本實(shí)用新型涉及一種污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種特別適合于城市污水污泥和工業(yè)污水污泥一體化資源化處理（碳化處理）裝置。

背景技術(shù)：

城市污水處理和工業(yè)污水處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥。就城市污水處理來說，隨著國內(nèi)污水處理事業(yè)的發(fā)展，污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴(kuò)大和提高，產(chǎn)生的污泥量也日益增加，目前在國內(nèi)一般污水廠中其基建和運(yùn)行費(fèi)用約占總基建和運(yùn)行費(fèi)用的20%～50%。污水污泥中除了含有大量的有機(jī)物和豐富的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，還存在重金屬、致病菌和寄生蟲等有毒有害成分。據(jù)國家環(huán)保總局提供的數(shù)字，目前中國每年大約排放污水401億m3，已建成運(yùn)轉(zhuǎn)的城市污水處理廠有400余座，日處理能力2534萬ｍ３。按污泥產(chǎn)量占處理水量的0.3%~0.5%（以含水率97%計(jì)）計(jì)算，中國城市污水廠污泥的產(chǎn)量在7.602萬ｍ３/d和12.67萬ｍ３/d 之間(以含水率97%計(jì))。為防止污泥造成的二次污染及保證污水處理廠的正常運(yùn)行和處理效果，污水污泥的處理處置問題在污水處理中占有的位置已日益突出。

目前污泥處理主要是通過污泥濃縮、機(jī)械脫水后，進(jìn)行農(nóng)用、填埋、焚燒的處置，在這幾種處理方式中，

1、用于農(nóng)用：因污泥含水率太高造成運(yùn)輸困難、運(yùn)輸量大，或因脫水泥餅分散困難需借助機(jī)械設(shè)備支持田間操作，使該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在較多的困難；

2、進(jìn)行填埋：因脫水泥餅含水率較高土壤力學(xué)性質(zhì)差，需混入大量泥土，從而導(dǎo)致土地的容積利用系數(shù)明顯降低；同時(shí)過高的含水率也會(huì)因浸出液的滲透，給土壤造成二次污染

目前、國內(nèi)在污泥管理方面對(duì)污泥所含病原菌、重金屬和有毒有機(jī)物等理化指標(biāo)及臭氣等感官指標(biāo)控制的重視程度還不夠高，因此無論是用于家用，還是填埋，都要存在較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，

3、直接焚燒：因其含水高，不能達(dá)到維持運(yùn)行過程所需的熱值，需加入輔助燃料，使處理成本明顯增加，難以承受。同時(shí)焚燒除了能源消耗高以外，其設(shè)備投資大，占地多、不能對(duì)污泥中的有價(jià)成本進(jìn)行回利用、浪費(fèi)資源，焚燒過程也會(huì)環(huán)境帶來二次污染

4、現(xiàn)有熱解技術(shù)包括導(dǎo)熱油熱解、回轉(zhuǎn)爐熱解、微波熱解裝置，前二種方法能耗高，設(shè)備體積大，處理成本高，微波熱解發(fā)熱效率高，但微波輻射風(fēng)險(xiǎn)和可燃?xì)怏w爆炸風(fēng)險(xiǎn)難以控制，安全風(fēng)險(xiǎn)高。

我國污泥利用的基礎(chǔ)薄弱，人們對(duì)污泥利用的認(rèn)識(shí)存在嚴(yán)重不足，對(duì)污泥的最終處置問題缺乏關(guān)注，給一些有害污泥的最終處置留下了隱患；污泥的利用率不是很高，仍有一部分的污水廠污泥只經(jīng)貯存即由環(huán)衛(wèi)部門外運(yùn)市郊直接堆放，尤其是國內(nèi)一些南方城市很多采用這種方式。這樣的處置方式既影響了污水廠的正常運(yùn)行，同時(shí)污泥的隨意堆放又可能產(chǎn)生二次污染，也造成污泥資源的浪費(fèi)。

隨著國家對(duì)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，以及“土十條”的實(shí)施，因此進(jìn)行污泥無害化、減量化和資源化處理將成為污泥處理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種低能耗、高安全性、低污染性、可連續(xù)生產(chǎn)和可移動(dòng)作業(yè)的污泥廢物減量化、無害化、資源化處理裝置；從而從根本上解決傳統(tǒng)處理工藝中存在的問題，降低污水處理過程的帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

