CN104370429A - 污泥自动干化的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明通过使用普通的高位储罐、螺旋输送机、搅拌机、可编程控制器(PLC)等元件或装置,通过将污泥与干化剂混合,就实现了含油污泥的自动干化处理。使用本发明处理污泥,因处理过程在相对封闭的塔、螺旋输送机、搅拌机内进行,可避免对土壤、大气及操作工人的污染和伤害,达到保护环境的目的。通过本装置处理后的污泥,其燃烧值可以达到标煤的1至2倍,是很好的燃料,且可放入燃煤锅炉内直接燃烧,达到回收污泥能量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种污泥自动干化的方法及装置,特别适用于含油即高含炭污泥的干化。
技术背景
在石油的生产、运输及炼化过程中,会产生大量的半流体状的污泥。因这些污泥无法再进一步干化,常用处理的方法有两种:其一种方法是直接在垃圾场填埋,第二种方法的先在干化棚或广场内进行自然风干或晒干,即常说的自然干化,干化后的含油污泥,是很好的燃料,可以同煤混合后,放入锅炉内焚化并回收部份能源。
对于第一种方法,它会对环境造成二次污染,且浪费了能源;对于第二种方法,虽然可利用其部份能源,但在自然干化的过程中,污泥中的有害(如H2S)及恶臭气体及液体会对大气及土壤造成二次污染,且污泥的风干或晒干均需由人工手动操作完成,直接伤害操作工的身体。
发明内容
本发明的主要目的是:克服直接填埋和自然干化的不足,发明一种污泥自动干化的方法及装置,减少污泥对环境的二次污染;减少工人的劳动强度及人身的伤害。
为实现发明目的,本发明所采取的技术方案及工作流程是:
一种污泥自动干化的方法及装置:包含有污泥螺旋输送机、干化剂塔、破拱装置、干化剂螺旋输送机、搅拌机、搅拌机闸门及控制装置、搅拌机支架、车辆检测电路和自动控制电路。污泥通过污泥螺旋输送机送入搅拌机内;装在干化剂塔内的干化剂通过干化剂螺旋输送机送入搅拌机内;干化剂塔的下方设有破拱装置;搅拌机的下方设有搅拌机闸门及控制装置;搅拌机安装在搅拌机支架上;搅拌机支架上设有装料车辆的进出通道和车辆检测电路。其工作流程是:按下启动按钮,由自动控制电路启动污泥螺旋输送机及破拱装置;达到设定的破拱时间T0,关闭破拱装置;经过设定的污泥输送时间T1后,停止污泥螺旋输送,并检测搅拌机支架内是否有车;如无车,将使工作程序停留在该状态,发出报警信号,通知操作工尽快将车开到搅拌机的闸门下;如有车,启动搅拌机和干化剂输送机启动延时T2,经过设定的干化剂送料延时T2后,启动干化剂螺旋输送机;干化剂输送机达到设定的工作时间T3后,停止干化剂输送机;搅拌机达到设定的时间T4后,开启搅拌机闸门将搅拌机内混合的料排出到搅拌机下的车斗内;达到设定的开闸时间T5后,关闭搅拌机闸门和搅拌机,即完成了本斗污泥的干化操作,并判断是否达到设定的斗数;如未达到设定的斗数,重复按下启动电机的过程,进行下一斗污泥的干化操作;如达到设定的斗数,停止全部工作过程,并将车数加1。
因本干化过程是在较为封闭的容器(塔、螺旋输送机和搅拌机)内机械化自动进行,且设置了搅拌机闸门下的车辆检测装置,可避免污泥中的有害液体流入地下,对土地造成二次污染;同时,污泥内溶解的有害气体如H2S等恶臭气体,在干化剂的作用下会生成相应的无机盐,从而避免污泥中的有害气体对空气的污染;操作工不直接接触污泥和干化剂,有效避免了污泥和干化剂对操作工的伤害。
干化剂塔下设有破拱装置,且在每进行一斗干化操作时,均先进行一次破拱操作;干化剂及污泥螺旋输送机的工作时间,均由电脑(可编程程序控制器PLC)进行定时控制,有效保证了污泥和干化剂的比例的一致性。
干化剂是在污泥已送入搅拌机后,且搅拌机已启动搅拌后投入到搅拌机内,可有效减少污泥与干化剂在搅拌机内的混合(搅拌)时间,减少了搅拌机的工作时间,避免在搅拌机内放出大量的热量及产生过高的温度,提高了搅拌机的使用寿命,减少了搅拌机的能量消耗。
干化剂的数量相对于污泥所占的比例很小(干化剂螺旋输送机与污泥螺旋输送机工作时间比小于1:100),干化后的污泥其燃烧值可达到标煤的一至二倍,是很好的燃料,可方便地放入锅炉内燃烧,从而有效回收了污泥的能量。
