專利名稱：污水及糞便排泄物處理工藝的制作方法
隨著城市人口的增多和工業的發展，日益增多的污水使許多河流受到嚴重污染，水質下降。農村經濟的發展和農民生活的改善也正在促使更多的化肥逐漸代替了傳統的糞便有機肥料。這使城市糞便的處置問題日趨嚴重。為能以低廉成本有效的解決上述兩種污染源，本發明提出利用垃圾焚燒過程產生的多余熱量以噴霧干燥的方法處理以上兩種污染的新工藝。
噴霧干燥工藝長期用于奶粉，咖啡等食品及某些粉末狀化工原料的制造業中。當流體經過噴頭或轉盤溢出時受到周圍氣體摩擦阻力影響撕裂成小顆粒從而極大的增加了液體顆粒的表面積，微粒狀液滴在高溫氣流中會瞬時氣化。本發明提出由水槽車運來的污水或糞便先流經一機械格柵刪去粗大顆粒，然后流入污水池內。在焚燒爐煙道后方砌筑一噴霧干燥筒。用泵將污水或糞便經噴嘴噴入干燥筒內，熱煙氣則在引風機作用下從噴嘴周圍引入，見
圖1.圖中1-污水管；2-高溫煙氣；3-干燥筒；4-細液滴；5-低溫煙氣。
根據噴霧干燥原理只要相應參數控制合適，待處理的污水或糞便將以瞬時干燥的方式轉化為水蒸汽及干燥顆粒以及一些揮發性氣體。大部分固體顆粒降到筒底后由螺旋輸送機排出筒外，可加以利用或填埋。隨煙氣逸出的微細顆粒及揮發性氣體則隨煙氣一并進入凈化裝置內進行凈化。
為能有效的去除噴霧干燥過程中揮發的有害氣體，在凈化環節中應設有活性碳吸附裝置，以防止對環境的兩次污染。為解決活性碳的高溫再生問題，在煙氣的高溫區內應設置一活性碳再生區，在高溫煙道中設置活性碳加熱圓筒，待處理的活性碳放入筒內，由筒壁傳入的熱量使活性碳緩慢升溫，所吸附的揮發性氣體則逸入高溫煙氣內徹底焚燼，見圖2.圖中1-高溫煙氣；2-加熱筒；3-活性碳；4-蓋；5-排氣孔；6-揮發性氣體。
工業污水種類眾多，成分復雜，傳統的沉淀，中和，曝氣等方法占地多，運轉費用也較高，對某些高濃度或帶菌污水在處理技術上還存在著一定的困難。為充分利用生活垃圾焚燒過程中釋放出的大量熱量，國外常在焚燒爐內設置余熱鍋爐，利用垃圾焚燒產生的熱量使水汽化，再通過管道送給用戶或發電。
這種熱能利用方式具有以下缺點1設置在焚燒爐內的余熱鍋爐在吸熱的同時會降低爐內溫度水平，從而影響垃圾的焚燒速度；2高溫煙氣的熱量先以輻射方式加熱水管，管壁再以傳導方式使與內壁接觸的水升溫汽化。所產生的水蒸汽作為熱量的中間戴體再用于發電或經過管道供應用戶。這種熱量利用方式，中間轉化環節很多，故熱量的有效利用率并不高，作發電用時僅百分之十幾左右。爐膛內未經凈化的高溫煙氣流含塵濃度很高，在流經密集的鍋爐管道時極易黏附在管壁上，這不僅使傳熱困難，也增加了運行操作時的難度。
3設備眾多，廠房高大，投資昂貴，控制系統復雜。
統計資料表明即使在工業發達國家的垃圾焚燒爐后面配有發電裝置或供熱設備的工廠也不過40％左右(1)。這與上述以水為傳熱媒體的工藝方式所存在的根本性缺陷有關。
本發明提出以噴霧干燥的原理利用垃圾的熱能具有下列諸優點1噴霧干燥過程屬物理變化，其處理效果與污水成分及濃度均無關，故工藝可靠性高；2以煙氣余熱供污水或糞便蒸發用時不需額外燃料，故運行費用極低；3噴霧干燥過程中煙氣與污水微粒直接接觸傳熱，不需任何傳熱的中間環節，故傳熱速度及效率均極高，熱量損失很少，控制也簡單。
4所需設備甚少，主要為污水池，機械格柵，干燥筒，無廠房要求；5污水在干燥筒內噴成的細微顆粒與煙氣中微塵接觸時具有凝聚中心作用，使煙氣含塵粗化，此而提高了后面除塵系統的除塵效果；6污水蒸發過程同時也是煙氣的降溫過程，當煙氣采用濕法凈化時它能極大地減輕后繼的煙氣降溫工作量；7以蒸發干燥的工藝處理糞便液可達到殺菌，減容，除臭諸目的。脫水后的固體顆粒作為一種濃縮的有機肥料保留著原始糞便的全部肥效，是極好的農田肥料，有很高的商品價值，其經濟得益可顯著的降低系統運行成本。
8本發明所提煙氣余熱利用方法可使垃圾焚燒站在處理垃圾的同時以較低的成本同時處理著約相當垃圾重量的50-70％左右的污水或糞便，從而顯著的擴大了焚燒站的經濟效益和社會效益。
綜上所述本發明所述的利用垃圾焚燒過程中富裕熱量的方法在投資費用，運行成本，處理功能，操作方式，社會效益，經濟指標等各方面均較傳統的垃圾焚燒工藝有更明顯的優點。
(1).”廢棄物焚燒與能量回收”，”上海環境衛生設計研究所”編制，張瑋等譯，P.1640臺焚燒爐中383臺帶熱量回收裝置。
權利要求
1.使污水或糞便排泄物以細小液滴形式噴灑在垃圾焚燒爐后的煙氣中使之蒸發干燥。
2.在垃圾焚燒爐高溫煙道內設置加熱筒，筒內放置待再生的活性碳，利用煙氣熱量使活性碳升溫，從而使所吸附的廢氣逸出并在高溫煙氣中燃盡。
全文摘要
采用噴霧干燥的方法將污水或糞便經噴嘴噴入干燥筒內,與垃圾焚燒時產生的熱煙氣接觸后以瞬時干燥的方式轉化為水蒸汽及一些揮發性氣體,殘余的固體顆粒則降到筒底后排出筒外。具有以直接接觸的方式充分利用垃圾焚燒時富裕熱量的優點。
文檔編號C02F11/12GK1202467SQ98110800
公開日1998年12月23日 申請日期1998年4月24日 優先權日1998年4月24日
發明者朱平生 申請人:朱平生