污泥螺杆式直接干燥装置及方法

　　申请日2016.08.30

　　公开(公告)日2016.12.21

　　IPC分类号C02F11/12; C02F11/16; C02F11/18; B01J2/22; B01D50/00

　　摘要

　　本发明涉及一种污泥处理装置及处理方法，特别涉及一种污泥螺杆式直接干燥装置及方法。主要解决现有污泥处理方法存在的处理量低、成本高的技术问题。本发明干燥装置包括进料斗，出口处设有螺杆输送器，其出料口对着螺旋挤压电加热物料干燥机进料口，其外包裹有电加热器，干燥机的螺杆由电机通过皮带轮驱动，干燥机顶部设有排气管与负压集料器连接，干燥机出口连接负压集料器，负压集料器出口通过管路与旋风分离器连接，旋风分离器固定在钢架上，其下端设有关风机连接物料仓，旋风分离器的出风口通过管路连接脉冲除尘器，脉冲除尘器出风口通过管路连接高压风机和烟囱。本发明主要针对污泥浆经机械压滤脱水后的污泥饼再进行干燥挤压成颗粒粉状。

　　摘要附图

 

　　权利要求书

　　1.一种污泥螺杆式直接干燥装置，包括进料斗，进料斗出口处设有螺杆输送器，其特征是螺杆输送器出料口对着螺旋挤压电加热物料干燥机进料口，所述螺旋挤压电加热物料干燥机外包裹有电加热器，螺旋挤压电加热物料干燥机的螺杆由电机通过皮带轮驱动，螺旋挤压电加热物料干燥机顶部设有排气管与负压集料器连接，螺旋挤压电加热物料干燥机出口连接负压集料器，负压集料器出口通过管路与旋风分离器连接，旋风分离器固定在钢架上，其下端设有关风机连接物料仓，旋风分离器的出风口通过管路连接脉冲除尘器，脉冲除尘器出风口通过管路连接高压风机和烟囱。

　　2.根据权利要求1所述的一种污泥螺杆式直接干燥装置，其特征是所述螺旋挤压电加热物料干燥机的螺杆呈凸肚状，螺杆的牙深从进料端向出料端由深到浅，平滑，再由浅到深渐变。

　　3.根据权利要求2所述的一种污泥螺杆式直接干燥装置，其特征是所述螺杆从长度方向主要分为三段，依次是进料段，过渡段和出料段，所述进料段的长度为螺杆长度L的0.270-0.272倍，为6牙螺杆段，螺牙的牙深由深至浅，螺杆直径从0.034L过渡到0.055L;过渡段长度为为螺杆长度L的0.36-0.37倍，过渡段长度为螺杆长度的0.09-0.092倍为双螺纹结构，在原螺距延长L的0.130-0.136倍为平滑段，平滑段之后再设L的0.130-0.136倍为双螺纹结构，过渡段终止;出料段长度为螺杆长度L的0.22-0.23倍，螺杆直径从0.055L过渡到0.034L;出料段起始设有腰围孔的出气段，出气段长度为螺杆长度L的0.018-0.019倍，出料段起始设有突变段，突变段长度为螺杆长度L的0.037-0.038倍，突变段螺杆直径0.055L突变到0.045L。

　　4.权利要求1所述的一种污泥螺杆式直接干燥装置的干燥方法，其特征是包括以下步骤：

　　(1)、首先启动电加热器升温;

　　(2)、加压喂料：将脱水后的污泥饼从螺杆输送器送进螺旋挤压电加热物料干燥机进料口;

　　(3)、挤出造粒：加温状态螺旋挤压电加热物料干燥机的螺杆将污泥饼螺旋挤压输送至出口呈颗粒状料;

　　(4)、负压吸料：上述颗粒状料经过负压吸料，在管道中冷却后撞击管壁并相互碰撞，部分形成粉尘进入旋风分离器;

　　(5)、旋风分离集料：上述颗粒状料与粉尘在旋风分离器中分离，粉尘被高压风机吸进脉冲除尘器;颗粒状料通过关风机进入物料仓，装袋出厂再利用;

