CN111484220A - 一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置和方法 - Google Patents

一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置和方法 Download PDF

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CN111484220A CN202010483204.0A CN202010483204A CN111484220A CN 111484220 A CN111484220 A CN 111484220A CN 202010483204 A CN202010483204 A CN 202010483204A CN 111484220 A CN111484220 A CN 111484220A
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Abstract

本发明公开了一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,包括超临界水存储器、离心式混合器、空气源热泵烘干系统,超临界水存储器所储存的超临界水,高速喷入离心式混合器中,和流入离心式混合器中的污泥,搅拌混合,离心式混合器为一体结构,在离心式混合器中,对污泥同步进行气化、氧化、脱水处理,并经减压进入空气源热泵烘干系统中,与通过空气源热泵烘干系统处理,制冷除湿的干燥空气接触,循环吸收污泥中剩余水分,干燥污泥。采用本方案,在一体式结构的离心式混合器中,混合搅拌超临界水、污泥,对污泥同步进行气化、氧化、脱水处理,然后减压进入空气源热泵烘干系统中,在常温常压下,无异味干燥污泥,工艺简单,对环境污染大大减少。

Description

一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置和方法
技术领域
本发明涉及化工和环境工程技术领域,具体涉及一种采用超临界水氧化污泥的装置及方法。
背景技术
污泥处理是目前城市市政处理重要的环境课题。目前采用填埋法和焚烧法处理。但是,填埋处理会占用一定的填埋空间,并且由于污泥中存在重金属和可能的有害微生物,可能会污染地下水体。焚烧技术是目前国内外普遍采用的针对有机物的处理技术,但是高温燃烧容易产生二噁英、氮氧化物等有毒物质,造成二次污染。此外,对于高水含量的污泥处理,焚烧设施的投入和运营成本该设备较高。
空气源热泵烘干技术是近来出现的一种新技术,利用卡诺循环原理,对空气先进行制冷除湿干燥处理,然后再利用冷凝热加热已经干燥的空气,流过需要干燥的物品,吸收物品的水分,达到干燥的目的,由于空气源热泵烘干具有高效、无污染、操作简单、常温常压下可以规模化操作、且设备成本低廉的特性,广泛用于工农业产品的烘干,近来也作为一项新技术推广在污泥干燥处理行业中,并得到广泛的推广,但在处理污泥时,不能有效处理污泥中有机物质,往往存在有异味污染环境,且对处理设备有较大腐蚀性,影响处理设备寿命的缺陷。
如何保证处理污泥无异味,大幅度减少对处理设备的腐蚀,是目前急需解决的问题。
专利申请号:2012104880891,名称为:一种两段式污泥处理的方法和系统的中国发明专利,利用水在临界温度和压力(374.15℃, 22.12MPa)的条件下,变为超临界水,可以与水中的有机物与氧化剂发生强烈的氧化反应,最后彻底氧化成CO2、N2、H2O以及盐类等无毒小分子化合物的特性,处理污泥,并利用氧化反应所产生的热量,分别对污泥进行气化和氧化处理,使得待处理污泥最终分解为气体、水和固体灰渣,对污泥进行较为彻底的处理,该专利克服了所处理污泥过程中,出现异味缺陷,但同时也存在工艺复杂,全程处理过程需要在较高压力、温度条件下进行,设备成本较为昂贵,对操作人员技能要求较高等缺陷。
