CN102086082B - 回转式污泥处理系统及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转式污泥处理系统，包括盛放污泥的污泥储放装置，所述污泥储放装置连接有将污泥进行初步机械脱水的污泥脱水装置，所述污泥脱水装置的出口连接有将污泥进行整形的污泥颗粒成形装置，所述污泥颗粒成形装置后连接有回转式污泥热干化装置。本发明还公开了一种适用于该装置的处理工艺，经过污泥脱水装置初步脱水后，利用污泥颗粒成形装置将污泥制成表面没有粘性的颗粒，送入回转式污泥热干化装置中，同时将热电厂余热或炉窑的高温热烟气输送到回转式污泥热干化装置对污泥颗粒中的水份进行蒸发，使污泥颗粒得到彻底的干燥，提高了污泥的干化效率，实现了污泥的资源化利用，达到了以废治废的目的，避免了污泥对环境的二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种污泥处理装置，还涉及一种适用于该装置的污泥处理工艺。
背景技术
污泥是污水处理后的主要副产品之一，约占污水处理量的0.3％-0.5％(体积)或1％-2％(质量)，随着工农业生产的发展和各地污水处理厂的不断兴建，我国的工业和生活污水处理量正在迅速增加，势必将产生更多的污泥。污泥的成分非常复杂，除含有大量的水份外，还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物、寄生虫卵和重金属等成分。如果不加处理而任意排放会对环境造成二次污染，而且这种污染的再治理难度是相当大的。如何将产量巨大、成分复杂的污泥无害化、资源化，已成为全世界环境领域瞩目的课题之一。
目前，对污泥的处理方式大致可以分为三种：填埋法、堆肥法和焚烧法。污泥采用填埋处理存在很多弊端，既占用了大量农田，又对土壤和地下水存在二次污染，目前已经基本被淘汰；污泥生产有机肥料是污泥利用的主要途径之一，其中好氧堆肥由于其可同步实现污泥的减量化、稳定化和资源化，因而日益受到人们的重视。但是现有的污泥处理方法仅能将污泥脱水至80％左右，这样在污泥堆肥过程中一个必不可少的步骤就是进一步干化脱水；目前比较经济的方法是建设污泥干化场，这种方法虽然经济但是周期较长，已远远不能满足当前期日益增长的污泥产量。
以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的方法，也是当前国际上污泥处理的主流方向。由于污泥含有60％～80％的有机质，燃烧值相当于劣质煤，可以作为低质燃料，现有的污泥焚烧装置大部分是利用热电厂余热或炉窑的高温尾气，先对污水处理厂经带式压滤机压滤后的污泥进行干化，然后进行焚烧。这种污泥含水率在80％以上，用余热干燥效率较低，而且动力能耗大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能源利用率高，干化效果明显的回转式污泥处理系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：回转式污泥处理系统，包括盛放污泥的污泥储放装置，所述污泥储放装置连接有将污泥进行初步机械脱水的污泥脱水装置，所述污泥脱水装置的出口连接有将污泥进行颗粒定形的污泥颗粒成形装置，所述污泥颗粒成形装置输出端连接有将污泥颗粒进行热干化的回转式污泥热干化装置。
作为优选的技术方案，所述污泥脱水装置包括与所述污泥储放装置出口连接的污泥螺旋挤压机，所述污泥螺旋挤压机连接有将污泥进行机械脱水的高干度污泥脱水离心机。
作为对上述技术方案的改进，所述污泥颗粒成形装置包括污泥搅拌器、安装在所述污泥搅拌器上方的干粉添加器和将污泥颗粒成形后输送到所述回转式污泥热干化装置中的传送带。
作为对上述技术方案的改进，所述回转式污泥热干化装置包括设有污泥进口和污泥出口的回转滚筒，所述回转滚筒内壁上沿所述回转滚筒轴向设有污泥提升隔板，所述回转滚筒内还安装有污泥烘干装置，所述污泥烘干装置包括沿所述回转滚筒轴向固定设置的筒状导热外壳，所述筒状导热外壳的一端设有热烟气入口，所述筒状导热外壳的另一端设有热烟气出口。
