CN113087357A - 一种污泥低温干化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种污泥低温干化处理方法采用污泥运输、空气循环、工质循环的三大步骤，对污泥进行低温处理，该过程中能源利用率高、运行费用低而且节能环保。污泥经过调理改性预处理后，由上而下运输过程中分别经过两次破碎造粒，出料采用双螺旋工艺，实现仓储全密封和快速对外输送，同时采用上下区域气流组织，由下而上穿流强化对流换热、锁风和防尘功能。在空气循环过程中，采用毛绒型网孔带，强化污泥与干化气流之间的热质传递过程，提高去湿效率。在工质循环过程中，采用了双蒸发器耦合工艺，实现初始快速加热升温、连续运行过程平衡热泵蒸发器和冷凝器之间的能量匹配。

Description

一种污泥低温干化处理方法

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其指一种污泥低温干化处理方法。

背景技术

石油炼制过程中会产生大量含油固体废物，也称含油污泥，一般来源于污水处理过程和储罐清理过程。含油污泥组成非常复杂，其中一般包含大量的水、油和有机及无机固体不溶物。含油污泥中含有大量的病原菌、重金属，盐类，以及苯系物、酚类、多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解的有毒有害物质，且污泥具有产生量多、重质油成分高、处理难度大、再利用方式少的特点，所以含油污泥需要加以合理处理利用，否则不但会造成资源的浪费，提升企业成本，若直接与自然环境接触，会对土壤、水体和植被造成较大污染，引发污染事故。含油污泥处理目的主要以无害化、减量化为前提，尽可能的实现含油污泥的资源化开发，在保护环境的同时，实现资源的充分利用。

目前，含油污泥处理问题一直难以得到有效解决，通常采用露天堆放或填埋方式处理。近年来，随着国家环保法规标准要求的不断提高，环保执法力度不断加大，无论从环境保护还是从节约能源角度考虑，都亟待开发含油污泥的资源化利用技术。传统机械脱水方法只能将污泥的含水率降至80％左右。焚烧含水率过高的脱水污泥需要添加辅助燃料，致使处理成本增大。对含油污泥进行干化处理，可大幅度降低排污量，环境效益显著，达到含油污泥的资源化利用目的，处理后剩余的废料量可减少50％以上。

通常，含油污泥干化系统主要以蒸汽、热风炉或电加热为热源，采用开放排湿方式，去湿的同时带走大量的热量，能源利用率低，一般不高于40％，运行费用高；在较高温条件下进行脱湿，含油污泥中水分蒸发的同时有害物质也挥发出来，设备稳定性、安全性下降；采用蒸汽锅炉、热风炉或电加热棒等作为高温热源均有不安全隐患因素，对操作工要求高，日常维护工作量大；需建造独立的锅炉房和尾气除臭装置，占地面积大；大部分热源锅炉均为直接或间接燃煤方式，对环境污染较大；设备运行时，噪音污染较严重；常规含油污泥高温干化系统很难满足国家中远期碳达峰、碳中和的重大战略需求。

发明内容

本发明提供一种能源利用率高、运行费用低、节能环保的污泥低温干化处理方法。

本发明采用的技术方案为：一种污泥低温干化处理方法，包括：预处理模块、造粒模块、输送模块、通风模块、热泵模块、除湿模块、加热模块和出料模块；所述预处理模块连接所述造粒模块，所述造粒模块连接所述输送模块，所述输送模块连接所述通风模块、所述加热模块以及所述出料模块，所述通风模块连接所述除湿模块，所述除湿模块连接所述加热模块，所述热泵模块与所述除湿模块以及所述加热模块相互连接；其处理方法步骤如下：

S1，污泥输运：所述预处理模块对污泥进行预处理，经过预处理后的预处理污泥进入所述造粒模块；所述造粒模块由上而下将经过预处理的预处理污泥进行一次破碎造粒，完成一级小粒径成型，形成一级小粒径污泥；所述输送模块设有上部区域和下部区域；所述输送模块采用毛绒型网孔带将一级小粒径污泥进行所述上部区域运输并干化处理形成半成品污泥，半成品污泥被运输至所述下部区域入口进行二次破碎造粒，完成二级小粒径成型，形成二级小粒径污泥，在所述下部区域运输并进行二次干化处理形成成品污泥；成品污泥输运到出料模块，所述出料模块采用双螺旋工艺对成品污泥进行仓储出料；

S2，空气循环：所述加热模块设有一级加热器和二级加热器，所述输送模块内的空气由下而上经过所述一级加热器升温后，对所述输送模块中的所述下部区域的二级小粒径污泥进行区域加热及干化后，经过所述二级加热器升温对所述上部区域的一级小粒径污泥进行区域加热以及干化；所述通风模块对所述输送模块中所述上部区域出口形成的低温高湿气流进行集中除尘；所述除湿模块对所述通风模块进行回热除湿后再循环至所述加热模块的所述一级加热器中；

