申请日2011.03.21
公开(公告)日2011.11.30
IPC分类号C02F11/12; F23G7/00; C02F11/10
摘要
本实用新型涉及一种污泥干化焚烧系统，包括污泥干化机、以及热源;污泥干化机包括至少一个第一污泥干化模块;第一污泥干化模块包括封闭的第一外壳、导热的第一污泥支承板、刮泥机构、第一风机、蒸发冷凝装置及与热源连接的第一表冷器。蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器、在回路内循环的冷媒、以及排水器。通过冷凝器将热量传递至第一污泥支承板，对污泥进行加热;通过第一风机进行送风，在污泥表面形成加速蒸发的气流，并由蒸发器对循环风进行冷凝脱水，含湿量低的热风使得污泥能够快速的节能干化。还可以将多个第一污泥干化模块与第二污泥干化模块连接起来，进行分段式的干化组合，有效提高污泥的干化率，降低污泥的含水量。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种污泥干化焚烧系统，其特征在于，包括污泥干化机、以及热源;
所述污泥干化机包括至少一个第一污泥干化模块;所述第一污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口的封闭的第一外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第一污泥支承板、设置在所述第一污泥支承板上方的第一刮泥机构、在所述第一污泥支承板上方吹风的第一风机、蒸发冷凝装置以及与所述热源连接的第一表冷器;
所述蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器、在所述回路内循环的冷媒、以及排水器;所述排水器与所述蒸发器配合并将所述蒸发器的冷凝水排出所述第一外壳;
所述冷凝器位于所述第一污泥支承板下方并将热量传递至所述第一污泥支承板;所述蒸发器和第一风机位于所述第一污泥支承板的两侧，并且所述第一表冷器位于所述蒸发器和第一风机之间;所述第一风机送出的空气依次经过所述第一污泥支承板上方、蒸发器、第一表冷器形成循环风。
2.根据权利要求1所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述第一污泥支承板为中空的平板;
所述冷凝器为设置在所述第一污泥支承板内的水冷式冷凝器;所述第一污泥支承板内填充有吸收所述水冷式冷凝器的热量的媒介。
3.根据权利要求1所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于， 所述污泥干化机还包括至少一个第二污泥干化模块;所述第二污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口的封闭的第二外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第二污泥支承板、设置在所述第二污泥支承板上方的第二刮泥机构、在所述第二污泥支承板上方吹风的第二风机、与所述热源连接的第二表冷器、以及接入冷源的第三表冷器;与所述第三表冷器相对位置设有第二排水器;所述第二风机送出的空气依次经过所述第二污泥支承板上方、第三表冷器和第二表冷器形成循环。
4.根据权利要求3所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述第二污泥支承板为中空的平板;所述第二污泥支承板内设有接入所述热源的流道。
5.根据权利要求3或4所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述热源包括污泥焚烧炉、设置在所述污泥焚烧炉内的热回收器、与所述热回收器连接的进水管和出水管;所述出水管上设置热水循环泵;
所述出水管与所述第一表冷器、第二表冷器、第二污泥支承板的流道连通，送入热水。
6.根据权利要求5所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述第一表冷器、第二表冷器、第二污泥支承板的流道的出水与所述热回收器的进水管连通。
7.根据权利要求5所述的污泥干化焚烧系统，其特征在于，所述污泥干化机包括相连接的多个所述第一污泥干化模块、以及一个所述第二污泥干化模块;所述多个第一污泥干化模块和第二污泥干化模块的污泥出口和污泥进口依次对接，或者，所述第一污泥干化模块的第一外壳和第二污泥干化模块的第二外壳为一整体外壳，并且在相邻的所述第一污泥干化模块之间、相邻的所述第一污泥干化模块和第二污泥干化模块之间设置隔板，所述隔板上设置开口;
所述出水管的出水依次流经所述第二污泥干化模块的第二表冷器、多个串联连接的所述第一污泥干化模块的第一表冷器。
