專利名稱：一種產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種流態(tài)污泥處理裝置，該裝置在處理流態(tài)污泥的同時，能夠產(chǎn)生清潔可燃氣體，屬于清潔能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
城市污泥是一種含有病原微生物、多種有機和無機污染物及重金屬的固液混合體，從污泥中檢測到的192種化合物中，有99種被確定為有害化合物，因此污泥是一類危害性極大的固體廢棄物，如果不加以徹底處理和控制，將會對環(huán)境造成嚴重的二次污染。目前污泥處置的過程，通常包括濃縮脫水減量過程一穩(wěn)定化過程一熱處理過程一最終處置過程，這些處置過程，以及各個過程中多種技術(shù)手段的結(jié)合，構(gòu)成了目前的污泥實 際處理工藝系統(tǒng)。一、污泥濃縮脫水污泥所含的水分可分為自由水和結(jié)合水，自由水是指不直接與污泥結(jié)合也不受污泥顆粒影響的那部分水，污泥中的大部分水以自由水形式存在，可以通過濃縮去除；結(jié)合水一般是指在_20°C不凍結(jié)的水，結(jié)合水可分為空隙水、毛細水和水合水，間隙水存在于絮體或有機體的空隙之間，條件變化是(如有絮體破壞時)可變成自由水，通過濃縮去除，污泥濃縮的方法可選擇重力濃縮、起浮濃縮、離心濃縮、帶式濃縮機濃縮和轉(zhuǎn)鼓機械濃縮。污泥濃縮脫水處理過程去除的對象，是自由水和部分空隙水，是減少污泥體積的有效方法。污泥機械脫水的目的是進一步提高污泥的含固率，主要將污泥顆粒間的毛細水和顆粒表面的吸附水分離出來，毛細水是指結(jié)合力大，結(jié)合緊的多層水分子，濃縮不能脫出這部分水，必須用機械脫水和熱處理去處；由于這部分水占污泥總含水量的10% 25%，因此經(jīng)過機械脫水后的污泥體積可以減少至原有體積的1/10，并使污泥的含固率提高至20% 30%，調(diào)質(zhì)后的污泥經(jīng)過機械脫水可以降至含水65%左右。從而有利于污泥的后續(xù)處理與處置。機械脫水方法常用的有壓濾脫水法、真空吸濾脫水法和離心脫水法。二、污泥穩(wěn)定化傳統(tǒng)工藝污泥通常含有50%以上的有機物，極易腐敗，并產(chǎn)生惡臭，因此需要進行穩(wěn)定化處理，目前常用的穩(wěn)定化處理工藝有厭氧消化、好氧消化、好氧堆肥、堿法穩(wěn)定和干化穩(wěn)定。消化和堆肥是利用生物反應(yīng)方式，使污泥中的有機組分轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的最終產(chǎn)物；堿法穩(wěn)定是通過添加化學藥劑來穩(wěn)定污泥，但堿法穩(wěn)定的污泥PH值會逐漸下降，微生物逐漸恢復活性，使污泥最終再度失去穩(wěn)定性；干化穩(wěn)定是通過高溫殺死微生物，低含水率也能使污泥穩(wěn)定。 I、污泥的消化過程可以減少污泥中病原菌和產(chǎn)生異味的含量。I)污泥的厭氧消化是在無氧條件下，依靠厭氧微生物使污泥中有機物分解的過程，在這個過程中，微生物將各種復雜的高分子有機物轉(zhuǎn)換為簡單的有機化合物及CO2,H2O, CH4和&3，目前此方法是國際上最為常用和經(jīng)濟的污泥生物處理方法；污泥厭氧消化實際工程中常采用四種工藝常規(guī)中溫厭氧消化；高負荷消化；兩級厭氧消化；中溫/高溫兩相消化。但是一般中溫消化不能使城市污水污泥達到A級污泥的微生物指標；高溫消化可以達到A級，但是高溫消化會明顯出現(xiàn)揮發(fā)性有機酸積累現(xiàn)象，破壞厭氧消化使運行過程不穩(wěn)定，而且高溫操作費用較高，兩相結(jié)合的優(yōu)越性需要取決于系統(tǒng)的有機負荷率；厭氧消化的上清液中富含COD，BOD, SS及氨，還有浮渣和粗砂、礦物沉淀等都會造成后期處置困難，同時存在氣體爆炸的安全問題。2)污泥好氧消化是基于微生物的內(nèi)源呼吸原理，在不投加其他底物的條件下，對污泥進行較長時間的曝氣，使污泥中的微生物處于內(nèi)源呼吸階段進行自身氧化，以此獲取能量；在耗氧消化中細胞物質(zhì)中可生物降解的組分被逐漸氧化或分解為二氧化碳、水、氨氮、硝態(tài)氮等小分子產(chǎn)物。常見的污泥好氧消化工藝有四種傳統(tǒng)污泥好氧消化工藝；厭氧/好氧污泥消化工藝；污泥高溫好氧消化工藝；高溫好氧/中溫厭氧消化工藝。但是好氧消化供氧需要動力，運行費用較高；揮發(fā)性固體的去除率低，尤其低溫時會嚴重影響運行效果；經(jīng)高溫/中溫好氧消化處理后的污泥較難用機械方法脫水；不會產(chǎn)生有價值可再次利用的甲烷等產(chǎn)物。2、堆肥技術(shù)是利用污泥中的微生物進行發(fā)酵的過程，在污泥中加入一定比例的膨松劑和調(diào)理劑，利用微生物在潮濕環(huán)境下對多種有機物進行氧化分解并轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性較高的類腐殖質(zhì)，同時會殺死大部分病原菌和寄生蟲(卵)。雖然堆肥既節(jié)約能源，又有效合理地利用資源，但是污泥中不同程度地含有金屬物質(zhì)，雖然有些金屬物質(zhì)是農(nóng)作物生長必需的成分，但是超出農(nóng)作物需求指標，便視為不可利用的肥料；而且需要大量的土地面積，處理的完整性和全面性要求直接關(guān)系到投資成本。三、污泥熱處理傳統(tǒng)工藝污泥因含有豐富有機物而具有較高的熱值，但是大量水分存在時污泥的熱值不但得不到利用，還需要大量補充燃料，污泥的熱值要作為資源利用，進一步降低含水率是必須的首要條件；水合水是存在于污泥顆粒內(nèi)部的水，只有通過熱處理方法，打破化學鍵才能使這部分水徹底去除，例如干化可使污泥的含水率從65%降至10%，同時還能降低污泥中污染物的危險性。污泥的熱處理方法目前常用的工藝有干化、焚燒、濕式氧化及與煤混燒發(fā)電。I、干化是指利用熱源提供的低于絕干污泥燃點的熱量，使污泥中的水分蒸發(fā)。根據(jù)熱源傳遞給污泥的方式，污泥干化過程可分為接觸式干化和對流式；接觸式干化過程存在一個固定不變的基礎(chǔ)面，熱量通過這個接觸面和導熱介質(zhì)傳給污泥，使污泥的水分蒸發(fā)；對流式干化過程式通過導熱介質(zhì)，如熱風、煙氣直接與污泥顆粒接觸，將從污泥中釋放的水蒸氣帶走。