CN101703907A

CN101703907A - 湿污泥软颗粒造粒方法及设备

Info

Publication number: CN101703907A
Application number: CN200910250259A
Authority: CN
Inventors: 刘汉桥; 张曙光; 高建东; 孟宝生; 郝永俊; 韩檬
Original assignee: TAIDA ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd TIANJIN
Current assignee: TAIDA ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd TIANJIN
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2029-12-11
Also published as: CN101703907B

Abstract

本发明公开了一种湿污泥软颗粒造粒方法，将压滤后的污泥用混合罐顶部的挤泥串机挤成污泥串，在所述污泥串从上往下落的过程中，采用喷粉枪固接在所述混合罐侧壁上的喷粉机向所述污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，裹着所述可燃物粉末的污泥串落到底部铺有所述可燃物粉末的转盘造粒机上，在所述转盘造粒机的旋转下进行软体造粒，形成分散的湿污泥软颗粒。本发明还公开了实现上述方法的设备。本发明简化了后续污泥干燥工艺；喷洒的可燃物粉末不仅可作为隔离物有利于污泥造粒，有效解决污泥结块和粘壁问题，而且在污泥焚烧时可起到助燃作用；并且，本发明设备简单、能耗低、效益高、安全卫生，便于推广使用，能促进污泥干化焚烧的产业化进程。

Description

湿污泥软颗粒造粒方法及设备

技术领域

本发明涉及一种污泥干化预处理的方法，特别涉及一种湿污泥软颗粒造粒方法。本发明还涉及实现该造粒方法的设备。

背景技术

对污水厂污泥进行焚烧处理，可以充分利用污泥含有大量可燃性物质的特点，将处理后的污泥作为燃料。但是污水厂产生的污泥，经过机械脱水其含水率仍高达70％～80％，无法用于直接焚烧。必须先对污泥进行有效干化，才可用于焚烧。

传统的污泥干化设备，主要有直接加热式如转鼓、流化床等，间接加热式如滚筒、圆盘、薄层、碟片等，热辐射加热式如带式、螺旋式等，这些干化设备最初大多能成功用于干燥工业污泥，但直接用于污水厂污泥干化却不一定能成功。主要原因在于污水厂污泥在脱水时，通常都添加有机高分子絮凝剂，这种絮凝剂液态粘度较高，使机械脱水后的污泥呈粘稠胶质状，导致污泥在干燥过程中存在一个特殊的胶粘相阶段(含水率为60％左右)，在这一极窄的过渡段内，污泥极易结块，表面坚硬、难以粉碎，而里面却仍是稀泥。如果湿污泥直接进入干燥器，必然导致干燥热效率低、干燥时间长、能耗大、操作成本高，而且容易引发安全事故。

为了克服这一困难，许多污泥全干化工艺都采用了干泥返混工序，即在干燥器进湿泥前先将一定比例含固率＞90％的干泥颗粒返回混合器(或称涂层机)与湿污泥混合，其过程中干粒起到如“珍珠核”的作用，湿污泥只是薄薄地包裹在干粒外面。控制混合的比例，使混合物的含水率降到30％～40％，这样使污泥直接越过胶粘相，从而减轻了污泥在干燥器内的粘结，干燥时只需蒸发颗粒表层的水分，使干燥容易进行，能耗降低。但是，干料返混工序一般需要添加相当于湿泥重量1～2倍的干泥颗粒，其实际净物流量增加近一倍，极大降低了污泥干化设备的生产量。同时，干泥重新进入干燥系统而随湿物料干燥一起升温时还需吸取能量，造成大量的能源浪费。此外，干料返混工序在上料之前和固体输送之后需增加输送、储存、分离、粉碎、筛分、提升、混合、上料等大量设备，造成整体干燥系统复杂。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种湿污泥软颗粒造粒方法，它能够将压滤后的污泥在干燥之前直接制成单体颗粒；为此本发明还要提供一种实现该造粒方法的设备。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种湿污泥软颗粒造粒方法，将压滤后的污泥用混合罐顶部的挤泥串机挤成污泥串，在所述污泥串从上往下落的过程中，采用喷粉枪固接在所述混合罐侧壁上的喷粉机向所述污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，裹着所述可燃物粉末的污泥串落到底部铺有所述可燃物粉末的转盘造粒机上，在所述转盘造粒机的旋转下进行软体造粒，形成分散的湿污泥软颗粒。

