CN113292221A - 一种污泥干化的方法和设备 - Google Patents

Abstract

污水的沉淀污泥是属于浓缩的污染物，其危害程度大，特别是一些工业废水和医疗中处理后产生的污泥。这些毒性大，难处理的污泥一般要求使用煅烧脱毒处理，当前的污泥干化技术能耗高，很多干化方法都有自身局限性。由于污泥的粘性和形状等因素很难使用天然气实现对污泥的脱水，而目前在污泥脱水干化应用比较多的是微波脱水，但是像这种电加热方法能耗高，污泥处理一般的量都非常大，因此对加热设备要求高，因此在能耗和设备成本上都非常高，使得环保压力非常大。本发明方法和设备是用于在经过压滤机压滤后的污泥的，设备结合脱水干化和煅烧流程，能实现余热利用。本发明方法不仅可以使用天然气作为热源也可以使用电能，燃煤等能源来对干化管道进行加热，方式灵活，具有良好的市场应用价值。

Description

一种污泥干化的方法和设备

技术领域

本发明是涉及一种污泥干化的方法和设备。是一种用于经过污泥压滤机压滤后的污泥再进行加热干化脱水的方法。是一种既能使用天然气或者煤炭又能使用电力来干化污泥的方法和设备，一种污泥干化和煅烧结合的设备，又能利用污泥煅烧后的余热来干化污泥的设备。

背景技术

污水处理最后的沉淀污泥是属于浓缩的污染物，一些工业污水处理的沉淀污泥含有大量重金属或者化学药剂，又或者抗生素，细菌，病毒等。许多污泥要求经过煅烧处理来实现最终的无害化，特别是一些含重金属污泥。当前的污泥干化技术能耗高，虽然当前污泥干化脱水有多种手段，但很多干化方法都有自身局限性，这是由于污泥的粘性和形状等因素造成的，而目前在污泥脱水干化应用比较多的是微波脱水，但是像这种电加热方法能耗都非常高，而污泥处理一般的量都非常大，因此对加热设备要求也非常高，使得环保压力非常大。

发明内容

本发明提供了一种既能使用天然气或煤炭又能使用电力加热来干化污泥的方法和设备，本发明方法通过在管道外部挤出污泥，让污泥在管道外部形成管状泥柱，再通过对管道进行加热来对污泥进行脱水干化。该方法和设备能有效利用燃烧废气来对污泥进行加热干化，还能对煅烧后的污泥余温进行有效利用来加热干化含水污泥。

本发明方法和设备通过以下附图进行详细说明。

附图说明

附图1是设备外部俯视图。

附图2是设备外部仰视图。

附图3是设备外部前视图。

附图4是设备外部后视图。

附图5是设备外部左视图。

附图6是设备外部右视图。其附图6-1是烟囱干化管道，附图6-2是热利用干化管道，附图6-3是煅烧炉箱体。烟囱干化管道和热利用干化管道都是用于将含水污泥加热脱水，都是污泥干化管道。干化管道是金属管道，且管道的外部表面都涂刷有疏水不沾涂层。煅烧炉箱体是用于将干化后的污泥进行煅烧处理。

附图7是螺旋推进组件平视图。其附图7-1是电机马达，附图7-2是固定块，附图7-3是螺旋推进器，附图7-4是轴承。电机马达为螺旋推进器提供旋转动力，固定块是将电机马达进行固定，轴承用于固定螺旋推进器，螺旋推进器用于推动污泥的运行。

附图8是碾压组件平视图。其附图8-1是轴承，附图8-2是挤压轮，附图8-3是传动杆，附图8-4是挤压轮，附图8-5是轴承，附图8-6是固定块，附图8-7是电机马达。其中轴承用于固定传动杆，挤压轮用于碾碎干化后的管状污泥，固定块用于固定电机马达，电机马达用于为传动杆提供动力。

附图9是挤压轮。附图9-1是挤压轮上的凸起。挤压轮用于将干化后的管状泥块碾碎。

附图10是设备的异形组件右前侧视图。其附图10-1是折角异形中空管，附图10-2是进料口，附图10-3是纵切半管，附图10-4是出料口，附图10-5是纵切半管，附图10-6是进料口。

