本發(fā)明涉及一種采用污泥脫水干化制備垃圾衍生燃料的系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

目前，污水處理廠在凈化污水的過程中會(huì)產(chǎn)生大量污泥，現(xiàn)通常采用填埋的方式進(jìn)行處理；既占用土地資料，還污染環(huán)境；其實(shí)污泥中含有大量的生物質(zhì)成分，如食物殘?jiān)?、果皮果殼及秸稈類農(nóng)作物枝葉，該類物質(zhì)的熱值未得到有效利用，造成資源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種污泥脫水干化制備垃圾衍生燃料的系統(tǒng)及工藝，它能使污泥中的生物質(zhì)成分得到高效利用，提高了資源的利用率，并獲得高熱值衍生燃料，同時(shí)制備工藝全過程無廢渣、廢氣排放，保護(hù)了環(huán)境，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種污泥脫水干化制備垃圾衍生燃料的系統(tǒng)，包括污泥脫水機(jī)、電子螺旋秤和混料皮帶輸送機(jī)，其特征在于：還包括與混料皮帶輸送機(jī)相連的秸稈電子皮帶秤，混料皮帶輸送機(jī)與混合機(jī)、擠壓造粒機(jī)、熱風(fēng)干燥機(jī)、冷風(fēng)干燥機(jī)依次相連，熱風(fēng)干燥機(jī)的熱風(fēng)進(jìn)口與熱風(fēng)爐相連，熱風(fēng)干燥機(jī)的出風(fēng)口通過風(fēng)機(jī)與水洗除塵塔的進(jìn)風(fēng)口相連，冷風(fēng)干燥機(jī)的出風(fēng)口與冷風(fēng)風(fēng)機(jī)相連，在熱風(fēng)干燥機(jī)和冷風(fēng)干燥機(jī)的進(jìn)料斗內(nèi)均設(shè)有閉風(fēng)式卸料葉輪。

本發(fā)明適用于上述污泥脫水干化制備垃圾衍生燃料的系統(tǒng)的工藝，包括以下步驟：1）脫水：將污泥脫水至水含量55%以下；2）配比送料：將按預(yù)設(shè)配比比例的脫水污泥和秸稈粉送至混料皮帶輸送機(jī)；3）混合：將脫水污泥和秸稈粉送至混合機(jī)內(nèi)混合，含水量低于35%；4）擠壓造粒：將混合料進(jìn)行擠壓、造粒，在此過程中同時(shí)物料被升溫，實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)；顆粒粒徑小于8毫米；5）熱風(fēng)干燥：將顆粒物料送入熱風(fēng)干燥機(jī)內(nèi)，啟動(dòng)熱風(fēng)爐和風(fēng)機(jī)，顆粒物料與熱風(fēng)進(jìn)行逆流干燥，熱風(fēng)溫度為90-110℃，顆粒物料含水量降至20%以下，從熱風(fēng)干燥機(jī)排出；換熱后的熱風(fēng)至水洗除塵塔被清洗后排放；6）冷風(fēng)干燥：將顆粒物料送入冷風(fēng)干燥機(jī)內(nèi)，啟動(dòng)冷風(fēng)風(fēng)機(jī)，顆粒物料與冷風(fēng)進(jìn)行逆流干燥，含水量降至13%以下，從冷風(fēng)干燥機(jī)排出，完成衍生燃料的制備。

本發(fā)明先通過污泥脫水機(jī)將通常含有80%水分的污泥脫水至55%以下，再與秸稈粉混合后，既可提高熱值，有進(jìn)一步降低水分；在擠壓造粒過程中，物料被擠壓，承受高壓、同時(shí)被自然地升溫，其中生物質(zhì)的柔韌性得到提高，其內(nèi)部的結(jié)合水和焦油之類的活性有機(jī)物被擠壓出來，實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)，成為天然的粘合劑，無需再添加粘合劑，物料被推出造粒孔板即完成造粒成型，處理效率高；顆粒粒徑小于8毫米利于后續(xù)的干燥；再通過兩級(jí)熱風(fēng)、冷風(fēng)逆流干燥后，使得含水量滿足用于氣化系統(tǒng)制氣發(fā)電或作為鍋爐燃料，使污泥中的生物質(zhì)成分得到高效利用，提高了資源的利用率，無廢渣排放，并獲得高熱值衍生燃料；起主要干燥作用的熱風(fēng)換熱后被抽至水洗除塵塔被清洗后排放，保護(hù)了環(huán)境，無廢氣排放；