直接加熱干化熱利用效率高，但是極易結(jié)塊，表面堅硬難以粉碎，里面卻仍是稀泥，這為污泥的進一步干化和滅菌帶來極大困難，需采用干料返混工藝，同時因為需要的空氣量大，廢氣處理要求較高，需采用氣體循環(huán)回用的設(shè)計，熱風經(jīng)除塵、冷凝、水洗后85%返回轉(zhuǎn)鼓，15%經(jīng)過熱氧化除臭后排放；[0024]間接加熱干化則熱利用效率相對較低、需要單獨的熱媒系統(tǒng)，維護工作量大，但氣體的處理量小。根據(jù)干化需要熱量提供的來源不同，可以分為獨立熱源和煙氣余熱；獨立熱源是通過能源燃燒專門為污泥干化提供的熱源，能源可以來自燃煤、沼氣、燃油、天然氣等，產(chǎn)生熱量的焚燒設(shè)備根據(jù)利用的不同能源特點要進行特別設(shè)計；利用煙氣余熱干化污泥，是將熱電廠鍋爐排放的煙氣或水泥窯排放的煙氣通過引風機設(shè)備送入特制的污泥干化成料裝置中，在煙氣余污泥直接接觸過程中，煙氣余熱加熱污泥，但是必須具備可以被利用的煙氣余熱資源。2、濕式氧化法是將污泥置于密閉反應(yīng)器中，在高溫高壓條件下通入空氣或氧氣或氧化劑，按浸沒燃燒原理使污泥中的有機物氧化分解，將有機物轉(zhuǎn)化為無機物的過程。在濕式氧化過程中污水污泥結(jié)構(gòu)和成分被改變，脫水性能大大提高，并可使污泥中80% 90%的有機物被氧化；雖然濕式氧化可以使難降解的有機物被氧化，達到完全殺菌的目的，殘渣僅為原污泥的1%以下。但是濕式氧化法的氧化設(shè)備需要采用耐壓不銹鋼制造，價格昂貴；高壓泵和空壓機電耗大、噪聲大；熱交換器和反應(yīng)塔必須經(jīng)常除垢一酸洗；反應(yīng)物料在高 壓氧化過程中產(chǎn)生有機酸和無機酸，對器壁有腐蝕作用，所以濕式氧化法的實際應(yīng)用很受局限。3、污泥焚燒是目前常見的污泥處置方法，污泥焚燒的原理是經(jīng)脫水處理和干化后的污泥，在一定溫度、氣相充分有氧的條件下，使污泥中的有機質(zhì)發(fā)生燃燒反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)果使有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為co2、h2o、no2等相關(guān)的氣相物質(zhì)，反應(yīng)過程中釋放的熱量則維持反應(yīng)的溫度條件，使處理過程能持續(xù)進行，焚燒過程可以破壞全部有機質(zhì)，殺死一切病原菌，并最大限度減少污泥體積，焚燒的產(chǎn)物是灰渣和煙氣。污泥焚燒的煙氣中的常規(guī)污染物為懸浮顆粒物(TSP)、NO2, HCUSO2, CO等，微量毒害性的污染物包括重金屬(Hg、Ca、Zn及其化合物)和有機物(耐熱降解有機物和二堊英)，容易形成二次污染，因此污泥焚燒的工藝目標的三方面熱量自持、可燃物充分分解、衍生物(爐渣、煙氣)對環(huán)境無害的技術(shù)發(fā)展改進，是污泥焚燒工藝的技術(shù)關(guān)鍵。4、在火力發(fā)電廠內(nèi)焚燒污泥，目前與煤混燒的主流工藝有循環(huán)流化床工藝、旋風爐工藝和煤粉爐工藝。污泥與泥混燒存在的技術(shù)問題主要有1)重金屬問題例如毒性較強且能夠在生物中富集的重金屬汞由于在高溫下極易揮發(fā)，傳統(tǒng)的煙氣凈化裝置很難完全將其截留，因此污泥與煤混燒的環(huán)境風險較大，需要采取額外的煙氣控制措施；2)污泥中的氮含量高出普通煤很多，在高溫下，氮和氧形成NOx，會大氣造成嚴重污染；3)污泥中的硫含量比煤的含量要高，硫在燃料中是一種極為有害的物質(zhì)，燃燒后產(chǎn)生的SO2和SO3會危害人體健康并造成大氣污染，在加熱中會造成金屬氧化和脫碳，在鍋爐中能引起鍋爐換熱面腐蝕；4)此外污泥與煤混燒后的灰渣處置，無論用作水泥摻加料還是路面建材，都必須符合相關(guān)材料成分和力度的限制標準。四、污泥最終處置過程目前的最終處置方式有土地利用技術(shù)、建材利用技術(shù)、填埋處置技術(shù)。I、污泥的土地利用技術(shù)主要包括污泥農(nóng)用、污泥用于森林和園藝、廢棄礦場等場地改良等，雖然城市污水廠污泥含有豐富的有機物和一定量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，有利于低能耗增加土壤肥力，但是污泥中含有大量的病原菌、寄生蟲(卵)，以及多氯聯(lián)苯等難降解的物質(zhì)，特別是污泥中所含的重金屬，如鎘、鉛、鋅等限制了污泥土地利用的適用性，使農(nóng)田利用的可行性變得越來越小。土地利用的前提是污泥在土地利用前經(jīng)過高溫堆肥和生化處理后，重金屬含量不能超過土地利用的國家限制標準。2、污泥建材利用包含了利用污泥及其焚燒產(chǎn)物制造磚塊、水泥、陶粒、玻璃、生化纖維板等，但是污泥焚燒灰中也含有一些有毒有害的污染物，如重金屬、二噁英及放射性污染物和有機污染物等，建材利用過程中的高溫環(huán)境或應(yīng)用環(huán)境會使有害物質(zhì)游離到氣相或浸出，會對人類健康和環(huán)及國內(nèi)造成不利影響，同時在制作過程中污泥的使用量對建材的抗壓度、吸水性、使用壽命等產(chǎn)生影響。雖然污泥的建材利用是資源化的良好途徑，但是建材利用目前在銷售上存在劣勢，公眾在心理上較難接受，因此保證建材本身的產(chǎn)品質(zhì)量、建立相應(yīng)的管理法律法規(guī)制度和生產(chǎn)標準規(guī)范、政府在資金稅收市場等多方面的支持是建材利用的前提。3、污泥衛(wèi)生填埋主要存在以下四大問題一是填坑中含有各種有毒有害物，經(jīng)雨 水的侵蝕和滲漏作用污染地下水環(huán)境；二是適宜污泥填埋的場所越來越有限；三是污泥填埋場會產(chǎn)生甲烷氣體，如不采取適當?shù)拇胧瑫鸨ê腿紵?；四是衛(wèi)生填埋場會產(chǎn)生很難處理的剩濾液。如果因為經(jīng)濟條件等原因必須采用衛(wèi)生填埋時，在填埋前需經(jīng)過高溫堆肥和生化處理，并采取必要的防滲工程措施、防爆措施、剩濾液的收集和凈化措施，由于污泥衛(wèi)生填埋不能最終避免環(huán)境污染，目前各國家隊污泥陸地填埋處置都在加以限制和逐步禁止?？