所述可燃物粉末是锯末、煤粉、煤矸石粉和秸秆粉末中的任意一种。

所述锯末和所述湿污泥的质量比为1∶10～15，所述转盘造粒机的造粒时间为：2～4分钟。

所述煤粉和所述湿污泥的质量比为1∶10～20，所述转盘造粒机的造粒时间为：2～4分钟。

所述煤矸石粉和所述湿污泥的质量比为1∶10～20，所述转盘造粒机的造粒时间为：2～4分钟。

所述秸秆粉末和所述湿污泥的质量比为1∶10～15，所述转盘造粒机的造粒时间为：2～4分钟。

为了实现上述造粒方法，本发明所采取的技术方案是：一种湿污泥软颗粒造粒设备，包括混合罐、固接在所述混合罐顶部的挤泥串机、安装在所述混合罐底部的转盘造粒机、喷粉枪固接在所述混合罐侧壁上的喷粉机，所述混合罐上部设有滤窗，所述转盘造粒机设有出料口。

所述挤泥串机包括固定在混合罐顶部的进料斗和固接在所述进料斗下面的出料壳体，所述进料斗包括相互固接的外壳和内壳，所述内壳的中心处垂直固接有电机减速机，所述电机减速机的输出轴连接旋转轴，所述旋转轴安装在所述进料斗和所述出料壳体之间，所述旋转轴上固接有至少两个均布的圆弧形叶片，每个圆弧形叶片的叶尖下侧与所述出料壳体的内壁形状适配，所述每个圆弧形叶片设有加强筋，所述出料壳体上密布多个成型孔。

所述出料壳体为倒圆锥台体，所述倒圆锥台体的圆锥角为60～150°。

所述圆弧形叶片从叶根到叶尖厚度逐渐变薄，所述叶尖的下侧与所述出料壳体的内壁之间的距离为0.5～3mm。

本发明具有的优点和积极效果是：将湿污泥从上面挤成污泥串，利用污泥自身粘性实现可燃物粉末在外表面黏附，再利用转盘造粒机将污泥制成圆形的软体颗粒。这种污泥先造粒后干燥的工艺可确保污泥与热介质充分接触，大大缩短水分蒸发时间，明显提高干燥效率，降低污泥干化成本，简化后续污泥干燥工艺；喷洒的可燃物粉末不仅可作为隔离物有利于污泥造粒，有效解决污泥结块和粘壁问题，而且在污泥焚烧时可起到助燃作用；并且，本发明设备简单、能耗低、效益高、安全卫生，便于推广使用，能促进污泥干化焚烧的产业化进程。

附图说明

图1是本发明湿污泥软颗粒造粒设备的结构示意图；

图2是本发明挤泥串机的结构示意图；

图3是本发明挤泥串机圆弧形叶片的结构示意图。

图中：1、挤泥串机，1-1、电机减速机，1-2、进料斗，1-2-1、内壳，1-2-2、外壳，1-3、出料壳体，1-3-1、成型孔，1-4、圆弧形叶片，1-4-1、加强筋，1-5、旋转轴，2、滤窗，3、喷粉机，4、转盘造粒机，5、出料口，6、混合罐，7、干燥器。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，本发明一种湿污泥软颗粒造粒方法，具体工艺是将污水厂压滤后的污泥从混合罐6顶部的挤泥串机1直接挤成污泥串，污泥串从上往下落的过程中，将其喷粉枪设置在混合罐6四周的喷粉机3从外侧向污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，为便于污泥干化或半干化后焚烧处理，喷洒的可燃物粉末是锯末、煤粉、煤矸石粉或秸秆粉末，裹着薄层粉末的污泥串落到转盘造粒机4上，在转盘造粒机4的旋转下进行软体造粒，从而形成分散的湿污泥软颗粒，预处理后的污泥软颗粒再送到转筒干燥机、带式干燥机、盘式干燥机等干燥设备进行干燥。在转盘造粒机4的转盘底部铺一定厚度的锯末，可防止高湿污泥在干燥过程的黏附。

实现上述造粒方法的设备包括挤泥串机1、滤窗2、喷粉机3、转盘造粒机4、出料口5、混合罐6，所述的挤泥串机1固接在所述的混合罐6顶部，挤泥串机1的入口与污泥仓连接，所述喷粉机4的喷粉枪固装在混合罐7的侧壁上，轴向高度布置层数为1～5层，同一高度径向布置3～6个，所述的转盘造粒机4设置在混合罐6的下部，转盘造粒机4侧面设置有污泥颗粒出料口5，污泥颗粒出料口5与干燥器7连通，所述的滤窗设置在混合罐顶部的挤泥串机1周围，用于混合罐6内的气体向外透出，阻止混合罐6内的粉尘向外透出。