S3，工质循环：所述热泵模块设有冷凝器、节流阀、压缩机、蒸发器以及辅助蒸发器用于系统的初始升温和连续除湿，为所述除湿模块提供冷冻水，同时为所述加热模块提供热水。

进一步地，所述步骤S1中，污泥输运的具体方法为：

S11，所述调理模块设有调理仓对原料含油污泥进行多次添加环保改性剂，降低原料油污泥粘度，形成预处理污泥；所述造粒模块设有进料仓，所述调理模块还设有垂直输送装置把预处理污泥输送至所述进料仓；

S12，所述造粒模块设有多刀头螺旋破碎造粒装置对所述进料仓下落的预处理污泥进行多次破碎并挤压到末端孔板处，进行一次破碎造粒，完成一级小粒径成型，形成一级小粒径污泥；

S13，所述输送模块设有第一层网带、第二层网带实现由上至下的一级小粒径污泥输送并在所述上部区域干化处理形成半成品污泥后进入所述下部区域；经过二次破碎造粒后，形成二级小粒径污泥，所述输送模块设有第三层网带、第四层网带实现由上至下的二级小粒径污泥输送并在所述下部区域干化处理形成成品污泥后进入出料模块；

S14，所述出料模块设有出料仓对成品污泥密封存储，所述出料模块还设有双螺旋输送装置负责成品污泥的快速外运。

进一步地，所述步骤S2中，空气循环的具体方法为：

S21，所述加热模块在所述上部区域设有所述二级加热器加热所述上部区域除湿后的低温高湿气流，使其变为干热气流，对所述输送模块中的一级小粒径污泥进行上部区域加热及干化；在所述下部区域设有一级加热器对除湿后的低温高湿气流进行加热升温，同时对所述输送模块中的二级小粒径污泥进行下部区域加热干化；

S22，所述上部区域的所述干热气流自下而上分别穿流所述第二层网带、所述第一层网带，分别对该两层网带上的一级小粒径污泥进行去湿干化形成半成品污泥；所述下部区域的所述干热气流分别穿流所述第四层网带、所述第三层网带，分别对该两层网带上的二级小粒径污泥进行去湿干化形成成品污泥；

S23，所述通风模块在所述第一层网带上方设有回风通道；

S24，所述回风通道中的低温高湿气流输送至所述除湿模块，所述除湿模块设有双通道大温差热回收装置对回风通道中的低温高湿气流进行回热除湿，低温高湿气流变为低温干空气，重新进入到所述加热模块的一级加热器进行升温后变为干热气流，完成干化除湿空气循环。

进一步地，所述加热模块分别对所述输送模块中的一级小粒径污泥、二级小粒径污泥进行上部区域、下部区域加热以及干化：

S201，所述下部区域，所述通风模块设有第三层锁风机构、第四层锁风机构；所述第三层锁风机构、所述第四层锁风机构与所述第三层网带、第四层网带、所述一级加热器围合风道组织下部区域气流；下部区域气流自下而上分别穿流所述第四层网带、所述第三层网带，分别对该两层网带上的二级小粒径污泥进行去湿干化，下部区域气流变为温湿气流；

S211，所述上部区域与所述下部区域之间形成中间区域，所述通风模块设有第三层锁风机构、第二层锁风机构、中间隔板；所述第三层锁风机构、所述第二层锁风机构与所述第三层网带、所述二级加热器、所述中间隔板围合风道组织气流，对下部区域干化后的温湿气流进行二次加热；

S221，所述上部区域，所述通风模块设有还设有第一层锁风机构、滤网，所述第二层锁风机构、所述第一层锁风机构、所述滤网围合风道组织上部区域气流，上部区域气流自下而上分别穿流所述第二层网带、所述第一层网带，分别对该两层网带上的一级小粒径污泥进行去湿干化，上部区域气流变为低温高湿气流。

进一步地，在S22步骤中，所述通风模块在所述下部区域设有离心风机、可调风阀；所述干热气流通过所述离心风机、所述可调风阀自下而上分别穿流所述第四层网带、所述第三层网带，分别对该两层网带上的二级小粒径污泥进行去湿干化。

进一步地，在S23步骤中，所述通风模块在所述上部区域所述第一层网带上方设有滤网、回风通道以及轴流风机；所述上部区域的干热气流自下而上分别穿流所述第二层网带、所述第一层网带，分别对该两层网带上的一级小粒径污泥进行去湿干化；所述回风通道中的低温高湿气流通过所述滤网，收集低温高湿气流中的灰尘、微小颗粒，实现集中除尘。

进一步地，在S24步骤中，所述回风通道中的低温高湿气流输送至所述除湿模块，所述除湿模块设有双通道大温差热回收装置、表冷器对回风通道中的低温高湿气流进行回热除湿，低温高湿气流变为低温干空气，重新进入到所述加热模块的所述一级加热器升温后变为干热气流，再次通过所述离心风机、所述可调风阀后进入到所述下部区域，完成干化除湿空气循环。

进一步地，所述步骤S3中，工质循环的具体方法为：

所述步骤S3中，工质循环的具体方法为：

S31，所述除湿模块设有表冷器、冷冻水泵，所述热泵模块设有辅助蒸发器、蒸发器，所述表冷器中的冷冻循环水吸收空气中冷凝水的热量后温度升高，所述冷冻水泵进入所述辅助蒸发器，一次放热冷却成为中低温冷冻水；