梢钥闯觯F(xiàn)有的污泥處理技術(shù)，其著眼點限于減少繼續(xù)危害，而沒有考慮對污泥本身的深層次利用。在當今社會城市化快速發(fā)展的今天，城市污泥的大量產(chǎn)生，迫使社會不得不關(guān)注城市污泥的新的利用處理技術(shù)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種流態(tài)污泥處理裝置，該裝置在處理流態(tài)污泥的同時，能夠產(chǎn)生清潔可燃氣體。本實用新型所述的流態(tài)污泥處理裝置，由污泥前處現(xiàn)單元、電弧流處理單元、氣體收集單元、污泥后處理單元構(gòu)成。所述污泥前處理單元通過管道連接到電弧流處理單元；所述污泥前處理單元將收集來的污泥進行濃縮/調(diào)配處理，經(jīng)過粉碎處理后，注入到所述電弧流處理單元；所述污泥前處理單元，包括通過管道依次連接的緩沖池、離心濃縮機和污泥粉碎機；或者包括通過管道依次連接的調(diào)配池和污泥粉碎機。這兩種連接組合方式，可根據(jù)實際應(yīng)用需要，單獨選用，或者同時選用。所述的收集來的污泥經(jīng)緩沖池處理后，輸入到所述離心濃縮機進行濃縮后，通過管道輸送到污泥粉碎機進行粉碎，然后通過管道輸送到電弧流處理單元?；蛘撸龅氖占瘉淼奈勰噍斎氲剿稣{(diào)配池進行調(diào)配后，通過管道輸送到污泥粉碎機進行粉碎，然后通過管道輸送到電弧流處理單元。所述電弧流處理單元分別通過管道連接到氣體收集單元和污泥后處理單元。所述電弧流處理單元通過高溫，將經(jīng)前處理的污泥進行滅菌、金屬鈍化和溶胞處理，將其中的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾囊簯B(tài)污泥，輸入到污泥后處理單元；同時對所述污泥的高溫處理過程伴隨產(chǎn)生可燃氣體，輸入到氣體收集單元；所述電弧流處理單元包括一個裝有液體的耐壓耐熱容器；該容器內(nèi)部設(shè)置有至少一對電極，且電極浸沒于輸入的液態(tài)混合衆(zhòng)液中；所述容器內(nèi)部設(shè)置有向電極輸送電流的機構(gòu)；所述容器內(nèi)部設(shè)置有維持和改變電極對之間距離的機構(gòu)。所述電弧流處理單元的容器內(nèi)部或外部設(shè)置有維持和改變電極對之間距離的機構(gòu)，該機構(gòu)可瞬間短接電極對，以啟動電弧；該機構(gòu)連接有電機，通過電機工作，實現(xiàn)維持和改變電極對之間的距離。所述電弧流處理單元包括一個監(jiān)測容器內(nèi)液位的液位計，以監(jiān)控設(shè)備的實時工作狀態(tài)。所述氣體收集單元，對電弧流處理單元產(chǎn)生的可燃氣體進行過濾干燥壓縮后，輸出或者儲存使用。所述氣體收集單元，包括通過管道依次連接的氣液分離器、一級儲氣罐、過濾器、二級儲氣罐、干燥機、壓縮機和氣瓶。所述電弧流處理單元產(chǎn)生并輸入的可燃氣體通過管道輸入到氣液分離器進行氣液分離后，儲存到一級儲氣罐，并在所儲存的可燃氣體達到第一預(yù)設(shè)值后通過過濾器過濾后輸出到二級儲氣罐儲存，待二級儲氣罐儲存的可燃氣體達到第二預(yù)設(shè)值后輸出到干燥機干燥，然后通過壓縮機進行壓縮后，輸出或者儲存到氣瓶使用。所述污泥后處理單元，對電弧流處理單元產(chǎn)生并輸入的易于生物降解的液態(tài)污泥，進行厭氧消化后，再進行干化熱處理，從而完成流態(tài)污泥的處理。所述污泥后處理單元，包括通過管道依次連接緩沖池、厭氧消化池、調(diào)和池、壓濾機、干化造粒機和儲料倉。所述電弧流處理單元產(chǎn)生并輸入的液態(tài)污泥經(jīng)管道輸入緩沖池，進行降溫處理；經(jīng)降溫后的液態(tài)污泥經(jīng)管道輸送到厭氧消化池進行厭氧消化處理，消化處理后的沼液經(jīng)壓濾機脫水后，再輸送到干化造粒機，經(jīng)干化造粒成為肥料顆粒，最后將肥料顆粒儲存到儲料倉，完成流態(tài)污泥處理。根據(jù)實際需要，在調(diào)和池與壓濾機之間，可增加一泵，如螺旋污泥泵，以使污泥輸送效果更好。在壓濾機與干化造粒機之間可增加一污泥螺旋輸送機，以提高污泥輸送效率。所述厭氧消化產(chǎn)生沼氣，可用于沼氣發(fā)電和城市燃氣管網(wǎng)；發(fā)電產(chǎn)生的熱量，可經(jīng)熱交換裝置后，用于后續(xù)的干化造粒。本實用新型所述的流態(tài)污泥處理裝置，是能夠?qū)崿F(xiàn)液態(tài)污泥無害化和減量化的簡單低能耗系統(tǒng)，其通過電弧流反應(yīng)釜，將液態(tài)污泥混合物中復雜的有機結(jié)構(gòu)，破壞轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾男》肿游镔|(zhì)，減少了厭氧消化時間，從而提高厭氧消化效率；同時，在該過程中，還進一步產(chǎn)生了具有工業(yè)利用價值的清潔可燃氣體及沼氣，該清潔可燃氣體和沼氣，經(jīng)燃燒，可以用于發(fā)電；電弧流反應(yīng)釜產(chǎn)生的高溫余熱經(jīng)回收，以及燃氣發(fā)電的余熱回收，可用于本實用新型所述的流態(tài)污泥處理裝置的系統(tǒng)干化和厭氧消化反應(yīng)的熱源。污泥經(jīng)過流態(tài)污泥處理裝置處置后，病原菌被徹底消滅，重金屬被鈍化，最終產(chǎn)物為含水30 %的營養(yǎng)土。污泥濃縮或調(diào)配過程一滅菌、金屬鈍化、溶胞反應(yīng)過程一中溫厭氧消化過程一污泥絮凝機械脫水過程一干化熱處理過程一最終處置過程[0057]污泥前處理本實用新型所述的流態(tài)污泥處理裝置，其所述的污泥前處理單元，針對污泥濃縮的可靠性、有效性作了考慮，并盡量減少污泥的釋磷量。該前處理單元，將未經(jīng)濃縮和脫水的污泥(含水率98 99% )。在無需添加混凝調(diào)理劑的條件下，輸送進入離心濃縮機，如臥螺式離心機；當高速旋轉(zhuǎn)后，混合液中固體顆粒比重較大，受離心力作用，沉降到轉(zhuǎn)鼓外壁，液體擠向轉(zhuǎn)鼓中心；污泥濃縮后，可以使含水率降至95%左右。如處理來自污水處理廠經(jīng)脫水后的含水70 80%的污泥，則可將其在調(diào)配池中與水混合，進行調(diào)配，使含水率達到95%，以方便后續(xù)處理。上述經(jīng)前處理的污泥，經(jīng)粉碎機，進入電弧流處理單元。污泥經(jīng)過電弧流反應(yīng)釜高溫、強電流、高磁場和強烈紫外線的電弧區(qū)域時，病原菌被徹底消滅，重金屬被鈍化，污泥穿越8000°C以上的高溫電弧，生物細胞內(nèi)部的水化學鍵被打開，細胞水被去除。