附图11是设备的异形组件右后侧视图。其附图11-1是异形组件上的小圆孔。该孔用于螺旋推进器的杆头从此处穿过并通过轴承进行固定。

附图12是电磁加热组件。其附图12-1是固定板，附图12-2是电磁线圈。其中电磁线圈用于给干化管道加热，固定板用于固定电磁线圈。

附图13是污泥仓斗底部侧视图。附图13-1是仓斗出料口。该仓斗用于装载湿污泥。

附图14是天然气燃烧系统侧视图。其作用是为煅烧炉管加热，其产生废气并为烟囱干化管道提供热量。

附图15 是设备内部的折角板前侧视图。其附图15-1是折角圆孔，附图15-2是折角圆孔。折角板其作用是让处于折角板顶部的被压碎的干化污泥碎块可以滑落到两侧底部。

附图16是煅烧炉管和热利用干化管道和污泥挤出套管和污泥仓斗的组合件平视图。其附图16-1是电机马达，附图16-2是煅烧炉管，附图16-3是电机马达，附图16-4是热利用干化管道，附图16-5是电机马达，附图16-6是污泥挤出套管，附图16-7是污泥仓斗。其中电机马达用于为各管道内的螺旋推进器提供动力，煅烧炉管用于为干化后的污泥进行煅烧，热利用干化管道用于利用经过高温煅烧后的污泥余热来为管道外部的湿污泥进行加热脱水干化，污泥挤出套管用于将湿污泥在热利用干化管道外部实现管状挤出，污泥仓斗用于装载湿污泥。污泥挤出套管套在热利用干化管道顶部外面并且在连接底部形成环状缝隙。

附图17是煅烧炉管和热利用干化管道和污泥挤出套管和污泥仓斗的组合件纵切面平视图。其附图17-1是螺旋推进器，附图17-2是螺旋推进器，附图17-3是螺旋推进器。其中各个螺旋推进器各不干涉，煅烧炉管和热利用干化管道连接并内部连通。

附图18是烟囱干化管道和污泥挤出套管和污泥仓斗的组合件平视图。其附图18-1是污泥仓斗。附图18-2是污泥挤出套管。附图18-3是电机马达，附图18-4是烟囱干化管道。其中污泥仓斗用于装载湿污泥，污泥挤出套管用于将湿污泥在烟囱干化管道外部实现管状均匀挤出，电机马达用于为污泥挤出套管内的螺旋推进器提供动力，烟囱干化管道用于利用管道内的热废气来将管道外部的湿污泥进行加热脱水干化，烟囱干化管道头部为小孔尖头。污泥挤出套管套在烟囱干化管道顶部外面并且在底部中间形成环状缝隙。

根据上述附图16-6和附图18-2所述污泥挤出套管，其作用都用于将湿污泥在烟囱干化管道外部实现管状均匀挤出，都是污泥挤出套管。

附图19是烟囱干化管道和污泥挤出套管和污泥仓斗的组合件纵切面平视图。其附图19-1是螺旋推进器，附图19-2是烟囱干化管道。其中螺旋推进器是用于推动污泥运行。烟囱干化管道用于利用燃烧废气来对管道进行加热来对管道外部的管状泥柱进行加热干化，该烟囱干化管道头部管小有利于废气的热利用。

附图20污泥挤出套管的俯视图，是上述附图16-6所述污泥挤出套管。其附图20-1是污泥进料口，污泥仓斗出料口和该污泥进料口连接。附图20-2是套管孔，热利用干化管道头部从该孔穿过并固定。

附图21污泥挤出套管的俯视图，是上述附图18-2所述污泥挤出套管。其附图21-1是污泥进料口，污泥仓斗出料口和该污泥进料口连接。附图21-2是套管孔，烟囱干化管道头部处从该孔穿过并固定。

附图22是热利用干化管道和附图16-6所述污泥挤出套管拼接处的纵切面的局部平视图。其附图22-1是热利用干化管道和污泥挤出套管之间的环形缝隙，其作用是用于污泥挤出套管内部的污泥从该缝隙处被挤出。

