CN107585996A - 一种高效节能环保的污泥干化系统及方法 - Google Patents

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刘丰
张贤福
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Abstract

一种高效节能环保的污泥干化系统及方法,它包括尾气处理系统;其特征是所述的尾气处理系统包括旋风除尘器、洗气塔、洗涤水泵、吸附罐、引风机以及烟囱;湿污泥由螺旋给料机从污泥料仓输送至污泥干化机,在污泥干化机内被低温蒸汽或者导热油或热烟气或热空气加热干化,干化过程中蒸发的水汽及不凝气形成尾气进入旋风除尘器,经旋风除尘器除尘,而后进入洗气塔进行洗涤降温,所产生的废气再进入活性炭吸附罐经引风机引出并从烟囱排出,洗气塔排出的洗涤水进入溴化锂热泵进行余热回收;经溴化锂热泵取走热量降温后的洗涤水一部分去洗气塔循环洗气,一部分送污水厂处理。本发明节能环保,能源利用率高。

Description

一种高效节能环保的污泥干化系统及方法
技术领域
本发明涉及一种污泥干化系统及方法,尤其涉及一种潜热回收的污泥干化设备系统,特别适用于对城市污水处理厂剩余污泥进行的无害化、减量化、资源化处理。
背景技术
据统计,我国每年仅处理生活污水产生的污泥量就达上亿吨,此外,化工、造纸、制药等行业的生产过程中以及江河湖泊的疏浚工程也会产生大量的污泥。通常污泥含水率高达97%,易腐化发臭,且含有病原菌、寄生虫卵、重金属等有毒有害物质,如果这些污泥不能及时进行无害化处理,将带来极大的环保及卫生隐患。
通常的污泥处理方法是先进行机械压滤,再进行干化,干化的方法较多,如自然干化、太阳能干化和热力干化等。热力干化有高效、结构紧凑的优势,但干化后的废蒸汽和尾气通常采用直接冷凝后外排,干化能量没有回收再利用,推高了干化的成本,而且尾气也易造成污染。
发明内容
本发明的目的针对现有污泥干化处理时存在的能源浪费大,产生的废气会造成环境污染的问题,发明一种高效节能环保的污泥干化系统,同时提供一种全新的余热回收方法,本发明的干化系统利用溴化锂热泵回收污泥干化过程中产生的废蒸汽和尾气中的汽化潜热,将干化能量回收再利用,降低污泥热力干化的能耗的同时保护环境。
本发明的技术方案之一是:
一种高效节能环保的污泥干化系统,包括污泥料仓1、螺旋给料机2、污泥干化机3以及尾气处理系统;污泥料仓1与螺旋给料机2相连,螺旋给料机2与污泥干化机3相连;其特征是所述的尾气处理系统包括旋风除尘器4、洗气塔5、洗涤水泵8、吸附罐9、引风机6以及烟囱10;所述污泥干化机3的尾气出口与旋风除尘器4相连,之后依次与洗气塔5、活性炭吸附罐9、引风机6、烟囱10依次相连,所述洗涤水泵8的入口与洗气塔5底部相连、出口与溴化锂热泵7相连;湿污泥由螺旋给料机2从污泥料仓1输送至污泥干化机3,在污泥干化机3内被低温蒸汽或者导热油或热烟气或热空气加热干化,干化过程中蒸发的水汽及不凝气形成尾气从污泥干化机3顶部离开污泥干化机3进入旋风除尘器4,经旋风除尘器4除尘,而后进入洗气塔5进行洗涤降温,所产生的废气再进入活性炭吸附罐9吸附净化后由引风机6引出并从烟囱10排出,洗气塔5排出的洗涤水进入溴化锂热泵7进行余热回收;经溴化锂热泵7取走热量降温后的洗涤水一部分去洗气塔5循环洗气,一部分送污水厂处理。
