壁加熱滾筒式污泥 炭化反應(yīng)器連接。所述出料口與一儲炭倉相連。燃燒系統(tǒng)包括套置在間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器外部的加熱爐窯，所述加熱 爐窯包括燃燒噴嘴、點火器、油氣燃燒爐膛、火焰分配器、火焰加熱爐膛、布風(fēng)板和高溫?zé)煔?出口等；所述油氣燃燒爐膛呈長方體結(jié)構(gòu)，位于加熱爐窯下部；火焰加熱爐膛呈半圓柱體 拱形結(jié)構(gòu)，位于加熱爐窯上部；間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器外表面焊接有散熱片，油氣 燃燒爐膛連接在一鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口上，鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)風(fēng)道與布風(fēng)板連接。氣體處理系統(tǒng)包括熱解氣處理系統(tǒng)及煙氣處理系統(tǒng)。[0013]所述熱解氣處理系統(tǒng)包括熱解氣排出管道、氣油分離器、凈化塔、儲氣罐及儲油 罐，其中熱解氣排出管道連接出氣口與氣油分離器，氣油分離器分別與儲油罐和凈化塔相 連，凈化塔后接儲氣罐，儲氣罐與熱解氣管道相連。煙氣處理系統(tǒng)包括煙氣管道、噴淋塔及凈化塔，所述煙氣管道依次連接高溫?zé)煔?出口、噴淋塔及凈化塔。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有的優(yōu)點在于1、整個污泥資源轉(zhuǎn)化裝置穩(wěn)定工作后，無需外界提供任何燃料以維持整個系統(tǒng)的 工作運(yùn)行，因此，本實用新型相對于焚燒方式節(jié)約了大量的燃料，同時節(jié)約了大量的成本；2、使用本實用新型進(jìn)行污泥轉(zhuǎn)化成炭過程中，所有的重金屬均被安全地鈍化在炭 化固體產(chǎn)物中，產(chǎn)生的氣體中無有害副產(chǎn)物，如二惡英；3、使用本實用新型進(jìn)行污泥轉(zhuǎn)化成炭過程中，產(chǎn)生三種高熱值有效組分，有效實 現(xiàn)污泥炭化、活化組合；4、裝置集產(chǎn)物收集、物料傳輸、能量傳導(dǎo)于一體，結(jié)構(gòu)設(shè)計非常巧妙，所以能源回 收利用率高。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_進(jìn)料倉；2-螺桿傳送機(jī)；3-投料斗；4-間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng) 器；5-螺旋輥軸；6-推進(jìn)葉片；7-加熱爐窯；8-高溫?zé)煔獬隹?；9-煙氣管道；10-噴淋塔； 11-出氣口 ；12-熱解氣排出管道；13-氣油分離器；14-凈化塔；15-儲氣罐；16-熱解氣管 道；17-儲油罐；18-出料口 ； 19-儲炭倉；20-鼓風(fēng)機(jī)；21-風(fēng)道；22-布風(fēng)板；23-油氣燃燒 爐膛；24-點火器；25-燃燒噴嘴；26-火焰分配器；27-火焰加熱爐膛；28-輸油管道；29-油 泵；30-燃油罐；31-散熱片；32-炭化反應(yīng)滾筒；33-推進(jìn)器。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括炭化系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和氣體處理系統(tǒng)，其中炭化系統(tǒng)可以實現(xiàn)污泥的連續(xù)處理，包括間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器4，間壁 加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器4主要由投料斗3、螺旋輥軸5、推進(jìn)葉片6、出氣口 11、出料口 18、散熱片31、炭化反應(yīng)滾筒32和推進(jìn)器33組成。炭化反應(yīng)滾筒32為水平放置的圓柱形，其內(nèi)水平設(shè)置一根螺旋輥軸5，螺旋輥軸5 上連接有推進(jìn)葉片6。在炭化反應(yīng)滾筒32的前端連接有推進(jìn)器33及進(jìn)料裝置，進(jìn)料裝置包 括進(jìn)料倉1、螺桿傳送機(jī)2及投料斗3，投料斗3與炭化反應(yīng)滾筒32連接。污水污泥經(jīng)脫水、 干化預(yù)處理后，儲存于進(jìn)料倉1，通過螺桿傳送機(jī)2，由投料斗3進(jìn)入炭化反應(yīng)滾筒32，在推 進(jìn)器33作用下向前輸送。在炭化反應(yīng)滾筒32末端設(shè)有出氣口 11及出料口 18，出料口 18 與儲炭倉19相連。炭化固體產(chǎn)物直接由出料口 18出料至儲炭倉19儲存。燃燒系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)為套置在炭化反應(yīng)滾筒32外部的加熱爐窯7。加熱爐窯7主要 由燃燒噴嘴25、點火器24、油氣燃燒爐膛23、火焰分配器26、火焰加熱爐膛27、布風(fēng)板22和 高溫?zé)煔獬隹?8等組成。油氣燃燒爐膛23呈長方體結(jié)構(gòu)，位于加熱爐窯7的下部；火焰加 熱爐膛27，呈半圓柱體拱形結(jié)構(gòu)，位于加熱爐窯7的上部；炭化反應(yīng)滾筒32外表面焊接有散熱片31，油氣燃燒爐膛23由鼓風(fēng)機(jī)20供風(fēng)，鼓風(fēng)機(jī)20經(jīng)風(fēng)道21與布風(fēng)板22連接，燃燒 噴嘴25為油氣兩用型，與輸油管道28和熱解氣管道16連接，輸油管道28外接油泵29與 燃油罐30。