專利名稱：污泥制炭設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及污泥處理技術(shù)，尤其涉及一種高效、環(huán)保的污泥制炭設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著污水治理技術(shù)的飛速發(fā)展，曾經(jīng)困擾經(jīng)濟發(fā)展水環(huán)境污染問題已得到改 善，但在污水處理過程中所產(chǎn)生的污泥，如不經(jīng)處置直接排放，會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污 染。目前污泥處理方法的種類繁多，但大都存在一些弊端，如處理不徹底、易產(chǎn)生新的 二次污染等。據(jù)國家環(huán)保部門統(tǒng)計，到2015年，我國城鎮(zhèn)污水處理率將達到60%，屆時 每年全國污泥產(chǎn)生量將達到3560萬噸，污水處理廠將達到1800座。國內(nèi)目前污泥處理 的現(xiàn)狀是83%以上棄置、10%焚燒、6%填埋，不到的污泥是通過堆肥等技術(shù)處理后 回用于土地，污泥二次污染已經(jīng)成為亟待解決的環(huán)境問題?？v觀國內(nèi)40年來污泥干化技 術(shù)的發(fā)展歷程，可以看出污泥干化采用的仍是幾十年前的傳統(tǒng)干燥技術(shù)，只不過經(jīng)過一 定的改造，以使之更適應(yīng)污泥這種物料而已，技術(shù)壁壘并不高。另一方面，發(fā)達國家干 化焚燒技術(shù)已經(jīng)相當成熟，但是其設(shè)備復雜、造價高昂、運行費用較高、操作也比較困 難，在國內(nèi)一般的企業(yè)和城市難以大規(guī)模推廣。因此，開發(fā)一種高效、環(huán)保并能夠特別 適應(yīng)于中國國情的污泥處理工藝和設(shè)備迫在眉睫。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種污泥制炭設(shè)備可以解決現(xiàn)有技術(shù)中污泥處理設(shè)備 存在的上述問題。為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案提出一種污泥制炭設(shè)備，包括通過 可燃氣管道連接的爐體和可燃氣處理部分；所述爐體內(nèi)由上到下依次設(shè)有上層裂解室、中層半裂解半煅燒室、下層煅燒室 及底層燃燒器，且所述三室中相鄰的兩室之間相互連通，所述上層裂解室設(shè)有進料口， 所述下層煅燒室設(shè)有出料口，所述中層半裂解半煅燒室與所述下層煅燒室之間設(shè)有可燃 氣出口，所述底層燃燒器設(shè)有可燃氣入口；所述可燃氣處理部分包括依次連接的生物質(zhì)氣化爐、煙塵處理器、可燃氣凈化 器及可燃氣冷凝器，且所述煙塵處理器、可燃氣凈化器與可燃氣冷凝器中相鄰的兩者之 間通過可燃氣管道連接，所述中層半裂解半煅燒室與所述下層煅燒室之間的可燃氣出口 通過可燃氣管道連接至所述煙塵處理器的出口與所述可燃氣凈化器的入口之間的可燃氣 管道上，所述可燃氣冷凝器的出口通過設(shè)有引風機的可燃氣管道連接至所述底層燃燒器 的可燃氣入口；所述下層煅燒室的出料口后依次連接有炭粉水淋冷卻裝置、炭粉無篩粉碎機及 炭粉成形制棒機。上述的污泥制炭設(shè)備中，所述上層裂解室還設(shè)有與用于煙氣冷卻回收的負壓裝 置連接的負壓連接口。[ooog] 上述的污泥制炭設(shè)備中，所述上層裂解室還設(shè)有用于借助負壓將爐體內(nèi)的余熱吸收進所述上層裂解室的余熱進口。[0010] 上述的污泥制炭設(shè)備中，還包括進料部分，由上料斗與分料器組成，所述上料斗與分料器之間還設(shè)有與減速電機連接的上料絞籠，所述分料器中還設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)分料的分料葉片。