為了達(dá)到上述之目的，本實(shí)用新型采用如下具體技術(shù)方案：污泥資源化處理裝置，包括物料預(yù)處理系統(tǒng)、高頻電場加熱干餾系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)、熱交換、冷凝、回收系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、出料、除塵系統(tǒng)、電控及自動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述物料預(yù)處理系統(tǒng)由污泥泵、高效污泥脫水減量裝置、皮帶輸送機(jī)、物料破碎機(jī)和螺旋輸送機(jī)組成，所述污泥泵輸入端通過管線與污泥池連接，污泥泵輸出端通過管線與高效污泥脫水減量裝置，所述皮帶輸送機(jī)傾斜設(shè)置于高效污泥脫水減量裝置與物料破碎機(jī)之間，螺旋輸送機(jī)傾斜設(shè)置于物料破碎機(jī)的輸出端；

所述高頻電場干餾系統(tǒng)由物料干餾腔、高頻電場發(fā)生器、電極板、物料推進(jìn)器、混合蒸汽收集管道、安全保護(hù)系統(tǒng)、防結(jié)垢結(jié)焦系統(tǒng)和物料轉(zhuǎn)送螺旋器組成，所述物料干餾腔輸入端與螺旋輸送機(jī)的輸出端連接，所述物料推進(jìn)器設(shè)置在物料干餾腔內(nèi)，所述混合蒸汽收集管道連接在物料干餾腔外部，所述物料轉(zhuǎn)送螺旋器的輸入端連接于物料干餾腔輸出端下方；

所述安全保護(hù)系統(tǒng)包括相互通過管線連接的氮?dú)獍l(fā)生器、儲(chǔ)氣罐組和智能控制器組成，所述氮?dú)獍l(fā)生器通過管線與物料干餾腔連接；

所述熱交換回收單元包括相互通過管線連接的水熱交換器、冷凝器、油水分離器、冷卻水罐，儲(chǔ)油罐、管線和閥門；

所述尾氣處理單元包括相互通過管線連接的引風(fēng)機(jī)、凈化吸收塔、凈化藥液箱和泵；

所述出料、除塵單元包括相互通過管線連接的抗高溫除塵器、風(fēng)機(jī)、出螺旋輸送器和儲(chǔ)料車；

所述電控及自動(dòng)控制單元由系統(tǒng)配電柜、PLC控制平臺(tái)、溫度、壓力、有害氣體、氧氣監(jiān)測控制儀表、可燃?xì)怏w監(jiān)測和傳感器組成。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：

1、本裝置由于把《高效污泥脫水減量技術(shù)和裝置》應(yīng)用于對(duì)污污的預(yù)處理，從而改變傳統(tǒng)脫水工藝中存在脫水極限，對(duì)污泥中難處理的表面吸附水和微生物細(xì)胞膜中的內(nèi)部結(jié)合水進(jìn)行改性，極大地降低了泥餅的含水率，從而提高了后面單元設(shè)備的處理效率。

2、高頻電場發(fā)生器具有加熱升溫快，溫升高，穿透力強(qiáng)，熱量分布均勻，能在很短時(shí)間內(nèi)將污泥中水份蒸發(fā)，并參及其他有機(jī)物進(jìn)行無氧熱解

3、克服了傳統(tǒng)間接加熱功率損耗大，處理成本高，溫度可控性差、運(yùn)行穩(wěn)定性不高缺點(diǎn)。

4、同時(shí)也與傳統(tǒng)的電磁加熱相比，克服了對(duì)加熱線圈和加熱室材質(zhì)的體的選擇性強(qiáng)的問題，適應(yīng)性更強(qiáng)，工作溫度更高，使用壽命更長。

5、加熱汽化過程中排放煙氣量小，粉塵夾帶少，杜絕的傳統(tǒng)加熱方式中尾氣對(duì)環(huán)境的影響。

6、在氮?dú)獾母深A(yù)下，減少需耗氧類有機(jī)物的還原性和揮發(fā)性，同時(shí)在超高溫的作用下固相殘余物中二噁英也幾乎零排放，從而對(duì)環(huán)境更加友好。

