CN105668975A - 污泥微波干燥处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种污泥微波干燥处理方法,包括以下步骤:步骤1,对原始污泥进行机械脱水;步骤2,将步骤1得到的湿污泥与污泥干粉按5:1的比例混合;步骤3,将步骤2得到混合污泥输送到形状控制器;步骤4,将步骤3得到的梯形形状污泥通过输送带输送到污泥预热器中;步骤5,将步骤4得到的高温污泥输送到微波热解反应器;步骤6,热解后的污泥输送到冷却器。本发明为一种联合热处理和微波处理的污泥处理方法,并且,首先采用热处理,然后再采用微波处理,能够显著降低污泥含水率,还具有污泥处理能耗低的优点,从而有效促进污泥资源化。
Description
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域,具体涉及一种污泥微波干燥处理方法。
背景技术
由于污水处理厂产生的污泥中,常常含有大量的水分,从而增加污泥后续处理的成本。因此,在进行污泥后续处理前,均需要首先对污泥进行脱水操作,进而降低污泥含水率。
然而,在实现本发明的过程中,发明人发现,现有技术中至少存在以下问题:
目前,经脱水后的污泥仍然含水率较高,通常含水率在70%-80%之间,因此,一方面,不利于对污泥进行后续处理;另一方面,加重了对污泥进行后续处理的成本。另外,现有污泥干燥方法,普遍具有能耗高的不足,从而加大了污泥干燥处理成本。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷,本发明提供一种污泥微波干燥处理方法,可有效降低污泥含水率,还具有能耗低、污泥处理速度快的优点。
本发明采用的技术方案如下:
本发明提供一种污泥微波干燥处理方法,包括以下步骤:
步骤1,对原始污泥进行机械脱水,得到含水率在70-80%的湿污泥;
步骤2,将步骤1得到的湿污泥与污泥干粉按5:1的比例混合,并进行高速搅拌,使步骤1得到的湿污泥与污泥干粉进行充分混合;
步骤3,将步骤2得到混合污泥输送到形状控制器中,将湿污泥加工为截面为梯形的梯形形状污泥,并且,污泥上表面面积小于污泥底面面积;
步骤4,将步骤3得到的梯形形状污泥通过输送带输送到污泥预热器中,以4-6℃/分的升温速度,将梯形形状污泥从室温加热到400-500℃,并且,梯形形状污泥在污泥预热器中的停留时间为40~60分钟,由此得到高温污泥;
步骤5,将步骤4得到的高温污泥输送到微波热解反应器,在微波热解反应器中,以10-20毫米/分的震动速度对高温污泥进行震动,同时,微波热解反应器以400-500瓦的微波辐射功率和3000MHz的微波频率,对震动的高温污泥进行微波热解,热解时间为20-30分钟;
步骤6,热解后的污泥输送到冷却器中,在冷却器中,以10-20毫米/分的震动速度对污泥进行震动,同时,以4-6℃/分的降温速度,将污泥温度降至20-30℃,即得到最终的干燥污泥。
优选的,步骤2中,搅拌角速度为300转/min,搅拌时间为30~40分钟。
优选的,梯形形状污泥的截面为等腰梯形,污泥上表面面积和污泥底面面积的比值为1:1.2~1.5。
优选的,步骤2和步骤3之间,还包括:
在湿污泥与污泥干粉充分混合之后,向混合物中投加质量分数为1~2%的煤粉;然后,以400转/min的搅拌速度,搅拌10~15分钟,得到混合污泥。
优选的,步骤6之后,还包括:
在得到最终的干燥污泥后,当对下一批次的湿污泥进行干燥处理时,所采用的污泥干粉即为步骤6所得到的干燥污泥。
本发明提供的污泥微波干燥处理方法具有以下优点:
本发明为一种联合热处理和微波处理的污泥处理方法,并且,首先采用热处理,然后再采用微波处理,能够显著降低污泥含水率,还具有污泥处理能耗低的优点,从而有效促进污泥资源化。
附图说明
图1为本发明提供的污泥微波干燥处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案以及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
结合图1,本发明提供一种污泥微波干燥处理方法,包括以下步骤:
步骤1,对原始污泥进行机械脱水,得到含水率在70-80%的湿污泥。
步骤2,将步骤1得到的湿污泥与污泥干粉按5:1的比例混合,并进行高速搅拌,具体的,以300转/min的搅拌角速度,搅拌30~40分钟,使步骤1得到的湿污泥与污泥干粉进行充分混合。
步骤3,将步骤2得到混合污泥输送到形状控制器中,将湿污泥加工为截面为梯形的梯形形状污泥,并且,污泥上表面面积小于污泥底面面积;
本步骤属于本发明的核心,污泥的截面形状直接影响后续污泥干燥效率。经多次试验反复研究,发明人发现,当污泥截面形状为梯形时,并且,污泥上表面面积小于污泥底面面积时,可有效提高污泥干燥效率。进一步的,当梯形形状污泥的截面为等腰梯形,并且,污泥上表面面积和污泥底面面积的比值为1:1.2~1.5时,能够更加显著的提高污泥干燥效率,缩短污泥干燥时间以及降低污泥干燥能耗。可参考后续试验例,已证实本发明所提出的梯形形状污泥的优异性。
步骤4,将步骤3得到的梯形形状污泥通过输送带输送到污泥预热器中,以4-6℃/分的升温速度,将梯形形状污泥从室温加热到400-500℃,并且,梯形形状污泥在污泥预热器中的停留时间为40~60分钟,由此得到高温污泥。
步骤5,将步骤4得到的高温污泥输送到微波热解反应器,在微波热解反应器中,以10-20毫米/分的震动速度对高温污泥进行震动,同时,微波热解反应器以400-500瓦的微波辐射功率和3000MHz的微波频率,对震动的高温污泥进行微波热解,热解时间为20-30分钟。
步骤6,热解后的污泥输送到冷却器中,在冷却器中,以10-20毫米/分的震动速度对污泥进行震动,同时,以4-6℃/分的降温速度,将污泥温度降至20-30℃,即得到最终的干燥污泥。
步骤6之后,还包括:
在得到最终的干燥污泥后,当对下一批次的湿污泥进行干燥处理时,所采用的污泥干粉即为步骤6所得到的干燥污泥。
另外,步骤2和步骤3之间,还包括:
在湿污泥与污泥干粉充分混合之后,向混合物中可投加质量分数为1~2%的煤粉;然后,以400转/min的搅拌速度,搅拌10~15分钟,得到混合污泥。
此处,投加煤粉的效果为:通过向湿污泥与污泥干粉的混合物中投加煤粉,可解决污泥粘结的问题,并且,煤粉的添加量极小,不会增加污泥干燥处理成本,且对干化污泥后续处理无不良影响。
试验例1
实施例1:
步骤1,对原始污泥进行机械脱水,得到含水率在75%的湿污泥。
步骤2,将步骤1得到的湿污泥与污泥干粉按5:1的比例混合,并进行高速搅拌,具体的,以300转/min的搅拌角速度,搅拌35分钟,使步骤1得到的湿污泥与污泥干粉进行充分混合。
步骤3,将步骤2得到混合污泥输送到形状控制器中,将湿污泥加工为截面为梯形的梯形形状污泥,并且,污泥上表面面积和污泥底面面积的比值为1:1.2。
步骤4,将步骤3得到的梯形形状污泥通过输送带输送到污泥预热器中,以5℃/分的升温速度,将梯形形状污泥从室温加热到450℃,并且,梯形形状污泥在污泥预热器中的停留时间为50分钟,由此得到高温污泥。
步骤5,将步骤4得到的高温污泥输送到微波热解反应器,在微波热解反应器中,以15毫米/分的震动速度对高温污泥进行震动,同时,微波热解反应器以450瓦的微波辐射功率和3000MHz的微波频率,对震动的高温污泥进行微波热解,热解时间为25分钟。
