申请日2018.05.28
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明提供一种二段式薄层污泥干化系统，通过湿污泥进料泵将湿污泥输送至薄层干化机进行第一段干化，在薄层干化机中污泥与设备夹套中的饱和蒸汽间接换热而脱除一部分水分，经第一段干化后的污泥通过溜槽落入线性干化机进行第二段干化，通过与线性干化机夹套和转子中饱和蒸汽的间接换热而脱除剩余的部分水分。本系统蒸发效率高，废气产生量小，无臭气和粉尘外溢，可实现污泥的深度干化，达到污泥处置稳定化、减量化和无害化的要求。
权利要求书
1.一种二段式薄层污泥干化设备，其特征在于：所述设备由薄层干化机和线性干化机组成。
2.根据权利要求1所述的一种二段式薄层污泥干化设备，其特征在于：所述薄层干化机包括电机、壳体、转子和刮刀，薄层干化机前后均设有端盖，内部设有转子;所述转子通过轴承与前端盖和后端盖连接，所述转子上设置有刮刀，刮刀将进入薄层干化机中的污泥均匀的涂布成薄层并往前输送;干化机的壳体包括内壳与外壳，内壳与外壳之间的夹套内通饱和蒸汽，通过壳体内壁实现与内部污泥的间接换热，实现污泥的第一段干化。
3.根据权利要求1所述的一种二段式薄层污泥干化设备，其特征在于：所述线性干化机包括电机、壳体和转子，线性干化机前后均设有端盖，内部设有转子;线性干化机的转子为螺旋轴，通过轴承与前端盖和后端盖连接;线性干化机的转子上布置有叶片，推动污泥向前输送;线性干化机的壳体包括内壳与外壳，内壳与外壳之间的夹套内通饱和蒸汽，通过壳体内壁实现与内部污泥的间接换热，并实现污泥的第二段干化。
4.根据权利要求3所述的一种二段式薄层污泥干化设备，其特征在于：线性干化机的转子内通饱和蒸汽，通过壳体内壁和转子外壁实现与内部污泥的间接换热，并实现污泥的第二段干化。
5.根据权利要求1所述的一种二段式薄层污泥干化设备，其特征在于：薄层干化机和线性干化机的热源为导热油，从薄层干化机和线性干化机内换热后的导热油再返回导热油加热系统进行循环利用。
6.根据权利要求1所述的一种二段式薄层污泥干化设备，其特征在于：线性干化机后还设有冷却螺旋，所述冷却螺旋采用带夹套的双轴螺旋，夹套内通循环冷却水，经过与循环冷却水的间接换热来实现污泥的冷却。
7.根据权利要求1所述的一种二段式薄层污泥干化设备，其特征在于：还设有尾气冷凝装置，所述尾气冷凝装置由冷凝器、除雾器、尾气风机组成。
8.一种二段式薄层污泥干化方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将湿污泥按给定流量输送至薄层干化机中进行第一段干化;
其中进入薄层干化机中的湿污泥在转子的旋转及刮刀的作用下，均匀的涂布成薄层并以一定的速度向前输送，输送过程中实现与薄层干化机夹套中的饱和蒸汽间接换热，湿污泥中的一部分水分被蒸发;经第一段干化后的污泥从薄层干化机出口排出，在重力作用下经过竖直溜槽进入线性干化机进行第二段干化;
(2)在第二段干化中，进入线性干化机的污泥与线性干化机夹套和转子中的饱和蒸气进行间接换热，污泥中剩余的部分水分被蒸发。
(3)线性干化机干化后的污泥在重力作用下经出口溜槽进入后续的污泥冷却螺旋进行冷却降温，冷却螺旋的壳体夹套中通入循环冷却水，通过间接换热实现污泥的冷却降温。
