一種污泥制氣發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種污泥制氣發電系統。
【背景技術】
[0002] 為了保護我們有限的水資源，創造優良的生存環境，生活污水和工業廢水必須經 過污水處理廠的處理，達到國家污水排放標準后才能排放，是否擁有城市污水處理系統，這 已成為一個現代城市文明的標志，也是城市生態環境建設必不可少的環境工程措施；城市 污水處理系統包括污水處理和污泥處理兩部分，近年來，通過引進國外先進技術和技術改 造，我國的水處理技術水平有了很大的提高，各種類型的污水都能得到有效地控制，然而， 由于國際上沒有一種有效的污泥處理技術可以借鑒，我國對污水處理過程中產生的污泥處 理技術，遠遠地落后于城市污水處理技術的發展；各種水處理技術在使污水得到凈化的過 程中，將污水中絕大部分污染物轉移到污泥中，這使得城市污水處理廠產生的污泥具有數 量大，且富集高濃度的有毒有害污染物的特點。
[0003]目前，我國對城市污水處理廠污泥主要采取臨時堆埋的處置方法，不僅花費大量 的資金和占用大量的土地資源，而且給生態環境造成嚴重的二次污染，特別是污泥中的污 水下滲，給地下水資源帶來的危害更是無法估計，而事實上城市周圍不可能有適合堆放這 類污泥的空間和地點，污泥臨時堆埋所產生的環境二次污染的危害，實際上抵消了污水處 理的環境效益；面對污泥引起的環境問題日趨尖銳和污泥危害日益加劇的現實，人們嘗試 利用污泥作為肥料，用于農業或綠化，但是，污泥中所含的各種重金屬限制了土壤對污泥利 用的適應性；研究表明，從廢水中去除lmg/L的重金屬，就會在污泥中積累10000mg/L的重 金屬，它們會在土壤中富集，并通過作物的吸收進入食物鏈，最終危害到人體的健康，即使 有些污泥來自城市生活污水，重金屬含量雖然較低，但污泥中所含的病原體和持久性有機 污染物，以及污水處理過程中添加的各種藥劑，都會給環境帶來潛在的危害。
[0004] 參考國外污泥焚燒的實踐，有的地方試圖通過焚燒來達到污泥減量的目的，但是 污泥焚燒設備投資額高，能源消耗量大，運行費用昂貴，污泥焚燒的費用在400元/噸以上， 加上污泥在焚燒時，會給大氣環境帶來污染和焚燒后的殘渣仍需處置等原因，根據我國的 國情，污泥焚燒處理在經濟上難以承受，在技術上還不完善。
[0005] 城市污泥的化學組成是基本保持穩定的，其中氮和磷的含量較高，污泥中含有較 高的有機物質；污泥中有機質含量高，它的熱值也高，通過測定表明，城市污水處理廠污泥 的有機物質約占70 %~80 %，其熱值約14MJ/kg相當于褐煤的熱值；如果能將污泥中的熱 能開發利用起來，不僅能夠使城市污泥處理廠得到徹底安全地處理，而且能夠使污泥所具 有的熱能成為有價值的資源。

【發明內容】

[0006] 針對上述情況，本實用新型目的在于提供一種污泥制氣發電系統，它利用燃氣發 電機組排放的尾氣余熱對污泥干化處理，再將干燥后的污泥破碎、擠壓成型，進入煤氣發生 爐與氣化劑發生反應制取煤氣，通過熱回收、洗滌、貯存、凈化后的煤氣輸送入燃氣發電機 發電，從而對城市污水處理廠的污泥實現無害化、穩定化、減量化和資源化處理的最終目 標，并能取得較好的經濟效益。
[0007] 為實現上述任務，一種污泥制氣發電系統，它包括干燥裝置、破碎機、成型機、煤氣 發生爐、凈化裝置和燃氣發電機；所述干燥裝置、破碎機和成型機依次連接用于對污泥先后 進行干燥、破碎和成型；所述煤氣發生爐連接在成型機下游用于產生煤氣，其爐頂或爐體上 部設置有用于輸入成型污泥的入料口，爐底或爐體下部設置有用于輸入氣化劑的進氣口； 所述凈化裝置和燃氣發電機連接在煤氣發生爐下游分別用于凈化煤氣發生爐中產生的煤 氣和利用凈化后的煤氣為原料發電。
[0008] 為實現本實用新型效果優化，其進一步的措施：所述煤氣發生爐和凈化裝置之間 設有用于對煤氣進行降溫的降溫裝置。
[0009] 所述燃氣發電機與干燥裝置之間連接有用于輸送高溫尾氣的管道，所述高溫尾氣 與污泥接觸對污泥進行干燥。
[0010] 所述燃氣發電機至干燥裝置的尾氣輸送管道下游依次設有尾氣洗滌器和脫硫塔， 所述尾氣洗滌器和脫硫塔分別用于對尾氣進行清洗除塵和脫硫脫氮。
