CN101708944B - 污泥干化处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥干化处理方法，首先将压滤后的污泥与可燃物粉末混合，混合后污泥经预烘干罐顶部的挤泥串机挤成泥串，所述泥串在下落过程中，利用所述预烘干罐内壁上的红外灯进行无影照射，所述泥串吸热后在外表结一层软壳，所述结有软壳的泥串再落到位于预烘干罐底部的带式干燥器上进行干燥。本发明还公开了实现上述方法的设备。本发明解决了传统带式干燥机中泥串间距过小容易相互粘结，间距过大又带来单位处理量低、热空气热量难以被有效利用以及干燥速率低等问题和不足。特别适合以污泥焚烧为目的的污泥干化处理；本发明能促进污泥干化焚烧的产业化进程。

Description

污泥干化处理方法及设备

技术领域

本发明涉及一种污泥处理的方法，特别涉及一种污泥干化处理的方法。本发明还涉及实现该污泥干化处理方法的装置。

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。

带式干燥器具有透气性能好、停留时间可任意调节、物料无剧烈运动、干燥强度大等优点而备受青睐，其干燥过程是在不锈钢丝网带运载污泥缓缓转运过程中，热空气向传送网带垂向送风，穿过数层盛载污泥网带，与污泥发生接触传热，从而将污泥中水汽蒸发带出。在具体操作中，污泥往往由污泥挤压机挤压成串，然后直接送到不锈钢丝网上。由于污水厂污泥非常粘，传统带式干燥机在钢丝网上的泥串往往只能铺一层而且污泥串间须保持较大间距，导致带式干燥机的产量往往较低，同时热空气的热量没有被充分利用就被排出，浪费了大量热源。另外，在污泥干燥过程中有一特殊的胶粘相阶段(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，使水分较难转移到外部，导致污泥干燥速率低，处理成本高。

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污泥干化处理的方法，该方法能够提高污泥干燥速率、增加干燥机单位处理量、改善热空气的热利用效果。为此本发明还要提供一种实现该方法的设备。

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：一种污泥干化处理方法，首先将压滤后的污泥与可燃物粉末混合，混合后污泥经预烘干罐顶部的挤泥串机挤成泥串，所述泥串在下落过程中，利用所述预烘干罐内壁上的红外灯进行无影照射，所述泥串吸热后在外表结一层软壳，所述结有软壳的泥串再落到位于预烘干罐底部的带式干燥器上进行干燥。

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，所述可燃物粉末与污泥的质量比为1∶20～1∶5。

所述挤泥串机挤出的泥串直径为3～10mm。

为了实现上述污泥干化处理方法，本发明所采取的技术方案是：一种污泥干化处理设备，包括预烘干罐、固接在所述预烘干罐顶部的挤泥串机、设置在所述挤泥串机上部的混料器和安装在所述预烘干罐底部的带式干燥器，所述预烘干罐的内壁上固装多个红外灯，所述多个红外灯设置成无影灯的形式。

所述多个红外灯在所述预烘干罐内排列成圆形。

所述预烘干罐内壁上未装灯的地方衬有热反射板。

所述红外灯设置的层数为1～4层。

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：采用污泥红外干燥预处理与带式干燥一体化的方法，先将污泥与可燃物混合后挤成泥串，用远红外灯作为热源对泥串外表面进行辐射加热处理，预烘干后的泥串再送入带式干燥机进行干燥，污泥挤成泥串并结成软壳后，可使泥串较近或层叠地铺在带式干燥机的不锈钢网丝上，从而提高干燥机到单位处理量、并使空气的热量得以有效利用，降低污泥干化成本；采用远红外灯辐照技术对污泥外表面进行加热干化，具有加热速度快、电能消耗少、加热质量高，热转化率高的特点，光线从不同的角度把光线照射，保证下落的污泥颗粒周围都有足够的亮度，防止污泥颗粒相互遮挡产生本影；与污泥混合的可燃物粉末不仅可作为疏松剂提高了污泥的孔隙率，使污泥中的部分水转移到可燃物粉末上，促进污泥后续干化过程中水分蒸发，从而提高污泥的干燥速率，同时可燃物粉末在污泥后续焚烧时可起到助燃作用；本发明解决了传统带式干燥机中泥串间距过小容易相互粘结，间距过大又带来单位处理量低、热空气热量难以被有效利用以及干燥速率低等问题和不足。特别适合以污泥焚烧为目的的污泥干化处理；本发明能促进污泥干化焚烧的产业化进程。

附图说明

图1是本发明污泥干化处理设备的结构示意图；

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、混料器，2、挤泥串机，2-1、电机减速机，2-2、进料斗，2-2-1、内壳，2-2-2、外壳，2-3、出料壳体，2-3-1、成型孔，2-4、圆弧形叶片，2-4-1、加强筋，2-5、旋转轴，3、远红外灯，4、预烘干罐，5、不锈钢丝网带，6、带轮，7、机身，8、进风口，9、排风口，10、干料出口。

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，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，本发明一种污泥干化处理的方法，具体工艺是将污水厂压滤后的污泥首先与少量可燃物粉末混合，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，其与污泥的质量比为1∶20～1∶5，混合后污泥由挤泥串机挤成直径为3～10mm的泥串，泥串在下落过程中，利用远红外灯进行无影照射，泥串外表面在红外灯的强大热辐射作用下迅速干燥并结一层软壳，结有软壳的污泥串再进入带式干燥器干化，泥串在不锈钢网带上来回往复运动干燥，逐层向下移动干燥，最后由底层送出产品。预烘干形成的软壳起到隔离污泥颗粒、避免泥串之间相互粘结的作用，从而保证后续带式干燥过程中热介质与细泥串外表面充分接触、提高污泥处理量，另外污泥中的可燃物粉末颗粒作为疏松剂有利于促进污泥后续干化过程中水分蒸发，从而缩短了干化时间、提高了干化速率。

