申请日2018.12.21
公开(公告)日2019.02.22
IPC分类号C02F11/13
摘要
一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥装置及方法，属于固体废弃物处理技术领域，壳体的顶部分别连接湿污泥入口、载气出口、紧急安全保护喷水进口、温度检测点、检修口及载气进口，壳体的底部连接干污泥出口，壳体的一侧连接电机，电机的输出轴连接空心桨叶轴，位于壳体腔体内的空心桨叶轴连接空心桨叶片，壳体的另一侧连接空心桨叶轴蒸汽进口，空心桨叶轴蒸汽进口连接空心桨叶轴冷凝水排水口，壳体连接有蒸汽夹套，蒸汽夹套有夹套蒸汽进口及夹套冷凝水排水口。本发明相邻两轴上的空心桨叶片间相互啮合，能有效阻止粘性很大的污泥的胶粘、粘壁、抱轴等现象，实现了干燥机的自清洁，尤其适用于黏度较高的市政污泥。
权利要求书
1.一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥装置，其特征在于壳体的顶部分别连接湿污泥入口、载气出口、紧急安全保护喷水进口、温度检测点、检修口及载气进口，壳体的底部连接干污泥出口，壳体的一侧连接电机，电机的输出轴连接空心桨叶轴，位于壳体腔体内的空心桨叶轴连接空心桨叶片，壳体的另一侧连接空心桨叶轴蒸汽进口，空心桨叶轴蒸汽进口连接空心桨叶轴冷凝水排水口，壳体连接有蒸汽夹套，蒸汽夹套有夹套蒸汽进口及夹套冷凝水排水口。
2.根据权利要求1所述的一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥装置，其特征在于空心桨叶轴为两轴，两根空心桨叶轴水平并排安装在壳体内，两台电机分别连接两根空心桨叶轴，每台电机独立驱动一根空心桨叶轴转动。
3.根据权利要求1所述的一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥装置，其特征在于空心桨叶轴上排列着楔形的空心桨叶片，空心桨叶片与空心桨叶轴相连，空心桨叶片分为推流式、阻流式或者混料式桨叶片。
4.一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1)、干燥装置采用间接加热的方式，实现对湿污泥的干燥，蒸汽分别从夹套蒸汽进口和空心桨叶轴蒸汽进口导入带有蒸汽夹套的壳体、空心桨叶轴和空心桨叶片内，对湿污泥进行干化所需的热量由带有蒸汽夹套的壳体内壁、空心桨叶轴和空心桨叶片传导给湿污泥，使污泥得以干化;
步骤2)、两台电机分别带动两根空心桨叶轴和空心桨叶片旋转。湿污泥连续定量的由湿污泥入口加入干燥机内，在空心桨叶片搅拌、混合与分散的作用下，污泥得到干化并由空心桨叶片输送至干污泥出口并排出机外;
步骤3)、蒸汽夹套的蒸汽经热传导换热后冷凝，冷凝水由夹套冷凝水排水口排出，空心桨叶轴和空心桨叶片内的蒸汽经热传导换热后冷凝，冷凝水由空心桨叶轴冷凝水排水口排出;
步骤4)、污泥干化产生的湿载气由载气出口排出，部分湿载气经处理后由载气进口返回至干燥装置，实现载气的循环利用;
步骤5)、在干燥装置的尾部壳体上设有紧急安全保护喷水口和温度检测点，当温度检测超过预设温度时，紧急安全保护喷水系统启动，保护设备安全。
步骤6)、根据不同湿污泥调节加料速度、轴的转速和热载体温度等，进而调节湿污泥停留时间。
步骤7)、相邻两轴上的空心桨叶片间相互啮合，能有效阻止粘性很大的污泥的胶粘、粘壁、抱轴等现象，实现了干燥机的自清洁。
说明书
一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥装置及方法
技术领域
本发明涉及一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥装置及方法，属于固体废弃物处理技术领域,适用于湿污泥的干燥。
背景技术
随着经济的高速发展和城市化进程的加快，我国近年来污水排放量和处理量一直呈上升趋势，作为污水处理过程的衍生品，生活污水处理厂污泥的产量也会因污水处理量的增加和处理标准的日益严格而逐年增加。一般情况下，污水处理厂处理1万吨生活污水可产生含水率80%的污泥5-8吨。根据住建部统计年鉴数据，截止2015年，全国城镇湿污泥产量(含水率80%)为3807万吨。按照水网预测，随着城镇化进程，2020年湿污泥产量将攀升至4547万吨。
