申请日2016.08.31
公开(公告)日2016.12.21
IPC分类号B01F5/04; B01F3/12
摘要
本发明提供了一种高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置及方法，其中装置包括一管本体，管本体上设置有高干度污泥入口和浆化污泥出口;高干度污泥入口处设置有一个或多个调质用水喷嘴，调质用水喷嘴向高干污泥入口内高速喷出调质用水;管本体上设置有一个或多个蒸汽喷嘴，蒸汽喷嘴向管本体内高速喷出蒸汽。高干度污泥从高干度污泥入口进入到管本体内，与高速喷入的调质用水、蒸汽激烈混合后形成浆状污泥混合物从浆化污泥出口排出。本发明提供了一种高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置及方法，能够高效实现高干度污泥的浆化，换热效率高，结构简单，占地小，投资成本低，可广泛应用于城市有机生物质预处理领域。
摘要附图
权利要求书
1.一种高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，包括一管本体，所述管本体上设置有高干度污泥入口和浆化污泥出口;
所述高干度污泥入口处设置有一个或多个调质用水喷嘴，所述调质用水喷嘴向所述高干污泥入口内高速喷入调质用水;
所述管本体上设置有一个或多个蒸汽喷嘴，所述蒸汽喷嘴向所述管本体内高速喷入蒸汽;
高干度污泥从所述高干度污泥入口进入到所述管本体内，与高速喷入的调质用水、蒸汽激烈混合后形成浆状污泥混合物从所述浆化污泥出口排出。
2.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述调质用水喷嘴设置在所述高干度污泥入口与所述管本体连接处的喉部，多个调质用水喷嘴沿着所述喉部周向布置。
3.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，高干度污泥入口上设置有网板，高干度污泥经过所述网板切被割后从所述高干度污泥口进入到所述管本体内。
4.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述高干度污泥入口内设置有一凹腔，所述网板安装在所述凹腔内。
5.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述网板为一孔板结构，其上开孔样式为圆孔式或栅格式，开孔呈环形均布式或等距排列式分布。
6.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述管本体为锥形管或直管。
7.据权利要求6所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述管本体为锥形管，所述高干度污泥入口设置在锥形管口径大的一端的侧壁上，所述浆化污泥出口设置在锥形管口径小的一端的端部上;所述蒸汽喷嘴设置在锥形管口径大的一端的端部及侧壁上。
8.据权利要求6所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述管本体为直管，所述高干度污泥入口和浆化污泥出口分别设置在直管两端端部上，所述蒸汽喷嘴设置在直管的管壁上。
9.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述调质用水喷嘴与外部调质用水接口或控制阀门可拆卸连接，所述蒸汽喷嘴与外部蒸汽接口或控制阀门可拆卸连接。
10.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述高干度污泥入口和/或所述浆化污泥出口上设置有连接法兰，用于与外部接口可拆卸连接。
11.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述管本体上还设置至少一个用于监测管本体内喷射浆化程度的监测传感仪器。
12.据权利要求1所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，其特征在于，所述管本体上还设置有用于整个装置与外部可靠连接的支座。
13.一种高干度污泥管式蒸汽喷射浆化方法，其特征在于，采用权利要求1-12中任意一项所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，具体包括以下步骤：
(1)将高干度污泥输送至高干度污泥入口，经过设置在高干度污泥入口处的网板切割后，形成若干条细小条状污泥进入到管本体内;
(2)开启调质用水喷嘴和蒸汽喷嘴，使得调质水和蒸汽高速喷射进管体内，利用调质水和蒸汽的高速冲击力破坏原有污泥的结构状态，使得调质水、蒸汽和污泥在管本体内激烈、充分混合形成浆状污泥混合物，改善污泥流动性，同时预热污泥，而后通过浆化污泥出口排出。
14.据权利要求13所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化方法，其特征在于，输送到装置内的高干度污泥的含固率区间范围为15%-25%。
15.据权利要求13所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化方法，其特征在于，所述蒸汽喷嘴喷出的蒸汽压力为1bar～5bar，蒸汽温度为120℃～160℃。