实现上述方法的设备包括混料器1、挤泥串机2、多个远红外灯3、预烘干罐4、带式干燥器，带式干燥器由不锈钢丝网带5、带轮6、机身7、进风口8、排风口9、干料出口10等组成，所述的混料器1设置在所述的挤泥串机2的上部，所述的远红外灯3布置在预烘干罐4的顶部及内侧面，红外灯设置成无影灯的形式，在预烘干罐4内排列成圆形，合成一个大面积的光源，红外灯设置的层数为1～4层，预烘干罐4内壁未装灯的地方衬有热反射板，带式干燥机的带轮6驱动不锈钢丝网5在机身7内转动，干污泥从干料出口10排出，干燥用的热风从进风口进入，红外灯辐射和带式干燥机干燥过程产生的水蒸气及放热后的冷空气从排放口9排出。

请参阅图2～图3，上述挤泥串机2的结构为：包括固定在预烘干罐4顶部的进料斗2-2和固接在所述进料斗2-2下面的出料壳体2-3，所述进料斗2-2包括相互固接的外壳2-2-2和内壳2-2-1，所述内壳2-2-1的中心处垂直固接有电机减速机2-1，所述电机减速机2-1的输出轴连接旋转轴2-5，所述旋转轴2-5安装在所述进料斗2-2和所述出料壳体2-3之间，所述旋转轴2-5上固接有4个均布的圆弧形叶片2-4，每个圆弧形叶片2-4的叶尖下侧与所述出料壳体2-3的内壁形状适配，所述每个圆弧形叶片2-4都设有二根加强筋2-4-1，所述出料壳体2-3上密布多个成型孔2-3-1。圆弧形叶片2-4的数量以及加强筋2-4-1的数量可根据挤泥串机的规格具体确定，但圆弧形叶片2-4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2-3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2-4的结构强度，所述圆弧形叶片2-4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2-3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2-2的外壳为圆柱体。所述出料壳体2-3的板厚为0.5～6cm，为了防止湿污泥堵塞，所述成型孔2-3-1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2-2内外壳2-2-1、2-2-2之间的下料通道送入出料壳体2-3内，电机减速机2-1带动旋转轴2-5上的圆弧形叶片2-4转动，在圆弧形叶片2-4旋转过程中通过叶背将污泥斜向下挤到出料壳体2-3内侧，圆弧形叶片2-4的叶尖连续不断地将污泥刮至成型孔2-3-1中，这样湿污泥从成型孔2-3-1内被挤出出料壳体2-3，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。

污泥干化处理方法，首先将可燃物与污水厂压滤后污泥按一定质量比进行混合；混合后经挤泥串机挤成直径为3～10mm的细泥串，泥串下落进入带式干燥机过程中一直采用远红外灯对其进行辐射加热，泥串外表面迅速结成软壳；下表为采用上述步骤实施污泥干化处理方法的几组实施例的数据：

每个实例中只掺四种可燃物粉末中的任意一种。上述泥串在带式干燥机两层叠放，干燥过程中泥串之间未发生粘结问题。

本发明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先与作为疏松剂的煤粉等混合并挤成污泥串，同时利用远红外加热法对污泥串的表面进行迅速加热，干燥后的污泥串表面形成软壳，可有效防止污泥串再次粘结，从而可使污泥串较近或层叠地铺在带式干燥机的不锈钢网丝带上，达到提高污泥干燥速率、增加干燥机单位处理量、改善热空气点热利用效果的目的。

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 (10)

1.一种污泥干化处理方法，其特征在于，首先将压滤后的污泥与可燃物粉末混合，混合后污泥经预烘干罐顶部的挤泥串机挤成泥串，所述泥串在下落过程中，利用所述预烘干罐内壁上的红外灯进行无影照射，所述泥串吸热后在外表结一层软壳，所述结有软壳的泥串再落到位于预烘干罐底部的带式干燥器上进行干燥。

2.根据权利要求1所述的污泥干化处理方法，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，所述可燃物粉末与污泥的质量比为1∶20～1∶5。

3.根据权利要求1所述的污泥干化处理方法，其特征在于，所述挤泥串机挤出的泥串直径为3～10mm。

4.一种污泥干化处理设备，其特征在于，包括预烘干罐、固接在所述预烘干罐顶部的挤泥串机、设置在所述挤泥串机上部的混料器和安装在所述预烘干罐底部的带式干燥器，所述预烘干罐的内壁上固装多个红外灯，所述多个红外灯设置成无影灯的形式。

5.根据权利要求4所述的污泥干化处理设备，其特征在于，所述多个红外灯在所述预烘干罐内排列成圆形。

6.根据权利要求4所述的污泥干化处理设备，其特征在于，所述预烘干罐内壁上未装灯的地方衬有热反射板。

7.根据权利要求4所述的一种污泥干化处理设备，其特征在于，所述红外灯设置的层数为1～4层。

8.根据权利要求4所述的污泥干化处理设备，其特征在于，所述挤泥串机包括固定在预烘干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所述的污泥干化处理设备，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所述的污泥干化处理设备，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。

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