一种高热值污泥干化焚烧工艺的制作方法

本发明属于污泥焚烧技术领域，具体为一种高热值污泥干化焚烧工艺。

背景技术：

我国在污水厂建设中长期以来重水轻泥，在污水运行中产生的大量污泥有80％未经稳定化处理，在2016年污泥总量近300万吨，预计2020年我国污泥产量将突破6000万吨。污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99％以上)。另外，在污泥中含有大量的病原菌、寄生虫、致病微生物，以及砷、铜、铬、汞等重金属和有毒有害物质，如果不加处理会对动植物及人类生命健康产生威胁。

随着我国污水处理效率的提高，伴生而来的污泥无害化问题日益严重，污泥环保产业呼之欲出，把污泥资源化、能源化是为了最终彻底解决污泥的处置(出路)问题和减少能源消耗为目的。有利于循环经济的发展与落实科学的发展观，是区域生态平衡的重要一环。

污泥中挥发物含量越高，含水率越低，则越易于维持自燃，当含水与挥发物之比小于3.5时，能维持自燃。污泥焚烧是一种常见的污泥处置方法，可以分为单独焚烧和掺烧，相比污泥填埋和堆肥处置，它可回收污泥中的能量用于供热或发电，最大限度地减少污泥体积，焚烧含水率约为80％的污泥仅得到原有体积的10％左右的残渣，这不仅节约土地资源，同时可以杀死污泥中的病原体，真正做到减量化、无害化、资源化的处置目标。

污泥处理的关键在于污泥中水分的去除，这是实现污泥减量化的主要途径，也是实现污泥资源化的重要步骤。污泥经干化，其臭味，病原物、粘度、不稳定等负面特性得到显著改善并具有多种用途，无论是填埋、焚烧、农用还是热能利用，干化都是重要的第一步。污泥干化工艺也是相对成熟的干化工艺，它利用饱和蒸汽或导热油作为热媒的间接加热干化工艺。但是污泥具有粘附性，在干化的过程中会粘附在换热面上，不利于污泥的均匀混合和蒸发表面的更新，致使污泥传热系数降低，污泥的干燥机的处理效率降低。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的污泥具有粘附性，在干化的过程中会粘附在换热面上，不利于污泥的均匀混合和蒸发表面的更新，致使污泥传热系数降低，污泥的干燥机的处理效率降低。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高热值污泥干化焚烧工艺，包括有污泥罐、秸秆仓、搅拌罐、桨叶干化罐，所述污泥罐的侧面固定连接有第一支撑架，所述污泥罐的下端开设有污泥出料口，所述污泥罐的一侧上端开设有污泥进料口，所述污泥罐的一侧上端固定连接有压力阀；所述搅拌罐的侧面固定连接有第三支撑架，所述搅拌罐的一侧开设有秸秆进料口，所述秸秆进料口的一侧设置有端盖，所述搅拌罐的一侧固定连接有污泥进料管，所述搅拌罐的下端开设有混合物出料口，所述搅拌罐的内部设置有第一搅拌装置；所述秸秆仓的底面固定连接有第二支撑架，所述秸秆仓的一侧上端固定连接有秸秆进料斗，所述秸秆仓的下端固定连接有秸秆出料斗；所述桨叶干化罐的侧面固定连接有第四支撑架，所述桨叶干化罐的侧壁设置有夹层，所述桨叶干化罐上端一侧固定连接有高温蒸汽输入管，所述高温蒸汽输入管的下端连接至夹层的内部，所述桨叶干化罐的下端一侧固定连接有冷凝水排出管，所述冷凝水排出管的上端连接至所述夹层的内部，所述桨叶干化罐的下端一侧开设有干化物出料口，所述桨叶干化罐两侧分别设置有混合物进料口和废气排出管，所述混合物进料口和废气排出管的一端均连接至所述桨叶干化罐的内部，所述桨叶干化罐的内部设置有第二搅拌装置和刮料装置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述污泥罐与搅拌罐之间设置有第一泥浆泵，所述污泥出料口的下端固定连接有污泥出料管，所述污泥进料管的一端固定连接有第一连接管，所述污泥出料管的一端与所述第一泥浆泵的输入端固定连接，所述第一连接管的一端与所述第一泥浆泵的输出端固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述喷淋机构内部包括有与湿烤机本体底端连接的蓄水槽，且蓄水槽内壁一侧固定连接有潜水泵，所述湿烤机本体内部上端安装有第一导管，且第一导管与潜水泵之间固定连接有第二导管，并且第一导管底端等距安装有喷淋头，所述湿烤机本体顶端嵌合连接有导气管，且导气管一侧固定连接有流量阀。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述秸秆仓与搅拌罐之间设置有传送带，所述传送带的倾斜设置，所述传送带的一端位于所述秸秆出料斗的下方，所述传送带的另一端位于所述秸秆进料口的上方，所述传送带由电机驱动。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一搅拌装置包括第一伺服电机，所述第一伺服电机固定连接在所述搅拌罐的上端，所述第一伺服电机的输出端贯穿所述搅拌罐的上端固定连接有第一转轴，所述第一转轴上固定连接有多个搅拌杆，所述搅拌罐的内部底端固定连接有三角支撑架，所述第一转轴的下端与所述三角支撑架转动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述搅拌罐与桨叶干化罐之间设置有第二泥浆泵，所述混合物出料口的下端固定连接有混合物出料管，所述混合物进料口上固定连接有第二连接管，所述混合物出料管的一端与所述第二泥浆泵的输入端固定连接，所述第二连接管的一端与所述第二泥浆泵的输出端固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二搅拌装置包括多个第二伺服电机，多个所述第二伺服电机分别固定连接在所述桨叶干化罐的一侧上下端，多个所述第二伺服电机的输出端均贯穿所述桨叶干化罐的侧面固定连接有第二转轴，多个所述第二转轴上均固定连接有桨叶转盘，所述刮料装置包括多个污泥刮片，多个所述污泥刮片分别固定连接在所述桨叶干化罐的内部上下端

