CN106986520A - 一种污泥干燥碳化联合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种污泥干燥碳化联合装置，包括污泥干燥机；用于往所述污泥干燥机内提供干燥含水率高的污泥的热风的热风供应装置；将所述污泥干燥机出来的干燥污泥与热风分离的分离装置；用于将所述分离装置中分离出来的干燥污泥碳化形成碳化物的碳化装置；还包括所述热风供应装置为生物质热风炉，且所述生物质热风炉的燃料进料口与所述碳化装置的碳化物出料口连通。本发明的污泥干燥碳化联合装置不仅能够有效地处理污泥，防止对环境造成污染，而且在整个污泥干燥碳化联合装置的运行过程中，能够做到节能环保，运行成本低，从而有助于污泥干燥碳化联合装置的推广。

Description

一种污泥干燥碳化联合装置
技术领域
本发明涉及污泥处理设备领域，具体涉及一种污泥干燥碳化联合装置。
背景技术
城市污水厂污泥属于微细粒度有机污泥,具有亲水性强、可压缩性能差、脱水性能差的特点。由于污泥中富集了污水中的污染物，使得污泥一方面含有氮、磷等营养物质，同时亦含有大量的病毒微生物、寄生虫卵、重金属、特殊有机物等有毒有害物质，未经无害化处置的污泥随意堆置将产生严重的二次污染隐患。
根据“全国城镇污水处理管理信息系统”统计数据显示,截止2013年底,我国运营污水处理厂5300座,全年累计产生含水率80％的污泥超3000万吨，约为2004年污泥总产量的2.3倍。在污泥产量如此巨大的背景下，我国却面临污泥处理率低的严峻事实。据不完全统计，在我国目前的污泥处置方式中，干化焚烧及建材利用占15％，无害化、稳定化土地利用占10％，其余75％污泥未经任何无害化、稳定化处理直接进入环境。
为了解决污泥污染环境的问题，污泥干燥碳化处理装置应运而生。现有技术的污泥干燥碳化处理装置包括对含水率高的污泥进行干燥的污泥干燥机，为污泥干燥机提供热烟或热气，以对含水率高的污泥进行干燥的热源供应装置，对干燥后的污泥进行碳化从而形成碳化物的碳化装置，以及尾气处理装置等，其中现有技术中的热源供应装置主要是燃烧天然气，煤这种非可再生的燃料产生高温热风对污泥干燥机中的污泥进行干燥，因此，均需消耗大量的非可再生能源，从而导致污泥干燥碳化处理装置对污泥处理的运行成本高，不利于污泥干燥碳化处理装置的推广。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中污泥干燥碳化处理装置需要消耗大量的非可再生能源导致运行成本高的缺陷，从而提供一种结构简单，运行成本低的污泥干燥碳化联合装置。
为解决上述技术问题，本发明的一种污泥干燥碳化联合装置，包括
污泥干燥机；
热风供应装置，用于往所述污泥干燥机内提供干燥含水率高的污泥的热风；
分离装置，将所述污泥干燥机出来的干燥污泥与热风分离；
碳化装置，用于将所述分离装置中分离出来的干燥污泥碳化形成碳化物；
还包括
所述热风供应装置为生物质热风炉，且所述生物质热风炉的燃料进料口与所述碳化装置的碳化物出料口连通。
所述生物质热风炉的进料口处还设有往所述生物质热风炉内投加生物质颗粒的生物质颗粒投加装置，所述碳化装置的碳化物出料口通过所述生物质颗粒投加装置与所述生物质热风炉的燃料进料口连通。
所述污泥干燥机包括
壳体，具有内腔，其上设有与所述内腔相通的热风进口，污泥进口和污泥-排气出口；
搅拌装置，设于所述内腔内，对所述壳体内的含水率高的污泥进行切割搅拌。
所述热风进口设于所述壳体的底端侧壁上，所述污泥-排气口设于所述壳体的顶端侧壁上。
所述污泥进口设于所述热风进口与所述污泥-排气口之间的侧壁上。
所述搅拌装置设于所述壳体的底部。
所述污泥进口处还设有往所述壳体内输送含水率高的污泥的污泥投加装置。
所述分离装置包括
旋风分离器，用于将干燥污泥与热风分离，且所述旋风分离器的进料口与所述污泥-排气口相通，所述旋风分离器的干燥污泥排出口与所述碳化装置的入料口连通；
引风机，将所述污泥干燥机里的干燥污泥经所述污泥-排气口引入所述旋风风离器中分离。
所述分离装置还包括布袋除尘器，所述布袋除尘器的出料口与所述碳化装置的入料口连通，所述布袋除尘器的进料口与所述旋风分离器的热风排出口连通,所述布袋除尘器的排气口与所述引风机的进气口连通。
还包括将从所述引风机的排气口出来的热风进行处理的尾气处理装置。
所述尾气处理装置包括烟气处理装置和冷凝装置，其中所述引风机的排气口与所述冷凝装置的进气口连通,所述冷凝装置的出气口与所述烟气处理装置的进气口连通。
本发明技术方案，具有如下优点：