9.根据权利要求8所述的一种二段式薄层污泥干化方法，其特征在于：从第一段和第二段污泥干化中蒸发出的尾气在风机作用下被抽送至冷凝器中，在冷凝器顶部设有喷头，通入回用水进行喷淋冷凝，从而达到尾气的降温效果;从冷凝器中排出的不凝气体中的液滴在后续的除雾器中去除，最终的尾气将由尾气风机排至后续的除臭系统进行臭气处理。
10.根据权利要求8所述的一种二段式薄层污泥干化方法，其特征在于：步骤(1)中蒸发尾气的流向逆向于干污泥的输送方向，蒸发尾气被风机从薄层干化机抽出，进入后续的冷凝系统进行喷淋冷凝;
步骤(2)中蒸发尾气的流向逆向于干污泥的输送方向，线性干化机中的蒸发尾气在风机的作用下先进入薄层干化机，然后和第一段薄层干化中的蒸发尾气混合后进入后续的尾气冷凝系统进行喷淋冷凝处理。
说明书
一种二段式薄层污泥干化系统
技术领域
本发明涉及污泥干化技术领域，具体属于一种二段式薄层污泥干化系统，特别包含干化机构造及系统组成。
背景技术
随着近年来城市污水的处理规模逐渐增大，其附属产物污泥的处理量也在不断增高。污泥有含水率高、体积庞大、不稳定等特点，给后续的焚烧、填埋、堆肥均带来诸多困难。因而污泥的干化脱水已成为污泥处理的必然过程。
污泥干化设备分为直接式干化和间接式干化，直接式干化是让热源直接与污泥接触，通过热源所带的热能将污泥中的水分蒸发，从而实现污泥的干化。而间接式干化是热源不与污泥直接接触，采用间接换热的形式，将污泥中的水分脱除。
传统的污泥干化方式及设备均为一段式干化。如果面对大批量、深度干化的工艺要求时，其要求设备的体积将较大，对设备制造和加工均提出很高的要求，同时能耗高、工艺流程复杂，并且大多数也无法达到深度干化的要求。
因此，选择流程简单、制造方面、经济合理的污泥干化系统以处理大批量、深度干化的污泥干化工艺就显得极为必要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有工艺技术中存在的缺点而提出的一种二段式薄层污泥干化系统，实现湿污泥安全稳定快速干化。
为实现本发明的上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种二段式薄层污泥干化设备，所述设备由薄层干化机和线性干化机组成。
所述薄层干化机包括电机、壳体、转子和刮刀，薄层干化机前后均设有端盖，内部设有转子;所述转子通过轴承与前端盖和后端盖连接，所述转子上设置有刮刀，刮刀将进入薄层干化机中的污泥均匀的涂布成薄层并往前输送;干化机的壳体包括内壳与外壳，内壳与外壳之间的夹套内通饱和蒸汽，通过壳体内壁实现与内部污泥的间接换热，实现污泥的第一段干化。
所述线性干化机包括电机、壳体和转子，线性干化机前后均设有端盖，内部设有转子;线性干化机的转子为螺旋轴，通过轴承与前端盖和后端盖连接;线性干化机的转子上布置有叶片，推动污泥向前输送;线性干化机的壳体包括内壳与外壳，内壳与外壳之间的夹套内通饱和蒸汽，线性干化机的转子内也可通饱和蒸汽，通过壳体内壁和转子外壁实现与内部污泥的间接换热，并实现污泥的第二段干化。
薄层干化机和线性干化机的热源为导热油，从薄层干化机和线性干化机内换热后的导热油再返回导热油加热系统进行循环利用。
