CN107032579A

CN107032579A - 含水废弃物机械干化设备的热源供给系统

Info

Publication number: CN107032579A
Application number: CN201610144625.4A
Authority: CN
Inventors: 谢静
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2017-08-11

Abstract

本发明涉及一种含水废弃物机械干化设备的热源供给系统，该系统通过燃烧天然气对热载体油(即导热油)进行加热，加热后的高温热载体油进入密闭的单元式回路通道中循环，由通道所在的金属仓体将高温热量传递给仓体内的含水废弃物；密闭仓体内的含水废弃物由螺纹杆件组合充分搅拌并向前输送，搅拌过程中产生的剪切力或压力使得含水废弃物表面和胞内水份充分释放，并以蒸汽形式经排气口排出，最终实现有害菌体被杀灭、含水废弃物脱水干化的目的。

Description

含水废弃物机械干化设备的热源供给系统

一、技术领域

二、背景技术

据住房城乡建设部最新统计数据，“十二五”期间全国设市城市、县累计建成污水处理厂3802座，市政污泥产量(含水率80％)超过4500万吨/年。随着中国城镇化的进一步高速发展，城乡用水量剧增、后续污泥产量亦随之增长，对各地污水和污泥的处理处置能力提出更高要求。同时，污水偷排漏排、自然水体受污染、河道淤泥长期淤塞、牲畜粪便无序堆放等问题屡禁不止，对环境和公众健康造成极大的影响

近年来，对于上述含水废弃物(污泥、淤泥、粪便等)国内常见的处理方式为机械压滤+填埋或焚烧处理、厌氧或好氧发酵、化学热水解等，此类工艺存在处理不彻底、设备占地大、工艺耗能多等不足。同时，处理过程中需要高温锅炉产出大量的水蒸气提供热源，在当今提倡“节能环保、减少矿石燃料燃烧”的背景下，这些工艺在热源供给、排放物治理、高效节能等方面亟待升级改进。

三、发明内容

本发明将传统干化处理工艺中零散分布的热源供应系统“化零为整”，通过独立闭合的单元式金属仓体取代；同时，仓体表面由高温热载体油通道覆盖，仓体内有螺纹杆件组合充分搅拌并向前输送，有效缩短处理时间和干化脱水效果。由此解决常见传统工艺中设备占地大、处理不彻底、处理过程耗能多、高温热蒸汽需要燃烧化矿石燃料、燃烧尾气污染环境等一系列问题。

本发明提供含水废弃物机械干化设备的热源供给系统。全套系统主要包括：1.热载体油锅炉、2.热载体油储罐、3.高温油泵、4.天然气接口、5.净化器、6.温度表、7.压力表、8.电磁开关阀、9.金属仓体、10.排气口、11.进/出油管道、12.流量调节阀、13.热载体油通道、14.螺纹杆件组合、15.保温层。

(详见附图1)

具体过程为：

(1)接通1.热载体油锅炉处的4.天然气接口，通气点火；同时，通过外部电源和智能操作系统分别启动3.高温油泵、8.电磁开关阀和14.螺纹杆件组合，准备工作完成。

(2)热载体油(即导热油)从2.热载体油储罐中被抽出，在1.热载体油锅炉内经过天然气燃烧加热升温，形成的高温热载体油循环流动于密闭的11.进/出油管道内，并分别进入9.金属仓体内闭合独立的单元式13.热载体油通道，在此通过介质(金属仓体)热传导将高温热量传递给仓体内的含水废弃物(污泥、淤泥、粪便或餐厨垃圾等)。

(3)含水废弃物在金属仓体内部，通过14.螺纹杆件组合向前输送并充分搅拌，转动摩擦过程中产生较大的剪切力或压力，使得含水废弃物表面和内部菌体胞内水份充分释放，在高温密闭条件下完成对含水废弃物的间接干化。

(4)含水废弃物干化脱水过程中产生的大量高温混合水蒸汽，从10.排气口及时排出，后续进一步冷凝回收处理；1.热载体油锅炉燃烧天然气后产生的尾气经过5.净化器处理后，达标排放。

本发明提供的含水废弃物机械干化设备的热源供给系统有两方面控制：

第一方面，在14.螺纹杆件组合的转速和9.金属仓体热传导系数不变的情况下，系统为含水废弃物所在的仓体内提供的热量，由热载体油加热温度及其流速进行控制。热载体油加热温度越高、流速越慢，金属仓体内部温度越高，则含水废弃物干化程度越高；反之亦然。其中，热载体油加热温度及其流速，均经过6.温度表、7.压力表、8.电磁开关阀和12.流量调节阀等智能化监控和自动化调节。热载体油加热温度为50℃-400℃，流速为0.8M/S-1.2M/S。(详见附图1、附图2)

第二方面，在热载体油加热温度和流速、9.金属仓体热传导系数不变的情况下，系统提供的干化温度由14.螺纹杆件组合的转速进行控制。14.螺纹杆件组合的转速越慢，含水废弃物在仓内停留时间越长，干化程度越高；反之亦然。螺纹杆件转速设定：100转/分-1200转/分。(详见附图3)

