申請日2017.09.26

　　公開(公告)日2017.12.29

　　IPC分類號C02F11/12; F23G7/00

　　摘要

　　一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統，其特征在于它包括：污泥干化系統和污泥摻混焚燒系統;所述污泥干化系統包括給料裝置(1)、污泥干化裝置(2)、太陽能蒸汽發生裝置(3)、冷卻水循環裝置(4)、冷凝水收集裝置(5)、給風機(7);所述污泥摻混焚燒系統包括干料倉(6)、干化污泥傳送裝置(8)、送風機(9)、煤倉(10)、燃料污泥摻混裝置(11)、鍋爐(12)、空氣預熱器(13)。本發明利用來自太陽能輻射的熱量產生蒸汽用于污泥干化，并實現了污泥的資源化處理，在不污染環境的前提下充分利用潛在能量，“變廢為寶”，解決了目前城市中存在的污泥處理難題，開辟了一條廢物循環利用的有效途徑。

　　權利要求書

　　1.一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統，其特征在于它包括：污泥干化系統和污泥摻混焚燒系統;所述污泥干化系統包括給料裝置(1)、污泥干化裝置(2)、太陽能蒸汽發生裝置(3)、冷卻水循環裝置(4)、冷凝水收集裝置(5)、給風機(7);所述污泥摻混焚燒系統包括干料倉(6)、干化污泥傳送裝置(8)、送風機(9)、煤倉(10)、燃料污泥摻混裝置(11)、鍋爐(12)、空氣預熱器(13);所述給料裝置(1)與污泥干化裝置(2)之間設置有進料輸送機;所述太陽能蒸汽發生裝置(3)加熱水產生蒸氣通過泵和管道送入污泥干化裝置(2)對污泥進行加熱，給風機(7)向污泥干化裝置(2)中送入干化用干空氣;所述污泥干化裝置(2)加熱過程中產生的濕尾氣通過管道送入冷卻水循環裝置(4)降溫除濕后變為干尾氣，再經送風機(9)送入空氣預熱器(13)加熱，最終送入鍋爐(12)中作為燃燒助燃風;污泥干化裝置(2)的污泥出口通過管道送入干料倉(6)，再經干化污泥傳送裝置(8)送入燃料污泥摻混裝置(11)中與煤倉(10)送來的燃料煤滲混后送入鍋爐(12)中進行燃燒后煙氣余熱回收和除塵排放。

　　2.根據權利要求1所述的利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統，其特征在于所述太陽能蒸汽發生裝置(3)由多個槽型拋物面聚光集熱器串聯排列和特殊管道組成。

　　3.根據權利要求1或2所述的利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統，其特征在于所述給料裝置(1)、污泥干化裝置(2)、冷卻水循環裝置(4)、冷凝水收集裝置(5)、污泥摻混焚燒系統包括干料倉(6)均為封閉式結構，以防止污泥臭氣外泄。

　　4.根據權利要求1所述的利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統，其特征在于所述冷卻水循環裝置(4)的底部設置有排水口，排水口通過管道與冷凝水收集裝置(5)連接。

　　5.根據權利要求1所述的利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統，其特征在于所述污泥干化裝置(2)中排出的冷凝水通過管路返回太陽能蒸汽發生裝置(3)循環利用。

　　說明書

　　一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統

　　技術領域

　　本發明涉及一種污泥處理技術，尤其是一種污泥焚燒裝置，具體地說是一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統。

　　背景技術

　　隨著我國城市化進程加快，城市工業污水與生活污水排放量日益增多，據統計，2016年全國的污水排放量達到850億噸，遠遠超過環境容量。其中，污泥是污水處理過程中的產物之一，城市污水處理過程中產生的機械脫水污泥含水率一般在80%左右，體積較大。這些污泥中含有大量的氮、磷等有機養分，但同時也含有大量的細菌微生物、重金屬和持久性有機污染物等有毒物質，如果不進行有效處理處置，會對生態和環境造成嚴重危害，甚至還會引起傳染性疾病。因此，如何妥善、科學處理污泥，實現市政污泥無害化、減量化、資源化處理已經成為當前亟待解決的問題。

　　目前污泥的處置方法主要有衛生填埋、土地利用、焚燒三種方式。衛生填埋是傳統的污泥處理方法，由于占據大量土地和產生二次污染，世界各國已逐步減少污泥填埋的比例。土地利用是指將污泥使用在土壤中以改善土壤條件或提高其肥力，但污泥中含有有毒有害物，污泥土地利用會對環境造成潛在的污染威脅。污泥焚燒是近年來應用較廣泛的處置方式，其優點在于減容效果明顯，并且通過焚燒可徹底處理掉污泥中的大部分有機物和微生物，對環境的負面影響相對易于控制。