线性干化机后还设有冷却螺旋，所述冷却螺旋采用带夹套的双轴螺旋，夹套内通循环冷却水，经过与循环冷却水的间接换热来实现污泥的冷却。
还设有尾气冷凝装置，所述尾气冷凝装置由冷凝器、除雾器、尾气风机组成。
本发明还提供一种二段式薄层污泥干化方法，包括如下步骤：
(1)将湿污泥按给定流量输送至薄层干化机中进行第一段干化;
其中进入薄层干化机中的湿污泥在转子的旋转及刮刀的作用下，均匀的涂布成薄层并以一定的速度向前输送，输送过程中实现与薄层干化机夹套中的饱和蒸汽间接换热，湿污泥中的一部分水分被蒸发;经第一段干化后的污泥从薄层干化机出口排出，在重力作用下经过竖直溜槽进入线性干化机进行第二段干化;
(2)在第二段干化中，进入线性干化机的污泥与线性干化机夹套和转子中的饱和蒸气进行间接换热，污泥中剩余的部分水分被蒸发。
(3)线性干化机干化后的污泥在重力作用下经出口溜槽进入后续的污泥冷却螺旋进行冷却降温，冷却螺旋的壳体夹套中通入循环冷却水，通过间接换热实现污泥的冷却降温。
从第一段和第二段污泥干化中蒸发出的尾气在风机作用下被抽送至冷凝器中，在冷凝器顶部设有喷头，通入回用水进行喷淋冷凝，从而达到尾气的降温效果;从冷凝器中排出的不凝气体中的液滴在后续的除雾器中去除，最终的尾气将由尾气风机排至后续的除臭系统进行臭气处理。
步骤(1)中蒸发尾气的流向逆向于干污泥的输送方向，蒸发尾气被风机从薄层干化机抽出，进入后续的冷凝系统进行喷淋冷凝;
步骤(2)中蒸发尾气的流向逆向于干污泥的输送方向，线性干化机中的蒸发尾气在风机的作用下先进入薄层干化机，然后和第一段薄层干化中的蒸发尾气混合后进入后续的尾气冷凝系统进行喷淋冷凝处理。
本发明的进一步具体的技术方案如下：
一种二段式薄层污泥干化系统，包括如下步骤：
经脱水预处理的湿污泥经运泥车辆倾倒至湿污泥接收仓中，接收仓底部设置滑架进行湿污泥破拱，防止污泥架桥，并由湿污泥接收仓底部的卸料螺旋卸料至湿污泥进料泵，湿污泥经湿污泥进料泵输送至湿污泥储存仓中进行储存。
湿污泥储存仓底部设置滑架进行湿污泥破拱，防止污泥架桥，湿污泥储存仓中的湿污泥经其底部的卸料螺旋卸料至湿污泥进料泵，湿污泥进料泵将湿污泥按给定流量输送至薄层干化机中进行第一段干化。
进入薄层干化机中的湿污泥在转子的旋转及其刮刀的作用下，可均匀的涂布成薄层并以一定的速度往前输送，输送过程中实现与薄层干化机夹套中的饱和蒸汽间接式换热，湿污泥中的一部分水分被蒸发。蒸发尾气的流向逆向于干污泥的输送方向，蒸发尾气被风机从薄层干化机抽出，进入后续的冷凝系统进行喷淋冷凝。经第一段干化后的污泥从薄层干化机出口排出，在重力作用下经过竖直溜槽进入线性干化机进行第二段干化。
在第二段干化中，进入线性干化机的污泥与线性干化机夹套和转子中的饱和蒸气进行间接换热，污泥中剩余的部分水分被蒸发。蒸发尾气的流向逆向于干污泥的输送方向，线性干化机中的蒸发尾气在风机的作用下先进入薄层干化机，然后和第一段薄层干化中的蒸发尾气混合后进入后续的尾气冷凝系统进行喷淋冷凝。
