CN105668975B - 污泥微波干燥处理方法 - Google Patents

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

污泥微波干燥处理方法

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℃，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℃，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℃，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℃，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。