申请日2017.05.26
公开(公告)日2017.08.08
IPC分类号C02F11/00; C02F103/28
摘要
本发明提供一种造纸污泥资源化利用装置，包括进料单元、反应单元、气体回收单元、液体回收单元和沉降单元，其中，反应单元包括反应器和超声波系统;超声波系统包括超声波发生器和超声波转换器，超声波发生器与超声波转换器电连接;超声波转换器设置超声波变幅杆，超声波变幅杆伸入到反应器中;反应器设置加热系统、反应器进料口、反应器气相出口、反应器液相出口和反应器污泥出口，反应器进料口与进料单元连接，反应器气相出口与气体回收单元连接，反应器液相出口与液体回收单元连接，反应器污泥出口与沉降单元连接。本发明提供的造纸污泥资源化利用装置，同时实现造纸污泥的减量化处理与资源化利用。
权利要求书
1.一种造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，包括进料单元、反应单元、气体回收单元、液体回收单元和沉降单元;
反应单元包括反应器(7)和超声波系统;超声波系统包括超声波发生器(9)和超声波转换器(8)，超声波发生器(9)与超声波转换器(8)电连接;超声波转换器(8)设有能够伸入反应器(7)中的超声波变幅杆;
反应器(7)设置加热系统、反应器进料口、反应器气相出口、反应器液相出口和反应器污泥出口，反应器进料口与进料单元连接，反应器气相出口与气体回收单元连接，反应器液相出口与液体回收单元连接，反应器污泥出口与沉降单元连接。
2.如权利要求1所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，反应器(7)中设置导流板。
3.如权利要求1所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，加热系统包括加热器(3)和设置在反应器(7)外侧的夹套，夹套的出口连接加热器(3)的入口，夹套的入口连接加热器(3)的出口。
4.如权利要求3所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，加热系统还包括气动执行器(4)、温度控制器(5)和热电阻温度计(6);
气动执行器(4)的调节阀两端分别连接加热器(3)的出口和夹套的入口;气动执行器(4)的执行机构连接温度控制器(5);温度控制器(5)与热电阻温度计(6)电连接，热电阻温度计(6)的温度探头设置在反应器(7)中。
5.如权利要求1所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，超声波转换器(8)还设有水冷却机构。
6.如权利要求1所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，进料单元包括进料槽(1)，进料槽(1)设置搅拌器，进料槽(1)与反应器(7)相连的管路上设有进料蠕动泵(2)。
7.如权利要求1所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，沉降单元包括沉降槽(13)，沉降槽(13)设置沉降槽入料口、沉降槽液相出口和泥渣排出口;沉降槽入料口通过沉降槽蠕动泵(12)与反应器(7)的污泥出口连接，沉降槽液相出口设置在沉降槽(13)上部侧壁上且与液体回收单元连接，泥渣排出口设置在沉降槽(13)底端。
8.如权利要求7所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，沉降槽(13)还设置沉降污泥出口，沉降污泥出口通过循环蠕动泵(14)连接进料单元。
9.如权利要求1所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，气体回收单元包括气柜(10)，气柜(10)连接反应器(7)气相出口。
10.如权利要求1所述的造纸污泥资源化利用装置，其特征在于，液体回收单元包括流出液储罐(11)，流出液储罐(11)的入口连接反应器(7)液相出口。
说明书
一种造纸污泥资源化利用装置
技术领域
本发明涉及造纸污泥处理处置技术领域，特别是涉及一种造纸污泥资源化利用装置。
背景技术
