CN101654324B - 污泥辅窑干化法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种污泥辅窑干化法及装置，所述的污泥辅窑干化法是将污泥均匀粘附在热源转窑的窑壁上，利用窑壁热辐射使污泥随窑旋转并烘烤加热脱水干化；所述的污泥在烘烤加热脱水干化前先进行污泥预处理工序；而在烘烤加热脱水干化后，还进行成品采集工序；所述的装置包括：一个表面可均匀粘附有污泥的、带有热辐射的热源转窑；一个能调控污泥流量和污泥粘附力的污泥喂料机；一把能将粘附在热源转窑窑壁上干化后的污泥铲入成品采集箱的切向铲土器；所述的污泥喂料机和所述切向铲土器分别布置在热源砖窑的外侧边上；它具有余热利用率高，成品污泥原始热值高，资源化利用程度高，干化成本低廉，节能环保等特点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种将污泥进行加热烘干的污泥辅窑干化法及装置，属于一种污泥无害化、资源化处理技术领域。
背景技术
目前，我国工业和生活污水处理厂年产污泥在3000万吨以上，污泥处理从原始的填埋到现在的无害化、资源化处理是一个质的飞跃。污泥处理要彻底的无害化、资源化，实现污泥真正意义上的零排放，其关键环节要使含水率80％左右的污泥通过物理、化学方式进行脱水至含水率30％以下的污泥成品。这种污泥成品富含有机碳和多种有价值的化学元素，可作为水泥生产辅料、热源辅助燃料和其它轻质节能砖、陶粒等产品的生产原料。但是焚烧或干化每吨污泥需要约1000大卡的能源，耗能成为污泥处理的主要成本。目前，采用独立热源在江浙沪地区污泥干化或焚烧处理一般费用在200～300元/吨之间，如采用余热资源，每吨污泥的干化成本仅需几十元，并使干化污泥具有资源化利用的回收价值。因此，把余热资源丰富的水泥厂(热有效利用率仅50％左右)作为污泥干化的理想伙伴，既节能又环保，是解决污泥无害化、资源化的理想途径。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种可将污泥粘附在水泥转窑或独立热源转窑的窑壁上，随转窑旋转烘烤加热脱水实现污泥干化的污泥辅窑干化法及装置。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的污泥辅窑干化法是将污泥均匀粘附在热源转窑的窑壁上，利用窑壁热辐射使污泥随热源转窑旋转并烘烤加热脱水干化。
所述的污泥在烘烤加热脱水干化前先进行污泥预处理工序；而在烘烤加热脱水干化后，还进行成品采集工序。
所述的污泥预处理包括：将污水处理厂的污泥先运至污泥储存库，通过污泥输送除臭装置，在污泥搅拌输送过程中喷晒除臭剂，使有害物质在污泥输送的过程中进行氧化、还原、中和和吸附。
所述的污泥预处理后是通过至少一台污泥喂料机将污泥均匀粘附在热源砖窑的窑壁上。
一种用于如上所述的污泥辅窑干化法的装置，装置包括：一个表面可均匀粘附污泥的、带有热辐射的热源转窑；一个能调控污泥流量和污泥粘附力的污泥喂料机；一把能把粘附在热源转窑窑壁上干化后的污泥铲入成品采集箱的切向铲土器；所述的污泥喂料机和所述切向铲土器分别布置在热源砖窑的外侧边上。
所述的污泥喂料机为一个布置在热源转窑侧边上设置的喂料机轨道上可平行移动的、可把污泥均匀粘附在旋转的热源砖窑上的喂料装置
所述热源砖窑外侧边上布置有可将热源砖窑外侧边上已加热脱水的污泥采集下来的切向铲土器，该切向铲土器后相接有由成品采集箱、成品中转斗和成品冷却输送机组成的成品输送流水线。
所述的热源转窑外侧边上布置有固定式或移动式污泥喂料机。
所述的热源转窑外侧边上布置有固定式或移动式切向铲土器。