7、采用高頻電場效應(yīng)加熱，電能能消耗低，同時(shí)，對(duì)余熱進(jìn)行了回收利用，更進(jìn)一步節(jié)約了能源，與現(xiàn)有的熱解碳化裝置相比節(jié)能30%以上。

8、由于可實(shí)現(xiàn)污泥的低溫碳化處理，提高的污泥的回收價(jià)值。

9、本裝置采用撬裝一體化，便于移動(dòng)，與傳統(tǒng)設(shè)備比，其處理量可大可小，適合在野外作業(yè)，運(yùn)行起來也更加靈活，更加經(jīng)濟(jì)。

10、污油泥排放達(dá)到《農(nóng)用鉆屑中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-1984）中含油指標(biāo)項(xiàng)目。11、自動(dòng)化程度高，減少了人工，安全性能好。

12、該裝置也適合含油固體廢棄物處理，具有廣泛的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

【附圖說明】

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

【具體實(shí)施方式】

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。

在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施的限制。

請(qǐng)參閱說明書附圖1所示，本實(shí)用新型為污泥資源化處理裝置，包括物料預(yù)處理系統(tǒng)、高頻電場加熱干餾系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)、熱交換、冷凝、回收系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、出料、除塵系統(tǒng)、電控及自動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述物料預(yù)處理系統(tǒng)由污泥泵10、高效污泥脫水減量裝置11、皮帶輸送機(jī)12、物料破碎機(jī)13和螺旋輸送機(jī)14組成，所述污泥泵10輸入端通過管線與污泥池15連接，污泥泵10輸出端通過管線與高效污泥脫水減量裝置11，所述皮帶輸送機(jī)12傾斜設(shè)置于高效污泥脫水減量裝置11與物料破碎機(jī)13之間，螺旋輸送機(jī)14傾斜設(shè)置于物料破碎機(jī)13的輸出端；

所述高頻電場干餾系統(tǒng)由物料干餾腔20、高頻電場發(fā)生器21、電極板，物料推進(jìn)器23、混合蒸汽收集管道24、安全保護(hù)系統(tǒng)25、防結(jié)垢結(jié)焦系統(tǒng)26和物料轉(zhuǎn)送器27組成，所述物料干餾腔20輸入端與螺旋輸送機(jī)14的輸出端連接，所述物料推進(jìn)器13設(shè)置在物料干餾腔20內(nèi)，所述混合蒸汽收集管道23連接在物料干餾腔20外部，所述物料轉(zhuǎn)送器27的輸入端連接于物料干餾腔20輸出端下方；

所述安全保護(hù)系統(tǒng)包括相互通過管線連接的氮?dú)怏w發(fā)生器30、儲(chǔ)氣罐組和智能控制器組成，所述氮?dú)怏w發(fā)生器30一端通過管線與物料干餾腔20連接，另一端通過管線與熱交換器40連接；

所述熱交換回收單元包括相互通過管線連接的熱交換器40、冷凝器41、油水分離器42、冷卻水罐（池）43，儲(chǔ)油（水）罐44、管線和閥門；

所述尾氣處理單元包括相互通過管線連接的引風(fēng)機(jī)50、凈化吸收塔51、凈化藥液箱52和泵53；

所述出料、除塵單元包括相互通過管線連接的抗高溫除塵器60、出料螺旋輸送機(jī)61，風(fēng)機(jī)62、儲(chǔ)料車63；

所述電控及自動(dòng)控制單元由系統(tǒng)配電柜、PLC控制平臺(tái)、溫度、壓力、有害氣體、氧氣監(jiān)測控制儀表、可燃?xì)怏w監(jiān)測和傳感器組成。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

物料預(yù)處理：來自污泥池的污泥通過污泥泵，打入高效污泥脫水減量處理系統(tǒng)，進(jìn)行減量處理（處理后和污泥餅含水達(dá)50-60%）。處理后的泥通過皮帶輸送機(jī)，送入污泥破碎機(jī)進(jìn)行破碎，通過螺旋輸送機(jī)，進(jìn)入加熱單元物料斗。