作为上述技术方案的进一步描述：

多个所述第二转轴逆向转动，多个所述桨叶转盘垂直安装在第二转轴上，相邻的所述桨叶转盘之间的距离相同，多个所述污泥刮片的厚度大于相邻的所述啮合桨叶转盘之间的距离，多个所述污泥刮片与污泥接触的一面成一定角度(与垂直面成30～80°)切去，使其前端面呈三角型。

一种高热值污泥干化焚烧工艺包括有：秸秆、污泥前处理、污泥与秸秆混合、混合物干燥、干化物焚烧；

所述秸秆、污泥前处理为秸秆的粉碎、储存至秸秆仓和污泥储存至污泥罐；

所述污泥与秸秆混合为粉碎后的秸秆与污泥在搅拌罐内按比例100：(5～60)搅拌混合；

所述混合物干燥为秸秆与污泥混合物输送至桨叶干化罐内，使用高温蒸汽对秸秆与污泥混合物进行干燥；

所述干化物焚烧为干化后的污泥与秸秆混合物(含水率20％～40％)以及干化产生的废气(硫化氢、氨、甲烷、氰化氢、氮氧化物、甲硫醇、乙硫醇、二甲苯、有机硫化物等有机组分气体)送入流化床焚烧炉单独焚烧或者与煤掺烧。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、农作物秸秆通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物，在收获籽实后的剩余部分。将废弃的农作物秸秆作为提升污泥热值的原料，不仅可以以废治废，还能降低燃煤的掺烧量，进一步节约了资源。

2、在桨叶干化机内部设置的污泥刮片，可以有效的清理桨叶转盘上粘附的污泥，提高污泥的传热系数，提高干化机的效率。污泥刮片与污泥接触面成一定角度，可以很好的防止污泥在刮片上面的粘附，起到较好的污泥清理效果。