本发明采用烙饼原理，通过一套装置把污泥粘附在转窑的窑壁上，污泥在随窑旋转的过程中利用转窑的热辐射烘烤加热脱水，使污泥干化。
本发明与现有技术相比，具有余热利用率高，成品污泥原始热值高，资源化利用程度高，干化成本低廉，节能环保等特点。经初步测算，一座年产200万吨水泥的转窑，每日可利用转窑辐射余热处理污泥500吨以上，每年可节约污泥处理成本超过2000万元，经济效益显著。
附图说明
图1是本发明的主体装置结构示意图。
图2是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：本发明所述的污泥辅窑干化法，该方法是将污泥均匀粘附在热源转窑的窑壁上，利用窑壁热辐射使污泥随热源转窑旋转并烘烤加热脱水干化。所述的污泥在烘烤加热脱水干化前先进行污泥预处理工序；而在烘烤加热脱水干化后，还进行成品采集工序。
本发明所述的污泥预处理包括：将污水处理厂的污泥先运至污泥储存库，通过污泥输送除臭装置，在污泥搅拌输送过程中喷晒除臭剂，使有害物质在污泥输送的过程中进行氧化、还原、中和和吸附。所述的污泥预处理后是通过至少一台污泥喂料机将污泥均匀粘附在热源砖窑的窑壁上。
图1所示，本发明所述的污泥辅窑干化法的装置，它包括：一个表面可均匀粘附污泥的、带有热辐射的热源转窑11；一个能调控污泥流量和污泥粘附力的污泥喂料机3；一把能把粘附在热源转窑11窑壁上干化后的污泥铲入成品采集箱5的切向铲土器4；所述的污泥喂料机3和所述切向铲土器4分别布置在热源转窑的外侧边上。
所述的污泥喂料机3为一个布置在热源砖窑11侧边上设置的喂料机轨道上可平行移动的、可把污泥均匀粘附在旋转的热源转窑上的喂料装置
所述热源砖窑外侧边上布置有可将热源转窑11外侧边上已加热脱水的污泥采集下来的切向铲土器4，该切向铲土器4后相接有由成品采集箱5、成品中转斗6和成品冷却输送机7组成的成品输送流水线。
所述的热源砖窑11外侧边上布置有固定式或移动式污泥喂料机3。
所述的热源砖窑11外侧边上布置有固定式或移动式切向铲土器4。
污泥转窑干化法是充分利用水泥生产线中转窑窑壁的热辐射，采用烙饼原理，通过污泥喂料机3把污泥均匀地粘附在热源转窑11的窑壁上，随窑旋转烘烤加热脱水，当污泥烘烤至设计加热脱水要求后，由切向铲土器4从窑壁上把已加热脱水的污泥铲入污泥成品采集系统送至成品仓库。
污泥辅窑干化的主体设备是热源转窑11，见附图1所示，成套装置生产线由热源转窑11、污泥输送机1、污泥配料器2、污泥喂料机3、切向铲土器4，成品采集箱5、成品中转斗6、成品输送机7、支撑衔架8、喂料机轨道9及输送仓储等辅助设施所组成，见附图2所示。
污泥辅窑干化法的生产工艺流程分污泥预处理、污泥烘烤加热脱水、成品采集三大工序。
污泥预处理工序主要解决污泥输送和除臭。该阶段由运输工具从污水处理厂把污泥运至污泥储存库，通过污泥输送除臭系统装置，在污泥搅拌输送的过程中喷洒除臭剂(必要时适当加氧)，使有害物质在污泥输送的过程进行氧化、还原、中和和吸附，把除臭后的污泥送入污泥配料器2，定时按量供给污泥喂料机3。
污泥烘烤加热脱水工序是整个生产工艺流程的核心，主要解决污泥喂料粘附和烘烤加热脱水。其主体功能装置由热源转窑11和污泥喂料机3来完成。污泥喂料机3为一个坐落在喂料机轨道9上与热源转窑11平行移动的装置，能按设计要求，通过污泥喂料机3的污泥喂料咀10把污泥均匀地粘附在旋转的窑壁上。污泥喂料咀10是一个能贴近窑壁喂料、离开窑壁断料，可控制喂料流量(厚度)和污泥附着力的较为精密的装置，在工作时能按设计要求把污泥均匀粘附在窑壁上，是整条流水线的关键部件。热源转窑11的主要功能是把污泥喂料咀10粘附在窑壁上的污泥，利用窑壁的热辐射将污泥随窑旋转过程中烘烤加热脱水至干化。污泥在窑壁上烘烤的时间长短，取决于热源转窑热辐射的强弱和污泥粘附的厚薄。
