CN106051463A - 污泥减阻输送方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥减阻输送方法及系统，包括：设置控制线路及电缆，沿污泥管道的纵向方向将污泥管道分为若干控制分段，控制线路包括与每个控制分段对应设置并与电缆电连接的分段控制器；于每个控制分段的一段外壁设置与对应的分段控制器连接的加热保温装置，于每个控制分段上设置与对应的分段控制器连接的温度计及保水率测定仪；以及于每个控制分段上设置至少一个通风口，于每个通风口处设置电动阀及通风装置；在输送污泥过程中，分段控制器通过调整对应的控制分段的加热保温装置的加热温度和/或开闭每个通风口上的电动阀及通风装置，使得保水率测定仪获得的控制分段内的污泥的分段保水率数据处于预定保水率范围。

Description

污泥减阻输送方法及系统

技术领域

本发明属于管道工程技术领域，尤其涉及一种污泥的输送。

背景技术

城市污泥是城市污水处理过程的产物，现行的污水处理技术通过微生物的代谢作用及物理化学方法，将污水中的污染物大量转移到污泥中，以达到净化水质的目的。在处理过程中产生的污泥是一种具有含水率高、热值高、含有丰富有机物及营养物的潜在优质“二次资源”。但城市污泥也富集了大量的重金属离子及少量病原，能够通过地下水、大气、地下水、土壤等介质进入食物链，不仅造成严重的生态风险并且影响人类健康，因此，如何有效利用污泥已经成为本领域技术人员要考虑的因素。

污泥中含有大量有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分，不仅能够起到农家肥的作用，而且还能够改良土壤结构。但由于污泥中含有有害成分，必须在利用前进行无害化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理技术采用较多。堆肥化处理是利用微生物将污泥中不稳定的有机质降解和转化成较稳定的有机质，并使其挥发性物质含量降低、臭气减少、物理性状明显改善，使之便于贮存、运输和使用。高温堆肥还可以杀灭污泥中的病原菌、虫卵和草籽，使堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源。该技术既解决了剩余污泥的处理难题，也消除了污泥的二次污染。还有人采用污泥-风干脱水-高温脱水灭菌-化学脱水-投配无机肥-破碎筛选-造粒-烘干冷却-筛选-成品的工艺流程研发生产污泥-化肥复合肥通过了有关部门鉴定，具有显著优越性。污泥也可以被用作制轻质陶粒，污泥制轻质陶粒的方法按原料不同分为两种：一是用生污泥或厌氧发酵污泥的焚烧灰制粒后烧结。但利用焚烧灰制轻质陶粒需要单独建焚烧炉，污泥中的有机成分没有得到有效利用。二是直接从脱水污泥制陶粒的新技术。污泥熔融材料还可以做路基、路面、混凝土骨料及地下管道的衬垫。

在污水处理过程中产生的污泥具有含水量高、体积庞大并且呈现粘稠的流化状态的特点，为了有效利用这些污泥，在现有技术中通常采用机械脱水的方法，通过加入脱水剂将污泥脱水后利用卡车或驳船等交通工具外运。这种方法污泥处置费用高，输送效率低，而且严重影响城市环境卫生。采用污泥管道输送技术是解决这一问题的有效途径。这种方法是将污水处理厂产生的污泥，通过污泥管道泵送至集中的厂区，进行浓缩、脱水以及消化处理，可大大提高污泥的处理处置效率，节省处理处置费用，而且具有清洁卫生的优点。对于污泥管道输送而言，流动阻力是污泥输送过程中最重要的影响因素之一，采用经济有效的优化减阻方法，将有利于改善污泥的流动性，降低污泥输送过程的能耗。

