一种污泥低成本处理系统

本技术属固体废物处理领域，具体涉及一种利用太阳能/烟气余热干化污泥耦合垃圾焚烧厂掺烧系统。

背景技术：

1、2020年我国污水处理规模超过2亿吨/天，位居世界第一，由此产生的污泥量将突破6000万吨/年(以含水率80％计)。我国污水污泥中重金属、水、持久性有机污染物(pops)及砂砾等无机物颗粒的含量偏高，且有机物含量低、生物可利用性差。此外，污泥具有来源较广泛、区域性强、成分复杂、产量大、有恶臭易腐烂等特征，如果不妥善处理，污泥中的有毒有害物质会直接对周围的环境(空气、土壤和水)造成严重污染，从而危害人体健康。

2、目前我国污泥最终的处理方式主要为填埋、堆肥、焚烧、建材利用，分别占比为47.5％、18.1％、22.5％、11.9％。其中污泥填埋需要占用大面积的场地和大量的运输费用，还需要考虑渗滤液和垃圾填埋场恶臭气体扩散的污染。污泥堆肥过程中将自身的重金属以及超量的氮、磷营养元素通过土壤、地下水等途径进入食物链造成污染。此外，我国致力于打造的“零废城市”目标也将限制污泥填埋和堆肥的发展。

3、相比填埋和堆肥，污泥焚烧是最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化、杀死病原菌以及最大程度地减量。污泥焚烧分为单独焚烧和掺烧两种方式，掺烧又分为燃煤电厂掺烧和垃圾焚烧发电厂掺烧。由于单独建造污泥焚烧厂存在工艺复杂、设备投资大、运行成本高等诸多弊端和不足，且燃煤电厂掺烧容易导致粉煤灰和烟气中重金属含量过高，所以这两种方式目前都没有普遍应用。垃圾焚烧厂掺烧污泥不仅可以充分利用现有焚烧发电厂的剩余处理能力和先进烟气净化设备，而且可以以废治废，有效降低运行成本，适合在国内大力推广应用。并且为了保证生活垃圾处理的实际需求，一个城市或地区的生活垃圾处理能力往往大于生活垃圾收运量，这种焚烧规模适度超前的实施模式使得一些垃圾焚烧厂存在富余处理能力。另外，随着近年来垃圾分类的实施，垃圾焚烧厂入炉垃圾量的减少也腾出一定的焚烧能力。因此，利用垃圾焚烧厂的富余处理能力协同处理污泥具有广阔的应用空间。

4、污水厂产生的污泥含水率约为80％，通常需要在焚烧前将其热干化至30％～40％，而目前垃圾焚烧厂主要是采用电或蒸汽作为干化热源，这种常规干化方式消耗大量有用能源，降低了电厂的热效率和经济效益。降低污泥干化成本的关键在于选择和利用恰当的热源。垃圾焚烧炉烟气离开尾部受热面时的温度一般在200℃左右，导致排烟热损失达5％～12％，如果把这部分被扔掉的热量再度利用起来，用它来加热污泥，将会使污泥处理的运行成本大大降低，无疑将是一个明智之举。专利cn100445224提出了一种利用电厂烟气直接干燥污泥方法，该方法能将烟气废热有效利用，但烟气与污泥直接接触容易使烟气和污泥交叉污染，而且干化后产生含有臭气的大量烟气需要再治理。

5、太阳能干化污泥方法作为污泥处理工艺的一种新方法，近年来已经成功应用。与传统的热干化技术相比，太阳能干化技术具有干化温度低、运行费用低廉、操作简单、无环境污染等优点。专利cn113636738a提出了一种太阳能干化污泥装置，该装置使光伏板受到阳光辐射后通过光生伏打效应为蓄电池充电，加热单元通过蓄电池供电发热，并将热量传递至外界的污泥干化设备使光伏板背面也可以受到阳光的辐射，增加了阳光的利用率。但太阳能辐射受季节、天气以及时间的影响较大，因此单独太阳能干化容易造成热源的不稳定。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种污泥低成本处理系统，其能够充分利用现有垃圾焚烧厂的废热烟气作为干化热源，同时利用太阳能作为热源，满足可持续发展的需求，有效降低污泥干化成本。并进一步利用垃圾焚烧厂协同处理污泥，有效降低污泥燃烧的污染排放。