作为对上述技术方案的改进，所述污泥提升隔板具有朝向旋转方向的弯折部。
作为对上述技术方案的改进，所述筒状导热外壳的横截面呈尖端向上的三角形。
作为对上述技术方案的改进，所述筒状导热外壳的上表面设有散热翅，且所述散热翅呈“之”字形布置。
作为对上述技术方案的改进，所述筒状导热外壳内沿轴向平行设有吸热板。
作为对上述技术方案的改进，对应于所述筒状导热外壳的顶部固定设有接 料漏斗。
本发明还提供一种适用于该回转式污泥处理系统的处理工艺，该方法充分利用热电厂余热或炉窑的高温尾气余热将污泥干化，属于节能工艺，达到了以废治废目的。
该处理工艺主要包括以下步骤：
步骤一，利用带式压滤机将沉淀的污泥进行初步脱水，使污泥的含水率降为75％-85％，并且将其运输或输送到所述污泥储放装置中暂存；
步骤二，将含水率为75％-85％的污泥通过所述污泥储放装置的出口输送到与其连接的所述污泥螺旋挤压机中，经过所述污泥螺旋挤压机后，使污泥的间隙水份进一步减少，然后进入所述高干度污泥脱水离心机进行机械脱水，使污泥含水率降为55％-65％；
步骤三，所述高干度污泥脱水离心机将含水率为55％-65％的污泥输送至与之连接的所述污泥颗粒成形装置中，在所述污泥颗粒成形装置中利用所述污泥搅拌器搅拌污泥，同时利用所述干粉添加器加入干粉，污泥形成颗粒且表面沾满干粉，使污泥表面失去粘性；
步骤四，将失去粘性的污泥颗粒通过所述传送带送入所述回转式污泥热干化装置中；
步骤五，污泥颗粒通过所述污泥提升隔板随着所述回转滚筒从底部旋转到顶部，在自身重力作用下掉入所述接料漏斗中，并从所述接料漏斗底部的开口落入所述筒状导热外壳侧壁“之”字形布置的所述散热翅上，同时所述吸热板将从热烟气中捕捉到的热量传递到所述散热翅上，污泥颗粒从“之”字形布置的所述散热翅上运动时，内部的水份就被所述散热翅蒸发，使污泥颗粒进一步得到干燥，干燥后的污泥颗粒随着所述回转滚筒的转动输送出去。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：经过污泥脱水装置初步脱水后，利用污泥颗粒成形装置将污泥制成表面没有粘性的颗粒，送入回转式污泥热干化装置中，同时将热电厂余热或炉窑的高温热烟气输送到回转式污泥热干化装置对污泥颗粒中的水份进行蒸发，使污泥颗粒得到彻底的干燥，提高了污泥的干化效率，实现了污泥的资源化利用，达到了以废治废的目的，避免
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例回转式污泥热干化装置的剖面图；
图3是本发明实施例回转式污泥热干化装置中散热翅在筒状导热外壳上的分布图；
图4是本实用新型实施例筒状导热外壳上安装的加长散热翅的结构示意图；
图中：1-污泥储放装置；2-污泥脱水装置；21-污泥螺旋挤压机；22-高干度污泥脱水离心机；3-污泥颗粒成形装置；31-干粉添加器；32-传送带；4-污泥热干化装置；41-污泥进口；43-回转滚筒；44-污泥提升隔板；5-污泥烘干装置；51-筒状导热外壳；52-吸热板；53-散热翅；54-侧壁；6-接料漏斗。
具体实施方式
如图1、图2和图3共同所示，回转式污泥处理系统，包括盛放污泥的污泥储放装置1，所述污泥储放装置1可以设置为污泥存储池或污泥存储罐等结构，所述污泥储放装置1连接有将污泥进行初步机械脱水的污泥脱水装置2，所述污泥脱水装置2包括与所述污泥储放装置1出口连接的污泥螺旋挤压机21，污泥螺旋挤压机21将污泥挤压成特定的形状输出，并去除了污泥间隙中的水份，使污泥的含水率进一步降低，所述污泥螺旋挤压机21连接有高干度污泥脱水离心机22，利用高干度污泥脱水离心机22可以对污泥进行机械脱水，使污泥的含水率大大降低。