[0011] 上述的污泥制炭設(shè)備中，所述可燃氣出口連接至所述煙塵處理器的出口與所述可燃氣淨化器的入口之間的連接點與所述可燃氣出口之間的可燃氣管道上1所述煙塵處理器的出口與所述連接點之間的可燃氣管道上以及所述可燃氣冷凝器的出口與所述引風機之間的可燃氣管道上均設(shè)有可燃氣控制閥。[0012] 上述的污泥制炭設(shè)備中，所述連接點與所述可燃氣出口之間的可燃氣管道上1以及所述可燃氣淨化器的出口與所述可燃氣冷凝器的入口之間的可燃氣管道上均設(shè)有用于泄壓的安全片。[0013] 上述的污泥制炭設(shè)備中，所述連接點與所述可燃氣出口之間的可燃氣管道上還設(shè)有可燃氣監(jiān)視口。[0014] 上述的污泥制炭設(shè)備中，所述可燃氣冷凝器上設(shè)有冷凝進水口及冷凝出水口，所述可燃氣冷凝器的底部還設(shè)有焦油排出口。[0015] 上述的污泥制炭設(shè)備中，所述生物質(zhì)氣化爐的出口直接連接至所述煙塵處理器；所述煙塵處理器的頂部設(shè)有進水口，底部設(shè)有除生噴水口；所述生物質(zhì)氣化爐側(cè)面設(shè)有操作平臺，下方設(shè)有密封水池，所述密封水池側(cè)面設(shè)有出水口[0016] 本實用新型技術(shù)方案提供的污泥制炭設(shè)備針對污泥的處理徹底且速度快；設(shè)備的制炭效果好，能量回收率高，經(jīng)濟性優(yōu)于焚燒處理；在整個污泥處理過程中污泥處于密閉狀態(tài)處理，不與外界接觸，工作場所清潔衛(wèi)生。


[0017] 圖l為本實用新型污泥制炭設(shè)備實施例的爐體部分外觀主視圖；[0018] 圖2A一2B分別為圖l所示實施例爐體部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖及外部結(jié)構(gòu)右視圖；[0019] 圖3為本實用新型污泥制炭設(shè)備實施例的可燃氣處理部分的結(jié)構(gòu)示意圖。[0020] 圖中附圖標記如下所示[0021] lol爐體102上層裂解室[0022] 103中層半裂解半煅燒室104下層煅燒室[0023] 105底層燃燒器106進料口[0024] 107出料108可燃氣出口[0025] 109可燃氣入口110生物質(zhì)氣化爐[0026] 11 l煙塵處理器11 2可燃氣淨化器[0027] 113可燃氣冷凝器114可燃氣管道[0028] 115引風機116負壓連接口[0029] 117電磁式調(diào)速電機 118減速器[0030] 119連接點120可燃氣控制閥[0031]121安全片122可燃氣監(jiān)視口[0032]123冷凝進水口124冷凝出水口[0033]125焦油排放口126噴淋進水口[0034]127除塵噴水口128操作平臺[0035]129密封水池130出水口[0036]131室間連接處132余熱入口[0037]133爐體保溫層134物料行走裝置[0038]135傳動連接裝置
具體實施方式
以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。圖1為本實用新型污泥制炭設(shè)備實施例的爐體部分外觀主視圖；圖2A 2B分 別為圖1所示實施例爐體部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖及外部結(jié)構(gòu)右視圖；圖3為本實用新型污 泥制炭設(shè)備實施例的可燃氣處理部分的結(jié)構(gòu)示意圖。參照以上三圖所示，本實施例的污 泥制炭設(shè)備包括通過可燃氣管道連接的爐體和可燃氣處理部分。如圖1及圖2A 2B所示，爐體(優(yōu)選為保溫爐體，如圖2B的保溫層133所 示)101內(nèi)由上到下依次設(shè)有四根加熱管道及底層燃燒器105，其中最上面兩根加熱管道 為上層裂解室102，中間一根加熱管道為中層半裂解半煅燒室103，最下面一根加熱管道 為下層煅燒室104 ；并且，上層裂解室102、中層半裂解半煅燒室103與下層煅燒室104 三室中相鄰的兩室之間相互連通，如圖2A中各室間連接處131所示。進一步，上層裂解 室102設(shè)有進料口 106，下層煅燒室104設(shè)有出料口 107，中層半裂解半煅燒室103與下 層煅燒室104之間設(shè)有可燃氣出口 108，底層燃燒器105設(shè)有可燃氣入口 109。