造纸污泥是来自制浆造纸废水生化处理过程中的混合污泥，每制造1t纸约产生1.2t污泥(以含水量80%计)，污泥产量是相同规模污水处理厂的5-10倍。由于造纸污泥含水量高、成分复杂，处理难度非常大，处置费用非常高，造纸污泥的处置已成为困扰造纸企业经营的难题。以往造纸污泥的处理方式主要有焚烧、土地填埋、海体消纳等，这些处理方式不但污染环境、而且没有效益只有投资。考虑到造纸污泥中含有丰富的糖类、细小纤维与木质素及其衍生物、以及蛋白质等，资源化利用潜力非常大。然而目前针对造纸污泥资源化、减量化的装置研究并不多，在现有的造纸污泥处理装置中，污泥的减量化、资源化利用程度并不高。不仅如此，由于造纸污泥自身的组成特性，在处理过程中，极易黏附在设备的各个死角处，往往需要大量的清水冲洗，极易造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种造纸污泥资源化利用装置，同时实现造纸污泥的减量化处理与资源化利用。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种造纸污泥资源化利用装置，包括进料单元、反应单元、气体回收单元、液体回收单元和沉降单元，其中，
反应单元包括反应器和超声波系统;
超声波系统包括超声波发生器和超声波转换器，超声波发生器与超声波转换器电连接;超声波转换器设置超声波变幅杆，超声波变幅杆伸入到反应器中;
反应器设置加热系统、反应器进料口、反应器气相出口、反应器液相出口和反应器污泥出口，反应器进料口与进料单元连接，反应器气相出口与气体回收单元连接，反应器液相出口与液体回收单元连接，反应器污泥出口与沉降单元连接。
优选地，反应器中设置导流板。
优选地，加热系统包括加热器和设置在反应器外侧的夹套，夹套的出口连接加热器的入口，夹套的入口连接加热器的出口。
进一步优选地，加热系统还包括气动执行器、温度控制器和热电阻温度计;
气动执行器的调节阀两端分别连接加热器的出口和夹套的入口;气动执行器的执行机构连接温度控制器;温度控制器与热电阻温度计电连接，热电阻温度计的温度探头设置在反应器中。
优选地，超声波转换器设置水冷却机构。
优选地，进料单元包括进料槽，进料槽设置搅拌器和进料蠕动泵，进料蠕动泵出口连接反应器进料口。
优选地，沉降单元包括沉降槽，沉降槽设置沉降槽入料口、沉降槽液相出口和泥渣排出口，其中，沉降槽入料口通过沉降槽蠕动泵与反应器污泥出口连接，沉降槽液相出口设置在沉降槽顶端且与液体回收单元连接，泥渣排出口设置在沉降槽底端。
进一步优选地，沉降槽还设置沉降污泥出口，沉降污泥出口通过循环蠕动泵连接进料单元。
优选地，气体回收单元包括气柜，气柜连接反应器气相出口。
优选地，液体回收单元包括流出液储罐，流出液储罐的入口连接反应器液相出口。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种造纸污泥资源化利用装置，其包括进料单元、反应单元、气体回收单元、液体回收单元和沉降单元，其中，反应单元包括反应器和超声波系统。造纸污泥从进料单元进入反应器，反应器的加热系统工作并对造纸污泥进行加热，同时，超声波发生器发出的高频波经超声波转换器转化为高频振动，高频振动传导至超声波变幅杆，使得伸入到反应器中的超声波变幅杆在反应器内的造纸污泥中产生超声波，在超声波的声空化作用下，造纸污泥反应速率更快、反应更充分。反应过程中放出的气体经过反应器气相出口被收集至气体回收单元，该回收的气体可以进行后续的能源转化利用。反应过程中产生的液体含有大量的糖类及蛋白质等有用物质，这些液体经过反应器液相出口被液体回收单元收集，收集的液体可以进行资源化利用。反应后的污泥通过反应器污泥出口被排入沉降单元。本发明采用超声波反应和加热相结合的方式，使得造纸污泥在反应器中迅速反应，并有效的分离和收集具有资源化再利用价值的气相部分和液相部分，减小了造纸污泥的体积。造纸污泥经过本发明提供的处理装置处理后，其减量率明显、资源化利用率显著。
进一步地，反应器中设置导流板，可避免反应过程中颗粒、纤维等物质黏附在反应上方死角处、或堵塞流出液与气体出口，污泥不易黏附设备死角、清洗方便。
进一步地，沉降槽设置沉降槽液相出口，沉降槽液相出口设置在沉降槽顶端且与液体回收单元连接。如此，反应器排入到沉降槽中的污泥可以在沉降槽中沉降，其上层的液相可以被液体回收单元回收，进一步提高了造纸污泥的资源化利用率。
