一种城市污泥脱水及能源化综合利用系统技术方案

本实用新型专利技术属于环保新能源技术领域，具体涉及一种城市污泥脱水及能源化综合利用系统，本系统包括混料设备、污泥脱水设备、污泥烘干设备、热解炉、换热器等，所述设备首尾循环连接。本实用新型专利技术是将生物质污泥通过热解的方式生成高品质的可燃气体，再通过燃气发电机将可燃气体直接转换成电能，转换的电能可以直接为本系统供电，或将电能并入国家电网，燃气发电机在运行的过程中需要不断的冷却；本实用新型专利技术将冷却系统接入换热器的热侧，换热器的冷侧接入供暖系统；本实用新型专利技术最大的优点在于将污泥直接转换成电能和热能，转换后的能源可以直接使用，不仅可以降低本系统的能源消耗，还可以对外输出能源。

【技术实现步骤摘要】
一种城市污泥脱水及能源化综合利用系统
本技术属于新能源
，具体涉及一种城市污泥脱水及能源化综合利用系统。
技术介绍
我国对污泥的处理处置由于技术、成本等方面的因素影响相对简单，污泥无害化处理率不高，污泥的资源化利用更是寥寥无几。目前污泥处理技术简单，而且成本高昂，导致部分污泥甚至未经处理或仅做简单处理后，就直接填埋或者是送垃圾场填埋、焚烧、污泥土地利用等，有的甚至随意堆放。污泥的随意填埋或随意堆放占用大量土地资源，而且污泥易腐变臭，其产生渗滤液易污染土壤、地下水及河流、湖泊、海洋等地表水体，给环境造成严重的二次污染。另外，污泥中的重金属和毒性有机物可以通过生态中的食物链迁移富集，一旦进入生态系统对生态环境和人体健康产生长期潜在的危害。因此，降低污泥处理成本和提高污泥处理效果并彻底的资源化利用，严禁进入食物链，是目前我国污泥处理急需解决的问题。目前，国内城镇污水处理厂污泥处理处置技术主要有污泥厌氧消化技术、污泥好氧发酵技术、污泥烟气余热干化技术、污泥焚烧技术等。上述技术处理的目的在于将污泥减量，在处理的过程中仍然要消耗额外的能源，并未将其资源化利用。
技术实现思路
本公开的是提供一种城市污泥脱水及能源化综合利用系统，能源化转化是资源化利用的一种形式，它将污泥彻底转化利用，完全不进入食物链，并有较好的经济性。本系统将污泥和生物质直接转换成能量，即电和热能，生成的能量既可以作为自身的能源供应，也可以为工业或生活提供能源。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案:一种城市污泥脱水及能源化综合利用系统，包括，混料设备，所述混料设备的进料口分别与污泥料仓的出料口和生物质料仓出料口相连接；污泥脱水设备，所述污泥脱水设备的进料口与混料设备的出料口相连接；污泥烘干设备，所述污泥烘干设备的进料口与污泥脱水设备的出料口相连接；热解炉，所述热解炉的进料口与污泥烘干设备的出料口相连接，热解炉的低温废热出气口与污泥烘干设备相连接；燃气发电机组，所述燃气发电机组的进气口与富氢热解炉的可燃气出气口相连接，燃气发电机组的高温废气出气口与富氢热解炉燃烧室相连接；换热器，所述换热器的热侧与燃气发电机组相连接、冷侧与供暖端相连接。在一实施例中，所述污泥脱水设备为多级挤碾式污泥脱水设备，包括壳体以及支撑壳体的支架，所述壳体的前段为进料区、后段为滤水区，进料区的前端设有挤压装置，进料区设有进料口，滤水区的末端设有出料口，滤水区的壳壁上设有若干个许多均匀分布的滤水孔，滤水区的壳体外侧套有集水仓，集水仓的下方设有出水口，还包括分犁头，分犁头通过支撑架安装在滤水区内。进一步的，所述分犁头为三段，前段为圆锥体，中段为圆柱体，后段为半球体，圆锥体的底面外圆半径、圆柱体外圆半径、半球体外圆半径相同，圆锥体的底面外圆半径为滤水区壳体内圆半径的70％-80％，分犁头的三段光滑过渡，分犁头的尖部朝向进料区且设置在滤水区的轴线上；所述分犁头设有若干个，若干个分犁头均匀的分布在滤水区的轴线上。在一实施例中，所述污泥烘干设备设有多台，多台污泥烘干设备依次连接。在一实施例中，所述热解炉为富氢热解炉，所述富氢热解炉包括厌氧型热解炉本体和吊篮，吊篮内装有制氢催化剂，所述吊篮安装在所述热解炉本体的炉体内或热解炉的可燃气出气管道上。在一实施例中，所述污泥烘干设备与富氢热解炉之间设有干污泥储存仓。本技术与现有技术相比，具有如下优点：第一，常规的城市生活污泥处理技术是将污泥减量或转化成其他物质，处理过程中一直在消耗能源，对于转化的其他物质例如木醋液、碳等，大多需要进一步加工，例如需要蒸发木醋液中的水来提高木醋液的浓度，进一步加工的过程而然需要消耗能源。而本技术所采用的技术方案是将生物质污泥通过热解的方式生成高品质的可燃气体，再通过燃气发电机将可燃气体直接转换成电能，转换的电能可以直接为本系统供电，或将电能并入国家电网，燃气发电机在运行的过程中需要不断的冷却，本系统将冷却系统接入换热器的热端，换热器的冷端接入供暖系统。