专利名称：一种处理浆纸生物污泥的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境保护装置领域，特别涉及一种处理浆纸生物污泥的系统。
背景技术：
目前，国内外漂白硫酸盐木浆厂的污水处理，产生的初沉污泥和生化处理污泥绝大部分厂家采用混合填埋处理或少量污泥堆肥利用，不可避免地导致大量占用土地、甚至产生二次污染。据中国造纸协会统计，2010年中国纸及纸板总产量9270万吨、消费9173万吨，全行业产生的剩余湿污泥约900-1000万吨。随着国民经济发展和人民生活水平和质量的提高，浆纸的产销量也将越来越大，对周边生活环境的要求也越来越高，且国家对新建垃圾填埋场实行严格限批，今后污泥填埋处理所占的比例将会大大减少。因此正确合理、科学地处理处置污泥问题，是摆在我们面前的一个繁重任务，且关键是把污泥水分降下来、干度提高到经济热值之上。污泥处理的目的是达到减量化、稳定化、无害化和资源化。目前较成熟的污泥处理方法有填埋、堆肥和焚烧等。填埋采用直接处理成本低。其缺点是占用大量土地、污泥中的有毒有害重金属和病原微生物会污染土地和水资源，填埋场的建设、使用受地质、水文和土壤条件限制。堆肥将污泥中的有机物进行生物化学降解作用，使之转化为稳定的腐殖质以改善土壤的性能、增加土壤肥力。此法虽具有一定的经济和社会效益，但处理量、成本很大程度上受下游农、林、牧、渔业制约，无法从根本上消化、彻底解决污泥的出路问题。焚烧采用污泥干化或深度脱水技术，使污泥中的可燃成分较为经济地在高温下充分燃烧，最终成为稳定的灰渣。焚烧法具有减容、减重率高，处理速度快，无害化较彻底， 余热可用于发电或供热等优点。近年来，焚烧法采用了合适的预处理工艺和先进的焚烧方法，满足了越来越严格的环境要求，是当前较好的污泥处理方法。如上所述，目前国内外浆纸厂一般将污水处理的剩余生物污泥、三级脱色化学污泥及初沉污泥混合脱水，外运填埋。极个别焚烧也是在燃煤锅炉焚烧，鲜有分质处理、生物污泥在碱炉焚烧发电案例或技术。生物污泥含有大量有机物、粘稠、难以深度脱水，所以混合处理填埋，只会增加额外大量运费、焚烧需外加燃料除水，技术经济难度很大，目前国内外还没有能稳定运行的浆纸污泥焚烧装置。漂白硫酸盐木浆厂、大规模化机浆厂，一般配有动力锅炉、碱回收锅炉，这为污泥深度脱水、混烧发电提供了较好的经济焚烧炉型，且都具备经济焚烧的基本燃料煤、碱回收超浓黑液。这为研发污泥深度脱水、混烧发电装置提供了科学合理的清洁生产基础条件。黑液是硫酸盐法或烧碱法制纸浆过程中，洗涤蒸煮后的纸浆的洗涤液，其呈黑色， 其中含有蒸煮液中的无机物和从植物纤维原料中溶出的木素、半纤维素和纤维素的降解产物及有机酸等。无机物包括游离的氢氧化钠、硫酸钠、硫化钠、碳酸钠以及与有机物化合的钠、二氧化硅等。黑液直接排入江河会造成污染，应进行处理。处理方法是先蒸发浓缩，再经燃烧，可回收纯碱。燃烧生成的热以蒸汽形式回收。大部分无机物在燃烧过程中成为熔融状态，溶解后即成绿液(green liquor).绿液经石灰乳苛化，澄清后成为白液(white liquor)，可用于配制蒸煮液制纸浆。白液澄清后的沉淀为碳酸钙(造纸行业称为白泥)。[0011]本实用新型申请人申请的发明专利“浆纸生物污泥的处理方法”公开了一种生物污泥的处理方法，它依次经过生物污泥收集助凝、预脱水分离、预热后与黑液混合多效蒸发以及生物污泥-黑液超浓蒸发，最终在碱炉中混烧，蒸汽用于发电供热，熔融物经苛化后回收再利用。因此，提供一套使此方法能够具体实施的设备至关重要。发明内容[0012]本实用新型的目的是提供一种能够减少环境污染、节能减排的处理浆纸生物污泥的系统。[0013]本实用新型为解决上述问题采用如下技术方案[0014]本实用新型系统包括生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、 浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置以及发电装置，所述生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置和发电装置顺次连接。[0015]生物污泥的收集加药助凝装置包括生物污泥收集槽、加药装置和混凝反应器，混凝反应器分别与加药装置和生物污泥收集槽连接。[0016]生物污泥预脱水分离装置采用卧螺沉降离心机。[0017]浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置包括污泥加热器，污泥-黑液混合储槽，蒸发浓缩器和超级浓缩器。[0018]发电装置包括汽轮机和发电机。[0019]本实用新型的积极效果如下使用本实用新型装置系统时，首先通过加药装置向收集的浆纸生物污泥中加入助凝剂絮凝，絮凝后的污泥进入预脱水分离装置进行初步浓缩，再与浆纸生产过程中产生的黑液混合依次进入多效蒸发装置和超级浓缩蒸发装置，最后进入碱炉焚烧，蒸汽用于发电供热，熔融物溶解后进行苛化反应得到白液，可以用于配制蒸煮液制纸浆。本实用新型装置系统将生物污泥固废变废为宝，使浆厂达到零排放，实现了清洁生产、节能减排、减少了垃圾填埋，有利于发展循环经济。技术新颖，能够达到国际清洁生产所倡导的 3R 目标(Reduce, Reuse, Recycle)。[0020]使用本实用新型装置系统可产生含干固物80%的污泥18. 75吨/天(折绝干吨 15t/d)，超浓生物污泥折算热值为7. 5MJ/kg (制浆超浓黑液单独折算热值13. 3 MJ/kg)，日节约标煤4. 8t/d (标煤热值29. 306 MJ/kg)，产汽44. 16吨，发电1. 23万度，折合年节标煤 1680吨，年发电430. 77万度。