高頻電場加熱：對(duì)進(jìn)入加熱干餾腔的物料進(jìn)行加熱干餾；

1）實(shí)際工作中，根據(jù)物料含水（油）等特性，由高頻電場發(fā)生器給干餾室上的電板板施加電場強(qiáng)，干餾室在電場的作用下，溫度迅速提升，（溫度可達(dá)1000度以上），并對(duì)腔內(nèi)的污泥進(jìn)行加熱；

2）通過控制高頻電場發(fā)生器頻率或物料推進(jìn)器的運(yùn)行速度，來控制物料的加熱溫，加熱時(shí)間等參數(shù)，并根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的脫水、干燥、碳化等目的。

3）干餾室分離出的混合蒸汽，通過蒸汽收集管道進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵。

4）加熱后的干泥含水率達(dá)≤3%。

5）含油率≤0.3%，符合《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-1984）中含油要求。

安全保護(hù)：根據(jù)加熱物料的特性向干餾室內(nèi)連續(xù)通入氮?dú)?，以確保干餾室內(nèi)有在無氧條件下工作，一方面在保證系統(tǒng)運(yùn)行安全，同時(shí)物料在無條件實(shí)現(xiàn)中低溫脫水-干燥-干餾。

出料、除塵單元：

1）加熱分離出的混合蒸汽，通過蒸汽收集管道進(jìn)入除塵器，經(jīng)過除塵處理的混合蒸汽進(jìn)入冷凝單元，處理后的固體通過螺旋輸送器進(jìn)入干泥收集車，同時(shí)出料中產(chǎn)生的煙塵抽入除塵器經(jīng)過除塵處理的混合蒸汽進(jìn)入冷凝單元，收集車的干泥運(yùn)至指定點(diǎn)暫存，暫存的干泥根據(jù)其性狀進(jìn)行分類處置，如衛(wèi)填埋或回收利用

熱交換、冷凝：

1）除塵處理后的分離出來的混合油蒸汽，通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入熱交換器，同時(shí)向交換器中通入冷氮同混合熱蒸汽進(jìn)行熱交換，使混合熱蒸汽得到降溫，氮?dú)獾玫郊訙?，加溫后的氮?dú)膺M(jìn)入干餾室，對(duì)物料進(jìn)行補(bǔ)充加熱，從而實(shí)現(xiàn)余熱回用，節(jié)約處理成本。

2）沒有冷卻的熱蒸汽汽進(jìn)入冷凝器進(jìn)行完全冷凝。

3）冷凝水進(jìn)行油水分離器實(shí)現(xiàn)油水分離，分離出的油進(jìn)入儲(chǔ)油罐送至煉油廠，冷凝后的油的含水率≤3%；冷凝出的水進(jìn)入冷卻水罐回用；冷凝過程中的不凝氣進(jìn)入尾氣凈化裝置處理，產(chǎn)生的底泥進(jìn)入物料預(yù)處理單元處理。

尾氣處理：通過引風(fēng)機(jī)，將冷凝過程中的不凝氣抽入尾氣凈化吸收裝置。凈化塔內(nèi)設(shè)有噴淋洗滌裝置和填料、以及吸附劑，含有凈化劑的藥液通過藥液泵打入噴淋洗滌裝置，對(duì)進(jìn)入塔內(nèi)的氣體進(jìn)行洗滌、吸附、過濾。處理后的氣體達(dá)到《小型焚燒爐技術(shù)條件JB/T10192－2000》控制標(biāo)準(zhǔn)，并直接排放。

電控及自動(dòng)控制：主要實(shí)現(xiàn)如下功能：

1）配電：實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置內(nèi)各單元用電設(shè)備供電、起動(dòng)，停止。

2）自控和安全保護(hù)：通過PLC邏輯控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻電場發(fā)生器功率、物料輸送、布料、卸料等作業(yè)程序進(jìn)行控制，根據(jù)工藝要求，對(duì)加熱溫度，壓力，時(shí)間、速度進(jìn)行控制，并配置相應(yīng)溫度、壓力，氧氣，可然氣體、的害氣體變送器，對(duì)干餾室氧氣含量，有限空間的可燃?xì)怏w、有害氣體等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和檢測，根據(jù)變送器信號(hào)反饋，進(jìn)行的各單元的安全監(jiān)控、報(bào)警、急停、控制。

3）控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)手動(dòng)模式切換。

但是，上述的具體實(shí)施方式只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對(duì)本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。