16.据权利要求13所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化方法，其特征在于，调质用水喷嘴喷出的调质水的压力为1bar～5bar。
17.据权利要求13所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化方法，其特征在于，由浆化污泥出口排出的浆状污泥混合物的含水率83%～90%，温度60℃～95℃。
说明书
一种高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置及方法
技术领域
本发明涉及城市污泥预处理设计技术领域，尤其涉及一种高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置及方法。
背景技术
现有的污泥搅拌系统，如专利号200720069024.8的实用新型专利，公开了一种污泥和垃圾混合固化系统，包括搅拌罐，入料口，出料口，搅拌罐内设有若干搅拌轴，搅拌轴上固定有若干搅拌臂，每个搅拌臂前端装有至少一个搅拌叶片，每个搅拌臂后端装有与搅拌叶片数目相同的侧叶片。
这种污泥和垃圾混合固化系统，也就是污泥搅拌系统，使用电机驱动搅拌轴对污泥进行翻动搅拌，因高干度污泥质量比较差，黏性大，电机负荷大，在搅拌时容易损坏搅拌设备，而且在搅拌的过程中容易形成堵塞，搅拌出来的污泥泥浆的质量差，团块比较严重。
专利号CN 102992568A的发明专利，公开了高干度污泥的浆化及预热装置;该装置含若干个具有平行搅拌轴的卧式结构和蒸汽导入管，利用蒸汽和机械搅拌推送双重作用，对高干度污泥进行预处理;这种污泥浆化装置与200720069024.8实用新型专利相比，连续进泥出泥，操作稳定，浆化过程比较方便;同时浆化及预热装置通过将团块污泥的热水解来将污泥进行搅拌，可以得到充分浆化的污泥;但该装置使用电机驱动，结构比较复杂，成本较高，占地大。
发明内容
为了解决现有浆化装置结构复杂、成本较高、占地大等问题，本发明提供了一种高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，包括一管本体，所述管本体上设置有高干度污泥入口和浆化污泥出口;
所述高干度污泥入口处设置有一个或多个调质用水喷嘴，所述调质用水喷嘴向所述高干污泥入口内高速喷入调质用水;
所述管本体上设置有一个或多个蒸汽喷嘴，所述蒸汽喷嘴向所述管本体内高速喷入蒸汽;
高干度污泥从所述高干度污泥入口进入到所述管本体内，与高速喷入的调质用水、蒸汽激烈混合后形成浆状污泥混合物从所述浆化污泥出口排出。
较佳地，所述调质用水喷嘴设置在所述高干度污泥入口与所述管本体连接处的喉部，多个调质用水喷嘴沿着所述喉部周向布置。
较佳地，高干度污泥入口上设置有网板，高干度污泥经过所述网板切被割后从所述高干度污泥口进入到所述管本体内。
较佳地，所述高干度污泥入口内设置有一凹腔，所述网板安装在所述凹腔内。
较佳地，所述网板为一孔板结构，其上开孔样式为圆孔式式或栅格式，开孔呈环形均布式或等距排列式分布。
较佳地，所述管本体为锥形管或直管。
较佳地，所述管本体为锥形管，所述高干度污泥入口设置在锥形管口径大的一端的侧壁上，所述浆化污泥出口设置在锥形管口径小的一端的端部上;所述蒸汽喷嘴设置在锥形管口径大的一端的端部及侧壁上。
较佳地，所述管本体为直管，所述高干度污泥入口和浆化污泥出口分别设置在直管两端端部上，所述蒸汽喷嘴设置在直管的管壁上。
较佳地，所述调质用水喷嘴与外部调质用水接口或控制阀门可拆卸连接，所述蒸汽喷嘴与外部蒸汽接口或控制阀门可拆卸连接。
较佳地，所述高干度污泥入口和/或所述浆化污泥出口上设置有连接法兰，用于与外部接口可拆卸连接。
较佳地，所述管本体上还设置至少一个用于监测管本体内喷射浆化程度的监测传感仪器。
本发明还提供了一种高干度污泥管式蒸汽喷射浆化方法，采用如上所述的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置，具体包括以下步骤：
(1)将高干度污泥输送至高干度污泥入口，经过设置在高干度污泥入口处的网板切割后，形成若干条细小条状污泥进入到管本体内;
(2)开启调质用水喷嘴和蒸汽喷嘴，使得调质水和蒸汽高速喷射进管体内，利用调质水和蒸汽的高速冲击力破坏原有污泥的结构状态，使得调质水、蒸汽和污泥在管本体内激烈、充分混合形成浆状污泥混合物，改善污泥流动性，同时预热污泥，而后通过浆化污泥出口排出。
较佳地，输送到装置内的高干度污泥的含固率区间范围为15%-25%。
较佳地，所述蒸汽喷嘴喷出的蒸汽压力为1bar～5bar，蒸汽温度为120℃～160℃。
较佳地，调质用水喷嘴喷出的调质水的压力为1bar～5bar。
较佳地，由浆化污泥出口排出的浆状污泥混合物的含水率83%～90%，温度60℃～95℃。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
本发明提供的高干度污泥管式蒸汽喷射浆化装置及方法，通过向污泥喷射带压力的调质用水、带压力的蒸汽，利用各个喷嘴形成的复合冲击力对污泥进行搅拌、升温，调质用水、蒸汽与污泥在管本体内激烈混合，从而达到对污泥的浆化的效果，其中蒸汽还对污泥具有预热的效果;该装置混合时间短、效率高，可以得到充分浆化的污泥混合物，且该装置无机械搅拌，结构简单，投资成本低，占地小，可广泛应用于城市有机生物质预处理领域。