[0021]图1为本实用新型的结构示意图。[0022]图中，1、生物污泥收集槽；2、加药装置；3、混凝反应器；4、生物污泥预脱水分离装置；5、收集加药助凝装置；6、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置；7、碱炉焚烧装置；8、发电装置；9、污泥加热器；10、污泥-黑液混合储槽；11、蒸发浓缩器；12、超级浓缩器；13、汽轮机、14、发电机。
具体实施方式
[0023]如附图1所示，本实用新型系统包括包括生物污泥的收集加药助凝装置5、生物污泥预脱水分离装置4、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置6、碱炉焚烧装置7以及发电装置8，所述生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置和发电装置顺次连接。[0024]生物污泥的收集加药助凝装置包括生物污泥收集槽1、加药装置2和混凝反应器 3，混凝反应器分别与加药装置和生物污泥收集槽连接。[0025]生物污泥预脱水分离装置采用卧螺沉降离心机，其特征参数选定为主机转鼓功率75KW、额定转速3000rpm，螺旋输送器通过差速器与转鼓的相对转速1 12rpm。离心机的特点是为端部进料的同向式操作，固液混和物进入离心机后不立即分离而是沿着同一轴向方向位移一段距离后，澄清液由导流管排，同向式操作能够达到生物污泥的初步浓缩目的。转鼓与螺旋输送器之间的差速，采用可靠的双变频调节机械差速装置，差速调节精度值 0. 05转/分。双变频调节机械差速装置可通过离心机内泥层的厚度自动调节差速，达到自动调节扭矩。[0026]浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置包括污泥加热器9，污泥-黑液混合储槽10，蒸发浓缩器11和超级浓缩器12。发电装置包括汽轮机13和发电机14。[0027]生物污泥加热器的规格为Φ 840 X 1000，加热功率为620Kw，换热面积为41. 28m2, 操作温度为110-125°C，操作压力为1.4;3bar。[0028]蒸发浓缩器采用六效蒸发机组，蒸发量为1000t/h，生产能力为4420tDS/h，蒸发后的干固物含量为72% 75%。[0029]超级浓缩器液体侧操作温度160 200°C，加热侧加热蒸汽5 12bar，200 250°C，蒸发后的干固物含量达到80%以上。[0030]碱炉焚烧装置为世界上最大的碱炉，日燃烧碱回收固形物6500 7000tDS/d，过热蒸汽温度为480°C、蒸汽压力为84bar，流速为^^g/s。[0031]发电装置包括2台汽轮机和2台发电机。2台汽轮机分别为抽凝式汽轮机和背压式汽轮机，最大出功分别为97.沈丽和92. 35MW,转速为3000rpm，进汽压力为80bar、 蒸汽温度为480°C。2台发电机额定输出分别为92. 35MW和97.沈丽。[0032]使用本实用新型装置系统时，首先将收集在生物污泥收集槽中的浆厂污水处理站二级生化曝气系统产生的剩余生物污泥移入混凝反应器中，通过加药装置向混凝反应器中加入助凝剂絮凝，絮凝后的污泥进入预脱水分离装置即卧螺沉降离心机进行初步浓缩，浓缩后的污泥进入生物污泥加热器预热到110°c，再进入污泥-黑液混合储槽与浆纸生产过程中产生的黑液混合，然后依次进入多效蒸发器和超级浓缩蒸发器，浓缩至干固物含量达到80%以上，最后进入碱炉焚烧装置进行焚烧，产生的蒸汽通过汽轮机带动发电机发电。[0033]上述装置方案仅体现了本实用新型方案的优选装置方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，该系统包括生物污泥的收集加药助凝装置(5)、生物污泥预脱水分离装置(4)、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置(6)、碱炉焚烧装置 (7)以及发电装置(8)，所述生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置和发电装置顺次连接。
2.根据权利要求1所述的处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，生物污泥的收集加药助凝装置包括生物污泥收集槽(1)、加药装置(2)和混凝反应器(3)，混凝反应器分别与加药装置和生物污泥收集槽连接。
3.根据权利要求1所述的处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，生物污泥预脱水分离装置采用卧螺沉降离心机。
4.根据权利要求1所述的处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置包括污泥加热器(9 )，污泥-黑液混合储槽(10 )，蒸发浓缩器(11)和超级浓缩器 (12)。
5.根据权利要求1所述的处理浆纸生物污泥的系统，其特征在于，发电装置包括汽轮机(13)和发电机(14)。
专利摘要本实用新型涉及一种处理浆纸生物污泥的系统，该系统包括生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置以及发电装置，所述生物污泥的收集加药助凝装置、生物污泥预脱水分离装置、浆纸污泥-黑液蒸发浓缩装置、碱炉焚烧装置和发电装置顺次连接。本实用新型装置系统将生物污泥固废变废为宝，使浆厂达到零排放，实现了清洁生产、节能减排、减少了垃圾填埋，有利于发展循环经济。技术新颖，能够达到国际清洁生产所倡导的3R目标。
文档编号C02F11/14GK202279763SQ201120370419
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者尹相莹, 张守国, 郝健, 马克顺 申请人:山东亚太森博浆纸有限公司