本实施例的所述污泥脱水装置2的出口连接有将污泥进行整形的污泥颗粒成形装置3，所述污泥颗粒成形装置3包括污泥搅拌器(图中未示出)、安装在所述污泥搅拌器上方的干粉添加器31和将污泥颗粒成形后输送到所述回转式污泥热干化装置4中的传送带32，在污泥搅拌器搅拌污泥的同时加入干粉，使污泥形成颗粒且表面沾满干粉，以消除污泥表面的粘性，便于后续热干化工艺的进行。
本实施例的所述污泥颗粒成形装置3后连接有回转式污泥热干化装置4， 包括设有污泥进口41和污泥出口的回转滚筒43，所述回转滚筒43内壁上沿所述回转滚筒43轴向设有污泥提升隔板44，污泥提升隔板44设置有多个，且在所述回转滚筒43的内壁上均匀设置，所述污泥提升隔板44还具有朝向旋转方向的弯折部，可以防止污泥在提升过程中散落下来；污泥通过污泥颗粒成形装置3后形成污泥颗粒，污泥颗粒通过污泥进口41进入到回转滚筒43内后，在外部动力的作用下，随着回转滚筒43在污泥提升隔板44中被旋转提升到顶部，在重力作用下，污泥颗粒会从污泥提升隔板44中掉落下来。
本实施例的所述回转滚筒43内还安装有污泥烘干装置5，所述污泥烘干装置5包括沿所述回转滚筒43轴向固定设置的筒状导热外壳51，所述筒状导热外壳51的一端设有热烟气入口，所述筒状导热外壳51的另一端设有热烟气出口，本实施例的污泥烘干装置可以充分利用电厂、燃煤锅炉或炉窑等场所释放出来的热烟气，防止这些热烟气对环境造成热污染。
本实施例所述筒状导热外壳51的横截面呈尖端向上的三角形，且呈等腰三角形状，所述筒状导热外壳51内沿轴向平行设有吸热板52，使用时，使外部的含有可利用价值废热的热烟气在筒状导热外壳51内通过，吸热板52就能够捕捉热烟气携带的废热，吸热板52的安装排列方式应当与热烟气流动方向平行，从而尽量降低吸热板52对热源的阻力；所述筒状导热外壳51的两个等腰壁外表面上设有散热翅53，如图3所示，所述散热翅53呈“之”字形设置，延长了污泥颗粒的路径，加长了污泥颗粒与散热翅53的接触时间，有利于污泥颗粒中水份的彻底蒸发；其中所述筒状导热外壳51安装散热翅53的两个侧壁54为导热材料制成的，具有良好的热传递功能，能够快速地将吸热板52捕捉到的热量传输到散热翅53中，而筒状导热外壳51的底部设有绝热层，或直接使用绝热材料结构制成，有助于减少热量的散发，且筒状导热外壳51的底部不需要安装散热翅53，因为筒状导热外壳51底部不与污泥颗粒接触，不需要太多的热量，利用绝热材料制作有助于加强散热翅53对热量的充分利用。
本实施例对应于所述筒状导热外壳51顶部设有用于盛接污泥的接料漏斗6，当污泥颗粒从污泥提升隔板44中掉落出来后会落入接料漏斗6中，并通过接料漏斗6底部的开口滚落到筒状导热外壳51外壁上的散热翅53上，然后沿着散热翅53滚落下来，直到散热翅53的终点，随后又掉入回转滚筒43内，污泥颗粒与散热翅53的接触过程中，利用散热翅53的热量将污泥颗粒中的水份蒸发，以达到脱水的目的。
如图3中的虚线代表污泥颗粒的行进路径，污泥颗粒从a点开始运动，经过b点、c点到达d点，bc段距离小于cd段距离，实现污泥颗粒的逐步向前推进，如图4所示，可以根据要求调节散热翅53的长度，或改变滚筒式外壳43的转速，用以控制和调节出口处污泥颗粒的含水率，达到调节污泥颗粒干化程度的目的。
本实施例的适用于该回转式污泥处理系统的处理工艺主要包括以下步骤：
步骤一，利用带式压滤机将沉淀的污泥进行初步脱水，使污泥的含水率降为75％-85％，本实施例中能使污泥含水率下降到80％，并且将其运输或输送到所述污泥储放装置中暂存，其中带式压滤机对污泥进行初步脱水的过程为所述技术领域普通技术人员所熟知的内容，在这里不再赘述；
步骤二，将含水率为80％的污泥通过所述污泥储放装置的出口输送到与其连接的所述污泥螺旋挤压机中，经过所述污泥螺旋挤压机输出后，污泥形成特定的形状，并且使污泥的间隙水份进一步减少，然后进入所述高干度污泥脱水离心机进行机械脱水，使污泥含水率降为60％；
步骤三，所述高干度污泥脱水离心机将含水率为60％的污泥输送至与之连接的所述污泥颗粒成形装置中，在所述污泥颗粒成形装置中利用所述污泥搅拌器搅拌污泥，同时利用所述干粉添加器加入干粉，使污泥形成颗粒且表面沾满干粉，使污泥表面失去粘性；