S32，中低温冷冻水再进入所述蒸发器，二次放热冷却成为低温冷冻水，重新进入所述表冷器完成冷冻水循环；

S33，所述热泵模块设有工质、压缩机、冷凝器、节流阀，所述工质在所述蒸发器吸收所述表冷器冷冻循环水的热量，经过所述压缩机变为高温工质，进入所述冷凝器；

S34，所述加热模块设有加热水泵，所述一级加热器、所述二级加热器中的热水对干化气流释放热量后温度下降，通过所述加热水泵再次进入所述冷凝器，吸热升温成为高温热水，完成热水循环；

S35，所述热泵模块的高温工质在所述冷凝器释放出热量后，通过所述节流阀再次变为低温工质，完成热泵工质循环。

相较于现有技术，本发明一种污泥低温干化处理方法采用污泥运输、空气循环、工质循环的三大步骤，对污泥进行低温处理，该过程中能源利用率高、运行费用低而且节能环保。在污泥运输过程中，采用双螺旋工艺，实现仓储全密封和快速对外输送，同时采用二次分区气流组织，由下而上穿流强化对流换热、锁风和防尘功能。在空气循环过程中，采用毛绒型网孔带，强化含油污泥与干化气流之间的热质传递过程，提高去湿效率。在工质循环过程中，采用了双蒸发器耦合工艺，实现初始快速加热升温、连续运行过程平衡热泵蒸发器和冷凝器之间的能量匹配。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，

图1：本发明的一种污泥低温干化系统的结构框图；

图2：本发明的一种污泥低温干化系统的结构示意图；

图3：为图2的另一实施例的结构示意图；

图4：本发明的一种污泥低温干化系统的处理方法流程框图；

图5：本发明的一种污泥低温干化系统的处理方法与常规方法的空气状态变化对比焓湿图。

各部件名称及其标号

预处理模块100 辅助蒸发器5

造粒模块200 一级加热器6

输送模块300 二级加热器7

通风模块400 表冷器8

热泵模块500 双通道大温差热回收装置9

除湿模块600 加热水泵10

加热模块700 冷冻水泵11

出料模块800 离心风机12

冷凝器1 轴流风机13

压缩机2 第一层网带1401

蒸发器3 第二层网带1402

节流阀4 第三层网带1403

第四层网带1404

可调风阀15

滤网16

进料仓17

多刀头螺旋破碎造粒装置18

出料仓19

双螺旋输送装置20

第一层锁风机构2101

第二层锁风机构2102

第三层锁风机构2103

第四层锁风机构2104

冷凝水排水22

对辊破碎造粒装置23

调理仓24

毛绒亲水压滤机构241

料斗242

垂直输送装置25

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明的一种污泥低温干化系统包括预处理模块100、造粒模块200、输送模块300、通风模块400、热泵模块500、除湿模块600、加热模块700和出料模块800；所述预处理模块100连接所述造粒模块200，所述造粒模块200连接所述输送模块300，所述输送模块300连接所述通风模块400、所述加热模块700以及所述出料模块800，所述通风模块400连接所述除湿模块600，所述除湿模块600连接所述加热模块700，所述热泵模块500与所述除湿模块600以及所述加热模块700相互连接。

如图2至图3所示，所述预处理模块100包括：调理仓24、垂直输送装置25。所述造粒模块200包括：进料仓17、多刀头螺旋破碎造粒装置18、对辊破碎造粒装置23。所述输送模块300包括：第一层网带1401、第二层网带1402、第三层网带1403、第四层网带1404。所述通风模块400包括：离心风机12、可调风阀15、第四层锁风机构2104、第三层锁风机构2103、第二层锁风机构2102、第一层锁风机构2101、滤网16、轴流风机13。所述热泵模块500包括：冷凝器1、压缩机2、蒸发器3、节流阀4、辅助蒸发器5。所述除湿模块600包括：表冷器8、双通道大温差热回收装置9、冷冻水泵11、冷凝水排水22。所述加热模块700包括：一级加热器6、二级加热器7、加热水泵10。所述出料模块800包括：出料仓19、双螺旋输送装置20。

如图2至图3所示，所述预处理模块100用于对污泥进行预处理。一些实施例中，如图2所示，在处理含油污泥时，所述预处理模块100上设有依次设置的调理仓24、垂直输送装置25；原料含油污泥进入调理仓24，对原料含油污泥多次分批添加环保改性剂；在改性剂的作用下，对原料含油污泥进行多层次调理改性，原料含油污泥转变为预处理污泥，预处理污泥粘度明显下降；再通过垂直输送装置25，把预处理污泥输送至所述造粒模块200。另一些实施例中，如图3所示，在处理市政污泥时，所述预处理模块100上设有依次设置的毛绒亲水压滤机构241、料斗242、垂直输送装置25；原料污泥进入毛绒亲水压滤机构241，对原料污泥多级机械压滤脱水处理，在毛绒亲水压滤机构241的物理作用下，原料污泥含湿基水率及污泥粘度下降；毛绒亲水压滤机构241压滤后形成的预处理污泥，在重力作用下滑落到料斗242；再通过垂直输送装置25，把预处理污泥输送至所述造粒模块200。