1、在本发明中，生物质热风炉作为热风供应装置，以成本低、污染少，可再生的生物质颗粒为主要燃料，同时以碳化装置产出的碳化物为辅助燃料，这样不仅能够有效地处理污泥，防止对环境造成污染，而且在整个污泥干燥碳化联合装置的运行过程中，能够做到节能环保，运行成本低，从而有助于污泥干燥碳化联合装置的推广。
2、在本发明中，采用直接接触式的污泥干燥机，能够使热风与含水率80％的含水率高的污泥直接接触干燥，由于是直接接触，热能利用率更高，污泥干燥效率更高。而搅拌装置的设置又能够对粘性很强的污泥进行切割搅拌，从而加速污泥的干燥。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1、为本发明的污泥干燥碳化联合装置的结构示意图；
附图标记说明：
1-污泥投加装置，2-污泥干燥机，3-旋风分离器，4-布袋除尘器，5-烟气处理装置，6—引风机，7-冷凝装置，8-生物质热风炉，9-搅拌装置，10-生物质颗粒投加装置，11-碳化装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1所示，本发明的一种污泥干燥碳化联合装置，包括
污泥干燥机2；
热风供应装置，用于往所述污泥干燥机2内提供干燥含水率高的污泥的热风；
分离装置，将所述污泥干燥机2出来的干燥污泥与热风分离；
碳化装置11，用于将所述分离装置中分离出来的干燥污泥碳化形成碳化物；
还包括
所述热风供应装置为生物质热风炉8，且所述生物质热风炉8的燃料进料口与所述碳化装置11的碳化物出料口连通。
上述方案为本发明的核心方案，生物质热风炉8作为热风供应装置，以成本低、污染少，可再生的生物质颗粒为主要燃料，同时以碳化装置产出的碳化物为辅助燃料，这样不仅能够有效地处理污泥，防止对环境造成污染，而且在整个污泥干燥碳化联合装置的运行过程中，不仅能够做到节能环保，而且运行成本低，从而有助于污泥干燥碳化联合装置的推广。其中生物质颗粒燃料是利用秸秆、水稻秆、薪材、木屑、花生壳、瓜子壳、甜菜粕、树皮等所有废弃的农作物，经粉碎混合挤压烘干等工艺，最后制成的颗粒状燃料。所述生物质热风炉的进料口处还设有往所述生物质热风炉8内投加生物质颗粒的生物质颗粒投加装置10，所述碳化装置11的碳化物出料口通过所述生物质颗粒投加装置10与所述生物质热风炉8的燃料进料口连通。
污泥干燥机2的种类有多种，在本发明中，优选所述污泥干燥机2包括
壳体，具有内腔，其上设有与所述内腔相通的热风进口，污泥进口和污泥-排气出口；
搅拌装置9，设于所述内腔内，对所述壳体内的含水率高的污泥进行切割搅拌。
从生物质热风炉8内吹出的热风温度通常为300℃左右，该热风与壳体内的含水率80％的含水率高的污泥直接接触干燥，由于是直接接触，热能利用率更高，污泥干燥效率更高。由于污水厂污泥有很强的粘性，搅拌装置9的设置能够对污泥切割搅拌，从而加速污泥的干燥。
所述热风进口设于所述壳体的底端侧壁上，所述污泥-排气口设于所述壳体的顶端侧壁上。所述污泥进口设于所述热风进口与所述污泥-排气口之间的侧壁上。所述搅拌装置9设于所述壳体的底部。
为了方便往壳体内输送含水率高的污泥，所述污泥进口处还设有往所述壳体内输送含水率高的污泥的污泥投加装置1。
污泥在搅拌装置9的搅拌，热风的干燥下，变成粉末状，因此，在本发明中，优选所述分离装置包括
旋风分离器3，用于将干燥污泥与热风分离，且所述旋风分离器3的进料口与所述污泥-排气口相通，所述旋风分离器3的干燥污泥排出口与所述碳化装置11的入料口连通；
引风机6，将所述污泥干燥机2里的干燥污泥经所述污泥-排气口引入所述旋风风离器中分离。由于从旋风分离器3的热风排出口排出来的热风里还夹杂着少量粉尘，为了分离彻底，所述分离装置还包括布袋除尘器4，所述布袋除尘器4的出料口与所述碳化装置11的入料口连通，所述布袋除尘器4的进料口与所述旋风分离器3的热风排出口连通，所述布袋除尘器4的排气口与所述引风机6的进气口连通。
进一步地，为了防止从布袋除尘器4中排出的热风污染大气，还包括将从所述引风机6的排气口出来的热风进行处理的尾气处理装置。
通常，所述尾气处理装置包括烟气处理装置5和冷凝装置7，其中所述引风机6的排气口与所述冷凝装置7的进气口连通，所述冷凝装置7的出气口与所述烟气处理装置5的进气口连通。
本发明的污泥干燥碳化联合装置的工作原理：