作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述冷風(fēng)干燥機(jī)的出風(fēng)口通過風(fēng)機(jī)與旋風(fēng)除塵器相連；相應(yīng)的，將冷風(fēng)干燥機(jī)出風(fēng)口出來的冷風(fēng)抽至旋風(fēng)除塵器除塵后排放；可對(duì)冷風(fēng)進(jìn)行凈化、除塵后排放，完全無廢氣排放；

作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還設(shè)有顆粒粉碎機(jī)，顆粒粉碎機(jī)的出料口與返料電子皮帶秤相連，返料電子皮帶秤與所述混料皮帶輸送機(jī)相連，顆粒粉碎機(jī)的出料口通過風(fēng)管和風(fēng)機(jī)與水洗除塵塔的進(jìn)風(fēng)口相連；相應(yīng)的，將制備好的衍生燃料由顆粒粉碎機(jī)破碎后、再經(jīng)返料電子皮帶秤送至混料皮帶輸送機(jī)上，實(shí)現(xiàn)與脫水污泥和秸稈粉按預(yù)設(shè)比例的配比，再進(jìn)入后續(xù)工序；可提高在秸稈粉來料不足的情況下衍生燃料的熱值；

作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，秸稈電子皮帶秤、混合機(jī)、擠壓造粒機(jī)、熱風(fēng)干燥機(jī)及冷風(fēng)干燥機(jī)通過皮帶輸送機(jī)或提升機(jī)相連；可根據(jù)工況選擇輸送設(shè)備；

作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，混合機(jī)與擠壓造粒機(jī)通過皮帶輸送機(jī)相連，在皮帶輸送機(jī)上設(shè)有磁選機(jī)；相應(yīng)的，混合料在進(jìn)入擠壓造粒機(jī)之前通過磁選機(jī)分離出其中的鐵質(zhì)雜質(zhì)；既提高物料熱值，又保護(hù)擠壓造粒設(shè)備；

綜上所述，本發(fā)明能使污泥中的生物質(zhì)成分得到高效利用，提高了資源的利用率，并獲得高熱值衍生燃料，同時(shí)制備工藝全過程無廢渣、廢氣排放，保護(hù)了環(huán)境，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明污泥脫水干化制備垃圾衍生燃料的系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2為圖1中擠壓造粒機(jī)的主視圖。

圖3為圖2的A-A剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的污泥脫水干化制備垃圾衍生燃料的系統(tǒng)，包括污泥脫水機(jī)1、通過電子螺旋秤2與污泥脫水機(jī)1相連的混料皮帶輸送機(jī)3、與混料皮帶輸送機(jī)3相連的秸稈電子皮帶秤4、通過返料電子皮帶秤5與混料皮帶輸送機(jī)3相連的顆粒粉碎機(jī)6，混料皮帶輸送機(jī)3、混合機(jī)7、擠壓造粒機(jī)8通過兩皮帶輸送機(jī)9、10依次相連，在皮帶輸送機(jī)10上設(shè)有磁選機(jī)11；擠壓造粒機(jī)8、熱風(fēng)干燥機(jī)12、冷風(fēng)干燥機(jī)13通過兩提升機(jī)依次相連，熱風(fēng)干燥機(jī)12的熱風(fēng)進(jìn)口與熱風(fēng)爐14相連，熱風(fēng)干燥機(jī)12的出風(fēng)口通過風(fēng)機(jī)與水洗除塵塔15的進(jìn)風(fēng)口相連，冷風(fēng)干燥機(jī)13的出風(fēng)口通過冷風(fēng)風(fēng)機(jī)與旋風(fēng)除塵器16相連，在熱風(fēng)干燥機(jī)12和冷風(fēng)干燥機(jī)13的進(jìn)料斗內(nèi)均設(shè)有閉風(fēng)式卸料葉輪17；顆粒粉碎機(jī)6的出料口通過風(fēng)管和風(fēng)機(jī)與水洗除塵塔15的進(jìn)風(fēng)口相連；

擠壓造粒機(jī)如圖2、圖3所示，包括電機(jī)18、機(jī)殼19、通過作為傳動(dòng)裝置的皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)20、減速器21和聯(lián)軸器22與電機(jī)18相連的傳動(dòng)軸23、設(shè)于機(jī)殼19內(nèi)并與傳動(dòng)軸23相聯(lián)的主軸24，在機(jī)殼19的前端設(shè)有進(jìn)口，機(jī)殼19的末端設(shè)有逐漸收縮的錐段26，主軸24上固設(shè)有螺旋葉片27，位于錐段26內(nèi)的螺旋葉片其螺距逐漸減小，在錐段25后方設(shè)有孔板28，孔板28上設(shè)有數(shù)個(gè)成型孔29；

