一種河湖底泥資源化利用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種河湖底泥資源化利用裝置，屬于生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]河湖底泥是水環(huán)境生態(tài)的重要部分，由于排污不當(dāng)，各種污水大量排入自然水體，造成了水質(zhì)的惡化和底泥的污染。底泥污染已經(jīng)成了世界性的環(huán)境難題，許多歐美國家的港口、湖泊、河流等底泥都受到了污染。在中國，多數(shù)河湖的底泥也受到了嚴(yán)重污染，因此，對污染底泥的處理已成為水體污染控制的一項重要內(nèi)容。底泥具有一定的利用價值，但大部分底泥未經(jīng)處理或簡單處理后采取了填埋措施，既占用土地，也造成了資源的浪費，因此，如何有效地利用底泥，變廢為寶，逐漸成為當(dāng)前的研究熱點。
[0003]河湖底泥處理可選擇的方法有淋洗、玻璃化、電動修復(fù)、焚燒、有氧堆肥、氣化技術(shù)等。其中淋洗、玻璃化、電動修復(fù)技術(shù)應(yīng)用成本較高，在發(fā)達國家有一定的市場，而在我國尚未普及；焚燒技術(shù)可以減少底泥體積，但消耗太多輔助燃料，底泥中的能源沒有得到很好的利用；底泥還可利用好氧微生物進行有氧堆肥，但底泥中含有病原微生物，使用時需謹(jǐn)慎；底泥氣化技術(shù)是作為一種高效清潔、技術(shù)和經(jīng)濟上可行且在一定程度上實現(xiàn)能量自持的處理方法，與焚燒相比，底泥氣化產(chǎn)生的燃氣可以直接用來發(fā)電，能量利用效率極高。但目前的氣化方法存在產(chǎn)氣量不夠大、可燃氣熱值不高、灰分較多、效率低以及能耗高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種河湖底泥資源化利用的裝置。
[0005]本實用新型技術(shù)方案是:一種河湖底泥資源化利用裝置，包括進料斗1、螺旋壓榨機2、微波干燥器3、冷凝器4、收集罐5、預(yù)熱器6、氣化爐7、分離器I 8、分離器II 9、肥料加工罐10、燃燒器11、空氣預(yù)熱器12、凈化器13、燃氣罐14 ;所述進料斗I出口與螺旋壓榨機2相連，螺旋壓榨機2出口分別連接微波干燥器3入口和收集罐5，微波干燥器3出口分別連接預(yù)熱器6入口和冷凝器4，冷凝器4出口連接收集罐5，預(yù)熱器6出口連接氣化爐7的物料入口 23，氣化爐7的煙氣出口 28連接預(yù)熱器6，氣化爐7的物料出口 30連接分離器I 8，分離器I 8出口分別連接燃燒器11和空氣預(yù)熱器12，空氣預(yù)熱器12出口分別連接燃燒器11和凈化器13，凈化器13出口連接燃氣罐14，燃燒器11出口連接分離器II 9和肥料加工罐10，分離器II 9出口分別連接氣化爐7的煙氣入口 27和燃燒器11。
[0006]所述微波干燥器3包括外殼15、微波發(fā)生器16、進口 17、出口 19和蛇形反應(yīng)器18 ；所述蛇形反應(yīng)器18外層是導(dǎo)波管20，中間開有物料管22，導(dǎo)波管20和物料管22之間填充有耐火材料21。
[0007]所述氣化爐7包括絕熱外殼24、導(dǎo)熱內(nèi)殼26 ;絕熱外殼24和導(dǎo)熱內(nèi)殼26之間有煙氣腔25，絕熱外殼24上開有煙氣入口 27和煙氣出口 28，導(dǎo)熱內(nèi)殼26上開有物料入口 23、氧氣入口 29和物料出口 30。
[0008]本實用新型所述河湖底泥資源化利用的裝置，使用過程具體包括以下步驟:
[0009](I)脫水:含水率為80%?85%的河湖底泥原料由進料斗I進入螺旋壓榨機2進行壓榨脫水，得到含水率為20%?30%的底泥，接著進入微波干燥器3進一步干燥，得到含水率為5%?8%，溫度為100°C?120°C的底泥；微波干燥器3中的水蒸氣經(jīng)冷凝器4冷凝后的液體，聯(lián)同從螺旋壓榨機2出來的濾液均進入濾液收集罐5中收集，進而去廢水處理。
[0010](2)預(yù)熱:從微波干燥器3中出來的底泥進入預(yù)熱器6中進行預(yù)熱，預(yù)熱熱量來自于氣化爐7出口低溫?zé)煔猓A(yù)熱后底泥出口溫度為300°C?400°C ；
[0011](3)氣化:預(yù)熱后的底泥接著進入氣化爐7中進行氣化，通入少量氧氣作為氣化劑，氣化溫度為950 °C?1100°C，氣化產(chǎn)物中生成氣占63%?70% ；
[0012](4)氣化產(chǎn)物分離:氣化后的產(chǎn)物進入分離器I 8，分離出來的氣體進入空氣預(yù)熱器12中去預(yù)熱空氣，分離出的液體和固體產(chǎn)物進入燃燒器11 ;
[0013](5)氣體凈化:從空氣預(yù)熱器12出來的氣體進入凈化器13，進行凈化去除雜質(zhì)氣體，得到可燃氣，收集進燃氣罐14中，其中可燃氣中比占36%?40%，CO占30%?35%，CO2占15%?18%，CH4占10%?12%，C nHn占2%?4%，可燃氣熱值為14?17MJ/m 3；