发明内容
为克服上述缺陷,利用空气源热泵烘干技术,保证在干燥的污泥过程中,无异味,设备成本低廉,对处理设备腐蚀降到最小,工艺简单,易操作,且干燥处理过程能在常温、常压下进行,本发明提供采用了如下技术方案:
一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,包括超临界水存储器、离心式混合器、空气源热泵烘干系统,所述超临界水存储器所储存的超临界水,高速喷入所述离心式混合器中,和同样流入所述离心式混合器中的污泥,搅拌混合,所述离心式混合器为一体结构,在所述离心式混合器中,对污泥同步进行气化、氧化、脱水处理,并经减压进入所述空气源热泵烘干系统中,与通过所述空气源热泵烘干系统处理,制冷除去水分的干燥空气接触,循环吸收污泥中剩余水分,干燥污泥。
进一步地,所述超临界水存储器的温度控制在410℃~460℃,压力控制在23~24MPa。
控制超临界水存储器的温度、压力在410℃~460℃、23~24MPa,分别高于超临界水温度374.15℃、压力22.12MPa,能达到在喷入离心式混合器中,与污泥混合时,利用多余的温度、压力余量储备值,克服热量、流动阻力损失,保证与污泥混合搅拌时,温度能达到374.15℃、压力能达到22.12MPa,以及通过离心脱水段时,温度、压力值接近超临界水温度、压力值,从而达到所必须的混合反应条件的效果。
进一步地,超临界水喷入所述离心式混合器,与进入所述离心式混合器的污泥,在所述离心式混合器中搅拌混合时间为6~17秒。
控制离心式混合器中搅拌混合时间为6~17秒,能达到根据需要,控制超临界水,与不同种类的污泥混合时,控制对污泥进行气化、氧化、脱水处理程度的效果,可通过控制搅拌混合时间长短,达到所需要的气化、氧化、脱水反应的程度。
进一步地,所述空气源热泵烘干系统包括污泥处理室、空气处理室,空气除湿及升温装置,所述污泥处理室内设置流床,污泥在所述流床上高频震动,均匀散开,并沿所述流床流动,所述空气除湿及升温装置设置在空气处理室,所述污泥处理室和空气处理室,通过所述空气除湿及升温装置所需要处理的进出空气通道连通。
经过气化、氧化、脱水处理的污泥,异味被去除,再利用空气源热泵烘干系统,通过卡诺循环,除去空气的水分,将除去水分的干空气,循环吸收污泥的水分,因此在干燥污泥过程中,能达到节能、无污染、减少设备腐蚀的效果,同时污泥在流床流动时,高频震动,颗粒分散,避免集聚成团,增大了与干空气接触面积,因此也能达到缩短污泥干燥时间,最终干燥的污泥为颗粒状,可以直接使用的效果。
进一步地,所述空气除湿及升温装置,包括热泵型除湿机、燃烧室,所述空气除湿及升温装置分2级设置,所述热泵型除湿机设置在第1 级、所述燃烧室设置在第2级,吸收污泥水分的空气,进入所述热泵型除湿机中,经过制冷剂蒸发,降低空气温度,除去空气中水分,再经过所述热泵型除湿机冷凝加热,提高温度后,进入设置在第2级的所述燃烧室,再次经过燃烧加热后,循环送出。
分2级设置,通过不同级别设置,对吸收污泥水分的空气,分别进行独立的除湿、升温处理,能达到提高对空气除湿、升温处理的效果。
进一步地,在所述离心式混合器中处理污泥时,所产生的气体,通过燃烧,先用于保温所述超临界水存储器,多余部分再进入所述燃烧室燃烧。
鉴于污泥中含有不少有机物质,因此处理污泥时,所产生的气体,有不少成分可燃,利用所产生的气体,燃烧保持超临界水存储器温度,剩余气体,能继续提供给燃烧室燃烧,继续提高出去水分空气的温度,能达到对气体的充分回收利用,保持超临界水存储器所需要温度,提高与污泥混合时,气化、氧化、脱水处理的效率,和后期对污泥干燥效率的效果。