所述的溴化锂热泵7回收洗气塔5排出的洗涤水的热量作为锅炉给水或供暖回水,从而回收污泥干化过程中消耗的80%以上的大部分热能。
所述的溴化锂热泵7利用低压饱和蒸汽或导热油作为热源与洗涤水中的低品位热源共同驱动工作。
本发明的技术方案之二是:
一种高效节能的污泥干化方法,其特征是利用溴化锂热泵回收污泥干化尾气中汽化潜热,湿污泥从污泥料仓通过螺旋给料机送入污泥干化机,在干化机内污泥与加热蒸汽或导热油或烟气通过间壁换热被加热干燥,之后被送入干泥料仓,用于制砖或作为焚烧炉或锅炉的燃料;离开污泥干化机的水汽进入尾气净化系统,通过旋风除尘、洗气塔及活性炭吸附罐洗涤净化后排放;洗涤水在洗气的同时将尾气中的水汽潜热吸收并截留下来,尾气得到净化降温,洗气塔中的洗涤水与进入其中的水汽进行热交换而温度升高;温度升高的洗涤水经洗涤水泵送入溴化锂热泵,通过溴化锂热泵吸收其中的热量并传递给锅炉给水或者热网回水;不仅能回收污泥干化时80%以上的能耗,而且有效解决了现有污泥干化技术中存在的能耗大、污泥蒸汽潜热不回收再利用和干化尾气污染环境的问题。
所述溴化锂热泵7通过低压饱和蒸汽或导热油驱动,与干化机3使用相同的工质。
本发明所涉及的热泵机理介绍:
热泵是利用高品位能源驱动实现热量从低温向高温输送的设备。主要分为压缩式热泵和吸收式热泵,压缩式热泵用电力驱动,吸收式热泵是用热能蒸汽、燃料、热水等驱动,溴化锂热泵采用溴化锂溶液为吸收剂,主要利用了溴化锂溶液吸水发热的特性,其能量平衡式为:高品位能源+低品位能源→中品位热源。
本发明的有益效果是:
一是污泥干化所耗能量的大部分80%以上得到回收利用;二是尾气得到洗涤净化后再排放,避免污染环境;三是用洗涤水代替尾气进入热泵回收热量可以大大缩小热泵的体积,降低热泵的制造成本;四是洗涤水循环使用,装置耗水量很小;五是全套系统负压密闭操作,无难闻气体外泄,清洁环保。
附图说明
图1 本发明的系统流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1所示。
一种高效节能环保的污泥干化系统,包括污泥料仓1、螺旋给料机2、污泥干化机3以及尾气处理系统;污泥料仓1与螺旋给料机2相连,螺旋给料机2与污泥干化机3相连;所述尾气处理系统包括旋风除尘4、洗气塔5、洗涤水泵8、吸附罐9、引风机6以及烟囱10;所述污泥干化机3的尾气出口与旋风除尘4相连,之后依次与洗气塔5、活性炭吸附罐9、引风机6、烟囱10依次相连,所述洗涤水泵8的入口与洗气塔5底部相连、出口与溴化锂热泵7相连。含水率60%~90%的湿污泥由螺旋给料机2从污泥料仓1输送至污泥干化机3,在干化机内被温度为130℃~170℃蒸汽或者导热油或热废气加热干化,经过干化机干化后,污泥含水率调整至15%~40%,干化后的污泥被送入干泥料仓储存备用。一般经干化后的污泥热值较高,常用做燃料投入焚烧炉或锅炉燃烧,从而对污泥进行彻底处理。干燥过程中蒸发的水汽及不凝气形成尾气,温度约100℃,尾气从污泥干化机3顶部离开干化机,经旋风除尘器4除尘,而后进入洗气塔5进行洗涤降温,再经过活性炭吸附罐9净化后由引风机6、烟囱10排出。洗气塔5中的洗涤水在洗涤尾气的同时,吸收尾气中的水汽潜热,温度得到升高,之后进入溴化锂热泵7,经溴化锂热泵7取走热量降温后一部分去洗气塔5循环洗气,一部分送污水厂处理。溴化锂热泵7从洗涤水中取得热量后传递给锅炉给水或供暖回水,回收污泥干化过程中消耗的热能。溴化锂热泵7通过低压饱和蒸汽或导热油驱动,与干化机3使用相同的工质。
