申请日2019.11.28
公开(公告)日2020.02.04
IPC分类号C02F11/13; C02F11/10; C10B47/02; C10B53/00; C10B57/00; C10B57/02; C10B57/10
摘要
本发明涉及一种一体化污泥干化、碳化装置，属于环保方面污泥处理技术领域;包括进料组件、炉体组件、传动组件、燃气组件、送料组件、配风组件、燃烧机组件，送料组件位于炉体组件上部、贯穿炉体，包括2‑15列送料机构，每列送料机构包括3‑15层输送料管，其中一个输送料管一端为进口、另一端为出口，上层输送料管的出口和下层输送料管的进口通过连接管连接;位于最顶层的输送料管的进口为进料口，进料口连通进料组件，位于最底层的输送料管的出口为出料口;本发明所述的一体化污泥干化、碳化装置，污泥由上而下间接分层加热完成干化、碳化，高效、节能、低污染。
权利要求书
1.一种一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：包括进料组件(1)、炉体组件(2)、传动组件(3)、燃气组件(4)、送料组件(5)、配风组件(6)、燃烧机组件(7)，
送料组件(5)位于炉体组件(2)上部、贯穿炉体(201)，包括2-15列送料机构，每列送料机构包括3-15层输送料管(501)，其中一个输送料管(501)一端为进口、另一端为出口，上层输送料管(501)的出口和下层输送料管(501)的进口通过连接管(502)连接;位于最顶层的输送料管(501)的进口为进料口，进料口连通进料组件(1)，位于最底层的输送料管(501)的出口为出料口(503);
进料组件(1)连接送料组件(5)，用于输送污泥至送料组件(5);
传动组件(3)提供动力输送污泥从进料口至出料口(503);
炉体组件(2)包括炉体(201)、排烟口(202)、燃烧室(203)，排烟口(202)连通炉体(201)顶部，燃烧室(203)位于炉体组件(2)下部空间;
燃气组件(4)包括燃气管(401)、排气口(402)，燃气管(401)的层数比送料机构的层数多一层，相邻两层燃气管(401)的一端通过调节阀(403)连接在一起、另一端封闭，位于最底层的燃气管(401)连通燃烧室(203)，其余燃气管(401)横向连通2-15列送料机构，位于最顶层的燃气管(401)与下层燃气管(401)连接一端的另一侧连接有排气口(402);
配风组件(6)连通燃烧室(203)，用于提供助燃剂;
燃烧机组件(7)连通燃烧室(203)，用于提供燃料。
2.根据权利要求1所述一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：传动组件(3)包括电机(301)、链轮(302)、输送机轴(303)，电机(301)和链轮(302)之间通过传动链条(304)连接;输送机轴(303)横穿输送料管(501)，一端与链轮(302)连接，另一端通过轴承与送料组件(5)连接。
3.根据权利要求1或2所述一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：进料组件(1)包括料斗(101)、拨料器(102)、下料口(103)，下料口(103)位于料斗(101)下方，下料口(103)与料斗(101)底部连通、另一端与送料组件(5)的进料口连通，料斗(101)和下料口(103)之间设置有拨料器(102)，下料口(103)的数量与送料组件(5)的进料口数量相同。
4.根据权利要求3所述一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：配风组件(6)包括依次连通的风机(601)、配风管(602)、调风口(603)，调风口(603)开在配风管(602)上、与燃烧室(203)连通。
5.根据权利要求4所述一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：第三层和第四层燃气管(401)之间的调节阀(403)关闭，其余调节阀(403)打开。
6.根据权利要求1或5所述一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：位于最顶层的燃气管(401)的所述另一侧通过调节阀(403)连接排气口(402)。
7.根据权利要求1或2所述一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：燃烧室(203)内设置有第一燃烧嘴(204)和第二燃烧嘴(205)，第一燃烧嘴(204)的数量与燃气机构的列数相同，第一燃烧嘴(204)连通最底层的燃气管(401)，第二燃烧嘴(205)连通燃烧机组件(7)。
8.根据权利要求7所述一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：燃烧机组件(7)提供煤气或天然气或沼气。
9.根据权利要求6或8所述一体化污泥干化、碳化装置，其特征在于：排烟口(202)连通烟气处理系统。
说明书
一体化污泥干化、碳化装置
技术领域
本发明涉及一种一体化污泥干化、碳化装置，属于环保方面污泥处理技术领域。
背景技术