如图2所示，所述造粒模块200位于所述预处理模块100的一侧，所述造粒模块200设有多刀头螺旋破碎造粒装置18以及对辊破碎造粒装置23对预处理污泥进行破碎、小粒径进料成型，形成造粒后污泥，实现均匀疏松布料。所述造粒模块200还设有进料仓17，预处理污泥设在所述进料仓17内，预处理污泥在重力作用下，掉落到多刀头螺旋破碎造粒装置18上。通过多刀头螺旋破碎造粒装置18，对预处理污泥进行多次破碎，被挤压到末端孔板处，完成一级小粒径成型，形成一级小粒径污泥，通过导槽均匀散落到所述多层毛绒型网孔带上；一级小粒径污泥连续通过所述多层毛绒型网孔带后通过所述多层锁风结构，干化去湿，掉落到所述对辊破碎造粒装置23；通过对辊破碎造粒装置23，对干化后的一级小粒径污泥进行挤压破碎，实现二次小粒径成型，形成二级小粒径污泥。

如图2所示，所述输送模块300位于所述造粒模块200的一侧，所述输送模块300设有多层毛绒型网孔带，一些实施例中，所述多层毛绒型网孔带位于所述辊破碎造粒装置下方，用于将造粒后污泥的由上而下逐层运输。强化污泥与干化气流之间的热质传递过程，提高去湿效率。

如图2所示，所述通风模块400设有多层锁风结构，所述多层锁风结构与所述多层毛绒型网孔带连通，用于循环气流。所述通风模块400用于循环气流的输送，采用上下区域气流组织，由下而上穿流强化对流换热、锁风和防尘功能。

如图2所示，所述输送模块300的所述多层毛绒型网孔带设有第一层网带1401、第二层网带1402、第三层网带1403、第四层网带1404，所述通风模块400的所述多层锁风结构设有第四层锁风机构2104、第三层锁风机构2103、第二层锁风机构2102、第一层锁风机构2101，实现四层输送。同时，所述通风模块400设有干化区域，所述干化区域隔断为上部干化分区和下部干化分区。一些实施例中，所述多刀头螺旋破碎造粒装置18成型的一级小粒径污泥通过导槽均匀散落到所述第一层网带1401上，进入到上部干化分区。通过传动轴一级小粒径污泥由上而下运输，到达所述第一层锁风机构2101，进入到所述第二层网带1402。一级小粒径污泥进入到所述第二层网带1402，通过传动轴向下运输到所述第二层锁风机构2102，进入到所述对辊造破碎粒装置，进行二次破碎造粒，形成二级小粒径污泥，掉落到所述第三层网带1403。二级小粒径污泥进入到所述第三层网带1403，进入到下部干化分区；通过传动轴向下运输到所述第三层锁风机构2103，掉落到所述第四层网带1404。二级小粒径污泥进入到所述第四层网带1404，通过传动轴向下运输到所述第四层锁风机构2104，掉落到所述出料仓19，密封存储。

如图2所示，所述通风模块400还设有离心风机12、可调风阀15、滤网16、轴流风机13、中间隔板、上部隔板，实现气流组织。采用所述二级加热器7、所述中间隔板、所述第二层锁风机构2102组合，把干化区域隔断为上部干化分区和下部干化分区。除湿后的干冷气流经过所述一级加热器6升温后变为干热气流，通过所述离心风机12、所述可调风阀15进入到下部干化区域，在压力差和封闭隔板作用下，作自下而上运动。穿流所述第四层网带1404，带走第四层污泥水分，进入到由所述第四层网带1404、所述第四层锁风机构2104、所述第三层网带1403、所述第三层锁风机构2103等组成的第四层矩形风道。

进一步，如图2所示，在压力差和锁风机构双重作用力下，干化气流向上运动，穿流所述第三层网带1403，带走第三层污泥水分，进入到由所述第三层网带1403、所述第三层锁风机构2103、所述二级加热器7、所述中间隔板、所述第二层锁风机构2102等组成的第三层矩形风道。

进一步，如图2所示，在压力差、多个锁风机构、中间隔板等三重作用力下，干化气流向上运动，穿流所述二级加热器7，被二次等湿升温，提高去湿能力，进入上部干化区域。在压力差和中间隔板双重作用下，干化气流向上运动，穿流所述第二层网带1402，带走第二层污泥水分，进入到由所述第二层网带1402、所述第二层锁风机构2102、所述第一层网带1401、所述第一层锁风机构2101等组成的第二层矩形风道。

进一步，如图2所示，在压力差和锁风机构双重作用力下，干化气流向上运动，穿流所述第一层网带1401，带走第一层污泥水分，进入到由所述第一层网带1401、所述第一层锁风机构2101、所述上部隔板、所述滤网16、所述多刀头螺旋破碎造粒装置18等组成的第一层矩形风道。