进一步地,所述离心式混合器包括外壳、离心处理器,所述外壳设置在离心处理器外围,并与所述离心处理器同轴设置,所述离心处理器内壁上均匀设置,与所述外壳所围成空间连通的通孔。
离心式混合器阶层结构设置,一是能达到提高离心处理器的保温、保压效果,二是通过外壳,有效预防内层的离心处理器由于压力过高破裂而造成的二次损坏,达到提高离心式混合器安全的效果,三是通过所设置的连通通孔,夹层空间能达快速收集脱水、气体,从而达到提高气化、氧化、脱水处理效率的效果。
进一步地,所述离心处理器包括混合搅拌段、离心脱水段,所述混合搅拌段设置在离心处理器上部,所述离心脱水段设置在离心处理器下部,所述离心脱水段设置下部出口设置减压排出通道,所述减压排出通道和所述污泥处理室进口连通,所处理的污泥可通过污泥处理室进口,直接流到所述流床上,所述混合搅拌段和离心脱水段均和离心处理器同轴设置;在所述混合搅拌段中,还同轴设置搅拌叶片,所述搅拌叶片可绕所述混合搅拌段的固定轴旋转。
在离心处理器设置混合搅拌段、离心脱水段,混合搅拌段,利用搅拌叶片对超临界水和污泥的搅拌混合,能达到在维持超临界水温度和压力条件下,对污泥同步进行气化、氧化、脱水处理,并将所完成处理的污泥,通过离心脱水段,进一步侧重脱水,并在脱水过程中,继续维持对污泥的气化、氧化处理,从而达到在一个离心处理器中,同步完成对污泥的气化、氧化、脱水处理,大大提高了处理效率,且体积紧凑的效果。
进一步地,所述搅拌叶片转速可调,叶片转速可调,可以达到通过调节叶片转速,满足精确处理不同类型污泥,所需要混合反应程度的效果。
进一步地,所述离心脱水段为螺旋形通道,设置为螺旋形通道,能达到简化结构,便于维护保养的效果。
本发明还提供一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥处理方法,包括以下步骤:
第1步,打开超临界水存储器与离心式混合器之间连接通道,以及污泥存储器和离心式混合器之间连接通道,将超临界水高速喷向污泥,在离心式混合器的混合搅拌段中混合,并通过可调转速的搅拌叶片搅拌,混合搅拌时间控制在2~7秒,搅拌温度控制在374.15~410℃,压力控制在22.12~24MPa,通过超临界水与污泥搅拌,充分混合,同步对污泥进行气化、氧化、脱水处理;完成搅拌后,混合超临界水的污泥,继续进入离心式混合器的离心脱水段流动,此时,离心脱水段中的温度控制在356~374.15℃,压力控制在20~22.12MPa,时间控制在4~10秒,并在流动过程中,继续对污泥进行气化、氧化、脱水处理。
第2步,完成气化、氧化、脱水处理的污泥,通过离心式混合器与空气源热泵烘干系统的污泥处理室所连通的减压排出通道,减压后,流到污泥处理室的流床上,污泥在流床上,高频震动,保证污泥颗粒均匀分散,同时沿流床流动,循环同经过空气除湿及升温装置处理的干燥空气,充分接触,干燥空气吸收污泥的水分,干燥污泥;
第3步,干燥完成的污泥,显颗粒状固体,沿流床流出污泥处理室,或做肥料,或燃烧,或者填埋处理,最终完成污泥的干燥处理;
与此同时,经过在离心式混合器中处理污泥所产生的水分,通过出水口,减压后,进入污泥收集器中加热污泥,提高污泥的流动性,然后进入超临界水制造器中,调整温度、压力至374.15℃、22.12MPa,达到超临界水状态,和氧化剂一块,按所需要比例混合,循环进入超临界水存储器中,存储、使用。
与现有技术相比,该技术方案,采取超氧化水处理污泥技术,前期对污泥根据需要,在一个离心式混合器中,混合搅拌超临界水、污泥,同步对污泥进行气化、氧化、脱水处理,保证进入空气源热泵烘干系统干燥的污泥,无异味,且经过处理的污泥,由于有机物质被清除,对干燥设备的腐蚀大大降低,从而达到在常温常压下,无异味干燥、工艺简单、对环境污染小、可延长干燥设备使用寿命,同时能高效处理污泥的效果。
附图说明