步骤四，将失去粘性的污泥颗粒通过所述传送带送入所述回转式污泥热干化装置中；
步骤五，污泥颗粒通过所述污泥提升隔板随着所述回转滚筒从底部旋转到顶部，在自身重力作用下掉入所述接料漏斗中，并从所述接料漏斗底部的开口落入所述筒状导热外壳侧壁“之”字形布置的散热翅上，同时吸热板将从热烟气中捕捉到的热量传递到所述散热翅上，污泥颗粒从“之”字形布置的所述散热翅上运动时，内部的水份就被所述散热翅蒸发，使污泥颗粒进一步得到干燥， 干燥后的污泥颗粒随着所述回转滚筒的转动输送出去，本处理工艺结束。
本发明中污泥经过污泥高干度脱水离心机后可以使污泥的重量和体积减半，便于生产污泥颗粒，同时也节省了大量的余热，实现了污泥干化的高产量。
Claims (8)
1.回转式污泥处理系统，其特征在于：包括盛放污泥的污泥储放装置，所述污泥储放装置连接有将污泥进行初步机械脱水的污泥脱水装置，所述污泥脱水装置的出口连接有将污泥进行颗粒定形的污泥颗粒成形装置，所述污泥颗粒成形装置输出端连接有将污泥颗粒进行热干化的回转式污泥热干化装置；
所述回转式污泥热干化装置包括设有污泥进口和污泥出口的回转滚筒，所述回转滚筒内壁上沿所述回转滚筒轴向设有污泥提升隔板，所述回转滚筒内还安装有污泥烘干装置，所述污泥烘干装置包括沿所述回转滚筒轴向固定设置的筒状导热外壳，所述筒状导热外壳的一端设有热烟气入口，所述筒状导热外壳的另一端设有热烟气出口；
所述筒状导热外壳的横截面呈尖端向上的三角形。
2.如权利要求1所述的回转式污泥处理系统，其特征在于，所述污泥脱水装置包括与所述污泥储放装置出口连接的污泥螺旋挤压机，所述污泥螺旋挤压机连接有将污泥进行机械脱水的高干度污泥脱水离心机。
3.如权利要求2所述的回转式污泥处理系统，其特征在于，所述污泥颗粒成形装置包括污泥搅拌器、安装在所述污泥搅拌器上方的干粉添加器和将污泥颗粒成形后输送到所述回转式污泥热干化装置中的传送带。
4.如权利要求1所述的回转式污泥处理系统，其特征在于：所述污泥提升隔板具有朝向旋转方向的弯折部。
5.如权利要求1所述的回转式污泥处理系统，其特征在于：所述筒状导热外壳的上表面设有散热翅，且所述散热翅呈“之”字形布置。
6.如权利要求1至5任一权利要求所述的回转式污泥处理系统，其特征在于：所述筒状导热外壳内沿轴向平行设有吸热板。
7.如权利要求6所述的回转式污泥处理系统，其特征在于：对应于所述筒状导热外壳的顶部固定设有接料漏斗。
8.适用于权利要求7所述的回转式污泥处理系统的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，利用带式压滤机将沉淀的污泥进行初步脱水，使污泥的含水率降为75％-85％，并且将其运输或输送到所述污泥储放装置中暂存；
步骤二，将含水率为75％-85％的污泥通过所述污泥储放装置的出口输送到与其连接的所述污泥螺旋挤压机中，经过所述污泥螺旋挤压机后，使污泥的间隙水份进一步减少，然后进入所述高干度污泥脱水离心机进行机械脱水，使污泥含水率降为55％-65％；
步骤三，所述高干度污泥脱水离心机将含水率为55％-65％的污泥输送至与之连接的所述污泥颗粒成形装置中，在所述污泥颗粒成形装置中利用所述污泥搅拌器搅拌污泥，同时利用所述干粉添加器加入干粉，污泥形成颗粒且表面沾满干粉，使污泥表面失去粘性；
步骤四，将失去粘性的污泥颗粒通过所述传送带送入所述回转式污泥热干化装置中；
步骤五，污泥颗粒通过所述污泥提升隔板随着所述回转滚筒从底部旋转到顶部，在自身重力作用下掉入所述接料漏斗中，并从所述接料漏斗底部的开口落入所述筒状导热外壳侧壁“之”字形布置的所述散热翅上，同时所述吸热板将从热烟气中捕捉到的热量传递到所述散热翅上，污泥颗粒从“之”字形布置的所述散热翅上运动时，内部的水份就被所述散热翅蒸发，使污泥颗粒进一步得到干燥，干燥后的污泥颗粒随着所述回转滚筒的转动输送出去。
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