本技术最大的优点在于将污泥直接转换成电能和热能，转换后的能源可以直接使用，不仅可以降低本系统的能源消耗，还可以对外输出。第二，本技术的脱水过程采用多级挤碾式污泥脱水设备，该脱水设备设有多个分犁头，生物质污泥混合料经过多个分犁头后被反复挤碾、破壁、搅拌、混合、流动，污泥中的水分很快被挤出。排出的生物质污泥混合料中的污泥的含水率可直接降到60％以下，甚至可以达到50％，而且水分已从细胞内水变成细胞壁表水，稍加烘干处理，很容易将污泥水分降至20％以下。第三，本技术的热解炉采用富氢热解炉，混合干污泥进行厌氧高温干馏过程中加入制氢催化剂，在高温和制氢催化剂的作用下，混合干污泥热解过程产生的水部分催化分解成氢气，氢气与其它热解出的可燃气一起形成更大量的可燃气，由于可燃气混入了氢气，大幅提高了可燃气的品质。第四，由于本技术加入了制氢催化剂，混合干污泥热解过程产生的水部分催化分解成氢气，因此，热解过程中所生成的木醋液的浓度也会有所提高。附图说明图1是根据本公开的一个方面的系统结构示意图；图2是根据本公开的一个方面的系统处理过程示意图；图3是根据本公开的一个方面的系统运行流程示意图；图4是根据本公开的一个方面的多级挤碾式污泥脱水设备的结构示意图；图5是根据本公开的一个方面的分犁头的结构示意图；图中：1-混料设备、101-原污泥料仓、102-生物质料仓、2-污泥脱水设备、3-污泥烘干设备、4-干污泥储存仓、5-富氢热解炉、6-燃气发电机组、7-换热器、P1-混料、P2-脱水过程、P3-烘干过程、P4-热解过程、P5-发电过程、P6-产热过程。具体实施方式下面将结合具体的实施方案对本技术进行进一步的解释，但并不局限本技术，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。如图1所示，一种城市生活污泥脱水及能源化利用系统，包括，混料设备1，混料设备1的进料口分别与污泥料仓的出料口和生物质料仓出料口相连接；污泥脱水设备2，污泥脱水设备2的进料口与混料设备1的出料口相连接；污泥烘干设备3，所述污泥烘干设备3设有多台，多台烘干设备3依次连接，所述污泥烘干设备3的进料口与污泥脱水设备2的出料口相连接；污泥烘干设备3与富氢热解炉5之间设有干污泥储存仓4，污泥烘干设备3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市污泥脱水及能源化综合利用系统，其特征在于：包括，/n混料设备，所述混料设备的进料口分别与污泥料仓的出料口和生物质料仓出料口相连接；/n污泥脱水设备，所述污泥脱水设备的进料口与混料设备的出料口相连接；/n污泥烘干设备，所述污泥烘干设备的进料口与污泥脱水设备的出料口相连接；/n热解炉，所述热解炉的进料口与污泥烘干设备的出料口相连接，热解炉的低温废热出气口与污泥烘干设备相连接；/n燃气发电机组，所述燃气发电机组的燃气进气口与热解炉的可燃气出气口相连接，燃气发电机组的高温废气出气口与热解炉的燃烧室相连接；/n换热器，所述换热器的热侧与燃气发电机组相连接、冷侧与供暖端相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市污泥脱水及能源化综合利用系统，其特征在于：包括，
混料设备，所述混料设备的进料口分别与污泥料仓的出料口和生物质料仓出料口相连接；
污泥脱水设备，所述污泥脱水设备的进料口与混料设备的出料口相连接；
污泥烘干设备，所述污泥烘干设备的进料口与污泥脱水设备的出料口相连接；
热解炉，所述热解炉的进料口与污泥烘干设备的出料口相连接，热解炉的低温废热出气口与污泥烘干设备相连接；
燃气发电机组，所述燃气发电机组的燃气进气口与热解炉的可燃气出气口相连接，燃气发电机组的高温废气出气口与热解炉的燃烧室相连接；
换热器，所述换热器的热侧与燃气发电机组相连接、冷侧与供暖端相连接。


2.根据权利要求1所述的城市污泥脱水及能源化综合利用系统，其特征在于：所述污泥脱水设备为多级挤碾式污泥脱水设备，包括壳体以及支撑壳体的支架，所述壳体的前段为进料区、后段为滤水区，进料区的前端设有挤压装置，进料区设有进料口，滤水区的末端设有出料口，滤水区的壳壁上设有若干个均匀分...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏，陈坚，马骏，王婧如，
申请(专利权)人：沈阳燃料设备制造安装有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21