本实用新型涉及一种污泥处理技术，特别是公开一种污泥干化与焚烧系统，适用于城市污水处理厂活性污泥的处理。

　　一般城市污水处理厂的活性污泥，干基污泥状态有机物含量最高可达80％。污泥中有机物成分复杂，含有大量的蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素、矿物油、洗涤剂、腐植质、细菌及代谢产物，各种含氮、含硫物质、挥发性异臭物、寄生虫和致病微生物等。挥发性异臭物主要为有机硫和有机氮等物质。

　　未来10年是我国污水处理市场的黄金时代，将建成上千座污水处理厂，每座污水处理厂每天要排放含水率超过80％以上的剩余污泥数百乃至上万吨，这些数量巨大的污泥将成为未来急需处理的难题。全国城镇污水处理厂生产干污泥约180万吨/年(含水80％污泥900万吨)；预计未来五年内，每年将产生干污泥540万吨(含水80％污泥2700万吨)。国家环保总局发布的GB18918-2002《城市污水处理厂污染物排放标准》于2003年7月1日开始实施，特别增加了污泥控制标准的内容。

　　随着污水处理率的提高，污泥产量也不断增加，污泥的处理处置问题愈加突出。干净的水经使用后因其中含有有机物、重金属、病毒、细菌等对人类和自然界会造成危害而称为污水。污水的净化处理一定意义上讲是部分地把这些污染物分离转移至污泥中。相对于污水，污泥的污染成分近似而浓度则要高得多，在实际中表现为(1)臭味大众多易腐化的有机物在污泥的处理、运输、储存中发出各种恶臭的气味而影响环境；(2)危险性高污泥中含有大量的病毒、细菌、原生动物及高浓度的锌、铜、铬、铅、镉等重金属、有毒的有机合成物等，对水资源和人体健康都是一种潜在的危险。

　　污泥处理就是要对污泥进行深度无害化处理，彻底解决污泥对环境的污染及对人类的危害，通常有以下几大任务(1)减少污泥体积a)在水处理工艺中采用生物或化学的方法直接减少污泥的产生，避免和减少污泥的产生；b)在污泥处理系统中提高污泥的含固率；(2)污泥性质稳定去除污泥中易腐化变质的有机物；

　　(3)污泥无害化去除污泥中对人体或自然界有危害的病毒、细菌、原生动物和重金属等；(4)污泥的资源化利用a)利用污泥中富含的N、P、K等回收有机肥料，改善土壤条件，促进作物生长b)利用污泥中大量有机物储藏的热量进行焚烧，回收热能。

　　污泥最终处置及要求如下(1)农业利用a)去除病原体，重金属等避免长期使用对人体及土地的副作用；b)具有施用期短、储存期长的特点，应使肥料易于运输、储存、操作，提高卫生条件；c)制定全面的施用标准，减少对环境的不良影响，消除用户的不信任；(2)填埋a)尽可能少的体积；b)防止二次污染；(3)建筑材料材料性质稳定、无毒害；(4)投海已禁止使用。

　　污泥干化焚烧的必要性污泥处理工艺的选择与污泥性质、最终污泥处置方式、地方行政法规的限制、经济性、处理规模、处理技术、现场条件等息息相关。

　　国内现有的基本是污泥浓缩和脱水技术，污泥经浓缩和脱水后，一般含水率只能降低到80％左右，而发达国家正逐步要求污泥的含水率降低到20％～30％。因此，高效、经济的污泥处理技术包括脱水、干燥和焚烧技术将有巨大的市场。目前只做的浓缩、机械脱水并不能减少污染，也不能满足卫生需要，因此不能满足污泥处置的要求。进行污泥干燥或焚烧是污泥处理发展的必然选择。

　　本实用新型的目的是公开一种污泥干化与焚烧工艺及其系统装置，污泥处理后实现如下要求(1)污染去除的要求浓缩、脱水不能去除污染物，干燥或焚烧是彻底去除污染负荷的有效途径；(2)地方法规的要求有些国家或地方禁止没有深度处理的污泥进行处置；(3)最终污泥处置的要求污泥农业回用、污泥填埋、建筑材料的使用都要求污泥无毒、满足卫生要求；(4)经济性的要求深度处理后的污泥，其体积很小，减少运输、储存费用，同时减少填埋的费用，而且还能热能利用；(5)工艺发展的保证污泥干燥和焚烧技术的发展成熟减少了投资和运行费用，提高了处理效率。