成品采集是最后一大工序，其主要功能是从窑壁上将已加热脱水的污泥采集下来，在成品输送流水线上完成污泥的散热、二次脱水和成品输送入库。该系统由切向铲土器4、成品采集箱5、成品中转斗6和成品冷却输送机7所组成。切向铲土器4的主要功能是将经过窑壁烘烤加热脱水达到设计要求的污泥定时铲入成品采集箱5，铲净污泥后的窑壁供下一轮回粘附污泥所用。成品采集箱5在完成一次作业后，将成品污泥倒入成品中转斗6，并通过慢速输送带把成品污泥在送入成品库的途中完成污泥冷却蒸发脱水，使污泥达到干化设计标准。
在上述成套装置中，污泥喂料机3是污泥辅窑干化法的核心装置，它分固定式和移动式二种。固定式污泥喂料机3用于有足够热辐射的转窑，污泥随窑旋转近一周的烘烤时间就能达到污泥加热脱水的设计要求，因此，污泥喂料机3必须固定连续地喂送污泥，污泥铲土器4也连续不断地把加热脱水的污泥铲入成品采集箱5。移动式污泥喂料机3用于污泥随窑旋转烘烤一周后仍未达到污泥加热脱水设计要求，需延长烘烤时间的热源转窑(11)。移动式污泥喂料机可实现定时移动喂泥，铲土器也与移动式喂料器同步把加热脱水后的污泥铲入成品采集箱。移动式喂料机可在一个与转窑烘烤污泥窑段等长的水平段内作反复运行，由污泥配料器2定时定量将污泥输入污泥喂料机3，污泥喂料机3在移动中由污泥喂料咀10把污泥按设计要求粘附在窑壁上，完成单位作业窑段污泥粘附后返回原点，进行往复作业。
这种污泥辅窑干化生产系统的规模，根据热源转窑11辐射量来确定。本发明未涉及的技术均为常规公知技术，工程技术人员解读本发明的创意和工艺流程后，能轻松地实施本发明。
Claims (7)
1.一种污泥辅窑干化法，其特征在于该方法是将污泥均匀粘附在热源转窑(11)的窑壁上，利用窑壁热辐射使污泥随窑旋转烘烤加热脱水干化；所述的污泥在烘烤加热脱水干化前先进行污泥预处理工序；而在烘烤加热脱水干化后，还进行成品采集工序；所述的污泥预处理包括：将污水处理厂的污泥先运至污泥储存库，通过污泥输送除臭装置，在污泥搅拌输送过程中喷洒除臭剂，使有害物质在污泥输送的过程中进行氧化、还原、中和和吸附。
2.根据权利要求1所述的污泥辅窑干化法，其特征在于所述的污泥预处理后是通过至少一污泥喂料机(3)将污泥均匀粘附在热源转窑(11)的窑壁上。
3.一种用于如权利要求1或2所述的污泥辅窑干化法的装置，其特征在于所述的装置包括：一个表面可均匀粘附污泥的、带有热辐射的热源转窑(11)；一个能调控污泥流量和污泥粘附力的污泥喂料机(3)；一把能把粘附在热源转窑(11)窑壁上干化后的污泥铲入成品采集箱(5)的切向铲土器(4)；所述的污泥喂料机(3)和所述切向铲土器(4)分别布置在热源转窑(11)的外侧边上。
4.根据权利要求3所述的用于污泥辅窑干化法的装置，其特征在于污泥喂料机(3)为一个布置在热源转窑(11)侧边上设置的喂料机轨道上可平行移动的、可把污泥均匀粘附在旋转的热源转窑上的喂料装置。
5.根据权利要求3或4所述的用于污泥辅窑干化法的装置，其特征在于所述热源转窑外侧边上布置有可将热源转窑(11)上已加热脱水的污泥采集下来的切向铲土器(4)，该切向铲土器(4)后相接有由成品采集箱(5)、成品中转斗(6)和成品冷却输送机(7)组成的成品输送流水线。
6.根据权利要求5所述的用于污泥辅窑干化法的装置，其特征在于所述的热源转窑(11)外侧边上布置有移动式污泥喂料机(3)。
7.根据权利要求6所述的用于污泥辅窑干化法的装置，其特征在于所述的热源转窑(11)外侧边上布置有固定式或移动式切向铲土器(4)。
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