　　污泥干化焚燒工藝是指將脫水污泥進一步進行干化處理后焚燒。干化焚燒工藝能消滅病原體、固化重金屬、減少排量，是最徹底的處理方法，經過長期大量的實際運用和優化，污泥焚燒已經體現出了在污泥處置中的技術、經濟和環境等方面的優勢。隨著經濟的發展，土地資源的日益稀缺，焚燒必將成為國內污泥處置中的主要手段之一，是未來大型污水處理和土地緊缺的城市污泥處置的主要處理方法。

　　污泥經過機械脫水，含水率一般在80%左右，降低污泥的含水率和減少污泥的體積，是污泥處理的關鍵。污泥中含有大量的有機物質，具有燃料價值。根據相關分析，我國污泥的平均熱值在1500~2500Kcal/kg之間。利用污泥干化焚燒處理工藝，是實現污泥高效、安全、經濟利用的有效的方法。

　　太陽能利用主要是利用太陽的熱輻射，我國的太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年17000億噸標準煤，全年照射到我國的太陽能相當于全年所有常規能源所提供能量的2000多倍。太陽能熱利用按照使用溫度大致可以分為三種：低溫熱利用(90℃以下)、中溫熱利用(90~130℃)以及高溫熱利用(130℃以上)。利用高溫熱太陽能作為熱源直接產生高溫蒸汽，目前已經是一項較為成熟的技術，將高溫蒸汽用與污泥干化，不需要額外利用加熱介質，是一種具有良好前景的污泥干化方法。

　　發明內容

　　本發明的目的是針對污泥干化需要消耗大量能源的問題，設計一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統，它通過使用清潔能源、低耗能系統，實現污泥的無害化、減量化和資源化處理。

　　本發明的技術方案是：

　　一種利用太陽能熱源的污泥干化焚燒一體化系統，其特征在于它包括：污泥干化系統和污泥摻混焚燒系統;所述污泥干化系統包括給料裝置1、污泥干化裝置2、太陽能蒸汽發生裝置3、冷卻水循環裝置4、冷凝水收集裝置5、給風機7;所述污泥摻混焚燒系統包括干料倉6、干化污泥傳送裝置8、送風機9、煤倉10、燃料污泥摻混裝置11、鍋爐12、空氣預熱器13;所述給料裝置1與污泥干化裝置2之間設置有進料輸送機;所述太陽能蒸汽發生裝置3加熱水產生蒸氣通過泵和管道送入污泥干化裝置2對污泥進行加熱，給風機7同時向污泥干化裝置2中送入干化用干空氣;所述污泥干化裝置2加熱過程中產生的濕尾氣通過管道送入冷卻水循環裝置4降溫除濕后變為干尾氣，再經送風機9送入空氣預熱器13加熱，最終送入鍋爐12中作為燃燒助燃空氣;污泥干化裝置2的污泥出口通過管道送入干料倉6，再經干化污泥傳送裝置8送入燃料污泥摻混裝置11中與煤倉10送來的燃料煤滲混后送入鍋爐12中進行燃燒產生的煙氣經余熱回收和除塵后排放。

　　所述太陽能蒸汽發生裝置3由多個槽型拋物面聚光集熱器串聯排列和特殊管件組成。

　　所述給料裝置1、污泥干化裝置2、冷卻水循環裝置4、冷凝水收集裝置5、污泥摻混焚燒系統包括干料倉6均為封閉式結構，以防止污泥臭氣外泄。

　　所述冷卻水循環裝置4的底部設置有排水口，排水口通過管道與冷凝水收集裝置5連接。

　　污泥干化裝置2中排出的冷凝水通過管路返回太陽能蒸汽發生裝置3循環利用

　　本發明的有益效果：

　　本發明利用來自太陽能輻射的熱量產生蒸汽用于污泥干化，并實現了污泥的資源化處理，在不污染環境的前提下充分利用潛在能量，“變廢為寶”，解決了目前城市中存在的污泥處理難題，開辟了一條廢物循環利用的有效途徑。本發明與現有技術相比具有以下優點：1)利用太陽能熱量進行污泥干化，不需要增加其他熱源，節能減排;2)干化污泥的空氣采用閉式循環，無臭氣外泄;3)通過冷卻水循環裝置回收污泥干燥后濕空氣中含有的水分，既可以減少燃燒后產生的煙氣量，又可以回收部分水分，此系統非常適合我國水資源匱乏的地區。