　　本实用新型是这样实现的一种污泥干化与焚烧系统，包括湿污泥料仓、计量斗、污泥混合器、污泥干燥机、粒状分离器、冷却器、干化产品贮仓、焚烧炉、烟气净化装置，其特征在于系统装置组成一个自动化控制系统，该自控系统应用集散控制系统控制，自控系统包括依次连接的以污泥干燥机主体的污泥干化系统、导热油循环系统、焚烧炉主体的流化床污泥焚烧炉系统、气体净化装置主体的烟气净化系统，其中导热油循环系统中导热油站输出冷态导热油，冷态导热油通向流化床焚烧炉系统中污泥焚烧高温烟气的余热锅炉，加热后的导热油通向污泥干燥干化系统中的污泥干燥机。所述污泥干化系统中污泥干燥机采用德国安德里茨流化床系统有限公司生产的FTW700型污泥干燥机。所述的焚烧炉采用无锡华光锅炉设备有限公司生产的YGL-2200H型污泥焚烧炉。所述的烟气净化系统中设置一台半干法脱硫反应器。所述自动控制的集散控制系统采用澳大利亚CIT公司MOX及德国西门子公司SIMATIC S7-400的DCS控制系统。

　　本实用新型的有益效果是(1)污泥经干化焚烧后减量化明显，减容量达90％以上，可节约大量的填埋场地；(2)本系统由于采用了两级脱硫技术，即除了在烟气净化系统中选用了半干法脱硫装置外，在流化床焚烧炉内喷入石灰，使其在焚烧过程中除去部分SO2，焚烧炉内的脱硫率可达75％，总脱硫效率满足国家环保法规要求，因此对环境不造成二次污染。

　　污泥焚烧产生的余热用于加热导热油，而污泥干燥所必须的能量，采用导热油作为热媒介质用来实现污泥的干化，使资源得到充分利用。

　　附图1是本实用新型污泥干化和焚烧工艺流程框图；附图2是烟气净化处理工艺流程框图；附图3是DCS系统结构示意图。

　　根据附图，本实用新型采用流化床污泥干燥机为德国安德里茨流化床系统有限公司生产的FTW700型污泥干燥机，该机从底部到顶部基本上由三部分组成——风箱，在干燥机的最下面，用于将循环气体分送到流化床装置的不同区域，其底部装有一块特殊的气体分布板，用来分送惰性流化气体。该板具有设计坚固的优点，其压降可以调节，这对把适量的气流导向整个干燥机是十分重要的。

　　——中间段该段装有热交换器，组成热交换器组，这些热交换器将导热油的热量传递给污泥，进行干燥并最终形成干的颗粒(在流态化状态下，污泥分布在热交换器周围)。

　　——抽吸罩，用来使流化的干颗粒脱离循环气体，而循环气体带着污泥细粒和蒸发的水分离开干燥机。

　　泵通过加料口把污泥打进干燥机进料口，这些污泥被装在每个加料口的破碎装置打碎。

　　流态化床层的特性保证了连续一致的温度和干燥特性。由于流化床内依靠其自身的热容量，滞留时间长和产品数量大，因此，即使供料的质量或水分有些波动，也能确保干燥均匀。用循环的气体流将污泥细粒和灰尘带出流化层，这样，无尘的污泥颗粒采用旋转气锁阀通过正常排放离开干燥机。

　　鼓泡流化床污泥焚烧炉的炉膛由密相焚烧区和稀相焚烧区组成。流化速度一般控制在0.6～2.0m/s之间，密相区高度一般控制在0.8～1.2m之间，以保证污泥完全燃烧所需的炉内停留时间和密相区内床料和流化介质的充分接触及稳定流化等。稀相区高度的选取则主要取决于扬析颗粒的夹带分离高度TDH、烟气的炉内停留时间和受热面的布置等。

　　循环流化床的流化速度一般在3.6～6.0m/s之间，约为鼓泡床的2～10倍。在此流化速度下，烟气夹带大量的细颗粒飞离炉膛，进入气固分离装置。分离下来的固体颗粒经物料回送装置送入炉膛下部，形成物料的循环。该运行方式保证了污泥和脱硫剂等固体物料在炉膛内有充分的停留时间，使污泥的燃尽率和脱硫剂的利用率有较大的提高。

　　循环流化床及鼓泡流化床污泥焚烧炉因其卓越的性能在国外污泥处理行业中得到了广泛的应用。经充分调研及论证，针对石洞口污水处理厂的实际情况，本方案的技术路线确定采用鼓泡流化床焚烧炉，焚烧炉采用无锡华光锅炉设备有限公司生产的YGL-2200H型污泥焚烧炉。