下層煅燒 室104的出料口 107后依次連接有用于制備碳棒成品的炭粉水淋冷卻裝置、炭粉無篩粉碎 機及炭粉成形制棒機(圖中均未顯示)。如圖3所示，可燃氣處理部分包括依次連接的生物質(zhì)氣化爐110、煙塵處理器 111、可燃氣凈化器112及可燃氣冷凝器113，且煙塵處理器111、可燃氣凈化器112與可 燃氣冷凝器113中相鄰的兩者之間通過可燃氣管道114連接，中層半裂解半煅燒室103與 下層煅燒室104之間的可燃氣出口 108通過可燃氣管道114連接至煙塵處理器111的出口 與可燃氣凈化器112的入口之間的可燃氣管道114上，可燃氣冷凝器113的出口通過設(shè)有 引風機115的可燃氣管道114連接至底層燃燒器105的可燃氣入口 109。進一步如圖1、圖2A 2B的上方所示，本實施例的污泥制炭設(shè)備在上層裂解室 102還設(shè)有與用于煙氣冷卻回收的負壓裝置(圖中未顯示)連接的負壓連接口 116。再如 圖2A所示，上面第二根加熱管道對應(yīng)的上層裂解室102還設(shè)有余熱進口 132，其利用負 壓連接口 116借助外接的負壓將爐體內(nèi)的余熱吸入上層裂解室102中，從而使上層裂解室 102快速達到裂解效果。另外，本實施例的污泥制炭設(shè)備還應(yīng)包括進料部分，其由上料斗與分料器組 成，上料斗與分料器之間還設(shè)有與減速電機連接的上料絞籠，分料器中還設(shè)有用于旋轉(zhuǎn) 分料的分料葉片。具體在本實施例中，物料傳動部分包括圖1中所示的電磁式調(diào)速電機 117、減速器118、傳動連接裝置(例如帶輪)135以及圖2B中所示的物料行走裝置134。[0045]如圖3所示，可燃氣出口 108連接至煙塵處理器111的出口與可燃氣凈化器112 的入口之間的連接點119與可燃氣出口 108之間的可燃氣管道114上、煙塵處理器111的 出口與連接點119之間的可燃氣管道114上以及可燃氣冷凝器113的出口與引風機115之 間的可燃氣管道114上均設(shè)有可燃氣控制閥120。另外，連接點119與可燃氣出口 108之 間的可燃氣管道114上、以及可燃氣凈化器112的出口與可燃氣冷凝器113的入口之間的 可燃氣管道114上均設(shè)有用于泄壓的安全片121。連接點110與可燃氣出口 108之間的可 燃氣管道114上還設(shè)有可燃氣監(jiān)視口 122。并且，可燃氣冷凝器113上設(shè)有冷凝進水口 123及冷凝出水口 124，可燃氣冷凝器113的底部還設(shè)有焦油排出口 125。繼續(xù)如圖3所示，生物質(zhì)氣化爐110的出口直接連接至煙塵處理器111 ；煙塵處 理器111的頂部設(shè)有噴淋進水口 126，底部設(shè)有除塵噴水口 127 ；生物質(zhì)氣化爐110側(cè)面 設(shè)有操作平臺128，下方設(shè)有密封水池129，密封水池129側(cè)面設(shè)有出水口 130。另外， 為了安全起見，本實施例中可燃氣凈化器112沒有設(shè)置底板，而是同樣直接用水密封， 如圖3所示在可燃氣冷凝器113的下方也設(shè)有密封水池129，可燃氣凈化器112的出口與 可燃氣冷凝器113的入口之間的可燃氣管道114上也設(shè)有噴淋進水口 126。上述設(shè)置密封 水池129的目的都是在可燃氣管路中發(fā)生壓力異變時可直接通過水密封自動卸壓。結(jié)合如上所述的污泥制炭設(shè)備實施例，下面將簡單介紹本實施例污泥制炭設(shè)備 的應(yīng)用方法及工藝流程。本實施例的污泥制炭設(shè)備在制炭時與污水處理廠在線污泥出口處銜接，接收污 泥處理或在各園區(qū)建辦污泥制炭處理廠。