进一步，如图2所示，在压力差和封闭隔板作用下，干化气流向上运动，穿流所述滤网16，收集气流中的灰尘、微小颗粒，进入到回风通道。所述双通道大温差热回收装置9设有冷通道和热通道，低温高湿气流在所述轴流风机13作用下进入到所述双通道大温差热回收装置9的热通道，经过对冷通道放热后被预冷，进入所述表冷器8，空气中的水分经过降温到达露点后成为液体水冷凝释出，从所述冷凝水排水22排出，除湿后的气流变为低温干空气。所述表冷器88出口的低温干空气进入到所述双通道大温差热回收装置9的冷通道，经过对热通道吸热后被预热，重新进入到所述一级加热器6升温后变为干热气流，再次通过所述离心风机12、所述可调风阀15再次进入到下部干化区静压箱，完成干化除湿循环。

如图2所示，所述除湿模块600设有双通道大温差热回收装置9，用于对所述通风模块400中的循环气流进行冷凝除湿。所述除湿模块600用于对高湿气流的冷凝除湿，利用冷冻水，采用双通道大温差热回收降温除湿工艺，提高除湿效率。所述除湿模块600设有表冷器8、所述双通道大温差热回收装置9、冷冻水泵11、冷凝水排水22，实现回热除湿；所述输送模块300在工作过程形成低温高湿气流，低温高湿气流在所述通风模块400作用下进入到所述双通道大温差热回收装置9的热通道，再经过所述冷通道，所述低温高湿气流在所述冷通道中放热后被预冷，再进入所述表冷器8；所述低温高湿气流利用所述蒸发器3提供的冷冻循环水冷量，所述低温高湿气流中的水分经过降温到达露点后成为液体水被冷凝释出，所述低温高湿气流通过冷凝水排水22排出，除湿后的所述低温高湿气流变为低温干空气；所述冷冻循环水吸收所述液体水的热量后温度升高，通过冷冻水泵11再次进入所述蒸发器3放热冷却成为低温冷冻水，完成冷冻水除湿循环；所述表冷器8出口的低温干空气进入到所述冷通道，再经过所述热通道吸热后被预热，完成干化气流除湿循环。

如图2所示，所述加热模块700用于对冷凝除湿后的循环气流加热升温，所述加热模块700用于对循环气流加热升温，利用热水，采用两级分区加热工艺，为气流提供两级升温热源，提高干化气流的去湿能力。所述加热模块700设有一级加热器6、二级加热器7、加热水泵10，实现两级加热；除湿后的干冷气流经过所述一级加热器6，利用所述冷凝器1提供的循环热水加热，升温后变为干热气流，通过所述通风模块400进入到下部干化区域；同时，干化气流向上运动，穿流所述二级加热器7，利用所述冷凝器1提供的循环热水加热，经二次等湿升温，提高去湿能力，进入上部干化区域；完成干化气流两级加热；循环热水对干化气流释放热量后温度下降，通过所述加热水泵10再次进入热泵冷凝器1吸热升温成为高温热水，完成热水加热循环。

如图2所示，所述热泵模块500设有蒸发器3、辅助蒸发器5、冷凝器1用于系统的初始升温，所述蒸发器3为所述除湿模块600提供冷冻水，所述冷凝器1为所述加热模块700提供热水。采用双蒸发器3耦合工艺，实现初始快速加热升温、连续运行过程平衡热泵蒸发器3和冷凝器1之间的能量匹配。所述热泵模块500设有所述冷凝器1、压缩机2、所述蒸发器3、节流阀4、辅助蒸发器5,所述热泵模块500实现冷热联供，初始升温阶段，辅助蒸发器5切换为吸热模式，所述热泵模块500中的低温工质在所述蒸发器3和所述辅助蒸发器5中同时吸收外部环境及所述除湿模块600的回风气流中的热量，低温工质经过所述压缩机2变为高温工质进入所述冷凝器1，高温工质释放出热量到所述加热模块700内并加热所述加热模块700内的循环热水，高温工质通过所述节流阀4再次变为低温工质，完成快速制热循环。连续干化运行阶段，辅助蒸发器5切换为散热模式，所述除湿模块600的中的冷冻循环水首先进入辅助蒸发器5，一部分热量被外部环境带走，然后进入到蒸发器3，所述热泵模块500中的低温工质吸热后被降温，冷冻循环水再次进入所述除湿模块600中为所述除湿模块600提供除湿冷冻水；同时，所述热泵模块500中的低温工质吸收所述除湿冷冻水中一部分热量后，经过所述压缩机2变为高温工质进入所述冷凝器1，并释放出热量给所述加热模块700内的循环热水，使循环热水升温；最后所述热泵模块500中的高温工质通过所述节流阀4再次变为低温工质，完成连续运行过程中所述蒸发器3和所述冷凝器1之间的能量平衡。

如图2所示，所述出料模块800设有出料仓用于成品干污泥仓储和外输，采用双螺旋工艺，实现仓储全密封和快速对外输送。所述出料模块800还设有双螺旋输送装置20，实现仓储外运；干化处理完成的污泥进入到所述第四层网带1404，通过传动轴向下运输到所述第四层锁风机构2104，掉落到所述出料仓19，密封存储；采用所述双螺旋输送装置20，实现仓储全密封和快速对外输送。

