具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

一种城市生活污泥高效处理工艺，包括以下步骤：

S01：对污泥进行预脱水处理，得到预处理污泥；

S02：将预处理污泥泵入搅拌容器内，对预处理污泥进行搅拌；

S03：在搅拌过程中向搅拌容器内加入复合脱水剂，搅拌均匀后泵入密封容器内静置20-45min，得到反应后污泥与反应气体；

S04：将反应后污泥泵入脱水机中进行脱水，得到干固污泥；

S05：将干固污泥破碎后与助燃剂均匀混合，得到粒径均匀的燃料颗粒；

S06：将燃料颗粒导入焚烧炉与其他燃料混合燃烧，将反应气体导入焚烧炉内燃料颗粒上方进行燃烧；

S07：在焚烧过程中采用分级送风对焚烧炉内燃料颗粒下方与燃料颗粒上方进行供氧；

S08：焚烧中产生的热能经利用后所剩余热用于S01中的预脱水。

本实施例中，通过采用预脱水处理对污泥进行预处理，降低污泥的含水量后，在污泥的搅拌过程中加入复合脱水剂，以在吸收污泥水分的同时，对污泥进行杀菌处理，使污泥无害化，之后使用脱水机对污泥进行脱水，以便于制备燃料颗粒，其中，制备燃料颗粒的助燃剂可采用燃煤、废纸渣、农作物秸秆等，之后根据焚烧用途将燃料颗粒与对应的燃料混合后导入焚烧炉内进行焚烧即可，其中，燃料颗粒可按一定比例与燃煤或生活垃圾进行混合后，用于电厂的燃煤发电及生活垃圾焚烧发电，也可将燃料颗粒与燃煤按一定比例混合后用于各种工业窑炉的协同焚烧，以充分利用污泥的价值。

进一步的，S04中，对污泥进行脱水的脱水机可采用板框压滤机、带式污泥脱水机、离心式污泥脱水机与叠式污泥脱水机等；

其中，板框压滤机是最先应用于化工脱水的机械。虽然板框压滤机一般为间歇操作、基建设备投资较大、过滤能力也较低，但由于其具有过滤推动力大、滤饼的含固率高、滤液清澈、固体回收率高、调理药品消耗量少等优点，在一些小型污水厂仍被广泛应用；

带式污泥脱水机的工作原理为：经过浓缩的污泥与一定浓度的絮凝剂在静、动态混合器中充分混合以后，污泥中的微小固体颗粒聚凝成体积较大的絮状团块，同时分离出自由水，絮凝后的污泥被输送到浓缩重力脱水的滤带上，在重力的作用下自由水被分离，形成不流动状态的污泥，然后夹持在上下两条网带之间，经过楔形预压区、低压区和高压区由小到大的挤压力、剪切力作用下，逐步挤压污泥，以达到最大程度的泥、水分离，最后形成滤饼排出；

离心式污泥脱水机：由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒，在高速旋转产生的离心力下，立即被甩入转鼓腔内。由于比重不一样，形成固液分离。污泥在螺旋输送器的推动下，被输送到转鼓的锥端由出口连续排出；液环层的液体则由堰口连续“溢流”排至转鼓外靠重力排出；

叠式污泥脱水机：由固定环，游动环相互层叠加，螺旋轴贯穿其中形成的过滤主体。通过重力浓缩以及污泥在推进过程中受到背压板形成的内压作用实现充分脱水，滤液从固定环和活动环所形成的滤缝排出，泥饼从脱水部的末端排出。

具体的，复合脱水剂包括下重量百分数的组分：高岭土：10-30％、粉煤灰：5-10％、矿渣：10-20％、煤渣：10-20％、煤粉：15-30％、石灰：30-50％、氨基磺酸：3-5％。

本实施例中，高岭土是一种非金属矿产，呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质，将其用于复合脱水剂，可提高干固污泥的可塑性，以便于燃料颗粒制备时的成型；