附图23是烟囱干化管道和附图18-2所述污泥挤出套管拼接处的纵切面的局部平视图。其附图23-1是烟囱干化管道和污泥挤出套管之间的环形缝隙，其作用是用于污泥挤出套管内部的污泥从该缝隙处被挤出。

附图24是由上述附图7所述螺旋推进组件和附图10所述异形组件和附图16所述组合件组成的侧视图。是将附图16所述组合件的煅烧炉管和附图10所述异形组件的附图10-4出料口连接，并使得煅烧炉管内的螺旋推进器部分置于异形组件内。螺旋推进组件安装在异形组件上的纵切半管内。

附图25是煅烧炉箱体去除前挡板和右挡板后内置折角板和异形组件的前右侧视图。其附图25-1是折角异形中空管，附图25-2是煅烧炉箱体底孔，附图25-3是纵切半管，附图25-4是纵切半管，附图25-5是折角板。其异形组件上的纵切半管和折角板两边底部连接。

附图26是折角板和污泥干化管道系统组合的底部侧视图。其附图26-1是烟囱干化管道，附图26-2是热利用干化管道，附图26-3是煅烧炉排气孔。其烟囱干化管道底部管口和折角板上的折角圆孔连接并连通形成所述附图26-3是煅烧炉排气孔，使得煅烧炉内燃烧的高温废气进入到烟囱干化管道并从顶部排出。其热利用干化管道从折角板上的折角圆孔穿过并固定。

附图27是设备去除煅烧炉箱体和折角板和天然气加热系统后内部结构组合侧视图。附图27-1是电机马达，附图27-2是电机马达，附图27-3是电机马达，附图27-4是电机马达，附图27-5是电机马达，附图27-6是电机马达，附图27-7是电机马达，附图27-8是电机马达，附图27-9是污泥仓斗，附图27-10是污泥仓斗，附图27-11是污泥挤出套管，附图27-12是污泥挤出套管，附图27-13是烟囱干化管道，附图27-14是热利用干化管道，附图27-15是电磁线圈，附图27-16是电磁线圈，附图27-17是固定板，附图27-18是固定板，附图27-19是挤压轮，附图27-20是挤压轮，附图27-21是挤压轮，附图27-22是挤压轮，附图27-23是设备的异形组件，附图27-24是螺旋推进器，附图27-25是螺旋推进器，附图27-26是煅烧炉管。其中两组碾压组件分别置于干化管道两侧使得各挤压轮紧靠干化管道并留有一点间隙。电磁加热组件套在干化管道外并置于碾压组件位置上方。

附图28是煅烧炉箱体左后侧视图。附图28-1是轴承固定孔，附图28-2是轴承固定孔，附图28-3是箱体小孔，附图28-4是轴承固定孔，附图28-5是轴承固定孔。 附图28-6是轴承固定孔，附图28-7是轴承固定孔。

附图29 是煅烧炉箱体右前侧视图。附图29-1是煅烧炉箱体进气孔，附图29-2是轴承固定孔。其煅烧炉箱体进气孔是用于为煅烧炉箱内部进气。附图29-2是轴承固定孔是用于煅烧炉管内的螺旋推进器的杆头从此处穿过并通过轴承进行固定。

附图30是设备整体去掉煅烧炉箱体的四面挡板后的左前侧视图。其附图30-3是天然气加热系统。其通过燃烧天然气为煅烧炉管加热。碾压组件设置在折角板上方。

附图31是设备整体去掉煅烧炉箱体的四面挡板后的右后侧视图。

根据上述附图所示，附图28-1、附图28-2所述轴承固定孔分别和纵切半管内的螺旋推进组件上的轴承连接固定，并使得螺旋推进器可自由转动，其螺旋推进组件上的固定块和箱体挡板固定。附图28-4、附图28-5、附图28-6、附图28-7所述轴承固定孔和干化管道两侧的碾压组件上的轴承连接固定，并且使得碾压组件可自由转动，其碾压组件上的固定块和箱体挡板固定。附图27-17、附图27-18所述固定板则和煅烧炉箱体固定，使得电磁线圈固定不动。附图30-1所述天然气加热系统的管道从附图28-3所述箱体小孔穿过。热利用干化管道内的螺旋推进器的杆头从附图25-2煅烧炉箱体底孔穿过并通过轴承进行固定，并使得螺旋推进器可自由转动，其螺旋推进组件上的固定块和箱体底板固定。附图29-2轴承固定孔是用于煅烧炉管内的螺旋推进器的杆头从此处穿过并通过轴承进行固定，使得螺旋推进器可自由转动，其螺旋推进组件上的固定块和箱体底板固定。