图1为本发明污泥处理原理图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图及具体的实施方式,对本申请的技术方案进行详细的介绍说明。
如图1所示,一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,包括离心式混合器1、超临界水存储器2、空气源热泵烘干系统3,超临界水存储器2所储存的超临界水,高速喷入离心式混合器1中,和存储在污泥存储器1222中的污泥,流入离心式混合器1中,搅拌混合。
离心式混合器1为一体结构,在离心式混合器1中,对污泥同步进行气化、氧化、脱水处理,并通过减压排出通道1213,经减压后,进入空气源热泵烘干系统3中,与通过空气源热泵烘干系统3处理,制冷除去水分的干燥空气接触,循环吸收污泥中剩余水分,干燥污泥。
减压排出通道1213,可通过减压方式,将在离心式混合器1中压力值,减压至大气压力状态,污泥从高压变为常压后,干燥处理。
为解决超临界水在喷入离心式混合器1中,与污泥混合时,弥补热量、流动阻力损失,保证与污泥混合搅拌时,温度能达到374.15℃、压力能达到22.12MPa,以及通过离心脱水段121时,温度、压力值接近超临界水温度、压力值,从而达到所必须的混合反应条件的问题,优选地,超临界水存储器的温度控制在410℃~460℃,压力控制在 23~24MPa。
为解决控制对不同种类的污泥进行气化、氧化、脱水反应程度,优选地,超临界水喷入离心式混合器1,与进入离心式混合器1的污泥,在离心式混合器1中搅拌混合时间为6~17秒,搅拌混合时间是指在混合搅拌器段121、离心脱水段122中的时间,如果对有机物质、水分含量较少的污泥,气化、氧化、脱水时间可以控制在6秒,如果对有机物质、水分含量较多的污泥,气化、氧化、脱水时间可以控制在 17秒,以满足不同种类污泥。
为解决缩短经氧化处理后的污泥的干燥时间,提高干燥及粉化,简化加工工艺问题,优选地,空气源热泵烘干系统3包括污泥处理室31、空气处理室33,空气除湿及升温装置331,污泥处理31室内设置流床 311,污泥在流床311上高频震动,均匀散开,并沿流床311流动,空气除湿及升温装置设置在空气处理室33内,污泥处理室31和空气处理室33,通过空气除湿及升温装置的进风3311,出风口3321的通道连通。
污泥在流床311上高频震动,频率可选择50HZ,也可以采取其它频率段,通过振动源所提供的振动频率,振动源可以选择超声波震动,当然,也可以选择其它振动源,以解决污泥抱团、聚集的问题,使得污泥散开,加大与干空气的接触面积,快速干燥,并最终线颗粒状固体,流出污泥处理31使用。
为提高对空气除湿、升温的处理效果,优选地,空气除湿及升温装置,包括热泵型除湿机331、燃烧室332,空气除湿及升温装置分2 级设置,热泵型除湿机331设置在第1级、燃烧室332设置在第2级,吸收污泥水分的空气,从进风口3311进入热泵型除湿机331中,经过制冷剂在翅片式蒸发器3312换热管中蒸发,吸收流过翅片式蒸发器 3312表面空气的热量,降低空气温度,除去空气中水分后,再流过热泵型除湿机331的翅片式冷凝器3313的表面翅片,通过吸收热泵型除湿机331的压缩机排出的高温高压的气体制冷剂,在翅片式冷凝器 3313换热管中的冷凝时所释放的热量,提高温度后,通过风机3314,送入设置在第2级的燃烧室332中,再次经过燃烧加热后,通过出风口3321,循环送出,吸收污泥中的水分。
空气源热泵烘干系统3干燥污泥,是在常温常压下进行,翅片式蒸发器3312、翅片式冷凝器3313也可采取其它换热器类型,比如板式等,经过翅片式冷凝器3313加热的空气,可以控制在40~50℃的常温进行烘干污泥,燃烧室332的加热所需要的燃气,可以使用燃烧气化污泥时的气体,也可以和外界补充的燃气113混合一块提供使用,鉴于不同种类污泥水分的不同,温度提高10~20℃即可,即最终通过出风口3321送出的干空气温度保持在50~70℃之间,无需太高温度,能在最大限度利用处理污泥所产生的气体基础上,解决燃气能源的使用。
