本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域,特別涉及一種污泥處理再生系統(tǒng)。
背景技術(shù):
污泥中包含c、h、o、n、s、p、k等元素,被譽(yù)為“取之不竭、即時(shí)能用”的“第三礦山”,但是污泥在環(huán)境中又是一種“五毒俱全”的廢棄物,能夠使得土壤惡化,糧食受到侵害,從而對(duì)人體造成傷害,但是,污泥處理好能夠得到多種提取物,大幅度的變費(fèi)為寶。
傳統(tǒng)的污泥處理工藝中涉及填埋、焚燒或堆肥這三種處理方式,三者各有利弊,但是近年來(lái),污泥焚燒可以發(fā)電實(shí)現(xiàn)其資源化備受業(yè)內(nèi)人士青睞。
但是,污泥焚燒會(huì)產(chǎn)生二噁英,在爐排上200℃、400℃、600℃時(shí),污泥中苯酚類(lèi)有毒有機(jī)物在金屬氧化物的催化作用下形成二噁英、苯并芘等有害物質(zhì),還有一個(gè)極為頭痛的問(wèn)題,就是臭味。
污泥焚燒還有一項(xiàng)缺點(diǎn)就是含水率高于38%的污泥會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體,對(duì)鍋爐及發(fā)電設(shè)備在高溫環(huán)境下具有較強(qiáng)的腐蝕性能,故而研制出一種新的污泥處理方式勢(shì)在必行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為克服上述弊端,提供一種污泥處理再生系統(tǒng),區(qū)別于傳統(tǒng)的污泥焚燒的處理方式,具體采用干餾熱解工藝,并將污泥干燥效率提高至一個(gè)新的水平,且在污泥處理過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英,重金屬也被完全固化,而污泥最終轉(zhuǎn)化為可燃?xì)狻⒛咎?、木醋酸和木焦油等有價(jià)值商品,實(shí)現(xiàn)污泥再生。
同時(shí),本發(fā)明還有一個(gè)目的是在污泥再生處理中降低能耗,從而節(jié)約企業(yè)成本,故在整個(gè)污泥處理再生系統(tǒng)中加入熱平衡理念,即用污泥中提取的資源做到自給自足,極大的降低了成本。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種污泥處理再生系統(tǒng),包括倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)料機(jī)構(gòu)、機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)、干化機(jī)構(gòu)、干餾機(jī)構(gòu)和凈化機(jī)構(gòu),倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)料機(jī)構(gòu)與機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)之間管道連接,機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)與干化機(jī)構(gòu)之間通過(guò)螺旋輸送機(jī)送料連接,干餾機(jī)構(gòu)與干化機(jī)構(gòu)之間存在輸送機(jī)物料連接和氣路熱量傳遞連接兩種連接方式,凈化機(jī)構(gòu)通過(guò)收集管路同時(shí)與倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)料機(jī)構(gòu)、機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)、干化機(jī)構(gòu)、干餾機(jī)構(gòu)連通;
進(jìn)一步地,倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括污泥倉(cāng)、管道分流器和破壁機(jī),污泥倉(cāng)通過(guò)兩段依次連接的檢修閥門(mén)、預(yù)壓螺旋輸送機(jī)、柱塞泵與管道分流器連接,管道分流器連接在破壁機(jī)上;
進(jìn)一步地,破壁機(jī)采用循環(huán)物理破壁;
污水處理過(guò)程中會(huì)添加絮凝劑使污水中的懸浮可以凝聚成絮凝體,從而變?yōu)槲勰?,而這種污泥中親水性有機(jī)物與絮凝劑形成復(fù)合膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),水合程度高,對(duì)后期的過(guò)濾阻力大,壓濾離心等機(jī)械裝置脫水困難,因而總成污泥干燥步驟所需要的溫度高,耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng),從而增加了干燥脫水的能耗成本,但是在進(jìn)行破壁處理后,打開(kāi)微生物細(xì)胞壁,釋放出蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)機(jī)細(xì)胞膜碎片,改善污泥顆粒結(jié)構(gòu),克服水合作用,從而減少過(guò)濾阻力,極大的降低了污泥處理的能耗成本;