如中国专利申请201110084475.X公开了一种利用管道输送剩余污泥过程中的减阻方法，该方法以滑石粉或粉状锅炉灰等粉末状不溶性固体颗粒为污泥管道输送减阻剂，将其投加于待输送的剩余污泥形成均一混合体，使减阻剂中含有的粉末状颗粒掺杂到污泥固体颗粒之间，拓宽剩余污泥中固体颗粒的粒径级配，减小污泥颗粒之间的相互碰撞摩擦，同时增加黏性底层的厚度，进而减小剩余污泥的管道输送过程的流动阻力。但是，该方法的不足之处在于：(1)、污泥体积庞大，需要极大的搅拌设备将减阻剂与之混合均匀；(2)、加入的化学减阻剂不仅增加成本，而且对污泥后续的利用存在影响。

又如中国专利申请200510029894.8公开了一种淤泥的远距离输送及减阻方法，该方法在淤泥进行远距离输送前，在管道的进口段设置高频微幅振动源，对淤泥施加高频微幅振动，细颗粒为主的泥沙在高频振动作用下产生液化变成流性好的液态均匀泥浆，然后再进行管道输送，减少管道输送泥浆的阻力。但是，该方法的不足之处在于：(1)、该方法适合的淤泥性质不同于城市污泥性质，其主要针对于水库、湖泊和塘堰的淤泥清理工程；(2)高频微幅振动源造价昂贵，成本较高；(3)在淤泥的含水量较低时，在对淤泥施加高频微幅振动之前，还需要向淤泥内注水，工艺繁琐。

因此，如何使得污泥以较小阻力进行输送，同时有效降低污泥输送过程的能耗则成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构及方法简单，工作稳定可靠，又能及时控制管道内污泥的保水率的污泥减阻输送方法及系统。

本发明的第一个目的在于提供一种污泥减阻输送方法，其包括如下步骤：(1)、设置分别与用于输送污泥的污泥管道的纵向方向相平行的控制线路及电缆，沿污泥管道的纵向方向以设定长度将污泥管道分为若干控制分段，控制线路包括与每个控制分段对应设置的分段控制器，每个分段控制器分别与电缆电连接；(2)、于每个控制分段的一段外壁设置与对应的分段控制器连接的加热保温装置以调整每个控制分段内的污泥的温度，于每个控制分段上设置与对应的分段控制器连接的温度计以获得每个控制分段内的污泥的分段温度数据；(3)、于每个控制分段上设置至少一个通风口，于每个通风口处设置用于控制向每个控制分段中通风的电动阀及用于控制通风速度的通风装置；以及(4)、于每个控制分段上设置与对应的分段控制器连接的保水率测定仪以获得每个控制分段内的污泥的分段保水率数据；其中，每个分段控制器控制对应的控制分段内的加热保温装置及电动阀的开闭以及获得对应的控制分段内的造气湿煤灰的分段温度数据，在输送污泥过程中，分段控制器通过调整对应的控制分段的加热保温装置的加热温度和/或开闭每个通风口上的电动阀及通风装置，使得保水率测定仪获得的控制分段内的污泥的分段保水率数据处于预定保水率范围。

可选择地，将每个控制分段内的污泥的预定保水率范围设定为78.5％～82.5％。

可选择地，将每个控制分段内的污泥的温度控制为20摄氏度～25摄氏度。

可选择地，当分段保水率数据超过预定保水率范围的上限时，控制加热保温装置提高温度以加热每个分管段内的污泥或开启通风装置以向每个分管段内进行通风。

可选择地，当分段保水率数据低于预定保水率范围的下限时，关闭加热保温装置及通风装置。

优选地，通风装置为可调整转速的风扇。

优选地，将风扇的转速设定为200转/分～400转/分。

可选择地，将加热保温装置设定于每个控制分段的上游部分，将温度计及通风口设定于每个控制分段的中游部分，将保水率测定仪设定于每个控制分段的下游部分。

可选择地，将每个分段控制器设定为通过数据控制线与总控制器相连接以向总控制器传输每个控制分段内的污泥的分段温度数据及分段保水率数据并由总控制器记录及存储每个控制分段内的污泥的分段温度数据及分段保水率数据。