因本污泥自动干化的装置,是污泥处理过程中的最后一道工序,前面的污泥处理设备均已安装到位,且企业不希望本装置直接控制污泥螺旋输送机,可将工作流程改为:同时按下上游设备即污泥螺旋输送机启动按钮和本系统启动按钮,由上游设备启动污泥螺旋输送机,由本系统自动控制电路启动破拱装置;达到设定的破拱时间T0,关闭破拱装置;经过设定的污泥输送时间T1后,启动搅拌机,并检测搅拌机支架内是否有车;如无车,将使工作程序停留在该状态,发出报警信号,通知操作工将接料车尽快开到闸门下,或停止污泥螺旋输送机,等待接料车辆的进入;如有车,干化剂输送机启动延时T2开始记时,经过设定的干化剂送料延时T2后,启动干化剂螺旋输送机;干化剂输送机达到设定的工作时间T3后,停止干化剂输送机;搅拌机达到设定的时间T4后,开启搅拌机4闸门将搅拌机内混合的料排出到搅拌机下的车斗内;达到设定的开闸时间T5后,关闭闸门和搅拌机,即完成了本斗污泥的干化操作,并判断是否达到设定的最后一斗,如达到设定的最后一斗,发出报警信号,提醒操作工适时停止污泥螺旋输送机;如未达到设定的斗数,重复污泥螺旋输送机启动后的过程,进行下一斗污泥的干化操作;如达到设定的斗数,停止全部工作过程,并将车数加1。
这种工作程序,在设定的车斗数内进行干化操作,只需启动一次可污泥螺旋输送机,就可完成全部斗数的启动和停止操作,避免了上述操作程序,对每一点均需启动、停止一次污泥螺旋输送机的现象。
所述的自动控制电路包含有可编程控制器(PLC)和人机界面,可方便调整各种设定的时间和工作流程。
所述的工作流程修改后,可适用于任何两种粉状或半流体状物质按比例自动混合。
附图说明:
图1为污泥自动干化装置结构示意;
图2为污泥自动干化装置的电气控制原理图;
具体实施方式:
实施例一:如图1所示,其干化剂塔选用常规的高位储罐,该罐配备有压缩空气破拱装置,在该装置上配备一个电磁阀和相应的管线,并与压缩空气气源联接,当电磁阀得电时,压缩空气就可进入干化剂塔内,进行破拱操作;其污泥输送机和干化剂输送机均选用常规的螺旋输送机,该输送机上配备有电动机,只要启动电动机,就可将粉状或半流体状的物质从入口输送到出口;搅拌机选用常规的搅拌机,该搅拌机下配备了一个气动闸门,再配备一个气动换向阀和相应的管线且与压缩空气气源联接,当气动换向阀得电时,阀门会就打开,失电时,阀门就关闭;搅拌机安装在其搅拌机支架上,搅拌机支架设有供接搅拌后污泥的汽车通道;搅拌机支架通道的两侧设有车辆检测电路;车辆检测电路选用光电开关或接近开关,当有无车时,发出不同的开关信号,并送入其自动控制电路。
其自动控制电路如图2所示,它包含有可编程控制器(PLC)、人机界面,直流电源、启动停止按钮、交流接触线、空气断路器、状态指示灯、热继电器和信响器。其人机界面可完成各种定时值的输入和修改,且可将修改后的定值保存在PLC内,避免失电后需重新输入,同时,还可指示运行的状态,报警的状态,固化使用说明书,以方便用户的运行维护;可编程控制器(PLC)可方便地根据污泥干化的工作程序进行编程;状态指示灯用于指示干化的状态,方便用户运行;空气断路器和热继电器用于保护工作的电机安全运行;信响器发出信响信号及报警信号,提醒用户注意及时干涉运行过程。
本装置在中国石化总公司荆门分公司(荆门炼油厂)试运行,因该公司有两套前置污泥处理设备,且不想本装置控制污泥输送机,因此,按本发明的第二方案进行干化程序控制。即:
同时按下污泥螺旋输送机上游设备启动按钮和本系统启动按钮,由上游设备启动污泥螺旋输送机,由本系统自动控制电路启动破拱装置;达到设定的破拱时间T0(4秒),关闭破拱装置;经过设定的污泥输送时间T1(启动一套前置污泥处理设备时,T1设定在670秒;启动两套前置污泥处理设备时,T1设定在300秒)后,启动搅拌机,并检测搅拌机支架内是否有车;如无车,将使工作程序停留在该状态,发出报警信号,通知操作工将接料车尽快开到闸门下,或停止污泥螺旋输送机,等待接料车辆的进入;如有车,干化剂输送机启动延时T2(3秒)开始记时,经过设定的干化剂送料延时T2(3秒)后,启动干化剂螺旋输送机;干化剂输送机达到设定的工作时间T3(2.5秒)后,停止干化剂输送机;搅拌机达到设定的时间T4(40秒)后,开启搅拌机4闸门并开始将搅拌机内混合的料排出到搅拌机下的车斗内;达到设定的开闸时间T5(30秒)后,关闭闸门和搅拌机,即完成了本斗污泥的干化操作,并判断是否达到设定的最后一斗,如达到设定的最后一斗,发出报警信号,提醒操作工适时停止污泥螺旋输送机;如未达到设定的斗数,重复污泥螺旋输送机启动后的过程,进行下一斗污泥的干化操作;如达到设定的斗数,停止全部工作过程,并将车数加1。
