CN108218177B - 一种污泥干化装置与干化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥干化装置，包括倾斜设置的干化筒，干化筒的高位端设置有入料口，干化筒的低位端设置有烟气入口，干化筒中旋转设置有空心转轴，空心转轴的一端与入料口对接，另一端与烟气入口对接，空心转轴外绕设有导流板，空心转轴的中部设置有若干筛孔，干化筒壁上对应筛孔区域开设用若干滤孔，干化筒外对应滤孔区域套设有集渣筒，干化筒与集渣筒之间形成密闭的夹层空间，集渣筒的顶部开设有烟气出口，集渣筒的底部开设有第一出渣口。本发明还对应提供了一种污泥干化方法，将焚烧炉产生的高温烟气通入干化筒中对污泥进行一次烘干，将焚烧炉尾气热交换得到的高温热水通入热水管道对污泥进行二次烘干。

Description

一种污泥干化装置与干化方法

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥干化装置与干化方法，用于污泥干化处理。

背景技术

随着环境保护越来越被重视，人们对垃圾处理方式的关注度也不断上升。在垃圾处理过程中，常会遇到潮湿的垃圾，特别是如污泥一类，其渗滤液处理不当会直接影响环境。如果将污泥放到普通焚烧炉直接处理，必然会影响燃烧效率，甚至影响焚烧炉或热解气化炉炉体运行的稳定性，处理不当，将会造成二次污染。因此，希望设计一种污泥干化装置或方法，在燃烧前对污泥进行有效的干化处理，进一步提高焚烧、热解气化效率，避免二次污染。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种污泥干化装置，实现污泥燃烧前脱水、研磨，解决直接燃烧效率低下、耗能多的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种污泥干化方法，通过利用焚烧炉或热解气化炉产生的高温烟气和尾气热交换得到的高温热水共同干燥污泥，重复利用能源，减小能耗。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种污泥干化装置，其包括倾斜设置的干化筒，干化筒的高位端设置有入料口，干化筒的低位端设置有烟气入口，干化筒中旋转设置有空心转轴，空心转轴的一端与入料口对接，另一端与烟气入口对接，空心转轴外呈螺旋状间隔绕设有导流板，空心转轴的中部设置有若干筛孔，干化筒壁上对应筛孔区域开设用若干滤孔，干化筒外对应滤孔区域套设有集渣筒，干化筒与集渣筒之间形成密闭的夹层空间，集渣筒的顶部上靠近高位端处开设有烟气出口，集渣筒的底部上靠近低位端处开设有第一出渣口。

其中，夹层空间中靠近第一出渣口处穿设有热水管道，集渣筒上设置有热水入口和热水出口。

其中，烟气入口通过烟道与焚烧炉的尾气排放口连接，热水管道通过管路与焚烧炉的热交换器水箱连接。

其中，入料口沿干化筒的轴向设置，且入料口处设置有推料机构，推料机构包括推料筒和位于推料筒内部且与空心转轴同轴设置的螺旋推料杆，螺旋推料杆的一端与驱动电机连接，另一端同推料筒延伸至空心转轴中，推料筒上沿其径向方向竖直开设有投料口。有效防堵。

其中，干化筒的低位端处开设有第二出渣口，空心转轴上对应第二出渣口开设有排渣孔。用于排出无法经筛孔和滤孔过滤的大体积杂质。

其中，集渣筒的底部沿集渣筒轴向方向设置有输送带，输送带与第一出渣口对接。帮助排渣。

其中，筛孔尺寸大于滤孔尺寸。

其中，干化筒的倾斜角度为2～5度。

本发明还提供了一种污泥干化方法，用于上述的污泥干化装置，将焚烧炉产生的高温烟气通入干化筒中对污泥进行一次烘干，将焚烧炉尾气热交换得到的高温热水通入热水管道对污泥进行二次烘干，将第一出渣口排出的干化后的污泥送入焚烧炉燃烧。实现能源高效利用，节省能耗。