污泥是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒和胶体等组成的非均质体。它很难通过沉降进行彻底的固液分离。污水处理产生的污泥是典型的有机污泥，其特性是有机物含量高(60%～80%)，颗粒细(0.02～0.2mm)，密度小(1002～1006Kg/m3)，呈胶体结构，是一种亲水性污泥，容易管道输送，但脱水性能差。随着污泥水分的减少，污泥从纯液状流动到粘滞状、塑性性状、半干固体状直到纯固体状这一过程进行变化。通常浓缩可将含水率降到85%(含水状态);含水率在70%～75%时，污泥呈柔软状态，不易流动;通常一般脱水下含水率只可降到60%～65%，此时几乎成为固体;含水率低到35%～40%时，成聚散状态(以上是半干化状态);进一步低到10%～15%则成粉末状。
污泥是污水处理过程中无法避免的副产品，通常含有病源微生物、寄生虫卵、有害重金属和大量难降解物质。如果处置不彻底，很容易对环境造成二次污染。从污水里转入污泥中的COD(化学需氧量)比例大概是30%～50%，转入污泥中的氮约为20%～30%，磷约为90%。
中国专利CN201810912325.5，公开了一种间接传热式污泥热解碳化装置，包括热解碳化炉和向热解碳化炉内供应高温烟气的第一燃烧器，热解碳化炉内设有用于输送污泥在热解碳化炉内运动的热解输送机，热解输送机包括多段水平设置的螺旋输送器，多段螺旋输送器上下排列，螺旋输送器在水平方向自其第一端向第二端输送污泥，上下相邻的螺旋输送器的输送方向相反，下方的螺旋输送器的第一端接收从相邻上方的螺旋输送器的第二端落下的污泥，每段螺旋输送器包括壳体和位于壳体内推动污泥运动的螺旋推动器，每段螺旋输送器的壳体的第一端具有接收污泥的接收开口，每段螺旋输送器的壳体的第二端具有排出污泥的排出开口。本发明的生物油的间接式污泥热解碳化装置不会产生难分离的生物油。但是，该装置的效率低、热量利用率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种一体化污泥干化、碳化装置，污泥由上而下间接分层加热完成干化、碳化，高效、节能、低污染。
本发明所述一体化污泥干化、碳化装置，包括进料组件、炉体组件、传动组件、燃气组件、送料组件、配风组件、燃烧机组件，
送料组件位于炉体组件上部、贯穿炉体，包括2-15列送料机构，每列送料机构包括3-15层输送料管，其中一个输送料管一端为进口、另一端为出口，上层输送料管的出口和下层输送料管的进口通过连接管连接;位于最顶层的输送料管的进口为进料口，进料口连通进料组件，位于最底层的输送料管的出口为出料口;
进料组件连接送料组件，用于输送污泥至送料组件;
传动组件提供动力输送污泥从进料口至出料口;
炉体组件包括炉体、排烟口、燃烧室，排烟口连通炉体顶部，燃烧室位于炉体组件下部空间;
燃气组件)包括燃气管、排气口，燃气管的层数比送料机构的层数多一层，相邻两层燃气管的一端通过调节阀连接在一起、另一端封闭，位于最底层的燃气管连通燃烧室，其余燃气管横向连通2-15列送料机构，位于最顶层的燃气管与下层燃气管连接一端的另一侧连接有排气口;
配风组件连通燃烧室，用于提供助燃剂;
燃烧机组件连通燃烧室，用于提供燃料。
其中，送料组件可以包括2列送料机构，每列送料机构包括15层输送料管;也可以包括15列送料机构，每列送料机构包括3层输送料管;也可以包括7列送料机构，每列送料机构包括8层输送料管。
污泥通过进料组件进入送料组件，多层多列低温干化、碳化，多列同时工作产量大、高效。燃烧室燃烧产生的烟气对送料组件内的污泥进行间接加热，污泥由上而下分层加热，烟气温度由下而上不断降低，污泥由上而下利用温度由低到高的烟气循序升温完成干化、碳化，充分利用烟气热量，节能。由调节阀控制，污泥在上层干化过程中产生的蒸馏水蒸气由燃气管收集经排气口排出，污泥在下层碳化过程中产生的蒸馏油气由燃气管收集燃烧室燃烧，提供用来加热污泥的热量，充分利用能源，节能、低污染。
优选地，传动组件包括电机、链轮、输送机轴，电机和链轮之间通过传动链条连接;输送机轴横穿输送料管，一端与链轮连接，另一端通过轴承与送料组件连接。
输送机轴在输送料管内推动污泥，由输送料管的进口运动至出口。
优选地，进料组件包括料斗、拨料器、下料口，下料口位于料斗下方，下料口与料斗底部连通、另一端与送料组件的进料口连通，料斗和下料口之间设置有拨料器，下料口的数量与送料组件的进料口数量相同。
污泥在料斗内经拨料器拨动进入送料组件的进料口。
优选地，配风组件包括依次连通的风机、配风管、调风口，调风口开在配风管上、与燃烧室连通。
风机将助燃空气依次经配风管、调风口进入燃烧室助燃。
优选地，第三层和第四层燃气管之间的调节阀关闭，其余调节阀打开。
当油气在第四层输送料管开始产生时，第三层和第四层燃气管之间的调节阀关闭，其余调节阀打开，将下层油气和上层气体隔离，控制油气进入燃烧室，上层气体经排气口排出。调节阀的开闭状态不作限定，具体可根据实际情况调整。
优选地，位于最顶层的燃气管的所述另一侧通过调节阀连接排气口。
调节阀用于控制燃气管内气体流动的方向。
优选地，燃烧室内设置有第一燃烧嘴和第二燃烧嘴，第一燃烧嘴的数量与燃气机构的列数相同，第一燃烧嘴连通最底层的燃气管，第二燃烧嘴连通燃烧机组件。
第一燃烧嘴用以燃烧污泥碳化过程中产生的蒸馏油气，第二燃烧嘴用以燃烧燃烧机组件提供的燃气。
优选地，燃烧机组件提供煤气或天然气或沼气。
用以供第二燃烧嘴燃烧。
优选地，排烟口连通烟气处理系统。
用以处理烟气，达标排放。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述的一体化污泥干化、碳化装置，污泥由上而下间接分层加热完成干化、碳化，高效、节能、低污染。（发明人许丕显;李瑞莲;陈卫国;陈林;徐国才）