请参阅图2～图3，上述挤泥串机1的结构为：包括固定在混合罐6顶部的进料斗1-2和固接在所述进料斗1-2下面的出料壳体1-3，所述进料斗1-2包括相互固接的外壳1-2-2和内壳1-2-1，所述内壳1-2-1的中心处垂直固接有电机减速机1-1，所述电机减速机1-1的输出轴连接旋转轴1-5，所述旋转轴1-5安装在所述进料斗1-2和所述出料壳体1-3之间，所述旋转轴1-5上固接有4个均布的圆弧形叶片1-4，每个圆弧形叶片1-4的叶尖下侧与所述出料壳体1-3的内壁形状适配，所述每个圆弧形叶片1-4都设有二根加强筋1-4-1，所述出料壳体1-3上密布多个成型孔1-3-1。圆弧形叶片1-4的数量以及加强筋1-4-1的数量可根据挤泥串机的规格具体确定，但圆弧形叶片1-4的数量不得少于两个。为确保有较大的出料面积并防止挤出的污泥串重新粘结成块，所述出料壳体1-3采用倒圆锥台体，所述倒圆锥台体的圆锥角为60～150°。为保证圆弧形叶片1-4的结构强度，所述圆弧形叶片1-4从叶根到叶尖厚度逐渐变薄，所述叶尖的下侧与所述出料壳体1-3的内壁之间的距离为0.5～3mm。为使湿污泥进料方便并对出料壳体内的污泥产生挤压，所述进料斗的内壳采用圆锥台体，所述进料斗1-2的外壳为圆柱体。所述出料壳体1-3的板厚为0.5～6cm，为了防止湿污泥堵塞，所述成型孔1-3-1可采用上部为倒圆锥台形下部为圆柱形的结构，当然也可采用圆柱形结构。使用时，将湿污泥从进料斗1-2内外壳1-2-1、1-2-2之间的下料通道送入出料壳体1-3内，电机减速机1-1带动旋转轴1-5上的圆弧形叶片1-4转动，在圆弧形叶片1-4旋转过程中通过叶背将污泥斜向下挤到出料壳体1-3内侧，圆弧形叶片1-4的叶尖连续不断地将污泥刮至成型孔1-3-1中，这样湿污泥从成型孔1-3-1内被挤出出料壳体1-3，依靠胶体物质之间的粘结力形成湿污泥条，污泥条在下落过程中由于自身重力断开成串，污泥串的直径范围可根据用户对其要求确定成型孔径。

上述挤泥串机并不限于采用上述结构，也可以采用其它结构，例如专利号为93241884.8公开的胶体造粒分散装置的结构。

湿污泥软颗粒造粒方法实施例1：锯末包裹污泥软颗粒造粒，1)将含水率70％～80％的污水厂污泥直接从挤泥串机1挤出；2)污泥表面喷洒锯末，锯末与和湿污泥的质量比为1∶12；3)转盘造粒机4进行软体造粒，造粒时间为3分钟，造粒成品的直径为5～20mm.4)将上述造粒成的污泥软颗粒送入转鼓干燥器进行干化，污泥颗粒干化过程中未发生结块、粘壁等问题，本实施例中的锯末与和湿污泥的质量比并不局限于1∶12，也可以采用其他质量比，如锯末与和湿污泥的质量比为1∶10或锯末与和湿污泥的质量比为1∶15，造粒时间为2分钟或4分钟，经试验证明，能够与上述实施例取得相同的技术效果.