[0014](6)固液產(chǎn)物燃燒:從分離器I 8出來的固液產(chǎn)物進入燃燒器11，在空氣環(huán)境下固液產(chǎn)物中的固定碳和生物油進行燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)分離器II 9，將攜帶出去的灰分離出送回燃燒器11中，煙氣則進入氣化爐7中提供熱量；
[0015](7)灰渣制肥料:燃燒器11燃燒后的灰渣進入肥料加工罐10，將灰渣加工成農(nóng)業(yè)肥料。
[0016]本實用新型的優(yōu)點和積極效果:
[0017](I)在底泥兩級脫水中，螺旋壓榨機可將河湖底泥中的水分脫除65%?75%左右，然而使用機械方法脫除底泥中微生物細胞中的自由水效果不好，考慮到微波能更易接觸到微生物細胞，故第二級采用微波干燥，脫水率為70%?75%，微波脫水的同時還可預(yù)熱底泥，分級脫水具有能耗低，脫水效果好的特點；
[0018](2)采用氧氣作氣化劑，可以給氣化反應(yīng)提供部分熱量，加快反應(yīng)速率，提高熱效率，增加產(chǎn)氣率；
[0019](3)氣化產(chǎn)物中碳和生物油燃燒釋放的熱量直接用于本系統(tǒng)中氣化過程，余熱用于物料的預(yù)熱，免除了副產(chǎn)物固定碳和生物油回收的成本以及本系統(tǒng)需要額外提供熱量的設(shè)備。
[0020](4)灰渣用于制備農(nóng)業(yè)肥料將資源利用最大化。
[0021](5)此實用新型具有效率高、無污染、能耗低，過程清潔以及連續(xù)生產(chǎn)的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型工藝流程圖；
[0023]圖2為本實用新型的微波干燥器示意圖；
[0024]圖3為本實用新型的微波干燥器中蛇形反應(yīng)器的截面圖；
[0025]圖4為本實用新型的氣化爐示意圖。
[0026]圖1-4中各標(biāo)號:1_進料斗；2_螺旋壓榨機；3_微波干燥器；4_冷凝器；5_收集罐；6-預(yù)熱器；7-氣化爐；8-分離器I ;9_分離器II ; 10-肥料加工罐；11-燃燒器；12-空氣預(yù)熱器；13-凈化器；14-燃氣罐；15-外殼，16-微波發(fā)生器，17-進口，18-蛇形反應(yīng)器，19-出口 ；20-導(dǎo)波管；21-耐火材料；22-物料管；23-物料入口 ；24_絕熱外殼；25_煙氣腔；26-導(dǎo)熱內(nèi)殼，27-煙氣入口，28-煙氣出口，29-氧氣入口，30-物料出口。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0028]實施例1:如圖1-4所示，一種河湖底泥資源化利用裝置，包括進料斗1、螺旋壓榨機2、微波干燥器3、冷凝器4、收集罐5、預(yù)熱器6、氣化爐7、分離器I 8、分離器II 9、肥料加工罐10、燃燒器11、空氣預(yù)熱器12、凈化器13、燃氣罐14 ;所述進料斗I出口與螺旋壓榨機2相連，螺旋壓榨機2出口分別連接微波干燥器3入口和收集罐5，微波干燥器3出口分別連接預(yù)熱器6入口和冷凝器4，冷凝器4出口連接收集罐5，預(yù)熱器6出口連接氣化爐7的物料入口 23，氣化爐7的煙氣出口 28連接預(yù)熱器6，氣化爐7的物料出口 30連接分離器I 8，分離器I 8出口分別連接燃燒器11和空氣預(yù)熱器12，空氣預(yù)熱器12出口分別連接燃燒器11和凈化器13，凈化器13出口連接燃氣罐14，燃燒器11出口連接分離器II 9和肥料加工罐10，分離器II 9出口分別連接氣化爐7的煙氣入口 27和燃燒器11。
[0029]所述微波干燥器3包括外殼15、微波發(fā)生器16、進口 17、出口 19和蛇形反應(yīng)器18 ；所述蛇形反應(yīng)器18外層是導(dǎo)波管20，中間開有物料管22，導(dǎo)波管20和物料管22之間填充有耐火材料21。
[0030]所述氣化爐7包括絕熱外殼24、導(dǎo)熱內(nèi)殼26 ;絕熱外殼24和導(dǎo)熱內(nèi)殼26之間有煙氣腔25，絕熱外殼24上開有煙氣入口 27和煙氣出口 28，導(dǎo)熱內(nèi)殼26上開有物料入口 23、氧氣入口 29和物料出口 30。
[0031]實施例2:如圖1-4所示，一種河湖底泥資源化利用裝置，包括進料斗1、螺旋壓榨機2、微波干燥器3、冷凝器4、收集罐5、預(yù)熱器6、氣化爐7、分離器I 8、分離器II 9、肥料加工罐10、燃燒器11、空氣預(yù)熱器12、凈化器13、燃氣罐14 ;所述進料斗I出口與螺旋壓榨機2相連，螺旋壓榨機2出口分別連接微波干燥器3入口和收集罐5，微波干燥器3出口分別連接預(yù)熱器6入口和冷凝器4，冷凝器4出口連接收集罐5，預(yù)熱器6出口連接氣化爐7的物料入口 23，氣化爐7的煙氣出口 28連接預(yù)熱器6，氣化爐7的物料出口 30連接分離器I 8，分離器I 8出口分別連接燃燒器11和空氣預(yù)熱器12，空氣預(yù)熱器12出口分別