3、污泥与秸秆混合物的干化使用的热源来自电厂锅炉的蒸汽或者热烟气，高温蒸汽通入桨叶干化罐的夹层内对其内部的污泥与秸秆混合物进行干化，为间接热干化，使得蒸汽可以循环使用。

附图说明

图1为本发明制备纳米中药的工艺方法简单示意图；

图2为本发明中搅拌罐的结构示意图；

图3为本发明中桨叶干化罐的结构示意图。

图例说明：

1、污泥罐；2、压力阀；3、污泥出料口；4、第一支撑架；5、污泥进料口；6、污泥出料管；7、第一泥浆泵；8、第一连接管；9、端盖；10、秸秆进料口；11、第一伺服电机；12、搅拌罐；13、秸秆进料斗；14、秸秆仓；15、秸秆出料斗；16、第二支撑架；17、传送带；18、混合物出料口；19、第三支撑架；20、混合物出料管；21、第二泥浆泵；22、第二连接管；23、混合物进料口；24、第二伺服电机；25、高温蒸汽输入管；26、桨叶干化罐；27、废气排出管；28、第四支撑架；29、干化物出料口；30、冷凝水排出管；31、污泥进料管；32、第一转轴；33、搅拌杆；34、三角支撑架；35、夹层；36、污泥刮片；37、第二转轴；38、桨叶转盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-3，一种高热值污泥干化焚烧工艺，包括有污泥罐1、秸秆仓14、搅拌罐12、桨叶干化罐26，污泥罐1的侧面固定连接有第一支撑架4，污泥罐1的下端开设有污泥出料口3，污泥罐1的一侧上端开设有污泥进料口5，污泥罐1的一侧上端固定连接有压力阀2，收集的污泥由污泥进料口5输入到污泥罐1的内部，设置的压力阀2可以对污泥罐1内部压力进行检测，防止其内部压力过高出现安全事故；

搅拌罐12的侧面固定连接有第三支撑架19，搅拌罐12的一侧开设有秸秆进料口10，秸秆进料口10的一侧设置有端盖9，搅拌罐12的一侧固定连接有污泥进料管31，搅拌罐12的下端开设有混合物出料口18，搅拌罐12的内部设置有第一搅拌装置，在需要输送秸秆进入到搅拌罐12内部时，需要打开端盖9，在搅拌过程中，端盖9处于关闭状态，防止混合物喷溅出来；

秸秆仓14的底面固定连接有第二支撑架16，秸秆仓14的一侧上端固定连接有秸秆进料斗13，秸秆仓14的下端固定连接有秸秆出料斗15，秸秆进料斗13用于将搅碎后的秸秆储存在秸秆仓14内，秸秆出料斗15用于出料；

桨叶干化罐26的侧面固定连接有第四支撑架28，桨叶干化罐26的侧壁设置有夹层35，桨叶干化罐26上端一侧固定连接有高温蒸汽输入管25，高温蒸汽输入管25的下端连接至夹层35的内部，桨叶干化罐26的下端一侧固定连接有冷凝水排出管30，冷凝水排出管30的上端连接至夹层35的内部，桨叶干化罐26的下端一侧开设有干化物出料口29，桨叶干化罐26两侧分别设置有混合物进料口23和废气排出管27，混合物进料口23和废气排出管27的一端均连接至桨叶干化罐26的内部，桨叶干化罐26的内部设置有第二搅拌装置和刮料装置，高温蒸汽由高温蒸汽输入管25通入桨叶干化罐26的夹层35内对其内部的污泥与秸秆混合物进行干化，为间接热干化，使得蒸汽可以循环使用，高温蒸汽冷凝产生的冷凝水由冷凝水排出管30排出，干化产生的废气硫化氢、氨、甲烷、氰化氢、氮氧化物、甲硫醇、乙硫醇、二甲苯、有机硫化物等有机组分气体由废气排出管27送入流化床焚烧炉与干化后的污泥与秸秆混合物进行焚烧，不仅可以除味，还能利用废弃中的有机成分。