实施例二。
如图1所示。
一种高效节能环保的污泥干化方法,湿污泥由螺旋给料机2从污泥料仓1输送至污泥干化机3,在污泥干化机3内被低温蒸汽或者导热油或热废气加热干化,干化后的污泥被送入干泥料仓储存备用。干燥过程中蒸发的水汽及不凝气形成尾气从污泥干化机3顶部离开干化机,经旋风除尘器4除尘,而后进入洗气塔5进行洗涤降温,再经过活性炭吸附罐9净化后由引风机6、烟囱10排出。洗涤水在洗涤尾气的同时,吸收尾气中的水汽潜热温度升高,之后进入溴化锂热泵7,经溴化锂热泵7取走热量降温后一部分去洗气塔5循环洗气,一部分送污水厂处理。溴化锂热泵7从洗涤水中取得热量后传递给锅炉给水或供暖回水,回收污泥干化过程中消耗的热能。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种高效节能环保的污泥干化系统,包括污泥料仓(1)、螺旋给料机(2)、污泥干化机(3)以及尾气处理系统;污泥料仓(1)与螺旋给料机(2)相连,螺旋给料机(2)与污泥干化机(3)相连;其特征是所述的尾气处理系统包括旋风除尘器(4)、洗气塔(5)、洗涤水泵(8)、吸附罐(9)、引风机(6)以及烟囱(10);所述污泥干化机(3)的尾气出口与旋风除尘器(4)相连,之后依次与洗气塔(5)、活性炭吸附罐(9)、引风机(6)、烟囱(10)依次相连,所述洗涤水泵(8)的入口与洗气塔(5)底部相连、出口与溴化锂热泵(7)相连;从污泥料仓(1)出的湿污泥由螺旋给料机(2)输送至污泥干化机(3),在污泥干化机(3)内被低温蒸汽或者导热油或热烟气或热空气加热干化得到干污泥送去干泥料仓,干化过程中蒸发的水汽及不凝气形成尾气从污泥干化机(3)顶部离开进入旋风除尘器(4),经旋风除尘器(4)除尘,而后进入洗气塔(5)进行洗涤降温,所产生的废气再进入活性炭吸附罐(9)吸附净化后由引风机(6)引出并从烟囱(10)排出,洗气塔(5)排出的洗涤水进入溴化锂热泵(7)进行余热回收;经溴化锂热泵(7)取走热量降温后的洗涤水一部分去洗气塔(5)循环洗气,一部分送污水厂处理。
2.根据权利要求1所述的高效节能环保的污泥干化系统,其特征在于溴化锂热泵(7)回收洗气塔(5)排出的洗涤水的热量作为锅炉给水或供暖回水,从而回收污泥干化过程中消耗的80%以上的大部分热能。
3.根据权利要求1所述的高效节能环保的污泥干化系统,其特征在于溴化锂热泵(7)利用低压饱和蒸汽或导热或热烟气或热空气作为高品位能源与洗涤水中的低品位能源共同驱动工作。
4.一种高效节能的污泥干化方法,其特征是利用溴化锂热泵回收污泥干化尾气中水汽化潜热,湿污泥从污泥料仓通过螺旋给料机送入污泥干化机,在干化机内污泥与加热蒸汽或导热油或烟气通过间壁换热被加热干燥,之后被送入干泥料仓,用于制砖或作为焚烧炉或锅炉的燃料;离开污泥干化机的水汽进入尾气净化系统,通过旋风除尘、洗气塔及活性炭吸附罐洗涤净化后排放;洗涤水在洗气的同时将尾气中的水汽潜热吸收并截留下来,尾气得到净化降温,洗气塔中的洗涤水与进入其中的尾气水汽进行热交换而温度升高;温度升高的洗涤水经洗涤水泵送入溴化锂热泵,通过溴化锂热泵吸收其中的热量并传递给锅炉给水或者热网回水;不仅能回收污泥干化时80%以上的能耗,而且有效解决了现有污泥干化技术中存在的能耗大、污泥蒸汽潜热不回收再利用和干化尾气污染环境的问题。
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