電弧流反應(yīng)釜在處理流態(tài)污泥的同時，水的電解導致產(chǎn)生清潔可燃氣體。清潔可燃氣體的主要特征為I)清潔可燃氣體中含60%的等離子態(tài)氫結(jié)構(gòu)。2)清潔可燃氣體中不含碳氫結(jié)構(gòu)，燃燒時不會產(chǎn)生二堊英。3)清潔可燃氣體中不含硫，燃燒時不會產(chǎn)生S0X。4)清潔可燃氣體燃燒排放物中含有15%的氧氣。5)清潔可燃氣體燃燒排放物中CO2含量僅為汽油燃燒釋放CO2的50%左右，僅為天然氣燃燒釋放CO2的35%左右。6)清潔可燃氣體燃燒排放物中CO含量僅為汽油燃燒釋放CO的13%左右，僅為天然氣燃燒釋放CO的5%左右。該可燃氣體與污泥后處理階段的厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣，均可作為產(chǎn)品銷售，并可以混合用于燃燒發(fā)電；同時，電弧流和可燃氣體發(fā)電時產(chǎn)生的余熱，經(jīng)回收，可作為厭氧消化和污泥干化的熱源，減少了本實用新型所述的流態(tài)污泥處理裝置對外界電能的消耗。傳統(tǒng)污泥處置工藝中，為了使污泥最終滿足土地利用、建材利用或填埋處置，經(jīng)處置的污泥如果在病原菌、寄生蟲(卵)、有毒有害有機物、重金屬等各方面含量符合國家法規(guī)和標準規(guī)定，必須要經(jīng)過高溫堆肥和生化處理、及經(jīng)過干化和焚燒處置。但目前存在的各處置工藝只能在一定程度上減少某個方面有害物的含量，即使采用全部工藝結(jié)合在一起的方法，不僅需要消耗大量的電能、外界能源(熱能)、大額投資，在最終污泥焚燒后的產(chǎn)物中，依然存在帶有N02、HC1、S02、CO及重金屬和有機物(耐熱降解有機物和二堊英)的灰渣和煙氣，為避免最終的二次污染，能耗及投資都在不斷加大。電弧流處理污泥進入反應(yīng)釜工藝流程流態(tài)污泥處理系統(tǒng)為線性處理模式，即流態(tài)污泥通過反應(yīng)釜經(jīng)高溫滅菌、重金屬鈍化及細胞脫水過程后，排放至下一級設(shè)備，同時伴隨產(chǎn)生清潔可燃氣體。I)進料部分包括粉碎機和進料泵，并依次以管道連接，在各部件之間的管道上設(shè)有閥門；經(jīng)粉碎機后污泥顆粒為1_以下；流態(tài)污泥經(jīng)進料泵從反應(yīng)釜頂部進料口進入釜內(nèi)，進料泵為高壓高揚程多級離心泵，配置變頻器，葉輪材質(zhì)為黃銅。2)主反應(yīng)釜部分，包括主反應(yīng)釜及其電機、整流器、循環(huán)泵及液位計。電機用來調(diào)整電極的位置，外部動力電通過整流器使交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姴⒔油ǜ獌?nèi)電極，使反應(yīng)釜內(nèi)電極間產(chǎn)生高溫、強電流、高磁場和強烈紫外線的電弧區(qū)域，當污泥完全通過電弧區(qū)域時，完成高溫滅菌、重金屬鈍化及細胞脫水過程，同時產(chǎn)生了新的清潔可燃氣體，氣體經(jīng)液體冷卻逐漸轉(zhuǎn)化為氣泡脫離液體表面進入氣體層，可燃氣體被電弧持續(xù)不斷地從電極頂端移走并收集。經(jīng)過處理的高溫污泥殘留液體從反應(yīng)釜底部排放口排出進入進入調(diào)和池進行下一級處理。使用液位計對液下電弧反應(yīng)釜內(nèi)的液位進行自動和手動處理，以滿足連續(xù)工作的 進料要求。經(jīng)電弧流處理后的物料分為兩部分一部分是清潔可燃氣體；另一部分是污泥。氣體收集單元氣體收集單元部分包括汽液分離器、一級和二級儲氣罐、儲氣罐間高壓過濾器、干燥機、壓縮機和背壓閥等閥門，依次以管道連接。清潔可燃氣體從釜內(nèi)的氣體層首先進入汽液分離器，分離器內(nèi)部構(gòu)件為折流擋板，氣體中夾帶的水蒸汽在進入分離器時瞬間擴大管道半徑造成降壓和降溫，使氣體中夾帶的水蒸汽進一步凝結(jié)，液滴碰撞聚結(jié)于分離器底部排放，氣體繼續(xù)上升進入一級儲氣罐。一級儲氣罐與二級儲氣罐之間安裝高壓過濾器和背壓閥；高壓過濾器安裝在背壓閥與一級罐之間，過濾器材質(zhì)為304L或316L不銹鋼，過濾后氣體中的顆粒尺寸需在達到5μπι以下，以保護干燥機、壓縮機和背壓閥的正常工作和運轉(zhuǎn)，保證工藝過程的穩(wěn)定和安全；為維持壓縮機運行平穩(wěn)，二級儲氣罐內(nèi)的氣體需要通過背壓閥控制來維持罐內(nèi)壓力穩(wěn)定，背壓閥通過彈簧彈力來工作，當一級儲氣罐的壓力小于設(shè)定壓力時，膜片在彈簧作用下堵塞管路，此時一級儲錢罐壓力逐漸上升大于設(shè)定壓力時，膜片壓縮彈簧管路接通，氣體通 過背壓閥進入二級儲氣罐，直到達到系統(tǒng)設(shè)定壓力壓縮機開始啟動運行。氣體進入壓縮機前需經(jīng)過干燥機進行處理，經(jīng)過預(yù)冷和再熱過程，使氣體中水蒸汽氣凝聚進一步減少氣體中水蒸汽的含量，以提高壓縮后氣體的質(zhì)量，同時降低壓縮機能耗，避免壓縮氣體在突然膨脹時由于溫降而析出水分會對壓縮機產(chǎn)生沖擊和銹蝕。達到系統(tǒng)設(shè)定壓力的氣體經(jīng)干燥后進入壓縮機系統(tǒng)，本工藝采用氫氣壓縮機或天然氣壓縮機，配置液壓強化驅(qū)動系統(tǒng)，壓縮機由中部一個液壓缸，兩端各兩個氣缸組成，壓縮機根據(jù)進氣和出氣的壓力設(shè)定值自動運行，出氣壓力的設(shè)定取決于氣瓶的最大存儲壓力值，進氣壓力的設(shè)定取決于壓縮比和出氣壓力的要求，由干燥機進氣端的調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)。氣體罐裝部分包括高壓管道、安全閥組件及氫氣瓶，壓縮機的出氣壓力設(shè)定要根據(jù)氣瓶的最大存儲壓力及時調(diào)整，氣瓶達到最大壓力后壓縮機自動關(guān)閉，并轉(zhuǎn)向下一個氣瓶進行灌裝，氣瓶壓力低于最大值時，壓縮機重新啟動。