对污泥进行处理处置，无论采用土地利用、焚烧、农业利用还是热能利用方式，污泥干化都是重要的第一步，这使污泥干化在整个污泥管理体系中扮演越来越重要的角色。在实际应用中，污泥干化一般作为土地利用、焚烧等处理技术的前处理手段而与之联合使用，目的在于节约能耗，减少后续储运和处理费用，减少环境污染。因此，污泥干化技术具有相当大的市场应用空间，根据E20对目前国内328个污泥市场化项目的统计数据，污泥干化工艺采用率占69.5%。
国内对污泥干化技术的研究起步较晚，在所有类型的干化设备中，桨叶式干化技术传入国内时间相对较早，然而国内对污泥桨叶式干化设备确仍处于研究阶段，真正拥有自主知识产权且具备推广价值的桨叶干化研究成果还很有限。目前已建和在建的污泥桨叶干化项目绝大部分仍采用国外技术和国外进口设备，而国外进口设备又存在造价高、不适应中国市政污泥特性的问题，因此，研制出一套处理效率高、自动化程度高、价格低且对国内污泥的适应性好的污泥干化桨叶式干燥机成为当务之急。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥装置及方法，可作为污泥干化焚烧处理系统的关键设施，完全实现设备国产化，同时实现污泥干化工艺控制的自动化，并通过降低投入成本创造收益。
一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥装置，壳体的顶部分别连接湿污泥入口、载气出口、紧急安全保护喷水进口、温度检测点、检修口及载气进口，壳体的底部连接干污泥出口，壳体的一侧连接电机，电机的输出轴连接空心桨叶轴，位于壳体腔体内的空心桨叶轴连接空心桨叶片，壳体的另一侧连接空心桨叶轴蒸汽进口，空心桨叶轴蒸汽进口连接空心桨叶轴冷凝水排水口，壳体连接有蒸汽夹套，蒸汽夹套有夹套蒸汽进口及夹套冷凝水排水口。
空心桨叶轴为两轴，两根空心桨叶轴水平并排安装在壳体内，两台电机分别连接两根空心桨叶轴，每台电机独立驱动一根空心桨叶轴转动。
空心桨叶轴上排列着楔形的空心桨叶片，空心桨叶片与空心桨叶轴相连，空心桨叶片分为推流式、阻流式或者混料式桨叶片。
一种以蒸汽为热源的空心桨叶式污泥干燥方法，包括以下步骤：
步骤1)、干燥装置采用间接加热的方式，实现对湿污泥的干燥，蒸汽分别从夹套蒸汽进口和空心桨叶轴蒸汽进口导入带有蒸汽夹套的壳体、空心桨叶轴和空心桨叶片内，对湿污泥进行干化所需的热量由带有蒸汽夹套的壳体内壁、空心桨叶轴和空心桨叶片传导给湿污泥，使污泥得以干化;
步骤2)、两台电机分别带动两根空心桨叶轴和空心桨叶片旋转。湿污泥连续定量的由湿污泥入口加入干燥机内，在空心桨叶片搅拌、混合与分散的作用下，污泥得到干化并由空心桨叶片输送至干污泥出口并排出机外;
步骤3)、蒸汽夹套的蒸汽经热传导换热后冷凝，冷凝水由夹套冷凝水排水口排出，空心桨叶轴和空心桨叶片内的蒸汽经热传导换热后冷凝，冷凝水由空心桨叶轴冷凝水排水口排出;
步骤4)、污泥干化产生的湿载气由载气出口排出，部分湿载气经处理后由载气进口返回至干燥装置，实现载气的循环利用;
步骤5)、在干燥装置的尾部壳体上设有紧急安全保护喷水口和温度检测点，当温度检测超过预设温度时，紧急安全保护喷水系统启动，保护设备安全。
步骤6)、根据不同湿污泥调节加料速度、轴的转速和热载体温度等，进而调节湿污泥停留时间。
步骤7)、相邻两轴上的空心桨叶片间相互啮合，能有效阻止粘性很大的污泥的胶粘、粘壁、抱轴等现象，实现了干燥机的自清洁。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
干燥装置采用间接加热的方式，避免湿污泥对加热蒸汽的污染，保证蒸汽的洁净，有利于整个污泥处理系统对蒸汽冷凝水的利用;
湿污泥在带有蒸汽夹套的壳体内壁、空心桨叶轴和空心桨叶片的三重热传导作用下进行干化，干化效率高;
相邻两轴上的空心桨叶片间相互啮合，能有效阻止粘性很大的污泥的胶粘、粘壁、抱轴等现象，实现了干燥机的自清洁，尤其适用于黏度较高的市政污泥;
空心桨叶轴的前端设有叶片，起到调整污泥在干燥机内各部位停留时间的作用，可根据污泥性质通过改变其角度来实现。
在干燥装置的尾部壳体上设有紧急安全保护喷水进口和温度检测点，当温度检测超过预设温度时，紧急安全保护喷水系统启动，提高设备运行的安全可靠性。
污泥干化产生的湿载气由载气出口排出，部分湿载气由载气进口返回至干燥装置，实现载气的循环利用。
干燥机运行时，内部形成微负压状态，避免载气溢出到车间会造成环境污染，且对人身体有危害。
湿污泥适应性广，干燥均匀，并可根据不同湿污泥调节加料速度、轴的转速和热载体温度等，进而调节湿污泥停留时间，以适应难干燥湿污泥和高水分湿污泥的干燥要求。