优选地，将沿污泥的流动方向排布的控制分段的加热保温装置的加热温度设定为依次降低。

优选地，将沿污泥的流动方向排布的控制分段的通风口的数目设定为依次减少。

本发明的第二个目的在于提供一种污泥减阻输送系统，其包括：用于输送污泥的污泥管道、分别与污泥管道的纵向方向相平行的控制线路及电缆，其中，沿污泥管道的纵向方向以设定长度将污泥管道分为若干控制分段，控制线路包括与每个控制分段对应设置的分段控制器，每个分段控制器分别与电缆电连接；每个控制分段的一段外壁设有与对应的分段控制器连接的加热保温装置以调整每个控制分段内的污泥的温度，每个控制分段上设有与对应的分段控制器连接的温度计以获得每个控制分段内的污泥的分段温度数据；每个控制分段上设有至少一个通风口，每个通风口处设有用于控制向每个控制分段中通风的电动阀及用于控制通风速度的通风装置；每个控制分段上设置与对应的分段控制器连接的保水率测定仪以获得每个控制分段内的污泥的分段保水率数据。

本发明的有益效果是：(1)、污泥减阻输送系统结构简单，零部件的数量少；(2)、整个污泥减阻输送系统的制造、使用成本低廉，便于维护，便于操作；(3)、当污泥管道中的污泥的保水率超过预定保水率范围的上限时，便可通过打开加热保温装置和通风装置，使得污泥的保水率处于预定保水率范围，以较小阻力在污泥管道中进行输送；(4)、输送过程安全性能好，输送能耗低。

附图说明

图1示出了本发明污泥减阻输送系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，在对实施例进行描述之前，有必要对本文中出现的一些术语进行解释。例如：本文中若出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本发明的教导。

另外，应当理解的是，当提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。

在本文中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本发明的限定。除非上下文另外清楚地指出，则单数形式意图也包括复数形式。当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。

以下请参照图1，作为一种非限制性示例实施方式，本发明的污泥减阻输送系统包括污泥管道100、控制线路200、电缆300以及若干个控制分段(未标号)。

其中，每个控制分段的上游部分设有加热保温装置110，中游部分设有温度计120及二个通风口130，每个通风口130处设有电动阀131及风扇132，每个控制分段的下游部分设有保水率测定仪140。

控制线路200包括与每个控制分段对应设置的分段控制器210(图中仅示意性示出了三个)，每个分段控制器210不仅分别与电缆300电连接，同时还与对应的控制分段的加热保温装置110、温度计120、通风口130处的电动阀131及风扇132、以及保水率测定仪140连接。由此，分段控制器210既可以为加热保温装置110、电动阀131和风扇132提供电力并控制它们的开闭状态，又可以接收温度计120及保水率测定仪140发送的信号。

具体地，当通过保水率测定仪140获得的控制分段内的污泥的分段保水率数据超过预定保水率范围的上限82.5％时，分段控制器210打开对应的控制分段的加热保温装置110和/或开启电动阀131及风扇132来调整污泥的保水率，从而保证分段保水率数据处于78.5％～82.5％的预定保水率范围内。若分段保水率数据低于预定保水率范围的下限78.5％时，则关闭加热保温装置110、电动阀131及风扇132。

作为一种非限制性可替代实施方式，如图1所示，每个分段控制器可以通过数据控制线与总控制器400相连接，由此，总控制器400可以接收、记录及存储每个分段控制器210传输的对应的控制分段内的污泥的分段温度数据及分段保水率数据，从整体上控制整个污泥管道中污泥的保水率。

作为一种可替代实施方式，为了有效节约能源，沿污泥的流动方向排布的控制分段的加热保温装置110的加热温度可设定为依次降低，同时通风口130的数目也依次减少。

尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构和步骤，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。

Claims (10)

1.一种污泥减阻输送方法，其特征在于，所述污泥减阻输送方法包括如下步骤：

(1)、设置分别与用于输送污泥的污泥管道的纵向方向相平行的控制线路及电缆，沿所述污泥管道的纵向方向以设定长度将所述污泥管道分为若干控制分段，所述控制线路包括与每个所述控制分段对应设置的分段控制器，每个所述分段控制器分别与所述电缆电连接；