步骤6,热解后的污泥输送到冷却器中,在冷却器中,以15毫米/分的震动速度对污泥进行震动,同时,以5℃/分的降温速度,将污泥温度降至25℃,即得到最终的干燥污泥。
对照例1:采用实施例1的方法,其他条件均相同,仅将步骤3中的梯形形状污泥改为矩形形状污泥。
对照例2:采用实施例1的方法,其他条件均相同,仅将步骤3中的梯形形状污泥改为圆柱状污泥。
实验结果为:实施例1得到的干燥污泥的含水率为10%;对照例1得到的干燥污泥的含水率为15%;而对照例2得到的干燥污泥的含水率为20%。
由此验证了采用本发明提供的梯形形状污泥,在相同处理工艺条件下,能够降低污泥的含水率,提高污泥干化效率。可能原理为:梯形形状污泥能够吸收更多的微波能量,更适宜进行后续的微波干燥。
试验例2
对于试验例1所提供的实施例1,其他条件均相同,仅改变步骤4和步骤5的顺序进行污泥处理,最终得到的干燥污泥的含水率为20%;由此证实采用本发明提供的先预热再微波热解的工艺,能够进一步提高污泥干燥效率,具体原理还需要进一步研究。
由此可见,本发明提供的污泥微波干燥处理方法具有以下优点:
本发明为一种联合热处理和微波处理的污泥处理方法,并且,首先采用热处理,然后再采用微波处理,能够显著降低污泥含水率,还具有污泥处理能耗低的优点,从而有效促进污泥资源化。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种污泥微波干燥处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,对原始污泥进行机械脱水,得到含水率在70-80%的湿污泥;
步骤2,将步骤1得到的湿污泥与污泥干粉按5:1的比例混合,并进行高速搅拌,使步骤1得到的湿污泥与污泥干粉进行充分混合;
步骤3,将步骤2得到混合污泥输送到形状控制器中,将湿污泥加工为截面为梯形的梯形形状污泥,并且,污泥上表面面积小于污泥底面面积;
步骤4,将步骤3得到的梯形形状污泥通过输送带输送到污泥预热器中,以4-6℃/分的升温速度,将梯形形状污泥从室温加热到400-500℃,并且,梯形形状污泥在污泥预热器中的停留时间为40~60分钟,由此得到高温污泥;
步骤5,将步骤4得到的高温污泥输送到微波热解反应器,在微波热解反应器中,以10-20毫米/分的震动速度对高温污泥进行震动,同时,微波热解反应器以400-500瓦的微波辐射功率和3000MHz的微波频率,对震动的高温污泥进行微波热解,热解时间为20-30分钟;
步骤6,热解后的污泥输送到冷却器中,在冷却器中,以10-20毫米/分的震动速度对污泥进行震动,同时,以4-6℃/分的降温速度,将污泥温度降至20-30℃,即得到最终的干燥污泥。
2.根据权利要求1所述的污泥微波干燥处理方法,其特征在于,步骤2中,搅拌角速度为300转/min,搅拌时间为30~40分钟。
3.根据权利要求1所述的污泥微波干燥处理方法,其特征在于,梯形形状污泥的截面为等腰梯形,污泥上表面面积和污泥底面面积的比值为1:1.2~1.5。
4.根据权利要求1所述的污泥微波干燥处理方法,其特征在于,步骤2和步骤3之间,还包括:
在湿污泥与污泥干粉充分混合之后,向混合物中投加质量分数为1~2%的煤粉;然后,以400转/min的搅拌速度,搅拌10~15分钟,得到混合污泥。
5.根据权利要求1所述的污泥微波干燥处理方法,其特征在于,步骤6之后,还包括:
在得到最终的干燥污泥后,当对下一批次的湿污泥进行干燥处理时,所采用的污泥干粉即为步骤6所得到的干燥污泥。
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