为解决临界水存储器2的保温问题,节约能源,优选地,在离心式混合器1中处理污泥时,所产生的气体,通过燃气出口112,进入超临界水存储器2的四周,燃烧保温超临界水存储器2,多余部分则在进入燃烧室332燃烧。
为提高离心式混合器1的保温、安全性,避免离心式混合器1由于压力过高破裂而造成的二次损坏,同时能达到快速收集脱水、气体,提高气化、氧化、脱水处理效率,优选地,离心式混合器1包括外壳 11、离心处理器12,离心处理器12分别设置混合搅拌器段122、离心脱水段121,混合搅拌器段122设置在上部,而离心脱水段121设置在下部,与外壳同轴设置,通过隔板1227隔开,混合搅拌器段122、离心脱水段121,通过离心流道进口1221连通,离心脱水段121最下部设置减压排出通道1213,与空气源热泵烘干系统3的污泥处理室31 进料口连通,为保证混合搅拌器段122中,污泥和超临界水混合的温度、压力不低于超临界水温度374.15℃、压力22.12MPa,离心流道进口1221的流通截面积大小可调。
为解决同步对污泥同步进行气化、氧化、脱水处理问题,优选地,离心处理器12包括混合搅拌段122、离心脱水段121,混合搅拌段122设置在离心处理器12上部,离心脱水段121设置在离心处理器1 下部,离心脱水段121设置下部出口处,设置减压排出通道1213,减压排出通道1213和污泥处理室31进口连通,所处理的污泥可通过污泥处理室进口,直接流到流床311上,混合搅拌段122和离心脱水段 121,均和离心处理12同轴设置;在混合搅拌段122中,还同轴设置搅拌叶片1226,搅拌叶片1226可绕混合搅拌段122的固定轴1223旋转。
沿离心脱水段121、混合搅拌段122壳体上,均匀开有,与外壳11 和离心脱水段121、混合搅拌段122所围成夹层空间中所连通的通孔 1212,通孔1212连通离心脱水段121、混合搅拌段122的内腔。
为解决精确控制,处理不同类型污泥所需要混合反应程度问题,优选地,搅拌叶片1226转速可调,叶片转速可调,可以达到通过调节叶片转速。
为解决简化结构,便于维护保养离心式混合器1问题,优选地,所述离心脱水段121为螺旋形通道1211。
在离心处理器12的混合搅拌段122中混合处理的污泥,通过搅拌叶片1226的搅动,向下运动到隔板1227时,经过离心流道进口1221,进入离心脱水段121中,通过污泥在离心脱水段121中,离心式运动,利用离心力继续脱水,所脱出的水,则通过通孔1212流出,汇集到外壳11和离心脱水段121、混合搅拌段122所围成夹层空间下部,同时,污泥在气化过程中所产生的气体,则通过通孔1212流出,汇集到外壳 11和离心脱水段121、混合搅拌段122所围成夹层空间上部。
外壳11和离心脱水段121、混合搅拌段122所围成夹层空间下部所汇集的水,具有较高的温度,为回收这部分水的冷量,经过出水管111,减压后流到污泥存储器1222中换热管中,加热污泥,以提高污泥的流动性,完成换热后的水,则进入超临界水制造器1224,通过将温度、压力加到超临界水温度374.15℃、压力22.12MPa,制造超临界水,然后继续加压,通过管路进入超临界水存储器2中,为控制超临界水与污泥氧化反应程度,可在所制造的超临界水进入超临界水存储器2中时,加入氧化剂,混合进入超临界水存储器2中,氧化剂优选氧气,也可以选择其它氧化剂。
超临界水存储器2可通过,与离心式混合器1所连通的通道1225,进入离心式混合器1中,与污泥混合,对污泥同步进行气化、氧化、脱水处理。
本发明还提供一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥处理方法,包括以下步骤:
第1步,打开超临界水存储器2与离心式混合器1所连通的通道 1225,以及污泥存储器1222和离心式混合器1之间连接通道,将超临界水高速喷向污泥,在离心式混合器1的混合搅拌段122中混合,并通过可调转速的搅拌叶片1226搅拌,在混合搅拌段122中,混合搅拌时间控制在2~7秒,搅拌温度控制在374.15~410℃,压力控制在22.12~24MPa,即温度高于超临界水温度374.15℃的0~9.6%,压力高于超临界水压力22.12MPa的0~8.5%,通过超临界水与污泥搅拌,充分混合,同步对污泥进行气化、氧化、脱水处理;完成搅拌后,混合超临界水的污泥,继续进入离心式混合器1的离心脱水段1221流动,此时,离心脱水段1221中的温度控制在356~374℃,压力控制在20~ 22MPa,即温度低于超临界水温度374.15℃的0~5%,压力低于超临界水压力22.12MPa的0~10%,在离心脱水段1221中,整体时间控制在4~10秒,即在离心式混合器1中,总时间控制在6~17秒,并在流动过程中,继续对污泥进行气化、氧化、脱水处理。
第2步,完成气化、氧化、脱水处理的污泥,通过离心式混合器与空气源热泵烘干系统的污泥处理室所连通的减压排出通道,减压后,流到污泥处理室的流床上,污泥在流床上,高频震动,保证污泥颗粒均匀分散,同时沿流床流动,循环同经过空气除湿及升温装置处理的干燥空气,充分接触,干燥空气吸收污泥的水分,干燥污泥;
第3步,干燥完成的污泥,显颗粒状固体,沿流床流出污泥处理室,或做肥料,或燃烧,或者填埋处理,最终完成污泥的干燥处理;
与此同时,经过在离心式混合器中处理污泥所产生的水分,通过出水口,减压后,进入污泥收集器中加热污泥,提高污泥的流动性,然后进入超临界水制造器中,调整温度、压力至374.15℃、22.12MPa,达到超临界水状态,和氧化剂一块,按所需要比例混合,循环进入超临界水存储器中,存储、使用。
以下为按照本发明技术方案,所加工处理污泥的数据一览表,但本领域技术人员显然还可以想到本发明权利要求范围内的其它加工例。
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以上仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,包括超临界水存储器、离心式混合器、空气源热泵烘干系统,所述超临界水存储器所储存的超临界水,高速喷入所述离心式混合器中,和同样流入所述离心式混合器中的污泥,搅拌混合,其特征在于,所述离心式混合器为一体结构,在所述离心式混合器中,对污泥同步进行气化、氧化、脱水处理,并经减压进入所述空气源热泵烘干系统中,与通过所述空气源热泵烘干系统处理,制冷除去水分的干燥空气接触,循环吸收污泥中剩余水分,干燥污泥。
2.根据权利要求1所述的基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,其特征在于,所述超临界水存储器的温度控制在410℃~460℃,压力控制在23~24MPa。
3.根据权利要求1所述的基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,其特征在于,超临界水喷入所述离心式混合器,与进入所述离心式混合器的污泥,在所述离心式混合器中搅拌混合时间为6~17秒。
4.根据权利要求1所述的基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,其特征在于,所述空气源热泵烘干系统包括污泥处理室、空气处理室,空气除湿及升温装置,所述污泥处理室内设置流床,污泥在所述流床上高频震动,均匀散开,并沿所述流床流动,所述空气除湿及升温装置设置在空气处理室,所述污泥处理室和空气处理室,通过所述空气除湿及升温装置所需要处理的进出空气通道连通。