本发明提供的含水废弃物机械干化设备的热源供给系统，可根据含水废弃物(污泥、淤泥、粪便或餐厨垃圾等)的特征、处理后的干化程度、处理量大小等不同需求，通过对热载体油的加热温度、在循环通道内的流速、螺纹杆件的转速等进行智能化监控和自动化调节，提供持续稳定、清洁节能的干化脱水温度，最终产出的干料含水率较低(20％-60％)、有害物质被彻底分解、无臭味和废液渗出，实现对含水废弃物的“减量化、无害化、稳定化”处理，为进一步“资源化”奠定基础。

四、附图说明

附图1：设备系统示意图

1——热载体油锅炉、2——热载体油储罐、3——高温油泵、4——天然气接口、5——净化器、

6——温度表、7——压力表、8——电磁开关阀、9——金属仓体、10——排气口、

11——进/出油管道、12——流量调节阀

附图2：金属仓体剖面图1

9——金属仓体、11——进/出油管道、12——流量调节阀、13——热载体油通道、

14——螺纹杆件组合、15——保温层

附图3：金属仓体剖面图2

14——螺纹杆件组合、15——保温层

五、具体实施方式

本发明是一种含水废弃物机械干化设备的热源供给系统。该系统通过燃烧天然气对热载体油(即导热油)进行加热，加热后的高温热载体油进入密闭的单元式回路通道中循环，由通道所在的金属仓体将高温热量传递给仓体内的含水废弃物；密闭仓体内的含水废弃物由螺纹杆件组合充分搅拌并向前输送，搅拌过程中产生的剪切力或压力使得含水废弃物表面和胞内水份充分释放，在高温密闭条件下实现含水废弃物脱水干化，有害菌体被彻底杀灭的目的。

该发明全套系统主要包括：1.热载体油锅炉、2.热载体油储罐、3.高温油泵、4.天然气接口、5.净化器、6.温度表、7.压力表、8.电磁开关阀、9.金属仓体、10.排气口、11.进/出油管道、12.流量调节阀、13.热载体油通道、14.螺纹杆件组合、15.保温层，以及外部配套辅助系统等。(详见附图1)

具体实施方式为：将1.热载体油锅炉处的4.天然气接口接通，通气点火；同时，通过外部电源和智能操作系统分别启动3.高温油泵、8.电磁开关阀和14.螺纹杆件组合，完成系统启动。热载体油(即导热油)从2.热载体油储罐中被抽出，在1.热载体油锅炉内经过天然气燃烧加热升温，形成的高温热载体油循环流动于密闭的11.进/出油管道内，并分别进入9.金属仓体内闭合独立的单元式13.热载体油通道，在此通过介质(金属仓体)热传导将高温热量传递给仓体内的含水废弃物(污泥、淤泥、粪便或餐厨垃圾等)。金属仓体内部，含水废弃物通过14.螺纹杆件组合向前输送并充分搅拌，转动摩擦过程中产生较大的剪切力或压力，使得其表面和内部菌体胞内水份充分释放，在高温密闭条件下完成对含水废弃物的间接干化。此过程中产生的大量高温混合水蒸汽，从10.排气口及时排出，后续进一步冷凝回收处理；1.热载体油锅炉燃烧天然气后产生的尾气经过5.净化器处理后，达标排放。全系统所提供的干化脱水温度，均经过6.温度表、7.压力表、8.电磁开关阀和12.流量调节阀等智能化监控和自动化调节，产出干料含水率较低、无臭味和废液渗出。(详见附图2、附图3)

热载体油设定加热温度为50℃-400℃，流速为0.8M/S-1.2M/S。

螺纹杆件转速为100转/分-1200转/分。

螺纹杆件转动方向为同向或异向，螺纹杆件数量≥1。

热导热油流向与螺纹杆件同向或异向。

Claims

1.本发明涉及一种含水废弃物机械干化设备的热源供给系统；该系统将加热后的高温热载体油进入密闭的单元式回路通道中循环，经由通道所在的金属仓体将高温热量传递给仓体内的含水废弃物，含水废弃物在仓体内由螺纹杆件组合充分搅拌并向前输送，在高温密闭的条件下实现高效快速的脱水干化处理；其特征在于全系统在密闭管道内运行，通过智能控制系统对热载体油的温度、压力、流速，螺纹杆件组合的转速进行远程调控，全过程安全稳定、高效清洁；此外，金属仓体在做好相关防腐措施后可作为化学反应仓使用。

2.根据权利要求1所述，本发明中所涉及的含水废弃物包括污泥、淤泥、粪便、餐厨垃圾等；其中污泥包括城市污水处理厂中的生活污泥和工业污泥；粪便包括各种家禽粪便和畜牧业牲口粪便；淤泥包括河道和湖泊内的淤泥；餐厨垃圾包括餐厨剩余和瓜果蔬菜残叶剩余。

3.根据权利要求1所述，本发明中热载体油设定加热温度为50℃-400℃，流速为0.8M/S-1.2M/S，螺纹杆件转速为100转/分-1200转/分。

4.根据权利要求1所述，本发明中螺纹杆件转动分为同向转动或异向转动，螺纹杆件数量≥1；热导热油流向与螺纹杆件同向或异向。