本實施例的污泥制炭設(shè)備是采用直接加熱式， 污泥經(jīng)過裝載機或輸送帶送到上料斗，后經(jīng)過減速電機帶動上料絞籠將污泥送到分料 器，再經(jīng)過分料葉片從分料器中均勻地將污泥送到爐體101內(nèi)部的上層裂解室102 ；借下 層煅燒室104的余熱和中層半裂解半煅燒室103煙氣的余熱，以及與用于煙氣冷卻回收的 負壓裝置連接的負壓連接口 116處的負壓，在經(jīng)過上層裂解室102途中，可對污泥80%的 含水率進行裂解處理；脫去60%左右的水分后，再通過分料葉片送入中層半裂解半煅燒 室103，其中溫度為300°C左右，使污泥半裂解半煅燒反應(yīng)；反應(yīng)后的污泥再通過分料葉 片輸送到下層煅燒室104反應(yīng)，在溫度為450°C左右反應(yīng)；反應(yīng)30分鐘后，再經(jīng)過炭粉 水淋冷卻裝置，并控制冷卻后的炭粉溫度為150°C左右時，水分為15%;之后再進行無篩 粉碎；粉碎后再經(jīng)過輸送帶送入制棒機制棒，將可得到熱值約4000大卡左右的無味、無 煙、無毒的炭粉和炭棒，炭粉的揮發(fā)份13%、固定炭52%、灰份39%、全水份4.8%、 硫份0.18% (此數(shù)據(jù)出自媒炭質(zhì)檢部門化驗分析報告)。上述污泥制炭設(shè)備制炭棒期間 的多余煙氣處理是經(jīng)過煙氣冷卻回收的負壓裝置處理并和炭粉水淋冷卻裝置的水遁環(huán)使 用，冷卻水被耗部分應(yīng)補充自來水或河水，此污泥制炭設(shè)備的可燃氣體回收處理是將中 層半裂解半煅燒室103和下層煅燒室104的可燃氣(氫氣、一氧化碳、甲烷等)經(jīng)過可燃 氣凈化器112、可燃氣冷凝器113處理后，經(jīng)過可燃氣管道114和引風機115送到底層燃 燒器105，給下層煅燒室104加熱；根據(jù)污泥性質(zhì)如果可燃氣體不足時，可通過生物質(zhì)氣 化爐110產(chǎn)生可燃氣，也經(jīng)過引風機115輸送到燃燒器105，給下層煅燒室104加熱；本 設(shè)備會利用污泥裂解后產(chǎn)生的可燃氣體和生物質(zhì)氣化爐110確保污泥制炭設(shè)備所需的熱 量，生物質(zhì)氣化爐110還有另一個作用是在整個設(shè)備初始工作沒有產(chǎn)生可燃氣時，便需 要用少量的生物質(zhì)材料，放入生物質(zhì)氣化爐110中點燃，點燃后立即會產(chǎn)生可燃氣體，再經(jīng)過煙塵處理器111、可燃氣凈化器112、可燃氣冷凝器113、引風機115，通過可燃氣 管道114送到底層燃燒器105，給下層煅燒室104加熱。綜上所述，本實用新型技術(shù)方案提供的污泥制炭設(shè)備針對污泥的處理徹底且速 度快；設(shè)備的制炭效果好，能量回收率高，經(jīng)濟性優(yōu)于焚燒處理；在整個污泥處理過程 中污泥處于密閉狀態(tài)處理，不與外界接觸，工作場所清潔衛(wèi)生。與現(xiàn)有技術(shù)的污泥焚燒 技術(shù)比較具有以下優(yōu)點從構(gòu)造看，污泥制炭設(shè)備比污泥焚燒設(shè)備要額外增加裝置，但污泥制炭所需溫 度(《450°C )遠比污泥焚燒所需溫度(800 1000°C )低，因此前者運行費用遠低于后 者；并且，污泥制炭后生成的可燃氣和炭，還可出售或輔助燃燒室加熱獲得一部分收 益；二項相抵，污泥制炭處理成本要低于焚燒成本的60%左右；從效果看，雖然污泥焚燒效果好，國外已有較成熟經(jīng)驗和工藝，可以直接借鑒 使用，但其缺點在于能耗太高、造價高昂、運行費用較高、操作也比較困難，且有二次 污染；相比較，本發(fā)明提供的污泥制炭設(shè)備能耗較小、造價低、運行費用較低、操作簡 單且處理效果徹底、快速，設(shè)備內(nèi)處于常壓，沒有危險因素，整個設(shè)備可完全實現(xiàn)自動
化生產(chǎn)。