湿污泥软颗粒造粒方法实施例2：煤粉包裹污泥软颗粒造粒，在污泥表面喷洒煤粉，煤粉与和湿污泥的质量比为1∶15，造粒时间为3分钟，其余工艺参数同实例1，将上述造粒成的污泥软颗粒送入转鼓干燥器进行干化，污泥颗粒干化过程中未发生结块、粘壁等问题，本实施例并不局限于煤粉包裹污泥软颗粒造粒，而且适用于煤矸石粉包裹污泥软颗粒造粒。本实施例中的煤粉与和湿污泥的质量比并不局限于1∶15，也可以采用其他质量比，如煤粉与和湿污泥的质量比为1∶10或煤粉与和湿污泥的质量比为1∶20，造粒时间可以为2分钟、3分钟或4分钟，经试验证明，能够与上述实施例取得相同的技术效果。

湿污泥软颗粒造粒方法实施例3：秸秆粉末包裹污泥软颗粒造粒，在污泥表面喷洒玉米秆粉末，玉米秆粉末与和湿污泥的质量比为1∶12，造粒时间为4分钟，其余工艺参数同实例1，将上述造粒成的污泥软颗粒送入转鼓干燥器进行干化，污泥颗粒干化过程中未发生结块、粘壁等问题。本实施例中的玉米秆粉末与和湿污泥的质量比并不局限于1∶12，也可以采用其他质量比，如玉米秆粉末与和湿污泥的质量比为1∶10或玉米秆粉末与和湿污泥的质量比为1∶15，同理造粒时间可以为2分钟、3分钟或4分钟，经试验证明，能够与上述实施例取得相同的技术效果。

本发明一种湿污泥软颗粒造粒方法及其设备，并不局限于污水厂污泥，而且适用于造纸污泥、印染污泥、制药污泥等高湿、高粘的污泥。

本发明的特点是将污泥从上面挤成污泥串，利用污泥自身粘性实现锯末在外表面黏附，再利用转盘造粒机将污泥制成圆形的软体颗粒，达到湿污泥直接造粒、提高后续污泥干燥效率、降低成本的目的。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种湿污泥软颗粒造粒方法，其特征在于，将压滤后的污泥用混合罐顶部的挤泥串机挤成污泥串，在所述污泥串从上往下落的过程中，采用喷粉枪固接在所述混合罐侧壁上的喷粉机向所述污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，裹着所述可燃物粉末的污泥串落到底部铺有所述可燃物粉末的转盘造粒机上，在所述转盘造粒机的旋转下进行软体造粒，形成分散的湿污泥软颗粒。

2.根据权利要求1所述的湿污泥软颗粒造粒方法，其特征在于，所述可燃物粉末是锯末、煤粉、煤矸石粉和秸秆粉末中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的湿污泥软颗粒造粒方法，其特征在于，所述锯末和所述湿污泥的质量比为1∶10～15，所述转盘造粒机的造粒时间为：2～4分钟。

4.根据权利要求2所述的湿污泥软颗粒造粒方法，其特征在于，所述煤粉和所述湿污泥的质量比为1∶10～20，所述转盘造粒机的造粒时间为：2～4分钟。

5.根据权利要求2所述的湿污泥软颗粒造粒方法，其特征在于，所述煤矸石粉和所述湿污泥的质量比为1∶10～20，所述转盘造粒机的造粒时间为：2～4分钟。

6.根据权利要求2所述的湿污泥软颗粒造粒方法，其特征在于，所述秸秆粉末和所述湿污泥的质量比为1∶10～15，所述转盘造粒机的造粒时间为：2～4分钟。

7.一种实现权利要求1所述的湿污泥软颗粒造粒方法的设备，其特征在于，包括混合罐、固接在所述混合罐顶部的挤泥串机、安装在所述混合罐底部的转盘造粒机、喷粉枪固接在所述混合罐侧壁上的喷粉机，所述混合罐上部设有滤窗，所述转盘造粒机设有出料口。

8.根据权利要求7所述的湿污泥软颗粒造粒设备，其特征在于，所述挤泥串机包括固定在混合罐顶部的进料斗和固接在所述进料斗下面的出料壳体，所述进料斗包括相互固接的外壳和内壳，所述内壳的中心处垂直固接有电机减速机，所述电机减速机的输出轴连接旋转轴，所述旋转轴安装在所述进料斗和所述出料壳体之间，所述旋转轴上固接有至少两个均布的圆弧形叶片，每个圆弧形叶片的叶尖下侧与所述出料壳体的内壁形状适配，所述每个圆弧形叶片设有加强筋，所述出料壳体上密布多个成型孔。

9.根据权利要求8所述的湿污泥软颗粒造粒设备，其特征在于，所述出料壳体为倒圆锥台体，所述倒圆锥台体的圆锥角为60～150°。

10.根据权利要求8所述的湿污泥软颗粒造粒设备，其特征在于，所述圆弧形叶片从叶根到叶尖厚度逐渐变薄，所述叶尖的下侧与所述出料壳体的内壁之间的距离为0.5～3mm。