5.根据权利要求4所述的基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,其特征在于,所述空气除湿及升温装置,包括热泵型除湿机、燃烧室,所述空气除湿及升温装置分2级设置,所述热泵型除湿机设置在第1级、所述燃烧室设置在第2级,吸收污泥水分的空气,进入所述热泵型除湿机中,经过制冷剂蒸发,降低空气温度,除去空气中水分,再经过所述热泵型除湿机冷凝加热,提高温度后,进入设置在第2级的所述燃烧室,再次经过燃烧加热后,循环送出。
6.根据权利要求5所述的基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,其特征在于,在所述离心式混合器中处理污泥时,所产生的气体,通过燃烧,先用于保温所述超临界水存储器,多余部分再进入所述燃烧室燃烧。
7.根据权利要求3所述的基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,其特征在于,所述离心式混合器包括外壳、离心处理器,所述外壳设置在离心处理器外围,并与所述离心处理器同轴设置,所述离心处理器内壁上均匀设置,与所述外壳所围成空间连通的通孔。
8.根据权利要求7所述的基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,其特征在于,所述离心处理器包括混合搅拌段、离心脱水段,所述混合搅拌段设置在离心处理器上部,所述离心脱水段设置在离心处理器下部,所述离心脱水段设置下部出口设置减压排出通道,所述减压排出通道和所述污泥处理室进口连通,所处理的污泥可通过污泥处理室进口,直接流到所述流床上,所述混合搅拌段和离心脱水段均和离心处理器同轴设置;在所述混合搅拌段中,还同轴设置搅拌叶片,所述混合搅拌段的固定轴旋转。
9.根据权利要求8所述的基于超临界水氧化污泥技术的干燥装置,其特征在于,所述离心脱水段为螺旋形通道。
10.一种基于超临界水氧化污泥技术的干燥处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
第1步,打开超临界水存储器与离心式混合器之间连接通道,以及污泥存储器1222和离心式混合器之间连接通道,将超临界水高速喷向污泥,在离心式混合器的混合搅拌段中混合,并通过可调转速的搅拌叶片搅拌,混合搅拌时间控制在2~7秒,搅拌温度控制在374.15~410℃,压力控制在22.12~24MPa,通过超临界水与污泥搅拌,充分混合,同步对污泥进行气化、氧化、脱水处理;完成搅拌后,混合超临界水的污泥,继续进入离心式混合器的离心脱水段流动,此时,离心脱水段中的温度控制在356~374.15℃,压力控制在20~22.12MPa,时间控制在4~10秒,并在流动过程中,继续对污泥进行气化、氧化、脱水处理;
第2步,完成气化、氧化、脱水处理的污泥,通过离心式混合器与空气源热泵烘干系统的污泥处理室所连通的减压排出通道,减压后,流到污泥处理室的流床上,污泥在流床上,高频震动,保证污泥颗粒均匀分散,同时沿流床流动,循环同经过空气除湿及升温装置处理的干燥空气,充分接触,干燥空气吸收污泥的水分,干燥污泥;
第3步,干燥完成的污泥,显颗粒状固体,沿流床流出污泥处理室,或做肥料,或燃烧,或者填埋处理,最终完成污泥的干燥处理;
与此同时,经过在离心式混合器中处理污泥所产生的水分,通过出水口,减压后,进入污泥收集器中加热污泥,提高污泥的流动性,然后进入超临界水制造器中,调整温度、压力至374.15℃、22.12MPa,达到超临界水状态,和氧化剂一块,按所需要比例混合,循环进入超临界水存储器中,存储、使用。
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