燃燒系統(tǒng)可將污泥處理中的有害氣體轉(zhuǎn)化為燃料氣體循環(huán)使用，并且保證了間壁 加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器4內(nèi)污泥在60(TC左右溫度條件下進(jìn)行熱解反應(yīng)。在裝置運(yùn)轉(zhuǎn) 初期，所需能量完全由燃油罐30燃油提供。待到裝置穩(wěn)定工作以后，關(guān)閉油泵29供油，僅 靠氣體燃燒產(chǎn)生的熱能維持運(yùn)轉(zhuǎn)。氣體處理系統(tǒng)包括熱解氣處理系統(tǒng)及煙氣處理系統(tǒng)。熱解氣處理系統(tǒng)包括熱解氣排出管道12、氣油分離器13、凈化塔14、儲氣罐15及 儲油罐17，其中熱解氣排出管道12連接出氣口 11與氣油分離器13，氣油分離器13分別與 儲油罐17和凈化塔14相連，凈化塔14后接儲氣罐15，儲氣罐15與熱解氣管道16相連。 氣體產(chǎn)物(烷烴、一氧化碳、二氧化碳、氫氣等)經(jīng)凈化塔14處理后至儲氣罐15儲存。煙氣處理系統(tǒng)包括煙氣管道9、噴淋塔10及凈化塔14，其中煙氣管道9先后連接 高溫?zé)煔獬隹?8、噴淋塔10及凈化塔14。
權(quán)利要求間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，其特征在于所述裝置包括炭化系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和氣體處理系統(tǒng)；所述炭化系統(tǒng)包括水平放置的圓柱形間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器，所述間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器內(nèi)水平設(shè)置螺旋輥軸，所述螺旋輥軸上連接推進(jìn)葉片，在間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器的前端連接有推進(jìn)器及進(jìn)料裝置，在間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器末端設(shè)有出氣口及出料口；所述燃燒系統(tǒng)包括套置在間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器外部的加熱爐窯，所述加熱爐窯包括燃燒噴嘴、點火器、油氣燃燒爐膛、火焰分配器、火焰加熱爐膛、布風(fēng)板和高溫?zé)煔獬隹诘?；所述油氣燃燒爐膛呈長方體結(jié)構(gòu)，位于加熱爐窯下部；火焰加熱爐膛呈半圓柱體拱形結(jié)構(gòu)，位于加熱爐窯上部；間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器外表面焊接有散熱片，油氣燃燒爐膛連接在一鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口上，鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)風(fēng)道與布風(fēng)板連接；所述氣體處理系統(tǒng)包括熱解氣處理系統(tǒng)及煙氣處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，其特征在于所述炭化系統(tǒng) 的進(jìn)料裝置包括進(jìn)料倉、螺桿傳送機(jī)及投料斗，投料斗與間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器 連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，其特征在于所述炭化 系統(tǒng)的出料口與一儲炭倉相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，其特征在于所述熱解氣處 理系統(tǒng)包括熱解氣排出管道、氣油分離器、凈化塔、儲氣罐及儲油罐，其中熱解氣排出管道 連接出氣口與氣油分離器，氣油分離器分別與儲油罐和凈化塔相連，凈化塔后接儲氣罐，儲 氣罐與熱解氣管道相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，其特征在于所述煙氣處理 系統(tǒng)包括煙氣管道、噴淋塔及凈化塔，所述煙氣管道依次連接高溫?zé)煔獬隹?、噴淋塔及凈化士X-tB ο
專利摘要間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置，該裝置由炭化系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和氣體處理系統(tǒng)三個系統(tǒng)組成，主要構(gòu)件為間壁加熱滾筒式污泥炭化反應(yīng)器。間壁加熱滾筒式污泥炭化集成裝置結(jié)構(gòu)簡單，效果顯著，無需添加大量輔助燃料進(jìn)行燃燒處理，適合推廣應(yīng)用。本實用新型可廣泛應(yīng)用于高含固率的城市污水污泥和工業(yè)污泥的炭化處理。
文檔編號C02F11/12GK201678576SQ201020153729
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者俞金海, 吳增躍, 李小敏, 王凱軍, 虞榮松 申請人:揚(yáng)州澄露環(huán)境工程有限公司;清華大學(xué)