[发明专利]太阳能强化污泥生物干化与气化气的综合处理工艺及系统

权利要求书

1.一种太阳能强化污泥生物干化与气化气的综合处理工艺，其特征在于，首先利用机械压滤对含水率为80％的剩余污泥进行脱水，含水率降至55～65％；太阳能高效聚光器提供热源加热空气通入热风，以绿色能源强化污泥生物干化；进而采用低廉易得生物质粉末调理压滤后的湿污泥并生物干化进一步脱水处理，含水率降至30～40％；经二次脱水后污泥送入高温气化炉，处理过程产生的高温焦油气经三级水冷和吸附过滤处理后，最终获得高品质合成气。

2.如权利要求1所述的太阳能强化污泥生物干化与气化气的综合处理工艺，其特征在于，所述太阳能强化污泥生物干化与气化气的综合处理工艺，包括以下步骤：

(1)污水处理厂含水率80％的湿污泥，首先经初步机械板框压缩滤水，污泥滤水后含水率降至55～65％；

(2)采用高效太阳能聚光器收集太阳光能进行光热转化，所得热量将空气加热得到热风，通入污泥生物干化封闭仓对污泥加热进行生物干化；

(3)经机械板框压滤污泥含水在55～65％，该污泥被送至撬装式污泥生物干化仓装置，为了更好实现污泥生物脱水效果，采用低价易得生物质粉末与湿污泥进行掺混搅拌调理，其中生物脱水过程需要的热量可来自于制热水系统的烟气余热加热空气，供给生物干化过程所需热风；采用变频搅拌器对湿污泥和生物质粉末堆料搅拌，搅拌同时发酵，最后生物调理后污泥采用干化仓内回转式螺旋挤压机进一步脱水，脱水后含水率降至30～40％；

(4)经生物脱水污泥含水率在3530～40％，该污泥是与生物质粉末混合后调理污泥，将调理污泥送入高温气化炉中，气化温度控制在700～900℃，调理污泥与氧气进行充分混合后进行富氧/水蒸气气化，在高温状态下，调理污泥中的碳经过不完全燃烧，氧化、还原成合成燃气，合成气经过锅炉进行热量回收，而且，还可以就地选择工业余热作为气化部分的能耗来源；

(5)经高温气化炉得到的合成气通入三级水冷装置进行冷却脱出焦油，三级水冷冷水机组由压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器4个基本部分组成，由铜管将四大件按一定顺序连接成一个封闭系统，系统内充注设定量的制冷剂，冷水机组的工作原理是先由制冷压缩机吸入蒸发制冷的低温低压制冷剂气体，然后压缩成高温高压气体送入冷凝器；高温高压气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压气体，随后流入热力膨胀阀，经节流后变成低温低压的湿蒸气，流经壳管蒸发器，湿蒸汽吸收蒸发器内的冷却水热量使水温下降；蒸发后的制冷剂再次吸回到压缩机中，重复下一个制冷循环，从而实现制冷目的；

(6)提纯后气化合成气通入吸附净化装置进一步脱除其中CO₂和NO₂，得到更高品质可燃合成气。

3.如权利要求2所述的太阳能强化污泥生物干化与气化气的综合处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，板框压滤机的初污泥处理过程：污泥进入板框压滤机，先由液压施力压紧板框组，80％高含水率污泥分布到各滤布之间，由于板框压紧，污泥无法外溢，在螺杆泵和隔膜泵的高压之下，污泥中的水分由滤布中渗出流入回水管，泥饼留在了空腔中，之后板框卸压滤板拉开，泥饼靠重力落下。