一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统，包括给料机构、热水解机构、厌氧消化系统、水泥窑余热机构、沼渣处理机构和沼液处理机构，所述给料机构通过管路与热水解机构连通，热水解机构通过管路与厌氧消化系统连通，厌氧消化系统一端通过管路与连通水泥窑余热机构连通，水泥窑余热机构通过管路与热水解机构连通，厌氧消化系统通过管路与沼渣处理机构和沼液处理机构连通。本实用新型专利技术是污泥厌氧消化和水泥窑的完美结合，可以降低厌氧消化80％左右能耗，有效利用了污泥中的有机质资源，实现了污泥无害化、资源化处置，是实现水泥厂碳中和的手段之一。现水泥厂碳中和的手段之一。现水泥厂碳中和的手段之一。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统


[0001]本技术属于污泥利用
，具体涉及一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统。

技术介绍

[0002]可进行厌氧消化的污泥一般来源于市政污水处理厂，是指在城镇污水处理过程中产生的初沉池污泥和二沉池污泥，含水率高(75％～99％)，有机物含量高，易腐烂。
[0003]污泥中含有具有潜在利用价值的有机质，氮、磷、钾和各种微量元素，寄生虫卵、病原微生物等致病物质，铜、锌、铬等重金属，以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质，如不妥善处理，易造成二次污染。
[0004]污泥厌氧消化是指在厌氧条件下，通过兼性菌和厌氧细菌等微生物将污泥中的可生物降解的有机物分解为CH4、CO2、H2O和H2S的消化技术。它可以去除废物中30％～50％的有机物并使之稳定化，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。
[0005]厌氧消化可降低污泥中有机物的含量，减少污泥体积，提高污泥的脱水性能。污泥经过浓缩池浓缩后，利用泵提升进入热交换器，然后进入厌氧消化池，在微生物作用下污泥中有机物得到降解。厌氧消化过程产生的沼气经脱水、脱硫后可作为燃料利用。消化稳定后的污泥经脱水形成泥饼外运处置。
[0006]污泥厌氧消化有高温厌氧消化和中温厌氧消化两类。高温厌氧消化是指经过浓缩、均质后的污泥(含水率94％～97％)进入高温(53
±
2℃)厌氧消化池进行厌氧消化，有机物降解率可达40％～50％，对寄生虫(卵)的杀灭率可达 99％，消化时间为10～15d。高温厌氧消化池投配率以7％～10％为宜。高温厌氧消化特点是微生物生长活跃，有机物分解速度快，产气率高，停留时间短，但需要维持消化池高温运行，能量消耗较大，系统稳定性较差。
[0007]中温厌氧消化是指经过浓缩、均质后的污泥(含水率94％～97％)进入中温(35℃
±
2℃)厌氧消化池进行厌氧消化。中温厌氧消化分为一级中温厌氧消化(停留时间约20d)和二级中温厌氧消化(停留时间约10d)。中温厌氧消化池投配率以5％～8％为宜。中温厌氧消化的特点是消化速率较慢，产气率低，但维持中温厌氧的能耗较少，沼气产能能够维持在较高水平。
[0008]污泥厌氧消化的能耗主要用于维持厌氧反应温度及维持污泥泵、污水泵(进出料系统)、搅拌设备和沼气压缩机等设备运转，污泥加热的热耗占全厂热耗的 80％以上。污泥厌氧消化能量消耗较大，运行费用较高，导致该系统推广困难。
[0009]水泥厂具有丰富的余热资源，水泥窑窑头烟气除经过余热发电后，排放烟气温度都在90℃以上，风量可达250000～300000Nm3/h；水泥窑窑尾烟气除经过余热发电、原料粉磨、烟气处理后，排放烟气温度都在100℃以上，风量可达 300000～350000Nm3/h。在水泥厂稳定生产情况下，这些烟气产生量很稳定，完全可以用于维持污泥厌氧消化热量来源，可以大幅度降低处理成本。