通过采用上述方案处理,在完成一车的干化过程中,无需停止污泥螺旋输送机及上游设备的运行;且只要污泥运输车能在规定的时间内(启动一套前置污泥处理设备时,670秒;启动两套前置污泥处理设备时,300秒)完成空车满车的交换,就可实现污泥螺旋输送机及上游设备的长期连续运行。
原来的污泥是靠卡车运到垃圾场填埋,因污泥是半流体状态,运输过程中,会有小部份泄漏到运输的路面上,因此,不但污染垃圾场的土壤,还污染运输的路面。
使用该方法处理后的污泥,在不碰撞、敲打时,会成为自然的块状,不会流落在运输的路上,运到燃煤场后,只需轻轻地敲打,就成了粉状,变成很好的燃料。
Claims (4)
1.一种污泥自动干化的方法及装置:包含有污泥螺旋输送机8、干化剂塔1、破拱装置2、干化剂螺旋输送机3、搅拌机4、搅拌机闸门5及控制装置、搅拌机支架6、车辆检测电路7和自动控制电路,其特征在于:污泥通过污泥螺旋输送机8送入搅拌机4内;装在干化剂塔1内的干化剂通过干化剂螺旋输送机3送入搅拌机4内;干化剂塔1的下方设有破拱装置2;搅拌机4的下方设有搅拌机闸门5及控制装置;搅拌机4安装在搅拌机支架6上;搅拌机支架6上设有装料车辆的进出通道和车辆检测电路7;其工作流程是:按下启动按钮,由自动控制电路启动污泥螺旋输送机8及破拱装置2;达到设定的破拱时间T0后,关闭破拱装置2;经过设定的污泥输送时间T1后,停止污泥螺旋输送,并检测搅拌机支架下是否有车;如无车,将使工作程序停留在该状态,并发出报警信号,提醒操作工人及时将车开到搅拌机支架下;如有车,启动搅拌机4和干化剂输送机3启动延时T2,经过设定的干化剂送料启动延时T2后,启动干化剂螺旋输送机3;干化剂输送机3达到设定的工作时间T3后,停止干化剂输送机3;搅拌机4达到设定的时间T4后,开启搅拌机闸门将搅拌机4内混合的料排出到搅拌机下的车斗内;达到设定的开闸时间T5后,关闭搅拌机闸门5和搅拌机4,即完成了本斗污泥的干化操作,并判断是否达到设定的斗数;如未达到设定的斗数,重复按下启动电机的过程,进行下一斗污泥的干化操作;如达到设定的斗数,停止全部工作过程,并将车数加1。
2.根据权利要求1所述的一种污泥自动干化的方法及装置,其特征在于:所述的工作流程当污泥螺旋输送机8由上游设备控制时,可调整为:同时按下上游设备即污泥螺旋输送机8启动按钮和本系统启动按钮,由上游设备启动污泥螺旋输送机8,由本系统自动控制电路启动破拱装置2;达到设定的破拱时间T0后,关闭破拱装置2;经过设定的污泥输送时间T1后,启动搅拌机,并检测搅拌机支架内是否有车;如无车,将使工作程序停留在该状态,发出报警信号,通知操作工将接料车尽快开到闸门下,或停止污泥螺旋输送机8,等待接料车辆的进入;如有车,干化剂输送机2启动延时T2开始记时,经过设定的干化剂送料延时时间T2后,启动干化剂螺旋输送机2;干化剂输送机2达到设定的工作时间T3后,停止干化剂输送机2;搅拌机4达到设定的时间T4后,开启搅拌机4闸门将搅拌机内4混合的料排出到搅拌机4下的车斗内;达到设定的开闸时间T5后,关闭闸门和搅拌机,即完成了本斗污泥的干化操作,并判断是否达到设定的最后一斗,如达到设定的最后一斗,发出报警信号,提醒操作工适时停止污泥螺旋输送机4;如未达到设定的斗数,重复污泥螺旋输送机4启动后的过程,进行下一斗污泥的干化操作;如达到设定的斗数,停止全部工作过程,并将车数加1。
3.根据权利要求1所述的一种污泥自动干化的方法及装置,其特征在于:所述的自动控制电路包含有可编程控制器(PLC)和人机界面,可方便调整各种设定的时间和工作流程。
4.根据权利要求1所述的一种污泥自动干化的方法及装置,其特征在于:所述的工作流程修改后,可适用于任何两种以上粉状或半流体状物质按比例自动混合。
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