其中，高温烟气与干化筒中的污泥采用对流方式换热。干燥更高效。

综上，本发明的有益效果为，与现有技术相比，所述污泥干化装置与干化方法通过该装置配合利用焚烧炉产生的高温烟气和尾气热交换出来的高温热水两次干燥污泥，干燥效果显著，有效降低了污泥的含水率，降低了脱水的能耗，充分利用和节约了能源，在干化过程中避免了二次污染产生，可以广泛应用于物料干化及热处理的一体化处理工程中。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的污泥干化装置的总体结构的全剖视图；

图2是图1中A-A处的热水管道部分的剖视图。

图中：

1-干化筒；11-入料口；12-烟气入口；13-滤孔；14-第二出渣口；

2-空心转轴；21-导流板；22-筛孔；23-排渣孔；

3-集渣筒；31-烟气出口；32-第一出渣口；33-输送带；

4-热水管道；41-热水入口；42-热水出口；

5-推料机构；51-推料筒；52-螺旋推料杆；53-驱动电机；54-投料口。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1和2所示，本实施例提供一种污泥干化装置，用于以污泥为例的潮湿垃圾焚烧前的干化处理，包括倾斜设置的干化筒1，干化筒1的倾斜角度为2～5度为宜，干化筒1的高位端设置有入料口11，干化筒1的低位端设置有烟气入口12，干化筒1中旋转设置有空心转轴2，空心转轴2的一端与入料口11对接，另一端与烟气入口12对接，空心转轴2外呈螺旋状间隔绕设有导流板21，空心转轴2的中部设置有若干筛孔22，干化筒1壁上对应筛孔22区域开设用若干滤孔13，干化筒1外对应滤孔13区域套设有集渣筒3，干化筒1与集渣筒3之间形成密闭的夹层空间，集渣筒3的顶部上靠近高位端处开设有烟气出口31，集渣筒3的底部上靠近低位端处开设有第一出渣口32，集渣筒3的底部沿集渣筒3轴向方向设置有输送带33，输送带33与第一出渣口32对接，帮助排渣。

需要说明的是，污泥有可能未经干燥完全就直接从筛孔22中掉落滤孔13处，不过无需担心污泥的水分直接流入集渣筒3中，因为污泥自身的结构决定了其中的水分不会析出，加上高温烟气和高温热水的作用，仍可保证第一出渣口32污泥的干燥性。

夹层空间中靠近第一出渣口32处还穿设有热水管道4，集渣筒3上设置有热水入口41和热水出口42。此外，为了节省干燥所需能耗，考虑到该干化装置与焚烧炉联合使用，将烟气入口12通过烟道与焚烧炉的尾气排放口连接，热水管道4通过管路与焚烧炉的热交换器水箱连接，而第一出渣口32排出的污泥直接送入焚烧炉，进行了能源的重复利用，且杜绝了污泥在处理过程中的二次污染。

考虑到现有干化筒1直接进料的方式容易造成入料口11堵塞，本装置将入料口11沿干化筒1的轴向设置，且入料口11处设置有推料机构5，推料机构5包括推料筒51和位于推料筒51内部且与空心转轴2同轴设置的螺旋推料杆52，螺旋推料杆52的一端与驱动电机53连接，另一端同推料筒51延伸至空心转轴2中，推料筒51上沿其径向方向竖直开设有投料口54，从而使得污泥经过螺旋推料杆52控制入料后能有效防堵。

另外，污泥中避免不了的存在其它垃圾杂质，这些杂质被干化后仍然无法从筛孔22或者滤孔13中排出，那势必会在空心转轴2或者干化筒1的低位端形成堆积，故于干化筒1的低位端处开设有第二出渣口14，空心转轴2上对应第二出渣口14开设有排渣孔23，用于定期排出无法经筛孔22和滤孔13过滤的大体积杂质。

补充说明，该装置中的筛孔22、滤孔13、排渣孔23的尺寸和位置按具体实际使用需要设置。排渣孔23一般可设置于空心转轴2的低位端，沿空心转轴2的曲面开设一圈即可，可以是任意形状孔。筛孔22和滤孔13的位置首先考虑的是污泥和高温烟气最高效换热处，两者分别均布于空心转轴2和干化筒1的圆周面上，一般筛孔22尺寸大于滤孔13尺寸，可以按尺寸渐变的方式排布，也可以按大小间隔方式或无规则方式等其它方式排布。