(2)、于每个所述控制分段的一段外壁设置与对应的所述分段控制器连接的加热保温装置以调整每个所述控制分段内的污泥的温度，于每个所述控制分段上设置与对应的所述分段控制器连接的温度计以获得每个所述控制分段内的污泥的分段温度数据；

(3)、于每个所述控制分段上设置至少一个通风口，于每个通风口处设置用于控制向每个所述控制分段中通风的电动阀及用于控制通风速度的通风装置；以及

(4)、于每个所述控制分段上设置与对应的所述分段控制器连接的保水率测定仪以获得每个所述控制分段内的污泥的分段保水率数据；

其中，每个所述分段控制器控制对应的所述控制分段内的所述加热保温装置及所述电动阀的开闭以及获得对应的所述控制分段内的造气湿煤灰的分段温度数据，在输送污泥过程中，所述分段控制器通过调整对应的所述控制分段的加热保温装置的加热温度和/或开闭每个所述通风口上的电动阀及通风装置，使得所述保水率测定仪获得的所述控制分段内的污泥的分段保水率数据处于所述预定保水率范围。

2.如权利要求1所述的污泥减阻输送方法，其特征在于，将每个所述控制分段内的污泥的所述预定保水率范围设定为78.5％～82.5％。

3.如权利要求2所述的污泥减阻输送方法，其特征在于，将每个所述控制分段内的污泥的温度控制为20摄氏度～25摄氏度。

4.如权利要求3所述的污泥减阻输送方法，其特征在于，当所述分段保水率数据超过所述预定保水率范围的上限时，控制所述加热保温装置提高温度以加热每个所述分管段内的污泥或开启所述通风装置以向每个所述分管段内进行通风。

5.如权利要求3所述的污泥减阻输送方法，其特征在于，当所述分段保水率数据低于所述预定保水率范围的下限时，关闭所述加热保温装置及所述通风装置。

6.如权利要求3所述的污泥减阻输送方法，其特征在于，所述通风装置为可调整转速的风扇。

7.如权利要求6所述的污泥减阻输送方法，其特征在于，将所述风扇的转速设定为200转/分～400转/分。

8.如权利要求7所述的污泥减阻输送方法，其特征在于，将所述加热保温装置设定于每个所述控制分段的上游部分，将所述温度计及所述通风口设定于每个所述控制分段的中游部分，将所述保水率测定仪设定于每个所述控制分段的下游部分。

9.如权利要求6所述的污泥减阻输送方法，其特征在于，将每个所述分段控制器设定为通过数据控制线与总控制器相连接以向所述总控制器传输每个所述控制分段内的污泥的分段温度数据及分段保水率数据并由所述总控制器记录及存储每个所述控制分段内的污泥的分段温度数据及分段保水率数据。

10.一种污泥减阻输送系统，其特征在于，所述污泥减阻输送系统包括：用于输送污泥的污泥管道、分别与所述污泥管道的纵向方向相平行的控制线路及电缆，其中，沿所述污泥管道的纵向方向以设定长度将所述污泥管道分为若干控制分段，所述控制线路包括与每个所述控制分段对应设置的分段控制器，每个所述分段控制器分别与所述电缆电连接；每个所述控制分段的一段外壁设有与对应的所述分段控制器连接的加热保温装置以调整每个所述控制分段内的污泥的温度，每个所述控制分段上设有与对应的所述分段控制器连接的温度计以获得每个所述控制分段内的污泥的分段温度数据；每个所述控制分段上设有至少一个通风口，每个通风口处设有用于控制向每个所述控制分段中通风的电动阀及用于控制通风速度的通风装置；每个所述控制分段上设置与对应的所述分段控制器连接的保水率测定仪以获得每个所述控制分段内的污泥的分段保水率数据。