污泥投加装置1将含水率高的污泥输送至污泥干燥机2内，从生物质热风炉吹来的热风对含水率高的污泥进行干燥，并在搅拌装置9的切割搅拌下，干燥成含水率在10％左右的污泥粉末。干燥的污泥粉尘在引风机6负压力的作用下进入旋风分离器3，将大部分粉尘与热风分离，污泥粉尘从旋风分离器3的干燥污泥排出口排出并进入碳化装置11中，含有少量污泥粉尘的热风从旋风分离器的排气口排出进入布袋除尘器中进行二次分离，在布袋除尘器的过滤作用下，污泥粉尘从布袋除尘器的干燥污泥排出口排出并进入碳化装置11中，热风从布袋除尘器的排气口排出经引风机6进入冷凝装置，蒸发的水蒸气变成冷凝水，冷凝水经处理后达标排放或者直接排到污水厂，从冷凝装置7出来的热气进入烟气处理装置5内净化,确保排出的气体达标。含水率在10％左右的污泥粉末进入碳化装置后碳化形成碳化物，碳化物作为辅助燃料再输送到生物质热风炉内燃烧产生热风。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种污泥干燥碳化联合装置，包括
污泥干燥机(2)；
热风供应装置，用于往所述污泥干燥机(2)内提供干燥含水率高的污泥的热风；
分离装置，将所述污泥干燥机(2)出来的干燥污泥与热风分离；
碳化装置(11)，用于将所述分离装置中分离出来的干燥污泥碳化形成碳化物；
其特征在于，还包括
所述热风供应装置为生物质热风炉(8)，且所述生物质热风炉(8)的燃料进料口与所述碳化装置(11)的碳化物出料口连通。
2.根据权利要求1所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述生物质热风炉(8)的进料口处还设有往所述生物质热风炉(8)内投加生物质颗粒的生物质颗粒投加装置(10)，所述碳化装置(11)的碳化物出料口通过所述生物质颗粒投加装置(10)与所述生物质热风炉(8)的燃料进料口连通。
3.根据权利要求2所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述污泥干燥机(2)包括
壳体，具有内腔，其上设有与所述内腔相通的热风进口，污泥进口和污泥-排气出口；
搅拌装置(9)，设于所述内腔内，对所述壳体内的含水率高的污泥进行切割搅拌。
4.根据权利要求3所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述热风进口设于所述壳体的底端侧壁上，所述污泥-排气口设于所述壳体的顶端侧壁上。
5.根据权利要求4所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述污泥进口设于所述热风进口与所述污泥-排气口之间的侧壁上。
6.根据权利要求3所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述搅拌装置(9)设于所述壳体的底部。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述污泥进口处还设有往所述壳体内输送含水率高的污泥的污泥投加装置(1)。
8.根据权利要求3-6中任一项所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述分离装置包括
旋风分离器(3)，用于将干燥污泥与热风分离，且所述旋风分离器(3)的进料口与所述污泥-排气口相通，所述旋风分离器(3)的干燥污泥排出口与所述碳化装置(11)的入料口连通；
引风机(6)，将所述污泥干燥机(2)里的干燥污泥经所述污泥-排气口引入所述旋风风离器中分离。
9.根据权利要求8所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述分离装置还包括布袋除尘器(4)，所述布袋除尘器(4)的出料口与所述碳化装置(11)的入料口连通，所述布袋除尘器(4)的进料口与所述旋风分离器(3)的热风排出口连通，所述布袋除尘器(4)的排气口与所述引风机(6)的进气口连通。
10.根据权利要求9所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，还包括将从所述引风机(6)的排气口出来的热风进行处理的尾气处理装置。
11.根据权利要求10所述的污泥干燥碳化联合装置，其特征在于，所述尾气处理装置包括烟气处理装置(5)和冷凝装置(7)，其中所述引风机(6)的排气口与所述冷凝装置(7)的进气口连通,所述冷凝装置(7)的出气口与所述烟气处理装置(5)的进气口连通。
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