如图4所示，本发明的一种污泥低温干化处理方法的处理步骤如下：

S1，污泥输运：所述预处理模块100对污泥进行预处理，经过预处理后的预处理污泥进入所述造粒模块200；所述造粒模块200由上而下将预处理污泥进行一次破碎造粒，完成一级小粒径成型，形成一级小粒径污泥；所述输送模块300采用毛绒型网孔带将一级小粒径污泥进行上部区域运输并干化处理形成半成品污泥，半成品污泥被运输至下部区域入口进行二次破碎造粒，在下部区域运输并进行二次干化处理形成成品污泥；成品污泥输运到出料模块800，所述出料模块800采用双螺旋工艺对干化处理完成的成品污泥进行仓储出料。

该步骤S1中，一些实施例中，所述预处理模块100用于含油污泥调理改性，采用多次分批添加环保改性剂，降低油污泥的粘度。另一些实施例中，所述预处理模块100用于污泥压滤脱水，采用毛绒亲水滤网，大幅降低污泥的含水率和粘度。所述的造粒模块200用于将预处理污泥造粒，采用两级破碎、小粒径进料成型工艺，实现均匀疏松布料。一些实施例中，所述的输送模块300用于物料的四层由上而下逐层运输，采用毛绒型网孔带，强化污泥与干化气流之间的热质传递过程，提高去湿效率。所述出料模块800用于干化处理完成的污泥的仓储和外输，采用双螺旋工艺，实现仓储全密封和快速对外输送。

S2，空气循环：所述加热模块700分别对所述输送模块300中的一、二级小粒径污泥进行上、下区域加热以及干化；所述通风模块400对输送模块300中的一级小粒径污泥进行集中除尘；所述除湿模块600对所述通风模块400进行回热除湿后再循环至所述加热模块700的一次加热器中。

该步骤S2中，所述通风模块400用于循环气流的输送，采用上下分区气流组织，由下而上穿流强化对流换热、锁风和防尘功能。所述加热模块700用于对循环气流加热升温，利用热水，采用两级分区加热工艺，为气流提供两级升温热源，提高干化气流的去湿能力。所述除湿模块600用于对高湿气流的冷凝除湿，利用冷冻水，采用双通道大温差热回收降温除湿工艺，提高除湿效率。

S3，工质循环：所述热泵模块500设有冷凝器1、节流阀4、压缩机2、蒸发器3以及辅助蒸发器5用于系统的初始升温和连续除湿，为所述除湿模块600提供冷冻水，同时为所述加热模块700提供热水。

该步骤S3中，所述热泵模块500用于系统的初始升温和连续除湿、为除湿模块600提供冷冻水、同时为加热模块700提供热水，采用双蒸发器3/5耦合工艺，实现初始快速加热升温、连续运行过程平衡蒸发器3和冷凝器1之间的能量匹配。

上述技术方案中，如图4所示，所述步骤S1中，污泥输运的具体方法为：

S11，所述调理模块的调理仓24对原料含油污泥多次分批添加环保改性剂，降低原理油污泥粘度，形成预处理污泥，通过垂直输送装置25把预处理污泥输送至进料仓17；或者所述调理模块的所述毛绒亲水压滤机构241对原料污泥多级机械压滤脱水处理同时降低污泥粘度，机械压滤后的污泥在重力作用下滑落到料斗242，通过垂直输送装置25把预处理污泥输送至进料仓17；

S12，所述造粒模块200的多刀头螺旋破碎造粒装置18对进料仓17下落的预处理污泥进行多次破碎并挤压到末端孔板处，完成一级小粒径成型，形成一级小粒径污泥，完成一级小粒径成型；

S13，所述输送模块300第一层网带1401、第二层网带1402负责上部区域的由上至下的一级小粒径污泥输送；

S121，所述造粒模块200设有对辊破碎造粒装置23通过对辊机构对上部区域干化后的一级小粒径污泥进行挤压破碎，实现二次小粒径破碎成型，形成二级小粒径污泥；

S131，所述输送模块300第三层网带1403、第四层网带1404负责下部区域的由上至下的二级小粒径污泥继续输送；

S14，所述出料模块800的出料仓19对干化处理完成后的成品污泥密封存储，所述出料模块800的双螺旋输送装置20负责成品污泥的快速外运。

上述技术方案中，如图4所示，所述步骤S2中，空气循环的具体方法为：

S21，所述加热模块700的一级加热器6加热除湿后的干冷气流，空气变为干热气流；

S22，通过所述通风模块400的离心风机12、可调风阀15进入到下部区域，自下而上分别穿流输送模块300的第四层网带1404、第三层网带1403，分别对该两层网带上的污泥进行去湿干化；

S211，所述通风模块400的第三层锁风机构2103、第二层锁风机构2102与第三层网带1403、二级加热器7、中间隔板等围合风道组织气流，对下部区域干化后的干热气流进行二次加热；

S221，所述通风模块400的第二层锁风机构2102、第一层锁风机构2101、滤网16等围合风道组织上部区域气流，自下而上分别穿流输送模块300的第二层网带1402、第一层网带1401，分别对该两层网带上的污泥进行去湿干化，上部区域气流变为低温高湿气流；