污泥后處理(I)中溫厭氧消化過程污泥中的通常含有50%以上的有機物，極易腐敗，并產(chǎn)生惡臭，因此需要穩(wěn)定化處理，通常有機污染物主要以大分子的形式存在，經(jīng)過高溫電弧流后污泥中復雜的有機結(jié)構(gòu)被破壞轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾男》肿游镔|(zhì)，破環(huán)了原料的長鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分解后的分子結(jié)構(gòu)接近膠體狀，厭氧消化在無氧條件下，依靠厭氧微生物使混合漿液小分子有機物再分解的過程，在這個過程中，有機物轉(zhuǎn)換為更簡單的有機化合物及C02、H20、CH4和H2S,從而使?jié){液體積明顯減小。整個厭氧消化過程需要經(jīng)歷水解、酸化、乙酸化和甲烷化四個過程，每個過程都有各自不同種類的微生物 群體，消化過程最終產(chǎn)物是甲烷1)水解發(fā)生在消化初級階段，混合液中的非溶解性高分子有機物在酶的作用下，水解為溶解性物質(zhì)；2)酸化過程發(fā)生在水解過程以后，水解后的物質(zhì)在兼性菌和厭氧菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎替溣袡C酸，在此過程中，甲烷均僅能將以上中間產(chǎn)物中的乙酸、H2、C02轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椋?)乙酸化過程中，乙酸菌將酸化過程中的有機物、乙醇轉(zhuǎn)為乙酸；4)甲烷化過程發(fā)生在污泥消化后期，甲烷菌將乙酸、H2, CO2分別轉(zhuǎn)化為甲烷。由于經(jīng)電弧流分解后的分子結(jié)構(gòu)接近膠體狀，本工藝系統(tǒng)采用中溫厭氧消化，處理的物料含固率為5%。反應(yīng)釜排放的100°C左右的高溫污泥經(jīng)緩沖池冷卻至40°C后，物料輸送至密閉厭氧反應(yīng)池，在35 40°C條件下漿液停留時間較傳統(tǒng)消化工藝的20天減少至14天，時間縮短30%，同時沼氣產(chǎn)量增加20%，提高產(chǎn)氣效率降低能耗效果明顯，厭氧反應(yīng)池的溫度如果降低，通過反應(yīng)池通入低壓飽和蒸汽進行溫度提升。在消化反應(yīng)過程中需要隨時監(jiān)測厭氧反應(yīng)的各參數(shù)，包括堿度、PH值、揮發(fā)性脂肪酸濃度、氨氮濃度、沼氣產(chǎn)量和沼氣中甲烷含量，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整消化控制條件和環(huán)境，經(jīng)消化反應(yīng)后的漿液排至調(diào)和池。厭氧消化池設(shè)有攪拌裝置，罐體頂部設(shè)有進料口、進蒸汽口和出氣口，底部設(shè)有出料口，下部設(shè)有排放沼液的沼液排放管，出口通過管路經(jīng)水封罐與沼氣儲柜連接，方便對消化物料發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣進行儲存，出料口通過控制閥門同時與出料管連接，用于排出發(fā)酵消化處理后的殘渣。經(jīng)消化反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣采用脫硫塔進行初步處理后，經(jīng)過冷凝、旋風分離和除塵過濾器等設(shè)備冷卻、脫水和凈化后，可以滿足沼氣發(fā)電機組和城市燃氣管網(wǎng)的用氣要求，利用部分沼氣燃燒產(chǎn)生蒸汽作為厭氧消化熱源補充。(2)污泥絮凝機械脫水過程經(jīng)厭氧消化后的污泥進入調(diào)和池中，和化學絮凝藥劑通過混合器充分混合。由于在新的工藝系統(tǒng)污泥經(jīng)過反應(yīng)釜內(nèi)部細胞水化學鍵被打開，污泥的成份復雜多樣化，本系統(tǒng)采用特殊研制的多種方式復合絮凝劑，經(jīng)機械脫水后含水由95%可以降至60%左右，為后續(xù)污泥無需外界熱源進行干化創(chuàng)造了有利條件。污泥的壓濾脫水由板框壓濾機完成，通過板框壓濾后的泥餅含量達到60%以下，在板框壓濾機種帶有濾液通路的濾板和濾框平行交替排列，每組濾板和濾框中間夾有濾布，用可動端把濾板和濾框壓緊，使濾板和濾框之間構(gòu)成一個壓濾室，污泥從料液入口進入壓液室，濾液在壓力下，通過濾布從排液口流出，泥餅即聚集在框內(nèi)濾布上，當濾板和濾框松開后，泥餅自然剝落，完成壓濾脫水過程。(3)污泥干化過程作為一種可實施方式，本實施例的干化造粒機可使用間接加熱圓盤干化技術(shù)，通過干化，使污泥含水率從60%降至30%，作為一種可實施方式，機械脫水后的污泥(含固率60% )，進入污泥緩沖料倉，然后通過污泥泵輸送至涂層機上部，均勻地散在頂層圓盤上，間接加熱，造粒機呈立式布置，多級分布，通過與中央旋轉(zhuǎn)主軸相連的耙壁上耙子的作用，污泥顆粒在上層圓盤上做圓周運動，污泥顆粒從造粒機的上部圓盤由重力直至造粒機底部圓盤，顆粒在圓盤上運動時直接和加熱表面接觸干化，干化后的污泥顆粒離開干化機后送入顆粒儲料倉。(4)最終處置過程a)因為利用本工藝處置后的物料為無害沼渣顆粒，干化后的物料中含有氮、磷、鉀等微量元素，具有很高的再利用價值，通過傳統(tǒng)的土地利用及衛(wèi)生填埋等方法，均可以實現(xiàn)資源化利用。b)將厭氧消化后的沼渣干化至含水率30%左右后還可以用作有機肥，保持適當?shù)念w粒和含水率可以防止撒布時被風吹散，如果干化肥料中摻入其它無機肥料做成復合肥可以適合各種不同的植被需要。c)因為利用本工藝處置后的剩余產(chǎn)物中的碳含量高，發(fā)熱量大，碳化物的燃值與褐煤相當，但燃燒時的污染物排放比煤要少的多，具有很高的燃燒價值。