進(jìn)一步地,機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)采用帶式壓濾機(jī),以擠壓代替熱脫水,能夠節(jié)約電力成本;
進(jìn)一步地,干化機(jī)構(gòu)中包含干燥機(jī),采用導(dǎo)熱油加熱干燥機(jī)制,干燥機(jī)與干餾機(jī)構(gòu)連接,采用循環(huán)熱源加熱導(dǎo)熱油,干餾機(jī)構(gòu)中超過(guò)200℃的廢氣可以作為熱源循環(huán)加熱導(dǎo)熱油,資源循環(huán)利用從而達(dá)到節(jié)能和熱平衡的目的;
進(jìn)一步地,干餾機(jī)構(gòu)包括依次連接的配料混合機(jī)、造球機(jī)、余熱臥式烘干機(jī)和內(nèi)熱干餾爐,余熱臥式烘干機(jī)與所述干化機(jī)構(gòu)氣路熱量傳遞連接,內(nèi)熱干餾爐還與貯氣罐雙向連接;
進(jìn)一步地,內(nèi)熱干餾爐還向所述余熱臥式烘干機(jī)傳遞溫度高于400℃的尾氣回用;
配料混合機(jī)中加入粘結(jié)劑、固化劑、活化劑,同時(shí)與干化機(jī)構(gòu)中處理的污泥進(jìn)行混合,隨后造球機(jī)形成污泥球團(tuán),該種球團(tuán)不碎不粉,能夠確保進(jìn)入550℃干餾的過(guò)程中無(wú)粉塵,并且不易帶入大量氧氣,確保系統(tǒng)無(wú)爆照危險(xiǎn),同時(shí)內(nèi)熱干餾爐中高于400℃的尾氣可對(duì)余熱臥式烘干機(jī)作用,干燥污泥,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的部分熱平衡;
進(jìn)一步地,凈化機(jī)構(gòu)包括光氧催化倉(cāng)和動(dòng)力波池,凈化機(jī)構(gòu)在離心風(fēng)機(jī)的作用下通過(guò)管路將各機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行集中處理,首先將其氣味引入光氧催化倉(cāng),具體利用uv紫外線和二氧化鈦光催化對(duì)臭氣異味進(jìn)行照射、分解處理,隨后將臭氣異味引入動(dòng)力波池內(nèi),從而消除異味實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放;
進(jìn)一步地,干餾機(jī)構(gòu)密閉絕氧,在絕氧、550℃的條件下,對(duì)污泥干餾熱解,無(wú)二噁英產(chǎn)生,重金屬被完全固化。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明區(qū)別于傳統(tǒng)的污泥焚燒的處理方式,具體采用干餾熱解工藝,并將污泥干燥效率提高至一個(gè)新的水平,且在污泥處理過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英,重金屬也被完全固化,而污泥最終轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?、木炭、木醋酸和木焦油等有價(jià)值商品,實(shí)現(xiàn)污泥再生。
同時(shí),本發(fā)明加入熱平衡理念,即用污泥中提取的資源做到自給自足,極大的降低了成本,而且,本發(fā)明通過(guò)凈化結(jié)構(gòu)有效的解決了污泥處理中的抽氣問(wèn)題,消除異味實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是干餾機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是熱平衡機(jī)理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例:
一種污泥處理再生系統(tǒng),如圖1~3所示,倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)料機(jī)構(gòu)中的污泥倉(cāng)通過(guò)兩道依次連接的檢修閥門(mén)、預(yù)壓螺旋輸送機(jī)、柱塞泵與管道分流器連接,管道分流器連接在破壁機(jī)上,破壁機(jī)與機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)之間具體通過(guò)管道連接,機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)與干化機(jī)構(gòu)之間具體通過(guò)螺旋輸送機(jī)送料連接,干餾機(jī)構(gòu)與干化機(jī)構(gòu)之間存在輸送機(jī)物料連接和氣路熱量傳遞連接兩種連接方式,凈化機(jī)構(gòu)通過(guò)收集管路同時(shí)與倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)料機(jī)構(gòu)、機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)、干化機(jī)構(gòu)、干餾機(jī)構(gòu)連通。