线性干化机干化后的污泥在重力作用下经出口溜槽进入后续的污泥冷却螺旋进行冷却降温，冷却螺旋为带夹套的双轴螺旋，可实现污泥在冷却降温的同时被顺利输送。冷却螺旋的壳体夹套中通入循环冷却水，通过间接换热可实现污泥的冷却降温。降温后的污泥经刮板输送机输送至干污泥料仓后暂存，干污泥料仓出口设有插板阀，当干污泥收集到一定量后打开插板阀，并将干污泥卸料至运泥车辆，由运泥车辆外运进行后续处理。
从第一段和第二段污泥干化中蒸发出的尾气在风机作用下被抽送至冷凝器中，在冷凝器顶部设有喷头，通入回用水进行喷淋冷凝，从而达到尾气的降温效果。从冷凝器中排出的不凝气体中的液滴在后续的除雾器中去除，最终的尾气将由尾气风机排至后续的除臭系统进行臭气处理。
进一步，薄层干化机由电机、壳体、转子、刮刀组成。薄层干化机前后均设有端盖，内部设有转子。干化机的转子通过轴承与前端盖和后端盖连接。转子上设置有刮刀，刮刀可将进入薄层干化机中的污泥均匀的涂布成薄层并往前输送。干化机的壳体由圆筒形厚钢板组成，内壳与外壳之间的夹套内通饱和蒸汽，通过壳体内壁可实现与内部污泥的间接换热，并实现污泥的第一段干化。
进一步，线性干化机由电机、壳体、转子和刮刀组成。线性干化机前后均设有端盖。内部设有转子，线性干化机的转子为螺旋轴，通过轴承与前端盖和后端盖连接。转子上布置有叶片，推动污泥向前输送。线性干化机的壳体由圆筒形厚钢板组成，内壳与外壳之间的夹套内通饱和蒸汽，同时转子内也可通饱和蒸汽，通过壳体内壁和转子外壁可实现与内部污泥的间接换热，并实现污泥的第二段干化。
进一步，薄层干化机和线性干化机的热源均可替换为导热油，从薄层干化机和线性干化机内换热后的导热油再返回导热油加热系统进行循环利用。
进一步，冷却螺旋采用带夹套的双轴螺旋，夹套内通循环冷却水，经过与循环冷却水的间接换热来实现污泥的冷却，确保干化污泥的输送安全。
进一步，尾气冷凝系统由冷凝器、除雾器、尾气风机组成。冷凝器为圆筒型不锈钢设备，顶部设有喷头，可将回用水从顶部向下均匀喷淋，实现尾气降温。除雾器为管型不锈钢设备，可去除不凝气体中的液滴。风机为离心风机，可将经过冷凝除雾后的尾气排至后续的除臭系统进行后续处理。
本发明的实施效果如下：
本发明所述的为一种二段式薄层污泥干化系统，实现湿污泥深度干化，达到污泥的减量化、稳定化和无害化环保要求。待干化的湿污泥通过污泥进料泵以给定输送量连续进入薄层干化机内，在薄层干化机的壳体夹套内通入1.0MPa的饱和蒸汽，通过间接换热将污泥中的部分水分蒸发。经第一段干化后的污泥从薄层干化机排出后进入后续的线性干化机进行第二段干化，在线性干化机的壳体夹套和转子内通入1.0MPa的饱和蒸汽，污泥和饱和蒸汽间接换热，污泥中剩余的部分水分被干化。经第二段干化后的污泥进入冷却螺旋进行冷却降温以保证污泥的输送安全，最终干污泥由刮板输送机输送至干污泥料仓中进行暂存，待存储至一定量时卸料至外部运泥车辆并外运处理。蒸发产生的废气由风机从薄层干化机和线性干化机抽出，在冷凝器中喷淋洗涤进行降温，再经除雾器去除不凝气体中的液滴，并最终通过风机排至后续的臭气处理系统进行处理。
卧式薄层干化机配合线性干化机的干化系统属于二段式间接式干化系统，采用外部热源如饱和蒸汽或导热油，通过间接换热的形式将污泥中的绝大部分水分蒸发，从而实现污泥的深度干化，达到污泥稳定化、减量化和无害化的要求。该工艺流程简单、生产稳定、设备加工制造相对容易，是一种值得推广的应对大批量污泥深度干化的干化工艺。
