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新型污泥干燥系统及方法

发布时间:2019-11-8 14:16:57  中国污水处理工程网

  申请日2019.08.21

  公开(公告)日2019.11.01

  IPC分类号C02F11/13; C02F11/121

  摘要

  本发明提供一种新型污泥干燥系统及方法,该系统包括:污泥干燥装置、热量回收装置及水循环装置;所述污泥干燥装置包括一卧式圆筒状壳体,所述壳体内轴向安装有一污泥搅拌棒,该壳体上还设有进料口、出料口、进气口及出气口,所述进气口处装有一风机,所述水循环装置包括保温水箱、换热器、循环泵及加热装置,所述加热装置使水箱内的水形成水蒸气,水蒸气在换热器内热交换后经循环泵流回保温水箱;所述热量回收装置包括热泵机,所述热泵机通过气体传输管道将出气口排出的废气输送至换热器,废气经热交换后再进入污泥干燥装置。采用该系统的干燥方法能够实现热量的循环利用,降低能耗,并能够有效避免污泥挥发出的气体污染大气,有效保护环境。

  权利要求书

  1.一种新型污泥干燥系统,其特征在于,该系统包括:污泥干燥装置、热量回收装置及水循环装置;

  所述污泥干燥装置包括一卧式圆筒状壳体,所述壳体内轴向安装有一污泥搅拌棒,该壳体上还设有进料口、出料口、进气口及出气口,所述进气口处装有一风机,进料口及出料口分别用于污泥进入及离开壳体,进气口及出气口则分别用于将热气流进入及排出壳体;

  所述水循环装置包括保温水箱、换热器、循环泵及加热装置,所述加热装置使水箱内的水形成水蒸气,水蒸气流通过设置在水箱上的蒸汽排气管口流入换热器,并在换热器内热交换后经循环泵流回保温水箱;

  所述热量回收装置包括热泵机,所述热泵机通过气体传输管道将出气口排出的废气输送至换热器,废气在换热器内经热交换后进入污泥干燥装置。

  2.根据权利要求1所述的一种新型污泥干燥系统,其特征在于,所述加热装置包括太阳能集热器及辅助加热器,所述辅助加热器设于保温一侧,所述集热器设于保温水箱及换热器间,并通过复合抛物面聚光集热收集太阳辐射,加热集热器管道内的水。

  3.根据权利要求1所述的一种新型污泥干燥系统,其特征在于,所述系统还包括空气除湿装置,所述空气除湿装置设于热泵机下游、换热器上游,该装置采用蜂窝式结构的除湿转轮、内部干燥剂采用硅胶-卤素盐复合干燥剂,使废气除湿后进入换热器。

  4.根据权利要求1所述的一种新型污泥干燥系统,其特征在于,所述系统还包括一压缩脱水机设于污泥干燥装置上游,用以初步干化污泥,所述压缩脱水机还具有一料斗形污泥进料口。

  5.根据权利要求1所述的一种新型污泥干燥系统,其特征在于,所述系统还包括一污泥破碎器,用以将初步干化的污泥破碎成颗粒状,再输送至污泥干燥装置。

  6.根据权利要求1所述的一种新型污泥干燥系统,其特征在于,所述污泥干燥装置的进料口一个,设于壳体的侧壁上,出料口若干个,且并列设于壳体底部。

  7.根据权利要求6所述的一种新型污泥干燥系统,其特征在于,所述污泥干燥装置的进气口设于进料口同侧的壳体侧壁上,且进气口的位置高于进料口,出气口设于对向的壳体侧壁上,且进、出气口等高设置。

  8.根据权利要求1所述的一种新型污泥干燥系统,其特征在于,所述保温水箱的蒸汽排气管口处设有温度传感器。

  9.一种基于权利要求5-8其中任意一项所述新型污泥干燥系统的干燥方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

  步骤1:将待处理污泥输送到压缩脱水机中进行压榨处理后,使污泥含水率降低至40~45%的污泥,形成干化污泥;

  步骤2:将干化后的污泥通过螺旋输送带送入污泥破碎器,形成污泥干化颗粒;

  步骤3:将污泥干化颗粒通过螺旋输送带输送进入污泥干燥装置,搅拌棒搅拌污泥颗粒,同时开启空气除湿装置、水循环装置、热量回收装置以及风机,使污泥干燥装置的进气口有热气流通过,并将废气输送到空气除湿装置;

  步骤4:将污泥颗粒的含水量干燥至20~25%后,将污泥干燥装置的出料口的阀门打开进行卸料。

  10.根据权利要求9所述的干燥方法,其特征在于,所述待处理的污泥的含水率为80~85%。

  说明书

  一种新型污泥干燥系统及方法

  技术领域

  本发明属于污泥处理技术领域,具体涉及一种新型污泥干燥系统及方法。

  背景技术

  污水污泥是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,几乎集聚了污水中所有污染物。随着我国城市污水量不断增加、污水厂提标改造进度的持续加快,污泥产量大大增加,预计到2020年,我国的污泥产量将突破6000万吨(含水率80%)。污泥若不及时处理,任意长时间的堆放,会占用大量土地,降低土地资源利用效率;散发出恶臭气体,影响周边居民生活环境;同时污泥的堆放产生渗滤液会对土壤及地下水环境造成污染。污泥的二次污染性逐渐引起环保业内重视。我国现有的污泥处置方式主要为焚烧、填埋及干化处理,但是焚烧污泥副作用很大,焚烧工艺过程中会产生严重的二次污染,其中最为人知的就是二噁英危害,而污泥填埋处置会侵占大量土地,如果防渗措施不当,还将导致潜在的土壤和地下水污染。同时,随着我国土地资源的紧缺,现有污泥填埋场造成的土地资源浪费越来越凸显,直接或间接造成了巨大的财政财产损失。而现存的污泥干燥系统存在能耗高、能源利用率低、不环保等特点,因此,发明人针对以上问题总结了一种新型污泥干燥系统及方法。