上文中,破壁機(jī)采用循環(huán)物理破壁,其作用是打開(kāi)微生物細(xì)胞壁,釋放出蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)機(jī)細(xì)胞膜碎片,改善污泥顆粒結(jié)構(gòu),克服水合作用,從而減少過(guò)濾阻力,極大的降低了污泥處理的能耗成本。
機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)采用帶式壓濾機(jī),以擠壓代替熱脫水,能夠進(jìn)一步節(jié)約電力成本。
為實(shí)現(xiàn)熱平衡機(jī)理,干化機(jī)構(gòu)中的干燥機(jī)采用導(dǎo)熱油加熱干燥機(jī)制,干燥機(jī)與干餾機(jī)構(gòu)連接,采用循環(huán)熱源加熱導(dǎo)熱油,干餾機(jī)構(gòu)中超過(guò)200℃的廢氣可以作為熱源循環(huán)加熱導(dǎo)熱油,資源循環(huán)利用從而達(dá)到節(jié)能和熱平衡的目的。
而在干餾機(jī)構(gòu)中,參見(jiàn)附圖3,包括依次連接的配料混合機(jī)、造球機(jī)、余熱臥式烘干機(jī)和內(nèi)熱干餾爐,余熱臥式烘干機(jī)與所述干化機(jī)構(gòu)氣路熱量傳遞連接,內(nèi)熱干餾爐還與貯氣罐雙向連接,值得注意的是,內(nèi)熱干餾爐還向所述余熱臥式烘干機(jī)傳遞溫度高于400℃的尾氣回用。
具體的,配料混合機(jī)中加入粘結(jié)劑、固化劑、活化劑,同時(shí)與干化機(jī)構(gòu)中處理的污泥進(jìn)行混合,隨后造球機(jī)形成污泥球團(tuán),該種球團(tuán)不碎不粉,能夠確保進(jìn)入550℃干餾的過(guò)程中無(wú)粉塵,并且不易帶入大量氧氣,確保系統(tǒng)無(wú)爆照危險(xiǎn),同時(shí)內(nèi)熱干餾爐中高于400℃的尾氣可對(duì)余熱臥式烘干機(jī)作用,干燥污泥,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的部分熱平衡。
本污泥處理再生系統(tǒng)采用凈化機(jī)構(gòu)解決臭氣問(wèn)題,具體包括光氧催化倉(cāng)和動(dòng)力波池,凈化機(jī)構(gòu)在離心風(fēng)機(jī)的作用下通過(guò)管路將各機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行集中處理,首先將其氣味引入光氧催化倉(cāng),具體利用uv紫外線和二氧化鈦光催化對(duì)臭氣異味進(jìn)行照射、分解處理,隨后將臭氣異味引入動(dòng)力波池內(nèi),從而消除異味實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
優(yōu)選的,干餾機(jī)構(gòu)密閉絕氧,在絕氧、550℃的條件下,對(duì)污泥干餾熱解,無(wú)二噁英產(chǎn)生,重金屬被完全固化。
本發(fā)明工作原理如下:
污水處理過(guò)程中會(huì)添加絮凝劑使污水中的懸浮可以凝聚成絮凝體,從而變?yōu)槲勰?,而這種污泥中親水性有機(jī)物與絮凝劑形成復(fù)合膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),水合程度高,對(duì)后期的過(guò)濾阻力大,壓濾離心等機(jī)械裝置脫水困難,因而總成污泥干燥步驟所需要的溫度高,耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng),從而增加了干燥脫水的能耗成本,但是在進(jìn)行破壁處理后,打開(kāi)微生物細(xì)胞壁,釋放出蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)機(jī)細(xì)胞膜碎片,改善污泥顆粒結(jié)構(gòu),克服水合作用,從而減少過(guò)濾阻力,使得經(jīng)機(jī)械脫水機(jī)構(gòu)脫水的污泥含水率小于60%。
含水率小于60%的污泥進(jìn)入干化機(jī)構(gòu),經(jīng)干燥機(jī)控制污泥含水率小于25%,隨后進(jìn)行混合制球,污泥球的直徑控制在15cm為宜,隨后進(jìn)入余熱臥式烘干機(jī)進(jìn)行干燥,控制污泥球含水率小于10%,最后進(jìn)行干餾,形成人工煤氣,焦油,木醋酸等有價(jià)值產(chǎn)品。
值得注意的是,干餾熱分解過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢氣可以反向利用,參見(jiàn)附圖4,溫度高于400℃的尾氣可用于余熱臥式烘干機(jī)對(duì)污泥的干燥,隨后溫度高于200℃的廢氣傳輸至干燥機(jī)作為導(dǎo)熱油的熱源加熱導(dǎo)熱油進(jìn)行梯次再利用,可節(jié)約大約50%的電熱,同時(shí)干餾產(chǎn)生的人工煤氣可以做到系統(tǒng)的熱平衡。
上述實(shí)施方式只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。