圖I是本實用新型可產(chǎn)生清潔燃氣的流態(tài)污泥電弧流處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例I所述可產(chǎn)生清潔燃氣的流態(tài)污泥電弧流處理裝置流程圖；圖3是實施例2所述的可產(chǎn)生清潔燃氣的流態(tài)污泥電弧流處理裝置的附加裝置流程圖；11-調(diào)配池；12-緩沖池；13-離心濃縮機； 14-粉碎機；15-泵；20-液下電弧流反應(yīng)爸；21-液位計；31-緩沖池；32-厭氧消化池；33-調(diào)和池；34螺旋污泥栗;35-板框壓濾機；36-污泥螺旋輸送機；37-干化造粒機； 38-儲料倉；41-氣液分離器；42-—級儲氣罐；43-過濾器；44-二級儲氣te ；45-干燥機；46-壓縮機；47-氣瓶；50-沼氣儲罐； 51-燃氣發(fā)電機；52-燃氣鍋爐；53-導熱油鍋爐；54-沼氣純化裝置；55_油泵；56-脫硫塔具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型的可產(chǎn)生清潔燃氣的流態(tài)污泥電弧流處理裝置進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。實施例I如圖2所示，為本實用新型的一種流態(tài)污泥處理裝置，該裝置在處理流態(tài)污泥的同時,能夠產(chǎn)生清潔可燃氣體。該流態(tài)污泥處理裝置，由污泥前處理單元、電弧流處理單元、氣體收集單元、污泥后處理單元構(gòu)成。所述污泥前處理單元通過管道連接到電弧流處理單元；所述污泥前處理單元將收集來的污泥進行濃縮/調(diào)配處理，經(jīng)過粉碎處理后，注入到所述電弧流處理單元。該污泥前處理單元，包括通過管道依次連接的緩沖池12、離心濃縮機13和污泥粉碎機14 ;同時并聯(lián)一組通過管道依次連接的調(diào)配池11和污泥粉碎機14。工作時，收集來的含水量大于95%的污泥經(jīng)緩沖池12處理后，輸入到離心濃縮機13進行濃縮至含水量95%，然后離心脫水后的污泥通過管道輸送到污泥粉碎機14 ;同時，收集來的含水量小于95%污泥被輸入到調(diào)配池11進行調(diào)配，達到含水量95%后，通過管道輸送到污泥粉碎機14 ;進入污泥粉碎機14的污泥被粉碎，然后通過管道，經(jīng)泵15輸送到電弧流處理單元，即液下電弧流反應(yīng)釜20。液下電弧流反應(yīng)釜20具有一個裝有液體的耐壓耐熱容器；該容器內(nèi)部設(shè)置有至少一對電極，且電極浸沒于輸入的液態(tài)混合衆(zhòng)液中；所述容器內(nèi)部設(shè)置有向電極輸送電流的機構(gòu)；所述容器內(nèi)部設(shè)置有維持和改變電極對之間距離的機構(gòu)。該液下電弧流反應(yīng)釜20的容器內(nèi)部或外部設(shè)置有維持和改變電極對之間距離的機構(gòu)，該機構(gòu)可瞬間短接電極對，以啟動電??；該機構(gòu)連接有電機，通過電機工作，實現(xiàn)維持和改變電極對之間的距離。該液下電弧流反應(yīng)釜20包括一個監(jiān)測容器內(nèi)液位的液位計21，以監(jiān)控設(shè)備的實時工作狀態(tài)。
經(jīng)前處理的污泥進入液下電弧流反應(yīng)釜20。污泥經(jīng)過電弧流反應(yīng)釜高溫、強電流、高磁場和強烈紫外線的電弧區(qū)域時，病原菌被徹底消滅，重金屬被鈍化，污泥穿越800°C以上的高溫電弧，生物細胞內(nèi)部的水化學鍵被打開，細胞水被去除。電弧流反應(yīng)釜在處理流態(tài)污泥的同時，水的電解導致產(chǎn)生清潔可燃氣體。流態(tài)污泥處理系統(tǒng)為線性處理模式，即流態(tài)污泥通過反應(yīng)釜經(jīng)高溫滅菌、重金屬鈍化及細胞脫水過程后，排放至下一級設(shè)備，同時伴隨產(chǎn)生清潔可燃氣體。I)進料部分包括粉碎機和進料泵，并依次以管道連接，在各部件之間的管道上設(shè)有閥門；經(jīng)粉碎機后污泥顆粒為1_以下；廢機油經(jīng)進料泵從反應(yīng)釜頂部進料口進入釜內(nèi)，進料泵為高壓高揚程多級離心泵，配置變頻器，葉輪材質(zhì)為黃銅。2)主反應(yīng)釜部分，包括主反應(yīng)釜及其電機、整流器、循環(huán)泵及液位計。電機用來調(diào)整電極的位置，外部動力電通過整流器使交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姴⒔油ǜ獌?nèi)電極，使反應(yīng)釜內(nèi)電極間產(chǎn)生高溫、強電流、高磁場和強烈紫外線的電弧區(qū)域，當污泥完全通過電弧區(qū)域時，完成高溫滅菌、重金屬鈍化及細胞脫水過程，同時產(chǎn)生了新的清潔可燃氣體，氣體經(jīng)液體冷卻逐漸轉(zhuǎn)化為氣泡脫離液體表面進入氣體層，可燃氣體被電弧持續(xù)不斷地從電極頂端移走并收集。經(jīng)過處理的高溫污泥殘留液體從反應(yīng)釜底部排放口排出進入進入調(diào)和池進行下一級處理。使用液位計用來對液下電弧反應(yīng)釜內(nèi)的液位進行自動和手動處理，以滿足連續(xù)工作的進料要求。經(jīng)電弧流處理后的物料分為兩部分一部分是清潔可燃氣體；另一部分是污泥。清潔可燃氣體具有以下特征I)清潔可燃氣體中含60%的等離子態(tài)氫結(jié)構(gòu)。2)清潔可燃氣體中不含碳氫結(jié)構(gòu)，燃燒時不會產(chǎn)生二堊英。3)清潔可燃氣體中不含硫，燃燒時不會產(chǎn)生S0X。4)清潔可燃氣體燃燒排放物中含有15%的氧氣。5)清潔可燃氣體燃燒排放物中CO2含量僅為汽油燃燒釋放CO2的50%左右，僅為天然氣燃燒釋放CO2的35%左右。6)清潔可燃氣體燃燒排放物中CO含量僅為汽油燃燒釋放CO的13%左右，僅為天然氣燃燒釋放CO的5%左右。電弧流處理單元分別通過管道連接到氣體收集單元和污泥后處理單元。氣體收集單元包括通過管道依次連接的氣液分離器41、一級儲氣罐42、過濾器43、二級儲氣罐44、干燥機45、壓縮機46和氣瓶47。電弧流處理單元產(chǎn)生的可燃氣體通過管道輸入到氣液分離器41進行氣液分離后，儲存到一級儲氣罐42，并在所儲存的可燃氣體達到第一預(yù)設(shè)值后通過過濾器43過濾后輸出到二級儲氣罐44儲存，待二級儲氣罐儲存的可燃氣體達到第二預(yù)設(shè)值后輸出到干燥機45干燥，然后通過壓縮機46進行壓縮后，輸出或者儲存到氣瓶47使用。 