一种生活垃圾焚烧炉协同处理市政污泥的炉内直喷燃烧工艺系统的制作方法

本发明涉及城镇生活废弃物处理，特别涉及城镇生活垃圾、市政污泥协同处置。

背景技术：

1、随着我国经济不断发展、人民生活水平不断提高，同时伴随着城镇化进程的不断推进，城市居民的日常消费越来越多，产生的城市生活废弃物也随之增加，在中国城镇化和工业化同步快速发展的过程中,生活、生产和消费过程产生的各类废弃物,只有得到妥善的处理处置,才能保证社会的全面协调可持续发展。

2、目前我国城镇生活废弃物基本实现100％无害化处理，其中城镇生活垃圾焚烧处理率约为45％，垃圾焚烧将逐步成为生活垃圾处理的主要方式，当前我国垃圾焚烧发电厂的建设、运行管理技术已成熟，基本达到国际先进水平，产业化状况在国家政策的大力支持下，我国生活垃圾焚烧发电行业快速发展，根据中国产业发展促进会生物质能产业分会发布的《2022年生物质发电运行情况简介》数据显示，2022年生活垃圾焚烧发电年新增装机容量257万千瓦，2022年全国生活垃圾焚烧发电累计装机达到2386万千瓦，截至2022年12月31日，我国在运行的垃圾焚烧厂总计583座。

3、市政污泥是污水处理后的产物，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，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态，污泥中含有大量有机物，如苯、氯酚、多氯联苯、多氯二苯并呋喃和多氯二苯并二恶英等；寄生虫卵等病原微生物；镉、铬、铜、锌等重金属，如处理不当，很容易对环境造成二次污染。目前我国市政污泥处理方式主要有填埋、堆肥、自然干化、焚烧等方式，我国污泥处理方式仍以填埋为主，加之我国城镇污水处理企业处置能力不足、处置手段落后，大量污泥没有得到规范化的处理，直接造成了“二次污染”，对生态环境产生严重威胁。

4、近些年国家出台相应政策，鼓励城市“有机固废+生活垃圾”协同处理项目的建设，提出：“鼓励采取产业园区选址建设模式，统筹生活垃圾、建筑垃圾、餐厨垃圾等不同类型垃圾处理，形成一体化项目群”；又提出：“鼓励生活垃圾处理产业园区建设，优化技术工艺，统筹各类生活垃圾处理。”近年来，国内新兴建设了少量“有机固废+生活垃圾”协同处理环境园，实现更大范围、更大幅度的公用设施共享及资源共享。

5、各种城镇生活废弃物单独处理的方式存在单位投资成本高、运行效率低、处理能耗水平高、污染物排放量大等问题，而各种城镇生活废弃物协同处理技术即可以解决各种城镇废弃物单独建设时选址难的问题，同时可以降低投资、减小废弃物处理成本、减小废弃物处理过程中的能耗、减小最终污染物的排放量，因此城镇废弃物协同处理技术具有广阔的发展前景。

6、市政污泥一般通过污水处理厂压滤机进行压滤，使其出厂的含水率降低到80％左右，此污泥含有重金属、病原体、虫卵等有毒有害物质,如果没有得到合理处理处置，会造成二次污染，当采用生活垃圾焚烧炉协同焚烧处理污泥时，主要则是在不影响垃圾焚烧及污染物排放标准的前提下，尽可能掺烧更多污泥，掺烧方式则起着决定性的作用，污泥与生活垃圾混合焚烧时，污泥与生活垃圾的质量之比不超过1：4，具体项目应根据当地垃圾焚烧炉入炉垃圾热值、入炉的污泥含水率及掺烧方式等因素确定。

7、含水率80％的污泥热值低，不能自持燃烧，助燃效果也较差，如果污泥采用单独焚烧处理方式，则需要先进行干化处理，将污泥水份降低到25％～45％之间，然后直接焚烧处理，此种处理方式投资成本高，运行费用高。

技术实现思路

1、本发明的目的是利用生活垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉掺烧部分市政污泥的处理方式，此处理方式具有投资低、运行费用低、污染物排放少的优势，是市政污泥处理的有效措施之一。

2、为达到上述目的，本发明提供一种生活垃圾焚烧炉协同处理市政污泥的炉内直喷燃烧工艺系统，该系统包括污泥收集系统、污泥输送系统、污泥回料系统、压缩空气系统和污泥管道冲洗系统，其中：

