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污泥焚烧干化系统

本实用新型涉及一种污泥干化焚烧系统，包括污泥干化机、以及热源；污泥干化机包括至少一个污泥干化模块；污泥干化模块包括封闭的外壳、导热的污泥支承板、刮泥机构、风机、蒸发冷凝装置及与热源连接的表冷器。蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器、在回路内循环的冷媒、以及排水器。通过冷凝器将热量传递至污泥支承板，对污泥进行加热；通过风机进行送风，在污泥表面形成加速蒸发的气流，并由蒸发器对循环风进行冷凝脱水，含湿量低的热风使得污泥能够快速的节能干化。还可以将多个污泥干化模块与第二污泥干化模块连接起来，进行分段式的干化组合，有效提高污泥的干化率，降低污泥的含水量。本系统主要特点：结构紧凑、占地面积小，管道布置简便灵活，可以架空或地沟铺设、垂直上升及以各种角度转弯。

2009年以来，我国、以及科技部等部委，纷纷颁布了《污泥处理处置及污染防治技术政策》、《污泥处理处置污染防治可行技术指南》以及《城镇污水厂污泥处理处置技术规范》等多项污泥处理处置的相关政策、规范及标准。这些文件明确了污泥干化焚烧技术在我国的定位及应用条件。其中，《污泥处理处置及污染防治技术政策》（2009年）明确提出：经济较为发达的大中城市，可采用污泥焚烧工艺。鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建；在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。该技术政策的颁布促进了污泥干化焚烧项目的建设，据不完全统计，目前已建成的项目接近40个，主要在建项目有30个。环保部出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治可行技术指南》（2010年）则确定了两个污泥处理可行技术：厌氧消化和污泥堆肥；确定了两个污泥处置可行技术：土地利用和污泥干化焚烧。文件细化了单独焚烧、混烧和掺烧的排放限值，以及相关环节的污染控制策略及技术经济适用性等。真空室采用超高分子材料制造，自润性能及密封性能好、摩擦系数小。之后出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》（2011年）给出了不同技术应用的优先序。例如，厌氧消化后污泥优先考虑土地利用；不具备土地利用条件时，采用焚烧和建材利用。综上所述，干化焚烧技术是政策标准范围内规定的一项可行技术，是我国污泥处理处置的主流技术之一。

污泥直接焚烧和输送技术原理

　　1、污泥直接燃烧基本原理

　　流化床的基本工作原理是利用炉底分布板吹出的热风将燃料（废物）悬浮起来呈现沸腾（流化）状进行燃烧，整个燃烧过程需要增加悬浮煤颗粒在炉膛内的滞留时间，增加沉降，减少飞灰，使煤充分燃烧提高热效率。如果不采取合理的给料方式，污泥进入炉床后，凝聚结团比较严重，凝聚结团往往使炉床料粒度不断增大，形成过大的颗粒在炉床内的沉积逐步破坏燃烧质量，造成锅炉难以连续稳定运行。煤气化炉渣满足或经分选富集处理后满足低残碳要求，则选制砖、砌块等。因此，一般采用大粒度锅炉炉顶给料，温度约20℃膏体物料进入温度约900℃的炉膛后，表面水分迅速蒸发使凝聚结团在自由落体过程中爆、裂，减少燃料的扬析损失，提高燃烧效率。

　　2、污泥的特性

　　我们都知道自然界中的物质都是以一定的形态而存在，具体分为：固体、液体，统称为流体，而研究表明我们行业内的污泥、煤泥等膏状物同混凝土一样均属于非牛顿流体中的Bingham粘塑性体。

　　2.1 流变学原理在泵送膏体中的应用

　　大规模处理利用污泥时，采用管道输送和其他形式的运输系统相比较，有着明显的***性与可取性。

　　可泵送污泥是一种高浓度、高黏度的浆状物料，其水分一般在30%～80%之间（即固体物含量在20%～70%），表观黏度在1Pa·s以上，甚至达到几千帕·秒，因此流动性很差。浓度与表观黏度曲线、不同浓度的黏度曲线分别见图2-1、图2-2所示。根据《意见》要求，从2011年起，将各地污泥处理处置工作情况及无害化处理处置率的达标情况纳入“十二五”污染减排考核及环保责任制考核内容。另外理想可泵送膏体是由粒径小于1mm的细小颗粒组成，其中小于0.2mm的组分占质量的80%左右，成分主要是黏土、砂石、纤维等，这样的膏体表现为持水性好。

　前述的一种煤气化细渣和污泥的再利用系统中，输送系统包括给料机和浓料泵，给料机连通混料仓和浓料泵，浓料泵连通循环流化床的炉膛，给料机和浓料泵均配有反冲洗装置，反冲洗装置均和煤气化装置连通。

　　前述的一种煤气化细渣和污泥的再利用系统中，所述过滤机是真空带式过滤机。真空带式过滤机有如下几个特点：①真空实现连续操作，无真空释放，工作，能耗低;②过滤滤饼洗涤(顺流洗涤或逆流洗涤)连续，自动化程度高，滤布无相对摩擦，使用寿命长;③结构合理，采用托辊或气垫支撑胶带。由于气化细渣其烧失量远大于上述指标，因此不能直接用作建材原料。真空室采用超高分子材料制造，自润性能及密封性能好、摩擦系数小。胶带使用寿命长;④设备易损件少，运行费用低。

　　前述的一种煤气化细渣和污泥的再利用系统中，所述给料机是半正压给料机。半正压给料机为双螺旋给料设备，采用扇形变螺距叶片，两螺旋轴叶片沿轴向交错位置，通过低速大扭矩伞齿轮减速机驱动齿轮箱的一对直齿轮带动螺旋轴异向旋转将物料喂入膏体泵料斗内。云正等在尾矿中添加部分煤气化炉渣和少量黏土，采用挤压成型的方法制备了铁尾矿烧结墙体材料。由于电气部分采用变频调速技术，使其可与膏体泵的输送量建立闭环控制，根据输送量的变化适时调整半正压给料机的给料量。

　　与现有技术相比，本实用新型将煤气装置产生的细渣和污水处理装置产生的污泥汇集并搅拌，然后输送到循环流化床的炉膛，两种固废混合后继续作为燃料使用，既可以节省燃料煤，又对公司自身产生的细渣和污泥进行了自我消化，减少了处理费用，可产生较好环境效益和经济效益。根据JC/T409-2001《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》(硅酸盐建筑制品包括粉煤灰砖瓦、砌块、掺粉煤灰的建筑板材等)中对粉煤灰技术要求为烧失量≤10%。