　　(6)、除尘排放：上述粉尘经脉冲除尘器除尘后由烟囱排放。

　　5.根据权利要求4所述的干燥方法，其特征是所述电加热器温度控制在80-90℃。

　　6.根据权利要求4所述的干燥方法，其特征是所述的负压吸料时，高压风机把旋风集料器口抽成真空，造成旋风集料器口的压强远小于螺旋挤压电加热物料干燥机出料处的压强。

　　说明书

　　污泥螺杆式直接干燥装置及方法

　　技术领域

　　本发明涉及一种污泥处理装置及处理方法，特别涉及一种污泥螺杆式直接干燥装置及方法。本发明主要针对污泥浆经机械压滤脱水后的污泥饼，再进行干燥挤压成颗粒粉状。

　　背景技术

　　近几年我国遂步重视对各类污水污泥的治理工作，但由于疏浚污泥存在堆放占地面积大、干化速度慢、对环境有污染等问题，即使发达国家近两年也是将脱水的污泥埋在土里没有更好的方法问世，说明国外发达国家的污泥治理技术也没有突破。而国内更是把其作为“十三五”的科技攻关项目，因此需要找到一种新型处理工艺。经检索，中国专利201010252412.6公开了“一种污泥造粒干燥装置及方法”，该发明通过螺旋挤压成型颗粒机把污泥通过螺杆挤压通过成型孔板和旋转刀片切割成颗粒进入喷动流化床。但是我们在试验中发现，干燥后污泥的粘性很小，很难形成块状，且通过成型孔板处理污泥，流量受到限制，很难提高污泥的处理量。而且其热风处理的方式消耗的能源也较高，不利于降低成本。典型的螺杆一般分为加料段、压缩段、计量段。加料段用于输送从进料装置进入料筒管的未熔化的聚合物的散装原料，压缩段用于补偿档散装聚合物被压缩和聚合物被挤压向料筒的内壁时产生的体积缩小，计量段用于把熔化的聚合物推前至挤出机的出料端。对热塑性塑料的挤出造粒已经是非常成熟的工艺，而各种污水污泥经机械脱水后的污泥饼，由于其中污泥的组份复杂，变异性大，组成蕠体为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成，结构松散，形状不规则高度不均匀，比表面积与空隙极高，具有分形结构，外观上具有类似绒毛的分支和网状结构，为稳定存在的胶体体系，其主要特征是含水率高。

　　发明内容

　　本发明的目的是提供一种污泥螺杆式直接干燥装置和方法，主要解决现有污泥处理方法存在的处理量低、成本高的技术问题。本发明可以实现脱水污泥后的温控挤压干燥的连续，稳定加温、加压喂料、挤出干燥颗粒泥粉。

　　本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种污泥螺杆式直接干燥装置，包括进料斗，进料斗出口处设有螺杆输送器，螺杆输送器出料口对着螺旋挤压电加热物料干燥机进料口，所述螺旋挤压电加热物料干燥机外包裹有电加热器，螺旋挤压电加热物料干燥机的螺杆由电机通过皮带轮驱动，螺旋挤压电加热物料干燥机顶部设有排气管与负压集料器连接，螺旋挤压电加热物料干燥机出口连接负压集料器，负压集料器出口通过管路与旋风分离器连接，旋风分离器固定在钢架上，其下端设有关风机连接物料仓，旋风分离器的出风口通过管路连接脉冲除尘器，脉冲除尘器出风口通过管路连接高压风机和烟囱。

　　所述螺旋挤压电加热物料干燥机的螺杆呈凸肚状，所述螺杆从长度方向主要分为三段，依次是进料段，过渡段和出料段，螺杆的牙深从进料端向出料端由深到浅，平滑，再由浅到深渐变。所述进料段的长度为螺杆长度L的0.270-0.272倍，为6牙螺杆段，螺牙的牙深由深至浅，螺杆直径从0.034L过渡到0.055L;过渡段长度为为螺杆长度L的0.36-0.37倍，过渡段长度为螺杆长度的0.09-0.092倍为双螺纹结构，在原螺距延长L的0.130-0.136倍为平滑段，平滑段之后再设L的0.130-0.136倍为双螺纹结构，过渡段终止;出料段长度为螺杆长度L的0.22-0.23倍，螺杆直径从0.055L过渡到0.034L;出料段起始设有腰围孔的出气段，出气段长度为螺杆长度L的0.018-0.019倍，出料段起始设有突变段，突变段长度为螺杆长度L的0.037-0.038倍，突变段螺杆直径0.055L突变到0.045L。

　　一种污泥螺杆式直接干燥方法，包括以下步骤：

　　1、首先启动电加热器升温;

　　2、加压喂料：将脱水后的污泥饼从螺杆输送器送进螺旋挤压电加热物料干燥机进料口;

　　3、挤出造粒：加温状态螺旋挤压电加热物料干燥机的螺杆将污泥饼螺旋挤压输送至出口呈颗粒状料;

　　4、负压吸料：上述颗粒状料经过负压吸料，在管道中冷却后撞击管壁并相互碰撞，部分形成粉尘进入旋风分离器;

　　5、旋风分离集料：上述颗粒状料与粉尘在旋风分离器中分离，粉尘被高压风机吸进脉冲除尘器;颗粒状料通过关风机进入物料仓，装袋出厂再利用;

　　6、除尘排放：上述粉尘经脉冲除尘器除尘后由烟囱排放。

　　所述电加热器温度控制在80-90℃。所述的负压吸料时，高压风机把旋风集料器口抽成真空，造成旋风集料器口的压强远小于螺旋挤压电加热物料干燥机出料处的压强。

　　本发明的有益效果：本发明可以将含水量75%的污泥经处理后变成含水量10%的颗粒状料。尤其是使用三段式单螺杆作为挤出件，避免了原料在挤出过程中可能会产生的死角问题，螺杆结构形成微量的压缩比使脱水后的污泥饼料在挤出机料筒内推进速度快，增加了挤出机物料的稳定性，并使挤出的物料易于后续处理，从而保障了原料挤出过程的连续性。通过负压吸料解决了脱水污泥饼颗粒、在管道中冷却后撞击管壁并相互碰撞，从而成粉粒。通过旋风分离使粉尘得到回收，提高了车间的环保质量。整个工艺简单实用，方便操作，易于控制，使得脱水污泥的颗粒化连续操作成为可能，解决了这一困惑机械行业和脱水污泥行业许久的难题。污泥粉有能量可供电厂及砖厂，避免了二次污，有着显著的环保、经济效应。