2、本实用新型是通过以下技术实现：

3、一种污泥低成本处理系统，其特征在于：包括污泥料斗、秸秆料斗、搅拌机、太阳能房、垃圾储坑、垃圾焚烧炉、换热器、送风机、脱硫塔、布袋除尘器、送风机、烟囱；

4、污泥料斗和秸秆料斗出口连接搅拌机入口，搅拌机出口连接太阳能房入口，太阳能房两个出口分别连接垃圾储坑的物料区和上部空间，垃圾储坑上部出口连接垃圾焚烧炉入口，垃圾焚烧炉尾部烟气出口连接换热器入口，换热器出口经脱硫塔、布袋除尘器及送风机与烟囱连接，换热器还与太阳能房下部闭环连接。

5、本实用新型所采取的技术方案包括如下步骤：首先将湿污泥、秸秆粉末置入搅拌机混合，混合后将污泥铺在太阳能房的地热板上，从垃圾焚烧炉排出的热烟气通过换热器换热为太阳能房地热板间的导热油循环加热，并且太阳能房借助太阳辐射能为污泥干化过程补充能量。经太阳能房将污泥从含水率约80％降低到40％左右后，将干化后的污泥送入垃圾焚烧厂的垃圾储坑与垃圾混合，再进入垃圾焚烧炉共同焚烧。太阳能房中污泥干化过程散发出的恶臭气体经送风机送至焚烧炉焚烧助燃除臭。焚烧后产生的热烟气再次通过换热器换热，为地热板间的导热油循环加热，以此往复循环，实现污泥干化协同垃圾焚烧。

6、本实用新型的优点以及积极性：

7、本实用新型采用的污泥干化协同处理垃圾系统利用烟气废热和太阳能作为污泥的联合热源，可以在不需要焚烧厂的电或蒸汽作为干化能源的情况下，将污泥含水率从80％降低到40％左右，干化效果显著，既能降低垃圾焚烧厂热污染，又能降低污泥干化成本，实现低耗干化污泥；废热烟气从垃圾焚烧炉尾部烟道截取，不会影响垃圾焚烧厂的正常运行，且通过换热器间接换热给导热油，有效避免了烟气和污泥的交叉污染；利用清洁太阳能辅助干化污泥，在太阳的辐射下太阳能/地热温室具有较好的温室效应，室内温度较快提高，加快了污泥表面水分蒸发速度；把温室内排出的臭气引至焚烧炉送风机入口，送至焚烧炉焚烧除臭，避免太阳能房中污泥干化过程散发出恶臭气体。综上所述，本实用新型可以有效降低污泥干化成本，提高电厂热效率和经济效益，并降低污泥燃烧的污染排放，达到节能减排的目的。

技术特征：

1.一种污泥低成本处理系统，其特征在于：包括污泥料斗、秸秆料斗、搅拌机、太阳能房、垃圾储坑、垃圾焚烧炉、换热器、送风机、脱硫塔、布袋除尘器、送风机、烟囱；

技术总结本技术公开了一种污泥低成本处理系统，包括污泥料斗、秸秆料斗、搅拌机、太阳能房、垃圾储坑、垃圾焚烧炉、换热器、送风机、脱硫塔、布袋除尘器、送风机、烟囱。本系统能够充分利用现有垃圾焚烧厂的废热烟气作为干化热源，同时利用太阳能作为热源，满足可持续发展的需求，有效降低污泥干化成本，并进一步利用垃圾焚烧厂协同处理污泥，有效降低污泥燃烧的污染排放。技术研发人员：林妍菲,刘汉桥,韩千龙,李通,石慧珍,冯轩康,连燚受保护的技术使用者：天津城建大学技术研发日：20231107技术公布日：2024/5/29