S23，回风通道中的低温高湿气流通过所述通风模块400的滤网16，收集低温高湿气流中的灰尘、微小颗粒，实现集中除尘；

S24，所述通风模块400的轴流风机13把回风通道中的低温高湿气流输送至除湿模块600，通过所述除湿模块600的双通道大温差热回收装置9、表冷器8对气流进行回热除湿，气流变为低温干空气，重新进入到一级加热器6升温后变为干热气流，再次通过离心风机12、可调风阀15再次进入到下部干化区域，完成干化除湿空气循环。

上述技术方案中，如图4所示，所述步骤S3中，工质循环的具体方法为：

S31，所述除湿模块600的表冷器8中的冷冻循环水吸收空气中冷凝水的热量后温度升高，通过所述除湿模块600的冷冻水泵11进入所述热泵模块500的辅助蒸发器5，一次放热冷却成为中低温冷冻水；

S32，中低温冷冻水再进入所述热泵模块500的蒸发器3，二次放热冷却成为低温冷冻水，重新进入表冷器8完成冷冻水循环；

S33，所述热泵模块500的工质在蒸发器3吸收表冷器8循环冷冻水的热量，经过压缩机2变为高温工质，进入冷凝器1；

S34，所述加热模块700的一级加热器6、二级加热器7中的热水对干化气流释放热量后温度下降，通过所述加热模块700的加热水泵10再次进入所述热泵模块500的冷凝器1，吸热升温成为高温热水，完成热水循环；

S35，所述热泵模块500的工质在冷凝器1释放出热量后，通过节流阀4再次变为低温工质，完成热泵工质循环。

本发明干化方法与常规方法的空气状态变化对比焓湿图，如图5所示，气流去湿能力比常规方法提高50.0％以上。

只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种污泥低温干化处理方法，其特征在于，包括：

预处理模块、造粒模块、输送模块、通风模块、热泵模块、除湿模块、加热模块和出料模块；所述预处理模块连接所述造粒模块，所述造粒模块连接所述输送模块，所述输送模块连接所述通风模块、所述加热模块以及所述出料模块，所述通风模块连接所述除湿模块，所述除湿模块连接所述加热模块，所述热泵模块与所述除湿模块以及所述加热模块相互连接；其处理方法步骤如下：

S1，污泥输运：所述预处理模块对污泥进行预处理，经过预处理后的预处理污泥进入所述造粒模块；所述造粒模块由上而下将经过预处理的预处理污泥进行一次破碎造粒，完成一级小粒径成型，形成一级小粒径污泥；所述输送模块设有上部区域和下部区域；所述输送模块采用毛绒型网孔带将一级小粒径污泥进行所述上部区域运输并干化处理形成半成品污泥，半成品污泥被运输至所述下部区域入口进行二次破碎造粒，完成二级小粒径成型，形成二级小粒径污泥，在所述下部区域运输并进行二次干化处理形成成品污泥；成品污泥输运到出料模块，所述出料模块采用双螺旋工艺对成品污泥进行仓储出料；

S2，空气循环：所述加热模块设有一级加热器和二级加热器，所述输送模块内的空气由下而上经过所述一级加热器升温后，对所述输送模块中的所述下部区域的二级小粒径污泥进行区域加热及干化后，经过所述二级加热器升温对所述上部区域的一级小粒径污泥进行区域加热以及干化；所述通风模块对所述输送模块中所述上部区域出口形成的低温高湿气流进行集中除尘；所述除湿模块对所述通风模块进行回热除湿后再循环至所述加热模块的所述一级加热器中；

S3，工质循环：所述热泵模块设有冷凝器、节流阀、压缩机、蒸发器以及辅助蒸发器用于系统的初始升温和连续除湿，为所述除湿模块提供冷冻水，同时为所述加热模块提供热水。

2.如权利要求1所述的一种污泥低温干化处理方法，其特征在于：

所述步骤S1中，污泥输运的具体方法为：

S11，所述调理模块设有调理仓对原料含油污泥进行多次添加环保改性剂，降低原料油污泥粘度，形成预处理污泥；所述造粒模块设有进料仓，所述调理模块还设有垂直输送装置把预处理污泥输送至所述进料仓；

S12，所述造粒模块设有多刀头螺旋破碎造粒装置对所述进料仓下落的预处理污泥进行多次破碎并挤压到末端孔板处，进行一次破碎造粒，完成一级小粒径成型，形成一级小粒径污泥；

S13，所述输送模块设有第一层网带、第二层网带实现由上至下的一级小粒径污泥输送并在所述上部区域干化处理形成半成品污泥后进入所述下部区域；经过二次破碎造粒后，形成二级小粒径污泥，所述输送模块设有第三层网带、第四层网带实现由上至下的二级小粒径污泥输送并在所述下部区域干化处理形成成品污泥后进入出料模块；