粉煤灰是煤粉在高温(1300～1500℃)中燃烧、冷却而形成的，大部分呈球状，表面光滑，微孔较小。部分颗粒因熔融时粘连，表面粗糙、棱角多呈蜂窝状组合粒子，其可用作处理污水的吸附剂或助滤剂，通过将粉煤灰用于复合脱水剂，可在混入预处理污泥后，对预处理污泥内的水分进行吸收，并吸附水中的有害物质；

矿渣是在高炉炼铁过程中的副产品，在炼铁过程中，氧化铁在高温下还原成金属铁，铁矿石中的二氧化硅、氧化铝等杂质与石灰等反应生成以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经过淬冷成质地疏松、多孔的粒状物，即为高炉矿渣，简称矿渣，通过将矿渣用于复合脱水剂，可利用其疏松多孔的特性对污泥内的水分进行吸收；

煤渣，工业固体废物的一种，火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣，又称炉渣，煤渣含碳，将煤渣破碎后混入污泥中，不仅可吸收污泥的水分，同时可使由污泥制成的燃料颗粒可以更好的燃烧；

煤粉是指粒度小于0.5毫米的煤，将其用于复合脱水剂内，与污泥混合后，可提高污泥的碳含量；

将含有石灰的复合脱水剂如污泥混合后，石灰会吸收污泥中的水分，以形成石灰的水溶液，饱和的石灰水溶液其PH能达到12，能够有效的杀灭污泥中的微生物，去除了污泥中的臭气，同时高PH能使污泥中的大部分金属离子沉淀，降低金属离子的可溶性和活跃程度；以提高污泥的含固率；

进一步的，将氨基磺酸用于复合脱水剂内，能够在反应过程中产生氨气，从而进一步加强了杀菌效果，同时，加入少量的氨基磺酸能够减少石灰的用量和反应时间。

具体的，复合脱水剂的制备方法为：

称取配方量的高岭土、粉煤灰、矿渣、煤渣、煤粉、石灰和氨基磺酸，破碎混合均匀后装袋。

本实施例中，值得注意的是，破碎的主要对象为高岭土、矿渣、煤渣与石灰，破碎后的对象颗粒直径因小于200目。

具体的，石灰与氨基磺酸的比例为10:1。

具体的，S03中，复合脱水剂与预处理污泥的比例为1：(3-5)。

本实施例中，优选的，复合脱水剂与预处理污泥的比例为1：4，以确保石灰与预处理污泥的比例不小于1:15，使得复合脱水剂与预处理污泥混合后，石灰水溶液能够达到饱和状态，从而确保对预处理污泥的杀菌效果。

具体的，S01中，预脱水处理包括：

对污泥进行一次沉淀后除去上清液获得一次沉淀污泥；

对一次沉淀污泥进行二次沉淀后去除上清液获得二次沉淀污泥；

使用浓缩设备对二次沉淀污泥进行浓缩，得到浓缩污泥，其中浓缩污泥的含水率为93-98％；

使用热烘干装置对浓缩污泥进行烘干脱水，得到预处理污泥，其中预处理污泥的含水率为70-85％。

本实施例中，浓缩设备可采用重力浓缩池、气浮浓缩池及机械浓缩池，其中，重力浓缩池利用沉降原理浓缩污泥，根据运行方式不同，可分为连续式和间歇式两种，重力浓缩池具有不需要投药、能耗低、运行稳定、管理简单等优点；

气浮浓缩池，是使溶于水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅速又均匀的附着于污泥固体颗粒上，使固体颗粒的密度小于水而产生上浮，从而达到固体颗粒与水分离的目的，气浮浓缩池可将污泥含水率由99.5％降到94％～96％，其含水率低于采用重力浓缩后所达到的含水率，但其运行费用较高、系统复杂、运行管理难度大；

机械浓缩池是新近发展的污泥浓缩设备，通过将污泥化学絮凝后，以机械方式降低污泥含水率，因此适合各类污泥，可将污泥含水率由99.5％降到94％以下，因此可大量减少污泥体积，减少污泥脱水设备的容量，缺点是需要投加化学药剂，而且投资较大。