技术实现思路

[0010]针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统，通过利用水泥窑废弃的余热资源与污泥厌氧消化技术相结合，降低污泥处置能耗，解决污泥处置难题。
[0011]为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统，包括给料机构、热水解机构、厌氧消化系统、水泥窑余热机构、沼渣处理机构和沼液处理机构，所述给料机构通过管路与热水解机构连通，热水解机构通过管路与厌氧消化系统连通，厌氧消化系统一端通过管路与连通水泥窑余热机构连通，水泥窑余热机构通过管路与热水解机构连通，厌氧消化系统通过管路与沼渣处理机构和沼液处理机构连通。
[0012]进一步的，所述给料机构包括污泥接收仓、螺旋输送机和柱塞泵，污泥接收仓通过管道与螺旋输送机连通，螺旋输送机通过管道与柱塞泵连通，柱塞泵的出口端与热水解机构连通，污泥通过柱塞泵泵入到热水解机构中。
[0013]进一步的，所述热水解机构包括热水解调浆罐、热水解罐、闪蒸罐和泥水换热器，热水解调浆罐的进口通过管道与柱塞泵的出口连通，热水解调浆罐的出口通过管道与热水解罐连通，热水解罐通过管道与闪蒸罐连通，闪蒸罐通过管道与泥水换热器连通，泥水换热器的出后与厌氧消化系统连通。
[0014]进一步的，所述闪蒸罐与热水解罐之间设有热回收管，闪蒸罐内的热气通过热回收管回收到热水解罐中，泥水换热器与热水解调浆罐之间也设有热回收管，泥水换热器内的热气通过热回收管回收到热水解调浆罐中。
[0015]进一步的，所述水泥窑余热机构包括通过管道依次连接的水泥窑、余热回收和余热锅炉，余热锅炉通过管道与热水解罐连通，水泥窑通过管道与泥水换热器连通。
[0016]进一步的，所述水泥窑与厌氧消化系统之间还设有沼气净化系统，沼气净化系统的一端通过管道与泥水换热器连通，沼气净化系统的另一端通过管道连接到水泥窑。
[0017]进一步的，所述厌氧消化系统与沼渣处理机构、沼液处理机构之间设有脱水系统，厌氧消化系统通过管道与脱水系统连通，脱水系统的一端与沼渣处理机构连通，脱水系统的另一端与沼液处理机构连通。
[0018]进一步的，所述沼渣处理机构包括干化系统，干化系统的一端通过输送带或链板机与脱水系统连通，干化系统的另一端与水泥窑连通。
[0019]进一步的，所述沼液处理机构包括厌氧氨氧化和水处理，脱水系统分离出的沼液经管道输送到厌氧氨氧化中进行脱氮，脱氮后的沼液通过管道输送到水处理。
[0020]采用本技术技术方案的优点为：
[0021]1、本技术是采取利用水泥窑窑头排放的废烟气作为污泥厌氧消化热源，通过烟气、水换热，保持厌氧罐温度，达到污泥厌氧消化处置目的。同时厌氧发酵产生的沼气可以进入水泥窑焚烧，替代部分燃料；也可直接发电，减少系统本身能耗，达到碳减排目的。
[0022]2、本技术是污泥厌氧消化和水泥窑的完美结合，可以降低厌氧消化80％左右能耗，有效利用了污泥中的有机质资源，实现了污泥无害化、资源化处置，是实现水泥厂碳中和的手段之一。在市政污泥处置项目上实施后，将有效解决污泥处置难题，降低水泥厂能耗，提高项目运行经济效益，实现碳减排。
附图说明
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明：
[0024]图1为本技术污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统。
[0025]上述图中的标记分别为：1、给料机构；2、热水解机构；3、厌氧消化系统； 4、水泥窑余热机构；5、沼渣处理机构；6、沼液处理机构；7、沼气净化系统； 8、脱水系统。
具体实施方式
[0026]在本技术中，需要理解的是，术语“长度”；“宽度”；“上”；“下”；“前”；“后”；“左”；“右”；“竖直”；“水平”；“顶”；“底”“内”；“外”；“顺时针”；“逆时针”；“轴向”；“平面方向”；“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统，其特征在于：包括给料机构(1)、热水解机构(2)、厌氧消化系统(3)、水泥窑余热机构(4)、沼渣处理机构(5)和沼液处理机构(6)，所述给料机构(1)通过管路与热水解机构(2)连通，热水解机构(2)通过管路与厌氧消化系统(3)连通，厌氧消化系统(3)一端通过管路与连通水泥窑余热机构(4)连通，水泥窑余热机构(4)通过管路与热水解机构(2)连通，厌氧消化系统(3)通过管路与沼渣处理机构(5)和沼液处理机构(6)连通。2.如权利要求1所述的一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统，其特征在于：所述给料机构(1)包括污泥接收仓(11)、螺旋输送机(12)和柱塞泵(13)，污泥接收仓(11)通过管道与螺旋输送机(12)连通，螺旋输送机(12)通过管道与柱塞泵(13)连通，柱塞泵(13)的出口端与热水解机构(2)连通，污泥通过柱塞泵(13)泵入到热水解机构(2)中。3.如权利要求2所述的一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统，其特征在于：所述热水解机构(2)包括热水解调浆罐(21)、热水解罐(22)、闪蒸罐(23)和泥水换热器(24)，热水解调浆罐(21)的进口通过管道与柱塞泵(13)的出口连通，热水解调浆罐(21)的出口通过管道与热水解罐(22)连通，热水解罐(22)通过管道与闪蒸罐(23)连通，闪蒸罐(23)通过管道与泥水换热器(24)连通，泥水换热器(24)的出后与厌氧消化系统(3)连通。4.如权利要求3所述的一种污泥厌氧消化与水泥窑结合的协同处置系统，其特征在于：所述闪蒸罐(23)与热水解罐(22)之间设有热回收管(25)，闪蒸罐(23)内的热气通过热回收管(25)回收到热水解罐(22)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗阳，赵峰娃，姚源，程占，秦宗甲，汪勇，裴程林，温亚菲，王中华，韩啸，李洋，权登辉，
申请(专利权)人：安徽海螺环保集团有限公司，
类型：新型
国别省市：