S14，所述出料模块设有出料仓对成品污泥密封存储，所述出料模块还设有双螺旋输送装置负责成品污泥的快速外运。

3.如权利要求2所述的一种污泥低温干化处理方法，其特征在于：

所述步骤S2中，空气循环的具体方法为：

S21，所述加热模块在所述上部区域设有所述二级加热器加热所述上部区域除湿后的低温高湿气流，使其变为干热气流，对所述输送模块中的一级小粒径污泥进行上部区域加热及干化；在所述下部区域设有一级加热器对除湿后的低温高湿气流进行加热升温，同时对所述输送模块中的二级小粒径污泥进行下部区域加热干化；

S22，所述上部区域的所述干热气流自下而上分别穿流所述第二层网带、所述第一层网带，分别对该两层网带上的一级小粒径污泥进行去湿干化形成半成品污泥；所述下部区域的所述干热气流分别穿流所述第四层网带、所述第三层网带，分别对该两层网带上的二级小粒径污泥进行去湿干化形成成品污泥；

S23，所述通风模块在所述第一层网带上方设有回风通道；

S24，所述回风通道中的低温高湿气流输送至所述除湿模块，所述除湿模块设有双通道大温差热回收装置对回风通道中的低温高湿气流进行回热除湿，低温高湿气流变为低温干空气，重新进入到所述加热模块的一级加热器进行升温后变为干热气流，完成干化除湿空气循环。

4.如权利要求3所述的一种污泥低温干化处理方法，其特征在于：

所述加热模块分别对所述输送模块中的一级小粒径污泥、二级小粒径污泥进行上部区域、下部区域加热以及干化：

S201，所述下部区域，所述通风模块设有第三层锁风机构、第四层锁风机构；所述第三层锁风机构、所述第四层锁风机构与所述第三层网带、第四层网带、所述一级加热器围合风道组织下部区域气流；下部区域气流自下而上分别穿流所述第四层网带、所述第三层网带，分别对该两层网带上的二级小粒径污泥进行去湿干化，下部区域气流变为温湿气流；

S211，所述上部区域与所述下部区域之间形成中间区域，所述通风模块设有第三层锁风机构、第二层锁风机构、中间隔板；所述第三层锁风机构、所述第二层锁风机构与所述第三层网带、所述二级加热器、所述中间隔板围合风道组织气流，对下部区域干化后的温湿气流进行二次加热；

S221，所述上部区域，所述通风模块设有还设有第一层锁风机构、滤网，所述第二层锁风机构、所述第一层锁风机构、所述滤网围合风道组织上部区域气流，上部区域气流自下而上分别穿流所述第二层网带、所述第一层网带，分别对该两层网带上的一级小粒径污泥进行去湿干化，上部区域气流变为低温高湿气流。

5.如权利要求4所述的一种污泥低温干化处理方法，其特征在于：

在S22步骤中，所述通风模块在所述下部区域设有离心风机、可调风阀；所述干热气流通过所述离心风机、所述可调风阀自下而上分别穿流所述第四层网带、所述第三层网带，分别对该两层网带上的二级小粒径污泥进行去湿干化。

6.如权利要求4-5所述的一种污泥低温干化处理方法，其特征在于：

在S23步骤中，所述通风模块在所述上部区域所述第一层网带上方设有滤网、回风通道以及轴流风机；所述上部区域的干热气流自下而上分别穿流所述第二层网带、所述第一层网带，分别对该两层网带上的一级小粒径污泥进行去湿干化；所述回风通道中的低温高湿气流通过所述滤网，收集低温高湿气流中的灰尘、微小颗粒，实现集中除尘。

7.如权利要求5-6所述的一种污泥低温干化处理方法，其特征在于：

在S24步骤中，所述回风通道中的低温高湿气流输送至所述除湿模块，所述除湿模块设有双通道大温差热回收装置、表冷器对回风通道中的低温高湿气流进行回热除湿，低温高湿气流变为低温干空气，重新进入到所述加热模块的所述一级加热器升温后变为干热气流，再次通过所述离心风机、所述可调风阀后进入到所述下部区域，完成干化除湿空气循环。

8.如权利要求4所述的一种污泥低温干化处理方法，其特征在于：

所述步骤S3中，工质循环的具体方法为：

S31，所述除湿模块设有表冷器、冷冻水泵，所述热泵模块设有辅助蒸发器、蒸发器，所述表冷器中的冷冻循环水吸收空气中冷凝水的热量后温度升高，所述冷冻水泵进入所述辅助蒸发器，一次放热冷却成为中低温冷冻水；

S32，中低温冷冻水再进入所述蒸发器，二次放热冷却成为低温冷冻水，重新进入所述表冷器完成冷冻水循环；

S33，所述热泵模块设有工质、压缩机、冷凝器、节流阀，所述工质在所述蒸发器吸收所述表冷器冷冻循环水的热量，经过所述压缩机变为高温工质，进入所述冷凝器；

S34，所述加热模块设有加热水泵，所述一级加热器、所述二级加热器中的热水对干化气流释放热量后温度下降，通过所述加热水泵再次进入所述冷凝器，吸热升温成为高温热水，完成热水循环；

S35，所述热泵模块的高温工质在所述冷凝器释放出热量后，通过所述节流阀再次变为低温工质，完成热泵工质循环。

Images