本發(fā)明適用于上述污泥脫水干化制備垃圾衍生燃料的系統(tǒng)的工藝，包括以下步驟：1）脫水：通過污泥脫水機(jī)1對(duì)污泥進(jìn)行擠壓脫水，將污泥脫水至水含量55%以下；2）配比送料：通過電子螺旋秤2和秸稈電子皮帶秤4進(jìn)行稱重、送料，將按預(yù)設(shè)配比比例的脫水污泥和秸稈粉送至混料皮帶輸送機(jī)3上，秸稈粉占脫水污泥重量的30%-40%；3）混合：通過混料皮帶輸送機(jī)3、皮帶輸送機(jī)9將脫水污泥和秸稈粉送至混合機(jī)7內(nèi)混合，達(dá)到含水量低于35%；4）擠壓造粒：通過皮帶輸送機(jī)10、磁選機(jī)11去除鐵質(zhì)雜質(zhì)后，將混合料送入擠壓造粒機(jī)8內(nèi)，通過螺旋葉片27進(jìn)行螺旋式的攪拌、輸送，在機(jī)殼錐段26被加壓擠壓、被壓入孔板28的成型孔29進(jìn)行造粒，物料間相互摩擦搓揉粉碎，物料的粒度和柔韌性得到提高，在此過程中物料同時(shí)被自然地升溫，實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)；通過成型孔29的孔徑控制顆粒粒徑小于8毫米；5）熱風(fēng)干燥：通過提升機(jī)將顆粒物料送入熱風(fēng)干燥機(jī)12內(nèi)，啟動(dòng)熱風(fēng)爐14和風(fēng)機(jī)，顆粒物料與熱風(fēng)進(jìn)行逆流干燥，熱風(fēng)溫度為90-110℃，顆粒物料含水量降至20%以下，從熱風(fēng)干燥機(jī)12排出；換熱后的熱風(fēng)至水洗除塵塔15被清洗后排放；6）冷風(fēng)干燥：通過提升機(jī)將顆粒物料送入冷風(fēng)干燥機(jī)13內(nèi)，啟動(dòng)冷風(fēng)風(fēng)機(jī)，顆粒物料與30-50℃的冷風(fēng)進(jìn)行逆流干燥，含水量降至13%以下，從冷風(fēng)干燥機(jī)13排出，完成衍生顆粒燃料的制備；如發(fā)生秸稈粉供應(yīng)不足的情況，可將制備好的衍生顆粒燃料由顆粒粉碎機(jī)6破碎后、再經(jīng)返料電子皮帶秤5送至混料皮帶輸送機(jī)3上，實(shí)現(xiàn)與脫水污泥和秸稈粉按預(yù)設(shè)比例的配比，再進(jìn)入后續(xù)工序制備衍生顆粒燃料；通過風(fēng)機(jī)可防止粉碎時(shí)的粉塵泄漏；

本發(fā)明先通過污泥脫水機(jī)將通常含有80%水分的污泥脫水至55%以下，再與秸稈粉按預(yù)設(shè)配比比例準(zhǔn)確混合后，既可提高熱值，又進(jìn)一步降低水分；在擠壓造粒過程中，物料被擠壓，承受高壓、同時(shí)被自然地升溫，其中生物質(zhì)的粒度和柔韌性得到提高，其內(nèi)部的結(jié)合水和焦油之類的活性有機(jī)物被擠壓出來，實(shí)現(xiàn)調(diào)質(zhì)，成為天然的粘合劑，無需再添加粘合劑，物料被推出造?？装?9即完成造粒成型，處理效率高；顆粒粒徑小于8毫米利于后續(xù)的干燥；再通過兩級(jí)熱風(fēng)、冷風(fēng)逆流干燥后，使得含水量滿足用于氣化系統(tǒng)制氣發(fā)電或作為鍋爐燃料，使污泥中的生物質(zhì)成分得到高效利用，提高了資源的利用率，無廢渣排放，并獲得高熱值衍生燃料；起干燥作用的熱風(fēng)和冷風(fēng)換熱后被抽至水洗除塵塔15被清洗或旋風(fēng)除塵器16除塵后排放，保護(hù)了環(huán)境，無廢氣排放；熱風(fēng)干燥機(jī)12和冷風(fēng)干燥機(jī)13的進(jìn)料斗內(nèi)的閉風(fēng)式卸料葉輪17可防止進(jìn)料時(shí)發(fā)生漏風(fēng)，保證干燥效果。