清潔可燃氣體從液下電弧流反應(yīng)釜20首先進入汽液分離器41，分離器41內(nèi)部構(gòu)件為折流擋板，氣體中夾帶的水蒸汽在進入分離器時瞬間擴大管道半徑造成降壓和降溫，使氣體中夾帶的水蒸汽進一步凝結(jié)，液滴碰撞聚結(jié)于分離器底部排放，氣體繼續(xù)上升進入一級儲氣罐42。一級儲氣罐42與二級儲氣罐44之間安裝高壓過濾器43和背壓閥；高壓過濾器43安裝在背壓閥與一級儲氣罐42之間，過濾器43材質(zhì)為304L或316L不銹鋼，過濾后氣體中的顆粒尺寸需在達到5μπι以下，以保護干燥機、壓縮機和背壓閥的正常工作和運轉(zhuǎn)，保證工藝過程的穩(wěn)定和安全；為維持壓縮機運行平穩(wěn)，二級儲氣罐44內(nèi)的氣體需要通過背壓閥控制來維持罐內(nèi)壓力穩(wěn)定，背壓閥通過彈簧彈力來工作，當一級儲氣罐42的壓力小于設(shè)定壓力時，膜片在彈簧作用下堵塞管路，此時一級儲氣罐42壓力逐漸上升大于設(shè)定壓力時，膜片壓縮彈簧管路接通，氣體通過背壓閥進入二級儲氣罐44，直到達到系統(tǒng)設(shè)定壓力壓縮機開始啟動運行。氣體進入壓縮機46前需經(jīng)過干燥機45進行處理，經(jīng)過預(yù)冷和再熱過程，使氣體中水蒸汽凝聚，進一步減少氣體中水蒸汽的含量，以提高壓縮后氣體的質(zhì)量，同時降低壓縮機46能耗，避免壓縮氣體在突然膨脹時由于溫降而析出水分會對壓縮機46產(chǎn)生沖擊和銹蝕。達到系統(tǒng)設(shè)定壓力的氣體經(jīng)干燥后進入壓縮機45，可采用氫氣壓縮機或天然氣壓縮機，配置液壓強化驅(qū)動系統(tǒng)，壓縮機45由中部一個液壓缸，兩端各兩個氣缸組成，壓縮機45根據(jù)進氣和出氣的壓力設(shè)定值自動運行，出氣壓力的設(shè)定取決于氣瓶47的最大存儲壓力值，進氣壓力的設(shè)定取決于壓縮比和出氣壓力的要求，由干燥機45進氣端的調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)。氣體罐裝部分包括高壓管道、安全閥組件及氫氣瓶，壓縮機46的出氣壓力設(shè)定要根據(jù)氣瓶47的最大存儲壓力及時調(diào)整，氣瓶47達到最大壓力后壓縮機46自動關(guān)閉，并轉(zhuǎn)向下一個氣瓶47進行灌裝，氣瓶47壓力低于最大值時，壓縮機46重新啟動。高壓管道為采用氬弧焊做底焊的無縫鋼管，鋼管內(nèi)需采取措施防止焊渣、鐵屑和可燃物進入；該污泥后處理單元包括通過管道依次連接緩沖池31、厭氧消化池32、調(diào)和池33、螺旋污泥泵34、板框壓濾機35、污泥螺旋輸送機36、干化造粒機37和儲料倉38。經(jīng)電弧流處理單元處理后的液態(tài)污泥接近膠體狀，經(jīng)管道輸入緩沖池31，液下電弧流反應(yīng)釜20排放的100°C左右的高溫污泥經(jīng)緩沖池31降溫處理，溫度降至40°C;經(jīng)降溫后的液態(tài)污泥經(jīng)管道輸送到厭氧消化池32，進行厭氧消化處理，在35 40°C條件下漿液停留約14天，經(jīng)消化反應(yīng)后的漿液排至調(diào)和池33，和化學絮凝藥劑充分混合。[0145]經(jīng)調(diào)和池33處理后的污泥經(jīng)螺旋污泥泵34進入板框壓濾機35壓濾脫水，通過板框壓濾后的泥餅含量達到60%以下。在板框壓濾機種帶有濾液通路的濾板和濾框平行交替排列，每組濾板和濾框中間夾有濾布，用可動端把濾板和濾框壓緊，使濾板和濾框之間構(gòu)成一個壓濾室，污泥從料液入口進入壓液室，濾液在壓力下，通過濾布從排液口流出，泥餅即聚集在框內(nèi)濾布上，當濾板和濾框松開后，泥餅自然剝落，完成壓濾脫水過程。經(jīng)板框壓濾后的污泥由污泥螺旋輸送機36機送至干化造粒機37，使用間接加熱圓盤干化技術(shù)，將污泥含水率從60%降至30%。機械脫水后的污泥(含固率60% )，送入污泥緩沖料倉，然后通過污泥泵輸送至涂層機上部，均勻地散在頂層圓盤上，間接加熱，造粒機呈立式布置多級分布，通過與中央旋轉(zhuǎn)主軸相連的耙臂上耙子的作用，污泥顆粒在上層圓盤上做圓周運動，污泥顆粒從造粒機的上部圓盤由重力直至造粒機底部圓盤，顆粒在圓盤上運動時直接和加熱表面接觸干化， 干化后的污泥顆粒離開干化機后送入顆粒儲料倉。經(jīng)干化造粒成為肥料顆粒，最后將肥料顆粒儲存到儲料倉38，完成流態(tài)污泥處理。實施例2在實施例I的基礎(chǔ)上，本實施例增加了輔助設(shè)備，以實現(xiàn)更好的利用價值。如圖3，厭氧消化池32在厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣，經(jīng)脫硫塔56脫硫，進入沼氣儲罐50，然后分別送至燃氣發(fā)電機51、燃氣鍋爐52、導熱油鍋爐53、以及沼氣純化裝置54;同時，氣瓶47也可將液下電弧流反應(yīng)爸20產(chǎn)生的可燃氣體送至燃氣發(fā)電機51和燃氣鍋爐52，供其使用。燃氣發(fā)電機51可將可燃氣體及沼氣轉(zhuǎn)化為電能。燃氣鍋爐52可利用可燃氣體及沼氣將水轉(zhuǎn)化為水蒸汽，供厭氧消化池32在厭氧消化過程中利用。整個厭氧消化過程需要經(jīng)歷水解、酸化、乙酸化和甲烷化四個過程，每個過程都有各自不同種類的微生物群體，消化過程最終產(chǎn)物是甲烷1)水解發(fā)生在消化初級階段，混合液中的非溶解性高分子有機物在酶的作用下，水解為溶解性物質(zhì)；2)酸化過程發(fā)生在水解過程以后，水解后的物質(zhì)在兼性菌和厭氧菌的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎替溣袡C酸，在此過程中，甲烷均僅能將以上中間產(chǎn)物中的乙酸、H2, CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椋?)乙酸化過程中，乙酸菌將酸化過程中的有機物、乙醇轉(zhuǎn)為乙酸；4)甲烷化過程發(fā)生在污泥消化后期，甲烷菌將乙酸、H2> CO2分別轉(zhuǎn)化為甲烷。由于經(jīng)電弧流分解后的分子結(jié)構(gòu)接近膠體狀，所以采用中溫厭氧消化，處理的物料含固率為5%。