3、所述污泥收集系统包括污泥运输封闭罐车、污泥收集箱、污泥搅拌器，通过污泥封闭罐车将湿污泥送到垃圾焚烧厂内的污泥收集箱，完成污泥的收集和存储；

4、所述污泥输送系统包括顺次连接的污泥螺旋给料机、螺杆污泥泵、污泥输送管道、污泥流量调节阀、污泥喷嘴，通过污泥螺旋给料机将湿污泥送至螺杆污泥泵入口，所述的污泥喷嘴包括前拱污泥喷嘴、炉膛上部污泥喷嘴和后拱污泥喷嘴；通过螺杆污泥泵将湿污泥输分别送至垃圾焚烧炉的炉膛上部污泥喷嘴、焚烧炉的前拱污泥喷嘴、焚烧炉的后拱污泥喷嘴处，在每个污泥喷嘴前的污泥输送管道上安装污泥流量调节阀，用于调节喷入的污泥量；

5、所述污泥回料系统包括顺次连接的污泥螺旋给料机、螺杆污泥泵、污泥输送管道、垃圾池入口污泥流量调节阀和垃圾池；

6、所述压缩空气系统包括厂内压缩空气母管、压缩空气输送管道、压缩空气流量控制阀门、污泥喷嘴，厂内压缩空气经过压缩空气输送管道和压缩空气流量控制阀门接入污泥喷嘴，利用压缩空气雾化湿污泥，同时控制合适的雾化污泥粒径；

7、所属污泥管道冲洗系统包括污泥管道冲洗水入口管道、冲洗水入口管道阀门、冲洗水回水母管，管道冲洗水由厂内地面冲洗水系统接引，进入到螺杆污泥泵出口管道，冲洗水分别从焚烧炉后拱、焚烧炉炉膛上部和焚烧炉前拱的污泥流量调节阀前引出汇入冲洗水回水母管，冲洗水回水母管回至厂内渗滤液收集池。

8、进一步的，所述的污泥流量调节阀包括焚烧炉前拱污泥调节阀、焚烧炉炉膛上部污泥调节阀和焚烧炉后拱污泥调节阀，所述的焚烧炉前拱污泥调节阀、焚烧炉炉膛上部污泥调节阀和焚烧炉后拱污泥调节阀分别位于焚烧炉前拱、焚烧炉炉膛上部、焚烧炉后拱处，污泥收集箱中的污泥经污泥螺旋给料机送至螺杆污泥泵入口，经升压后通过污泥输送管道，分别送至：焚烧炉前拱污泥调节阀、前拱污泥喷嘴；焚烧炉炉膛上部污泥调节阀、炉膛上部污泥喷嘴；焚烧炉后拱污泥调节阀、后拱污泥喷嘴。

9、进一步的，所述的压缩空气流量控制阀门包括炉膛上部污泥喷嘴压缩空气调节阀、后拱污泥喷嘴压缩空气调节阀和前拱污泥喷嘴压缩空气调节阀，所述的炉膛上部污泥喷嘴压缩空气调节阀、后拱污泥喷嘴压缩空气调节阀和前拱污泥喷嘴压缩空气调节阀分别位于焚烧炉炉膛上部、焚烧炉后拱、焚烧炉前拱处，从厂内压缩空气系统母管引来的压缩空气分别：经炉膛上部污泥喷嘴压缩空气调节阀后，进入炉膛上部污泥喷嘴；经后拱污泥喷嘴压缩空气调节阀后，进入后拱污泥喷嘴；经前拱污泥喷嘴压缩空气调节阀后，进入前拱污泥喷嘴，压缩空气进入污泥喷嘴后对湿污泥进行雾化，通过压缩空气调节阀来控制合适的污泥雾化粒径。

10、进一步的，所述的螺杆污泥泵可替换成柱塞泵。

11、进一步的，所述的污泥输送管道上的污泥流量调节阀为电动刀闸阀。

12、本发明提供了一种80％含水率的湿污泥直接喷入垃圾焚烧炉炉内的掺烧方式。与污泥干化后单独焚烧方式相比，本发明的有益效果在于：

13、第一，大幅降低市政污泥处理设施的建设成本，协同处理设施占地面积小，系统造价明显降低；

14、第二，污泥协同处理系统简单，运行操作控制方便，污泥处理运行费用低；

15、第三，可根据焚烧炉炉膛温度、着火区域燃烧情况实现掺烧污泥的精准控制，实现远程监控。