设备运行方式；设备运行前应当给设备各电机提供电源，天然气加热系统则需外接天然气气源，热利用干化管道顶端管口为排料口需要外接污泥集料箱。烟囱干化管道顶端根据需要可外接管道实现废气高空排放。

设备初始运行时先将天然气加热系统点火让烟囱干化管道升温再将各电机马达开启，但是附图16-5所述电机马达暂时不开启，需等到热利用干化管道温度提升到一定程度后再开启。等烟囱干化管道被废气加热升温后，附图27-10污泥仓斗内的湿污泥进入到附图27-11污泥挤出套管内，污泥挤出套管内的螺旋推进器将污泥挤压推送使污泥从干化管道和污泥挤出套管之间的环形缝隙中被挤出，被挤出的污泥在干化管道外形成管状泥柱缓慢下降。管转泥柱缓慢下降的过程被管道加热脱水干化，污泥穿过电磁线圈并落在两组碾压组件的挤压轮中间，电磁线圈给干化管道加热作为热能补充。两组碾压组件相向转动将干化的管状泥柱缓慢向下挤压碾碎。碾碎的泥块沿折角板滑落到底部两侧的纵切半管内，纵切半管内的螺旋推进器将碎泥块从折角异形中空管的进料口处推送进入，煅烧炉管内的螺旋推进器将折角异形中空管内的碎泥块推送进入煅烧炉管内进行煅烧，煅烧后的泥块再推送进入热利用干化管道内。热利用干化管道内的螺旋推进器再将碎泥块向上推送直至顶部管口排出。煅烧后的高温污泥在热利用干化管道内运行来对管道进行加热，实现余热利用。当热利用干化管道升温后，再将附图16-5所述电机马达开启，使得附图27-9污泥仓斗内的湿污泥进入到附图27-12污泥挤出套管内，污泥挤出套管内的螺旋推进器将污泥挤压推送使污泥从干化管道和污泥挤出套管之间的环形缝隙中被挤出，被挤出的污泥在干化管道外形成管状泥柱缓慢下降，以此重复着上述烟囱干化管道的污泥干化运行路径。

本发明方法通过在管道外部挤出污泥，让污泥在管道外部形成管状泥柱，再通过对管道进行加热来对污泥进行脱水干化。上述天然气加热方式还可以使用燃煤加热代替，同时也可以通过增加电磁线圈来实现电加热来干化污泥，加热手段非常灵活。因为采用管道加热的方式，使得本设备能对煅烧后的高温污泥余热能得到有效利用，让污泥干化煅烧更加节能。

Claims (8)

1.本发明方法是涉及一种通过在管道外部挤出污泥，让污泥在管道外部形成管状泥柱，再通过对管道进行加热来对污泥进行脱水干化的方法。

2.通过电磁线圈对金属管道加热来让管道外部的污泥受热脱水干化。

3.通过在管道外部涂刷不沾涂层来让管道外的粘性管状泥柱平顺下落。

4.通过烟囱干化方式实现燃烧废气对干化管道进行加热来干化污泥。

5.通过对煅烧后的高温污泥在干化管道内部运行来对干化管道的加热来干化污泥以实现余热利用。

6.根据权利要求1所述方法，其特征是一种通过在管道外部挤出污泥，让污泥在管道外部形成管状泥柱，再通过对管道进行加热来对污泥进行脱水干化的方法。

7.根据权利要求3所述不沾涂层，其特征是一种喷涂在干化管道外部的疏水不沾涂层。

8.根据权利要求4所述烟囱干化方式，其特征是一种利用干化管道作为排废气的烟囱来实现废气对干化管道的加热。

Images