反應(yīng)釜排放的100°C左右的高溫污泥經(jīng)緩沖池冷卻至40°C后，物料輸送至密閉厭氧反應(yīng)池，在35 40°C條件下漿液停留時間較傳統(tǒng)消化工藝的20天減少至14天，時間縮短30%，同時沼氣產(chǎn)量增加20%，產(chǎn)氣效率提高，能耗降低效果明顯；厭氧反應(yīng)池的溫度如果降低，利用部分沼氣燃燒產(chǎn)生蒸汽作為厭氧消化熱源補充，本實施例使用燃氣鍋爐52產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽，以維持厭氧反應(yīng)溫度。經(jīng)消化反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣采用脫硫塔進行脫硫處理，使沼氣通過脫硫塔56，與脫硫劑進行化學反應(yīng)，達到脫硫目的。沼氣純化裝置54將沼氣冷凝、旋風分離和除塵過濾，使其冷卻、脫水和凈化，可以滿足沼氣發(fā)電機組和城市燃氣管網(wǎng)的用氣要求。[0158]導熱油鍋爐53利用沼氣，將產(chǎn)生的熱量通過熱油傳遞至干化造粒機37，用于干化 造粒。
權(quán)利要求1.一種產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置，其特征在于，所述裝置由污泥前處理單元，電弧流處理單元，氣體收集單元，污泥后處理單元構(gòu)成； 其中，所述污泥前處理單元通過管道連接到電弧流處理單元；所述污泥前處理單元將收集來的污泥進行濃縮/調(diào)配處理，經(jīng)過粉碎處理后，注入到所述電弧流處理單元； 所述電弧流處理單元分別通過管道連接到氣體收集單元和污泥后處理單元；所述電弧流處理單元通過高溫，將經(jīng)前處理的污泥進行滅菌、金屬鈍化和溶胞處理，將其中的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾囊簯B(tài)污泥，輸入到污泥后處理單元；同時對所述污泥的高溫處理過程伴隨產(chǎn)生可燃氣體，輸入到氣體收集單元； 所述氣體收集單元，對電弧流處理單元產(chǎn)生的可燃氣體進行過濾干燥壓縮后，輸出或者儲存使用； 所述污泥后處理單元，對電弧流處理單元產(chǎn)生并輸入的易于生物降解的液態(tài)污泥，進行厭氧消化后，再進行干化熱處理，從而完成流態(tài)污泥的處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置，其特征在于，所述污泥前處理單元，包括通過管道依次連接的緩沖池、離心濃縮機和污泥粉碎機；或者包括通過管道依次連接的調(diào)配池和污泥粉碎機； 所述的收集來的污泥，經(jīng)緩沖池處理后，輸入到所述離心濃縮機進行濃縮后，通過管道輸送到污泥粉碎機進行粉碎，然后通過管道輸送到電弧流處理單元； 或者，所述的收集來的污泥輸入到所述調(diào)配池進行調(diào)配后，通過管道輸送到污泥粉碎機進行粉碎，然后通過管道輸送到電弧流處理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置，其特征在于，所述氣體收集單元，包括通過管道依次連接的氣液分離器、一級儲氣罐、過濾器、二級儲氣罐、干燥機、壓縮機和氣瓶； 所述電弧流處理單元產(chǎn)生并輸入的可燃氣體通過管道輸入到氣液分離器進行氣液分離后，儲存到一級儲氣罐，并在所儲存的可燃氣體達到第一預(yù)設(shè)值后通過過濾器過濾后輸出到二級儲氣罐儲存，待二級儲氣罐儲存的可燃氣體達到第二預(yù)設(shè)值后輸出到干燥機干燥，然后通過壓縮機進行壓縮后，輸出或者儲存到氣瓶使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置，其特征在于，所述污泥后處理單元，包括通過管道依次連接緩沖池、厭氧消化池、調(diào)和池、壓濾機、干化造粒機和儲料倉； 所述電弧流處理單元產(chǎn)生并輸入的液態(tài)污泥經(jīng)管道輸入緩沖池，進行降溫處理；經(jīng)降溫后的液態(tài)污泥經(jīng)管道輸送到厭氧消化池進行厭氧消化處理，消化處理后的沼液經(jīng)壓濾機脫水后，再輸送到干化造粒機，經(jīng)干化造粒成為肥料顆粒，最后將肥料顆粒儲存到儲料倉，完成流態(tài)污泥處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置，其特征在于，所述電弧流處理單元包括一個裝有液體的耐壓耐熱容器；該容器內(nèi)部設(shè)置有至少一對電極，且電極浸沒于輸入的液態(tài)混合衆(zhòng)液中；所述容器內(nèi)部設(shè)置有向電極輸送電流的機構(gòu)；所述容器內(nèi)部設(shè)置有維持和改變電極對之間距離的機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置，其特征在于，所述電弧流處理單元的容器內(nèi)部或外部設(shè)置有維持和改變電極對之間距離的機構(gòu)，該機構(gòu)可瞬間短接電極對，以啟動電?。辉摍C構(gòu)連接有電機，通過電機工作，實現(xiàn)維持和改變電極對之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置，其特征在于，所述電弧流處理單元包括一個監(jiān)測容器內(nèi)液位的液位計。
專利摘要本實用新型涉及一種產(chǎn)生清潔可燃氣體的流態(tài)污泥處理裝置，由污泥前處理單元，電弧流處理單元，氣體收集單元，污泥后處理單元構(gòu)成；污泥前處理單元通過管道連接到電弧流處理單元；電弧流處理單元分別通過管道連接到氣體收集單元和污泥后處理單元；氣體收集單元對電弧流處理單元產(chǎn)生的可燃氣體進行過濾干燥壓縮后，輸出或者儲存使用；污泥后處理單元對電弧流處理單元產(chǎn)生并輸入的易于生物降解的液態(tài)污泥，進行厭氧消化后，再進行干化熱處理，從而完成流態(tài)污泥的處理。該裝置在處理流態(tài)污泥的同時，能夠產(chǎn)生清潔可燃氣體，屬于清潔能源技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號C02F11/18GK202543012SQ201120542019
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者馮曉紅 申請人:派石新能源技術(shù)開發(fā)(北京)有限公司