8.一种污泥干化机，其特征在于，包括至少一个第一污泥干化模块;所述第一污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口封闭的第一外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第一污泥支承板、设置在所述第一污泥支承板上方的第一刮泥机构、在所述第一污泥支承板上方吹风的第一风机、蒸发冷凝装置以及与提供热量的第一表冷器;
所述蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器、蒸发器以及排水器;
所述冷凝器位于所述第一污泥支承板下方并将热量传递至所述第一污泥支承板;所述蒸发器和第一风机位于所述第一污泥支承板的两侧，并且所述第一表冷器位于所述蒸发器和第一风机之间;所述第一风机送出的空气依次经过所述第一污泥支承板上方、蒸发器、第一表冷器形成循环;所述排水器与所述蒸发器配合并将所述蒸发器的冷凝水排出所述第一外壳。
9.根据权利要求8所述的污泥干化机，其特征在于，还包括至少一个第二污泥干化模块;所述第二污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口封闭的第二外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第二污泥支承板、设置在所述第二污泥支承板上方的第二刮泥机构、在所述第二污泥支承板上方吹风的第二风机、提供热量的第二表冷器、以及接入冷源的第三表冷器;与所述第三表冷器相对位置设有第二排水器;所述第二风机送出的空气依次经过所述第二污泥支承板上方、第三表冷器和第二表冷器形成循环。
10.根据权利要求9所述的污泥干化机，其特征在于，所述污泥干化机包括相连接的多个所述第一污泥干化模块、以及一个所述第二污泥干化模块;所述多个第一污泥干化模块和第二污泥干化模块的污泥出口和污泥进口依次对接，或者，所述第一污泥干化模块的第一外壳和第二污泥干化模块的第二外壳为一整体外壳，并且在相邻的所述第一污泥干化模块之间、相邻的所述第一污泥干化模块和第二污泥干化模块之间设置隔板，所述隔板上设置开口;
所述第二表冷器、多个所述第一表冷器依次串联连接。
说明书 [支持框选翻译]
一种污泥干化焚烧系统、及污泥干化机
技术领域
本实用新型涉及污泥处理系统，更具体地说，涉及一种可以处理污泥的污泥干化焚烧系统。
背景技术
一般的城市生活污水厂或废水厂均产生大量生活污泥，通常的污泥处理方法是：将生活污泥经压滤后，其含水率通常在80%左右，高含水率的污泥大多用于填埋、高温堆肥等，这就容易造成新的环境污染。而污泥的焚烧处理是最彻底的污泥解决方案，但含水率高的污泥不能直接焚烧，必须先进行脱水、干化或添加燃烧辅料。后一种方法既浪费燃料又会产生新的污染，所以一般污泥焚烧前均要先进行干化。
传统的污泥干化均采用高温蒸汽加热到600-800℃，由干燥机或采用电厂余热来完成，这就必然耗费大量的能源。污水处理厂需要配套高温蒸汽锅炉，这样会投入很大的基础建设费，污泥焚化才能就地解决。由于基础建设投入大、运行费用高，因此国内外污泥问题始终得不到有效的解决，污泥的干化和焚烧问题成为城市污水处理厂亟待解决的瓶颈问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种污泥干化焚烧系统、及污泥干化机，是污泥节能干化和焚烧余热再利用融为一体，既避免大量的基础建设投资，又能做到节能环保运行，使污泥问题根本解决。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种污泥干化焚烧系统，包括污泥干化机、以及热源;
所述污泥干化机包括至少一个第一污泥干化模块;所述第一污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口的封闭的第一外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第一污泥支承板、设置在所述第一污泥支承板上方的第一刮泥机构、在所述第一污泥支承板上方吹风的第一风机、蒸发冷凝装置以及与所述热源连接的第一表冷器;
所述蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器和蒸发器、在所述回路内循环的冷媒、以及排水器;所述排水器与所述蒸发器配合并将所述蒸发器的冷凝水排出所述第一外壳;
所述冷凝器位于所述第一污泥支承板下方并将热量传递至所述第一污泥支承板;所述蒸发器和第一风机位于所述第一污泥支承板的两侧，并且所述第一表冷器位于所述蒸发器和第一风机之间;所述第一风机送出的空气依次经过所述第一污泥支承板上方、蒸发器、第一表冷器形成循环风。
在本实用新型的污泥干化焚烧系统中，所述第一污泥支承板为中空的平板;
所述冷凝器为设置在所述第一污泥支承板内的水冷式冷凝器;所述第一污泥支承板内填充有吸收所述水冷式冷凝器的热量的媒介。