以上為本實用新型的最佳實施方式，依據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員能夠顯而易見地想到一些雷同、替代方案，均應(yīng)落入本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種污泥制炭設(shè)備，其特征在于，包括通過可燃氣管道連接的爐體和可燃氣處理 部分；所述爐體內(nèi)由上到下依次設(shè)有上層裂解室、中層半裂解半煅燒室、下層煅燒室及底 層燃燒器，且所述三室中相鄰的兩室之間相互連通，所述上層裂解室設(shè)有進料口，所述 下層煅燒室設(shè)有出料口，所述中層半裂解半煅燒室與所述下層煅燒室之間設(shè)有可燃氣出 口，所述底層燃燒器設(shè)有可燃氣入口；所述可燃氣處理部分包括依次連接的生物質(zhì)氣化爐、煙塵處理器、可燃氣凈化器及 可燃氣冷凝器，且所述煙塵處理器、可燃氣凈化器與可燃氣冷凝器中相鄰的兩者之間通 過可燃氣管道連接，所述中層半裂解半煅燒室與所述下層煅燒室之間的可燃氣出口通過 可燃氣管道連接至所述煙塵處理器的出口與所述可燃氣凈化器的入口之間的可燃氣管道 上，所述可燃氣冷凝器的出口通過設(shè)有引風機的可燃氣管道連接至所述底層燃燒器的可 燃氣入口 ；所述下層煅燒室的出料口后依次連接有炭粉水淋冷卻裝置、炭粉無篩粉碎機及炭粉 成形制棒機。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥制炭設(shè)備，其特征在于，所述上層裂解室還設(shè)有與用于煙 氣冷卻回收的負壓裝置連接的負壓連接口。
3.如權(quán)利要求2所述的污泥制炭設(shè)備，其特征在于，所述上層裂解室還設(shè)有用于借助 負壓將爐體內(nèi)的余熱吸收進所述上層裂解室的余熱進口。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥制炭設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括進料部分，由上料 斗與分料器組成，所述上料斗與分料器之間還設(shè)有與減速電機連接的上料絞籠，所述分 料器中還設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)分料的分料葉片。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的污泥制炭設(shè)備，其特征在于，所述可燃氣出口連接至 所述煙塵處理器的出口與所述可燃氣凈化器的入口之間的連接點與所述可燃氣出口之間 的可燃氣管道上、所述煙塵處理器的出口與所述連接點之間的可燃氣管道上以及所述可 燃氣冷凝器的出口與所述引風機之間的可燃氣管道上均設(shè)有可燃氣控制閥。
6.如權(quán)利要求5所述的污泥制炭設(shè)備，其特征在于，所述連接點與所述可燃氣出口之 間的可燃氣管道上、以及所述可燃氣凈化器的出口與所述可燃氣冷凝器的入口之間的可 燃氣管道上均設(shè)有用于泄壓的安全片。
7.權(quán)利要求6所述的污泥制炭設(shè)備，其特征在于，所述連接點與所述可燃氣出口之間 的可燃氣管道上還設(shè)有可燃氣監(jiān)視口。
8.如權(quán)利要求1 4任一項所述的污泥制炭設(shè)備，其特征在于，所述可燃氣冷凝器上 設(shè)有冷凝進水口及冷凝出水口，所述可燃氣冷凝器的底部還設(shè)有焦油排出口。
9.如權(quán)利要求1 4任一項所述的污泥制炭設(shè)備，其特征在于，所述生物質(zhì)氣化爐的 出口直接連接至所述煙塵處理器；所述煙塵處理器的頂部設(shè)有進水口，底部設(shè)有除塵噴 水口；所述生物質(zhì)氣化爐側(cè)面設(shè)有操作平臺，下方設(shè)有密封水池，所述密封水池側(cè)面設(shè) 有出水口。
專利摘要本實用新型涉及一種污泥制炭設(shè)備，由通過可燃氣管道連接的爐體和可燃氣處理部分組成，前者包括上層裂解室、中層半裂解半煅燒室、下層煅燒室及底層燃燒器等部件，后者則包括生物質(zhì)氣化爐、煙塵處理器、可燃氣凈化器、可燃氣冷凝器及引風機等部件。本實用新型技術(shù)方案提供的污泥制炭設(shè)備針對污泥的處理徹底且速度快；設(shè)備的制炭效果好，能量回收率高，經(jīng)濟性優(yōu)于焚燒處理；在整個污泥處理過程中污泥處于密閉狀態(tài)處理，不與外界接觸，工作場所清潔衛(wèi)生。
文檔編號C02F11/10GK201801489SQ201020547149
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者孔曄, 張營舟 申請人:孔曄