[0011] 本實用新型提供一種污泥制氣發電系統，它包括干燥裝置、破碎機、成型機、煤氣 發生爐、凈化裝置和燃氣發電機；所述干燥裝置、破碎機和成型機依次連接用于對污泥先后 進行干燥、破碎和成型；所述煤氣發生爐連接在成型機下游用于產生煤氣，其爐頂或爐體上 部設置有用于輸入成型污泥的入料口，爐底或爐體下部設置有用于輸入氣化劑的進氣口； 所述凈化裝置和燃氣發電機連接在煤氣發生爐下游分別用于凈化煤氣發生爐中產生的煤 氣和利用凈化后的煤氣為原料發電的技術方案；它利用燃氣發電機組排放的尾氣余熱對污 泥干化處理，再將干燥后的污泥破碎、擠壓、成型，進入煤氣發生爐與富氧空氣發生反應制 取煤氣，煤氣通過熱回收、洗滌、貯存、凈化后經燃氣發電機組發電，從而對城市污水處理廠 的污泥實現無害化、穩定化、減量化和資源化處理的最終目標，并能取得較好的經濟效益。
[0012] 本實用新型相比現有技術所產生的有益效果：
[0013] I、本實用新型采用煤氣燃燒的熱能轉化為電能，并對燃燒后的尾氣進行降溫、洗 滌及脫硫脫氮處理，保證達標排放，符合發展循環經濟的政策要求；
[0014] II、本實用新型采用燃氣發電機組尾氣余熱干化污泥，降低了污泥的含水率，為實 現污泥發電創造了條件，開辟了一條廢物循環利用的有效途徑，既能產生顯著的社會和環 境效益，又能獲得明顯的經濟效益；
[0015] III、本實用新型采用對煤氣發電前進行脫除二氧化碳及硫化氫，增加了單位體積 煤氣熱值，提高了燃氣溫度，從而提高了燃氣發電機的效率，滿足燃氣發電機對燃料的要 求；
[0016] IV、本實用新型采用方形顆粒邊長為25mm~40mm，或圓柱形顆粒直徑為25mm~ 40mm且高為25mm~40mm，或球形顆粒當量直徑為55mm~80mm的成型燃料，能使每公斤燃 料生產煤氣的產量提高30% ;
[0017] V、本實用新型采用生產過熱蒸汽的軟水中Ca2+和Mg2+離子的當量之和彡100mg/ L，能有效防止煤氣發生爐產生鍋垢，提高了設備的使用壽命及煤氣的生產效率；
[0018] VI、本實用新型利用燃氣發電機組排放的尾氣余熱對污泥干化處理，再將干燥后 的污泥破碎、擠壓、成型，進入煤氣發生爐與氣化劑發生反應制取煤氣，煤氣通過熱回收、洗 滌、貯存、凈化后經燃氣發電機組發電，從而對城市污水處理廠的污泥實現無害化、穩定化、 減量化和資源化處理的最終目標，并能取得較好的社會、環境及經濟效益。
[0019] 本實用新型廣泛適用于各種城市污泥及垃圾的處理。
[0020] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
【附圖說明】
[0021] 構成本申請一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示 意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。
[0022] 圖1為本實用新型的工作流程圖。
[0023] 圖2為本實用新型的連接結構示意圖。
[0024] 圖3為本實用新型中尾氣洗滌器與脫硫塔的連接結構示意圖。
[0025] 圖中：1-干燥裝置，2-破碎機，3-成型機，4-煤氣發生爐，5-降溫裝置，6-凈化裝 置，7-燃氣發電機，8-尾氣洗滌器，9-脫硫塔。
【具體實施方式】
[0026] 如圖1所示，本實用新型的工作流程包括以下步驟：
[0027] 1)干燥：利用燃氣發電機尾氣余熱在干燥裝置1內對干化污泥進一步去除水分， 得到含水率10~35%的干燥污泥，其中有機質包括蛋白質、腐植酸和碳水化合物等含量大 于50%，低位熱值彡8500KJ/Kg，其低位熱值測量法執行標準GB/T12206 ;
[0028] 2)破碎：將干燥后的污泥經破碎機2進行碾壓、破碎加工；
[0029] 3)成型：將破碎的干燥污泥利用成型機3擠壓成型，得到方形顆粒邊長為5mm~ 50mm，或圓柱形顆粒直徑為5mm~50mm且高為5mm~50mm，或球形顆粒當量直徑為5mm~ 100mm;所述成型污泥優選尺寸為方形顆粒邊長25mm~40mm，或圓柱形顆粒直徑為25mm~ 40mm且高25mm~40mm，或球形顆粒當量直徑為55mm~80mm，