具体的，热烘干装置的热源采用S08中的余热。

具体的，焚烧炉内设置有水平的圆形的焚烧区，圆形焚烧区下方为多个同心设置有圆环形送气管路，多个环形送气管路根据自身的尺寸，其表面均设置有数量不等的燃烧嘴，同时位于各环形送气管路的一侧设置有点火装置，焚烧炉内位于焚烧区的顶部设置有拨料机构；拨料机构以焚烧区的顶面圆心为旋转中心转动，拨料机构用于将分布在焚烧区表面的燃料颗粒与其他燃料向焚烧区中心处拨动。

本实施例中，焚烧区为圆形板状，其表面开设有大量通孔，且通孔的孔径小于燃料颗粒和其他燃料的粒径，更进一步的，为了保证拨料机构工作的稳定性，拨料机构由若干个呈圆周分布的拨料杆1组成，拨料杆1的外观呈“√”型，且拨料杆1的底部均等距设置有若干个拨料片2，拨料片2的底部与焚烧区的顶面贴合，同时，每两个相邻的拨料杆1底部的拨料片2相互交错，即在拨料机构转动时，每两个相邻的拨料杆1底部的拨料片2的运动轨迹互不重合。

具体的，焚烧区的焚烧温度由圆心处向外逐渐降低，焚烧区的圆心处焚烧温度为800-900℃，焚烧区的边缘焚烧温度为180-250℃，多个环形送气管路分别独立连接有电磁阀，以单独控制每个环形送气管路的出气量，从而调节对应燃烧嘴的火焰大小，以控制与环形送气管路相对应的焚烧区的焚烧温度。

本实施例中，在焚烧过程中，先将燃料颗粒及其他燃料输送至焚烧区的边缘处，在180-250℃下对其进行加热烘干，之后启动拨料结构，利用相互交错的拨料片2将燃料颗粒等逐渐向焚烧区的中心处拨动，从而将干燥的燃料颗粒在焚烧区的中心处点燃，同时继续向焚烧区边缘处输送燃料颗粒等，以保证燃料供应的稳定性。

具体的，S04中干固污泥的含水率为35-60％。

本实施例中，虽然干固污泥的含水率仍未能达到30以下，但本发明通过复合脱水剂的添加，大大提高了污泥内的碳含量，相比于传统的相同含水率的污泥，其燃烧后释放的热量更高，且在焚烧过程中，通过多温度区间对由干固污泥所制备的燃料颗粒进行烘干后在燃烧，可有效的提高燃烧效率，且在这种操作方式下，焚烧区中心的燃料颗粒燃烧时向四周辐射的热量可对燃烧区边缘的燃料颗粒进行烘干加热，从而减少了热量的流失，并在一定程度上节约了燃气的使用量，达到了节能的目的。

工作原理：

本发明通过向预脱水的污泥内添加复合脱水剂，可对污泥内的水分进行有效的吸收，从而降低污泥的含水率，简化污泥处理的步骤，提高污泥脱水的效率，能够在短时间内实现对污泥的再次利用，降低了污泥的处理成本。

同时，本发明通过在复合脱水剂内添加的石灰及氨基磺酸成分，可在对污泥进行处理的过程中，使污泥的PH处于强碱性状态，从而有效的杀灭污泥中的微生物，去除污泥中的臭气，实现污泥的无害化处理，且高PH能使污泥中的大部分金属离子沉淀，降低金属离子的可溶性和活跃程度；以提高污泥的含固率。

本发明通过复合脱水剂的添加，大大提高了污泥内的碳含量，相比于传统的相同含水率的污泥，其燃烧后释放的热量更高，且在焚烧过程中，通过多温度区间对由干固污泥所制备的燃料颗粒进行烘干后在燃烧，可有效的提高燃烧效率，在一定程度上降低污泥资源再利用的含水率条件，且在这种操作方式下，焚烧区中心的燃料颗粒燃烧时向四周辐射的热量可对燃烧区边缘的燃料颗粒进行烘干加热，从而减少了热量的流失，并在一定程度上节约了燃气的使用量，达到了节能的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。