本实施例还提供了一种污泥干化方法，针对该污泥干化装置，主要是将焚烧炉产生的高温烟气通入干化筒1中对污泥进行一次烘干，将焚烧炉尾气热交换得到的高温热水通入热水管道4对污泥进行二次烘干，将第一出渣口32排出的干化后的污泥送入焚烧炉燃烧，实现能源高效利用，节省能耗。而高温烟气与干化筒1中的污泥采用对流方式换热，干燥更高效。

具体工作流程：

污泥由推料机构5的投料口54进入，经推料螺旋杆推至干化筒1的空心转轴2中，污泥与干化筒1的烟气入口12处进入的高温烟气进行表面接触并进行热交换，由于空心转轴2不断翻转，带动污泥与烟气进行充分接触而加快干化速度，同时细颗粒或者干化后的污泥受离心力经空心转轴2中部的筛孔22落入干化筒1内，空心转轴2外部的螺旋导流板21对污泥进一步研磨，使得污泥经干化筒1壁上的滤孔13落入集渣筒3中的输送带33上，同时污泥与热水管道4中的换热热水进行二次热交换，最后，干化的污泥由输送带33传送至第一出渣口32，而烟气与污泥换热后由经筛孔22、滤孔13至集渣筒3顶部的烟气出口31排出。

综上所述，本实施例中的污泥干化装置与干化方法通过该装置配合利用焚烧炉产生的高温烟气和尾气热交换出来的高温热水两次干燥污泥，干燥效果显著，有效降低了污泥的含水率，降低了脱水的能耗，充分利用和节约了能源，在干化过程中避免了二次污染产生，可以广泛应用于物料干化及热处理的一体化处理工程中。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种污泥干化装置，包括倾斜设置的干化筒，所述干化筒的高位端设置有入料口，所述干化筒的低位端设置有烟气入口，其特征在于，所述干化筒中旋转设置有空心转轴，所述空心转轴的一端与所述入料口对接，另一端与所述烟气入口对接，所述空心转轴外呈螺旋状间隔绕设有导流板，所述空心转轴的中部设置有若干筛孔，所述干化筒壁上对应所述筛孔区域开设用若干滤孔，所述干化筒外对应所述滤孔区域套设有集渣筒，所述干化筒与所述集渣筒之间形成密闭的夹层空间，所述集渣筒的顶部上靠近所述高位端处开设有烟气出口，所述集渣筒的底部上靠近所述低位端处开设有第一出渣口，

所述夹层空间中靠近所述第一出渣口处穿设有热水管道，所述集渣筒上设置有热水入口和热水出口，所述烟气入口通过烟道与焚烧炉的尾气排放口连接，所述热水管道通过管路与焚烧炉的热交换器水箱连接，

所述筛孔尺寸大于所述滤孔尺寸，

所述干化筒的倾斜角度为2～5度。

2.根据权利要求1所述的污泥干化装置，其特征在于：所述入料口沿所述干化筒的轴向设置，且所述入料口处设置有推料机构，所述推料机构包括推料筒和位于所述推料筒内部且与所述空心转轴同轴设置的螺旋推料杆，所述螺旋推料杆的一端与驱动电机连接，另一端同所述推料筒延伸至所述空心转轴中，所述推料筒上沿其径向方向竖直开设有投料口。

3.根据权利要求1所述的污泥干化装置，其特征在于：所述干化筒的低位端处开设有第二出渣口，所述空心转轴上对应所述第二出渣口开设有排渣孔。

4.根据权利要求1所述的污泥干化装置，其特征在于：所述集渣筒的底部沿集渣筒轴向方向设置有输送带，所述输送带与所述第一出渣口对接。

5.一种污泥干化方法，使用如权利要求1-4任一项所述的污泥干化装置，其特征在于，将焚烧炉产生的高温烟气通入所述干化筒中对污泥进行一次烘干，将焚烧炉尾气热交换得到的高温热水通入所述热水管道对污泥进行二次烘干，将所述第一出渣口排出的干化后的污泥送入所述焚烧炉燃烧。

6.根据权利要求5所述的污泥干化方法，其特征在于：所述高温烟气与所述干化筒中的污泥采用对流方式换热。