  发明内容

  针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种新型污泥干燥系统及方法,有效解决了现存干燥系统耗能高、不环保等问题。

  本发明一方面提供一种新型污泥干燥系统,该系统包括:污泥干燥装置、热量回收装置及水循环装置;

  所述污泥干燥装置包括一卧式圆筒状壳体,所述壳体内轴向安装有一污泥搅拌棒,该壳体上还设有进料口、出料口、进气口及出气口,所述进气口处装有一风机,进料口及出料口分别用于污泥进入及离开壳体,进气口及出气口则分别用于将热气流进入及排出壳体;

  所述水循环装置包括保温水箱、换热器、循环泵及加热装置,所述加热装置使水箱内的水形成水蒸气,水蒸气流通过设置在水箱上的蒸汽排气管口流入换热器,并在换热器内热交换后经循环泵流回保温水箱;

  所述热量回收装置包括热泵机,所述热泵机通过气体传输管道将出气口排出的废气输送至换热器,废气在换热器内经热交换后进入污泥干燥装置,实现循环利用。

  进一步地,所述加热装置包括太阳能集热器及辅助加热器,所述辅助加热器设于保温一侧,所述集热器设于保温水箱及换热器间,并通过复合抛物面聚光集热收集太阳辐射,加热集热器管道内的水。

  进一步地,所述系统还包括空气除湿装置,所述空气除湿装置设于热泵机下游、换热器上游,该装置采用蜂窝式结构的除湿转轮、内部干燥剂采用硅胶-卤素盐复合干燥剂,使废气除湿后进入换热器。

  进一步地,所述系统还包括一压缩脱水机设于污泥干燥装置上游,用以初步干化污泥,所述压缩脱水机还具有一料斗形污泥进料口。

  进一步地,所述系统还包括一污泥破碎器,用以将初步干化的污泥破碎成颗粒状,再输送至污泥干燥装置,用以增加污泥在污泥干燥装置中的干燥效率。

  进一步地,所述污泥干燥装置的进料口一个,设于壳体的侧壁上,出料口若干个,且并列设于壳体底部。

  进一步地,所述污泥干燥装置的进气口设于进料口同侧的壳体侧壁上,且进气口的位置高于进料口,出气口设于对向的壳体侧壁上,且进、出气口等高设置。

  进一步地,所述保温水箱的蒸汽排气管口处设有温度传感器。

  本发明另一方面提供一种基于上述系统的污泥干燥方法,该方法包括如下步骤:

  步骤1:将待处理污泥输送到压缩脱水机中进行压榨处理后,使污泥含水率降低至40~45%的污泥,形成干化污泥;

  步骤2:将干化后的污泥通过螺旋输送带送入污泥破碎器,形成污泥干化颗粒;

  步骤3:将污泥干化颗粒通过螺旋输送带输送进入污泥干燥装置,搅拌棒搅拌污泥颗粒,同时开启空气除湿装置、水循环装置、热量回收装置以及风机,使污泥干燥装置的进气口有热气流通过,并将废气输送到空气除湿装置;

  步骤4:将污泥颗粒的含水量干燥至20~25%后,将污泥干燥装置的出料口的阀门打开进行卸料。

  进一步地,所述待处理的污泥的含水率为80~85%。

  与现有技术相比,本发明的有益效果为:

  1.本发明利用热泵装置将干燥装置的出口废气回送到空气除湿装置,除湿后的气体再次进入到换热器中循环利用,从而有效避免热量的散失,实现热量的循环利用,降低能耗;空气在污泥干燥装置和空气除湿装置以及换热器之间循环利用,能够有效避免污泥挥发出的气体污染大气,有效保护环境;

  2.本发明利用机械压缩脱水装置对污泥进行脱水处理,降低污泥的含水率,提高后续的处理效率。并且,将脱水后的污泥利用破碎装置进行破碎处理,有效地降低污泥颗粒的粒径,增大了颗粒的总表面积,有利于提高后续污泥干燥装置的干燥效率;

  3.本发明利用槽式复合抛物面聚光集热器收集太阳辐射热能,并直接加热内部真空管中流动的水,水温升高后变成过热蒸汽,然后利用水的相变换热通过换热器将热量传递给除湿后的空气,通过风机将除湿后的空气吹扫至干燥装置,充分利用太阳能资源,十分环保高效;

  4.本发明的自动化程度高,节约大量人工成本同时安全程度更高;本发明的新型污泥干燥系统装置还具有结构简单、实用性强、制造成本低的特点。(发明人高娟;苑春苗;孟凡一;马泽鹏;李刚)

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