进一步的，污泥罐1与搅拌罐12之间设置有第一泥浆泵7，污泥出料口3的下端固定连接有污泥出料管6，污泥进料管31的一端固定连接有第一连接管8，污泥出料管6的一端与第一泥浆泵7的输入端固定连接，第一连接管8的一端与第一泥浆泵7的输出端固定连接，污泥由第一泥浆泵7经过污泥出料管6、第一连接管8从污泥罐1内抽入到搅拌罐12的内部。

进一步的，秸秆仓14与搅拌罐12之间设置有传送带17，传送带17的倾斜设置，传送带17的一端位于秸秆出料斗15的下方，传送带17的另一端位于秸秆进料口10的上方，传送带17由电机驱动，秸秆由传送带17由秸秆仓14输送到搅拌罐12的内部。

进一步的，第一搅拌装置包括第一伺服电机11，第一伺服电机11固定连接在搅拌罐12的上端，第一伺服电机11的输出端贯穿搅拌罐12的上端固定连接有第一转轴32，第一转轴32上固定连接有多个搅拌杆33，搅拌罐12的内部底端固定连接有三角支撑架34，第一转轴32的下端与三角支撑架34转动连接，第一伺服电机11带动第一转轴32转动，从而带动搅拌杆33对搅拌罐12内的秸秆与污泥进行充分搅拌，设置的三角支撑架34对第一转轴32启到稳定作用。

进一步的，搅拌罐12与桨叶干化罐26之间设置有第二泥浆泵21，混合物出料口18的下端固定连接有混合物出料管20，混合物进料口23上固定连接有第二连接管22，混合物出料管20的一端与第二泥浆泵21的输入端固定连接，第二连接管22的一端与第二泥浆泵21的输出端固定连接，第二泥浆泵21将秸秆与污泥的混合物由混合物出料管20、第二连接管22从搅拌罐12内泵入到桨叶干化罐26内部。

进一步的，第二搅拌装置包括多个第二伺服电机24，多个第二伺服电机24分别固定连接在桨叶干化罐26的一侧上下端，多个第二伺服电机24的输出端均贯穿桨叶干化罐26的侧面固定连接有第二转轴37，多个第二转轴37上均固定连接有桨叶转盘38，刮料装置包括多个污泥刮片36，多个污泥刮片36分别固定连接在桨叶干化罐26的内部上下端，多个第一伺服电机11会带动第二转轴37进行转动，从而对秸秆与污泥的混合物进行搅拌，使其干化效果更好。

进一步的，多个第二转轴37逆向转动，多个桨叶转盘38垂直安装在第二转轴37上，相邻的桨叶转盘38之间的距离相同，多个污泥刮片36的厚度大于相邻的啮合桨叶转盘38之间的距离，多个污泥刮片36与污泥接触的一面成一定角度与垂直面成30～80°切去，使其前端面呈三角型，污泥刮片36可以有效的清理存在于桨叶转盘38上面的污泥，提高污泥的传热系数，进而提高桨叶干化机的干化效率。

一种高热值污泥干化焚烧工艺包括有：高热值污泥干化焚烧工艺方法包括有如下步骤：秸秆、污泥前处理、污泥与秸秆混合、混合物干燥、干化物焚烧；

秸秆、污泥前处理为秸秆的粉碎、储存至秸秆仓14和污泥储存至污泥罐1；

污泥与秸秆混合为粉碎后的秸秆与污泥在搅拌罐12内按比例100：(5～60)搅拌混合；

混合物干燥为秸秆与污泥混合物输送至桨叶干化罐26内，使用高温蒸汽对秸秆与污泥混合物进行干燥；

干化物焚烧为干化后的污泥与秸秆混合物含水率(20％～40％)以及干化产生的废气(硫化氢、氨、甲烷、氰化氢、氮氧化物、甲硫醇、乙硫醇、二甲苯、有机硫化物等有机组分气体)送入流化床焚烧炉单独焚烧或者与煤掺烧。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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