　　烟气净化系统由酸性气体的脱除和颗粒物捕集两大部分组成。本工艺采用半干法喷林塔和布袋除尘器组合系统。半干法脱酸是在烟气中喷入一定量的石灰浆，使之与烟气中酸性物质反应，并控制水分使达到“喷雾干燥”的反应过程。脱酸反应生成物基本上为干固态，不会出现废水及污泥。烟气中颗粒物捕集措施采用布袋除尘器。在进入布袋除尘器前，再向烟气中喷入一定量活性碳粉粒，吸附烟气中重金属和二恶英等有害物质，而后在布袋除尘器中有效捕集去除。

　　污泥干化焚烧处理系统主要由四大部分组成●污泥的干化系统将含水率为70％～80％的湿污泥送入污泥干化流化床装置内，利用导热油的热量蒸发掉水份，成为含水率为10％以内的干污泥。

　　●导热油循环系统该导热油循环系统将导热油送入流化床污泥焚烧炉进行加热后再送到湿污泥干化流化装置内，通过热交换，实现干化作用，同时包括对高温导热油超温后的冷却油装置。

　　●流化床污泥焚烧炉系统当干化系统生产出的干污泥存贮到一定量时，就启动焚烧炉，用焚烧干污泥获得的热量加热导热油，再将导热油送到湿污泥干化流化床装置内，实现干化作用。最终利用污泥本身的热量干化污泥。

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　　●烟气净化系统由于污泥焚烧产生的烟气含尘量高，直接进入带式除尘器除尘效果难以保证，设置一台半干法脱硫反应器，不仅脱硫也可收集一部分尘粒，减轻布袋除尘器的工作压力，而且使烟气排放达到国家标准。

　　本实用新型选用澳大利亚CIT公司及德国西门子公司开发的并已成熟运用在电站、化工、石化、冶金、环保、造纸等各个工业领域的DCS(MOX和SIMATIC S7-400DCS)系统作为控制系统，实现生产过程的监控。

　　权利要求1.一种污泥干化与焚烧系统，包括湿污泥料仓、计量斗、污泥混合器、污泥干燥机、粒状分离器、冷却器、干化产品贮仓、焚烧炉、烟气净化装置，其特征在于系统装置组成一个自动化控制系统，该自控系统应用集散控制系统控制，自控系统包括依次连接的以污泥干燥机主体的污泥干化系统、导热油循环系统、焚烧炉主体的流化床污泥焚烧炉系统、气体净化装置主体的烟气净化系统，其中导热油循环系统中导热油站输出冷态导热油，冷态导热油通向流化床焚烧炉系统中污泥焚烧高温烟气的余热锅炉，加热后的导热油通向污泥干燥干化系统中的污泥干燥机。

　　2.根据权利要求1所述的污泥干化与焚烧系统，其特征在于所述污泥干化系统中污泥干燥机采用德国安德里茨流化床系统有限公司生产的FTW700型污泥干燥机。

　　3.根据权利要求1所述的污泥干化与焚烧系统，其特征在于所述的焚烧炉采用无锡华光锅炉设备有限公司生产的YGL-2200H型污泥焚烧炉。

　　4.根据权利要求1或2或3所述的污泥干化与焚烧系统，其特征在于所述的烟气净化系统中设置一台半干法脱硫反应器。

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　　5.根据权利要求4所述的污泥干化与焚烧系统，其特征在于所述自动控制的集散控制系统采用澳大利亚CIT公司MOX及德国西门子公司SIMATIC S7-400的DCS控制系统。

　　专利摘要本实用新型为一种污泥干化与焚烧系统，包括湿污泥料仓、计量斗、污泥混合器、污泥干燥机、粒状分离器、冷却器、干化产品贮仓、焚烧炉、烟气净化装置，其特征在于系统装置组成一个自动化控制系统，应用集散控制系统控制，自控系统中分为污泥干化系统、导热油循环系统、流化床污泥焚烧炉系统、烟气净化系统，其中导热油循环系统中导热油利用流化床焚烧炉系统中污泥焚烧高温烟气加热，加热后导热油通向污泥干燥干化系统中的污泥干燥机干燥湿污泥。本实用新型的优点是在本系统中采用导热油作为热媒介质，将干污泥焚烧产生热量用来加热导热油，使资源得到充分循环利用；污泥经干化焚烧后减容量达 90％以上；采用两级脱硫技术，焚烧炉内的脱硫率可达75％，总脱硫效率满足国家环保法规要求；最终实现了污泥的资源化、减量化和无害化。

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