在本实用新型的污泥干化焚烧系统中， 所述污泥干化机还包括至少一个第二污泥干化模块;所述第二污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口的封闭的第二外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第二污泥支承板、设置在所述第二污泥支承板上方的第二刮泥机构、在所述第二污泥支承板上方吹风的第二风机、与所述热源连接的第二表冷器、以及接入冷源的第三表冷器;与所述第三表冷器相对位置设有第二排水器;所述第二风机送出的空气依次经过所述第二污泥支承板上方、第三表冷器和第二表冷器形成循环。
在本实用新型的污泥干化焚烧系统中，所述第二污泥支承板为中空的平板;所述第二污泥支承板内设有接入所述热源的流道。
在本实用新型的污泥干化焚烧系统中，所述热源包括污泥焚烧炉、设置在所述污泥焚烧炉内的热回收器、与所述热回收器连接的进水管和出水管;所述出水管上设置热水循环泵;
所述出水管与所述第一表冷器、第二表冷器、第二污泥支承板的流道连通，送入热水。
在本实用新型的污泥干化焚烧系统中，所述第一表冷器、第二表冷器、第二污泥支承板的流道的出水与所述热回收器的进水管连通。
在本实用新型的污泥干化焚烧系统中，所述污泥干化机包括相连接的多个所述第一污泥干化模块、以及一个所述第二污泥干化模块;所述多个第一污泥干化模块和第二污泥干化模块的污泥出口和污泥进口依次对接，或者，所述第一污泥干化模块的第一外壳和第二污泥干化模块的第二外壳为一整体外壳，并且在相邻的所述第一污泥干化模块之间、相邻的所述第一污泥干化模块和第二污泥干化模块之间设置隔板，所述隔板上设置开口;
所述出水管的出水依次流经所述第二污泥干化模块的第二表冷器、多个串联连接的所述第一污泥干化模块的第一表冷器。
本实用新型还提供一种污泥干化机，包括至少一个第一污泥干化模块;所述第一污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口封闭的第一外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第一污泥支承板、设置在所述第一污泥支承板上方的第一刮泥机构、在所述第一污泥支承板上方吹风的第一风机、蒸发冷凝装置以及与提供热量的第一表冷器;
所述蒸发冷凝装置包括连接成回路的压缩机、冷凝器、蒸发器以及排水器;
所述冷凝器位于所述第一污泥支承板下方并将热量传递至所述第一污泥支承板;所述蒸发器和第一风机位于所述第一污泥支承板的两侧，并且所述第一表冷器位于所述蒸发器和第一风机之间;所述第一风机送出的空气依次经过所述第一污泥支承板上方、蒸发器、第一表冷器形成循环;所述排水器与所述蒸发器配合并将所述蒸发器的冷凝水排出所述第一外壳。
在本实用新型的污泥干化机中，还包括至少一个第二污泥干化模块;所述第二污泥干化模块包括设有污泥进口和污泥出口封闭的第二外壳、设置在所述污泥进口和污泥出口之间导热的第二污泥支承板、设置在所述第二污泥支承板上方的第二刮泥机构、在所述第二污泥支承板上方吹风的第二风机、提供热量的第二表冷器、以及接入冷源的第三表冷器;与所述第三表冷器相对位置设有第二排水器;所述第二风机送出的空气依次经过所述第二污泥支承板上方、第三表冷器和第二表冷器形成循环。
本实用新型还提供一种使用上述污泥干化焚烧系统的污泥干化方法，包括以下步骤：S1：污泥进入第一个第一污泥干化模块，并污泥由所述第一个第一污泥干化模块的水冷式冷凝器加热，并以第一温度的循环风在污泥表面吹送;并由所述第一个第一污泥干化模块的蒸发器对循环风除湿;
S2：经步骤S1干化的污泥进入下一第一污泥干化模块，并由所述下一第一污泥干化模块的水冷式冷凝器加热，并以第二温度的循环风在污泥表面吹送;该第二温度高于第一温度;并由所述下一第一污泥干化模块的蒸发器对循环风除湿;污泥依次进入下一级第一污泥干化模块，并且每下一级的循环风温度高于上一级循环风温度;
S3：经步骤S2干化的污泥进入第二污泥干化模块，并经所述第二污泥干化模块的第二污泥支承板加热，并以第三温度的循环风在污泥表面吹送;该第三温度高于上一级的第一污泥干化模块的循环风的温度;并通过第三表冷器对循环风除湿。
实施本实用新型具有以下有益效果：通过冷凝器将热量传递至第一污泥支承板，对污泥进行加热;然后通过第一风机进行送风，在污泥表面形成加速蒸发的气流，并由蒸发器对循环风进行冷凝脱水，整个过程采用逆卡诺循环原理来分离从污泥到循环风的水分，并且污泥本身温度的提高，使得污泥能够快速的节能干化，达到污泥可焚烧(不添加辅料)的程度。
另外，还可以对污泥焚烧所得部分余热、污水处理厂自身的污水源来干化污泥，提高污泥干化效率和实现能源的充分利用，使系统效率更高。
另外，通过第一刮泥机构来推动第一污泥支承板上的污泥前进，此过程中是污泥不断的被翻动，从而使得循环风能够快速的带走污泥的水分，大大提高了污泥的干化速率。
另外，可以将多个第一污泥干化模块与第二污泥干化模块连接起来，根据污泥的不同工况，进行分段式的干化，有效提高污泥的干化率，降低污泥的含水量。
另外，由于循环风中的水分是在蒸发器的表面冷凝排出，避免了产生二次污染的问题。
