CN113636740A - 一种污泥微波破壁干化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种污泥微波破壁干化方法，在污泥进入压滤机之前，利用微波破壁设备对呈流体状的污泥进行微波破壁，将污泥细胞水转化为间隙水，本发明的污泥微波破壁干化方法，利用微波破壁设备在污泥呈流体状并输入压滤机之前，对污泥进行破壁处理，将污泥的细胞水转化为间隙水，可极大的提高后续压滤机机械除水的效率。

Description

一种污泥微波破壁干化方法

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，特别涉及一种污泥微波破壁干化方法。

背景技术

污泥处理是当下需要面临的环境问题之一，为了解决这一课题，近些年通过干化的方式配合焚烧和填埋是较为主流的污泥处理方式，而随着微波热解干化方式的研发和进步，利用微波热解污泥相较于传动单一的机械除水方式而言，可极大的提高除水效率，提高污泥处理效果，现有技术中，利用微波热解污泥工序一般设置在压滤机之后，也即是先利于成型机与压滤机的配合对污泥进行机械除水，再将污泥导入至微波热解设备中，利用微波辐照破坏污泥的细胞壁，将其细胞水溢出再配合微波辐照产生的高温将其蒸发，该方式相较于传统机械除水而言，由于去除了机械除水无法去除的细胞水，进而提高了污泥干化效果，但是，由于微波热解需要较高温度，同时需要污泥在辐照环境中具有足够的停留时间，导致能耗较大以及污泥处理整体工序的效率和效益较低，因此，本发明在现有技术基础上对其进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种污泥微波破壁干化方法，利用微波破壁设备在污泥呈流体状并输入压滤机之前，对污泥进行破壁处理，将污泥的细胞水转化为间隙水，可极大的提高后续压滤机机械除水的效率。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种污泥微波破壁干化方法，在污泥进入压滤机之前，利用微波破壁设备对呈流体状的污泥进行微波破壁，将污泥细胞水转化为间隙水。

采用该种方式，使得流体状的污泥在进入压滤机之前，其内部的细胞水转化为间隙水，使得在经过压滤机的机械除水时，极大的提高了压滤机的除水效率，同时，对污泥干化的后续除水工序减负，此外，该方式中，呈微波破壁设备的目的是用于对污泥破壁处理，污泥可较为快速的经过微波破壁设备，降低能耗，同时，污泥整体的温度变化较小，相较于现有技术中，将微波破壁设备设置在压滤机工序之后，利用微波热解干化污泥过程中，能耗较大，同时污泥输送速度慢而言，本方案明显降低能耗，将直接提高效率和效益。

优选地，在上述步骤中，利用微波破壁设备对污泥破壁之前，先将污泥泵送至混合料筒内，并向混合料筒内加入敏化剂，将污泥与敏化剂混合，利用敏化剂，提高污泥微波破壁的效率。

优选地，在上述步骤中，污泥被泵送经过微波破壁设备，泵送污泥在结合微波破壁设备的微波辐照原理，可更好的控制泵送的流量。

优选地，输送污泥经过微波破壁设备的泵可以为将污泥从浓缩池泵送至混合料筒内的流体泵也可以在混合料筒与所述微波破壁设备之间增设流体泵，以上作为流体泵的两种设置方式，可根据需要灵活使用，尤其是采用后者的方式时，可根据敏化剂与污泥混合的程度，调节该流体泵的泵送流量，以保障微波破壁处于较优的范围。

优选地，所述微波破壁设备包括流体管道和微波发生器，污泥被泵送经过流体管道时，被微波发生器产生的微波辐照，该方式中，将流体管道作为污泥泵送行程的一部分，更好的与泵送设备对接，极大的简化了整体工序的加工、装配成本，同时，流体管道整体结构十分简单，可为一体式管道也可为分体式拼接而成的管道，更加利于后续的维护和更换。

优选地，所述微波破壁设备还包括箱体，流体管道与微波发生器均设置在箱体内，所述流体管道在箱体上具有进料端和出料端，该方式中，将流体管道集成在箱体内，使得微波破壁设备整体可从污泥干化流水线上安装及拆卸都较为方便，同时，利用进料端与出料端的设置，方便与流水线的上下游对接。

优选地，所述流体管道在箱体内形成若干弯曲部，且微波发生器形成的微波辐照范围覆盖污泥在箱体内的整个行程，该种方式，可增加污泥在微波设备内的行程和时间，一方面提高污泥微波破壁的效果，另一方面，当行程和时间足够时，可降低微波发生器的工作功率，使得其保持在较低功率下平稳运行，有利于延伸其使用寿命。

优选地，所述流体管道在箱体内通过环绕形成饼状，该种设置方式，不仅可延长污泥在微波设备内被辐照的行程和时间，同时，流体管道的弯曲状态无堵点，有利于污泥的平稳输送。

优选地，所述微波发生器包括微波照射管，且所述微波照射管可拆卸的安装在箱体内。

本发明至少具备以下有益效果：

1、本发明的污泥微波破壁干化方法在污泥进入压滤机之前，先对流体状的污泥采用微波破壁设备进行辐照，对污泥破壁处理，使得污泥中的大量细胞水直接转化为间隙水，以便于后续被压滤机机械除水，极大的提高了压滤机机械除水的除水效率。

2、本发明的污泥微波破壁干化方法，通过采用上述的方案之后，由于污泥微波破壁设备只需对污泥进行辐照破壁即可，相较于现有技术中，采用大功率微波辐照破壁之后进行热解的方式而言，本申请破壁时的辐照所要求的的功率以及能耗均远小于现有技术，更加节能。

3、本发明的污泥微波破壁干化方法，现将污泥细胞水转化为可直接被压滤机机械去除的机械水，再利用压滤机除水，可实现污泥水分的大量去除，在后续工序中，可无需再使用微波热解污泥，简化了工序同时降低了成本和能耗，优点突出。

4、本发明的污泥微波破壁干化方法，由于污泥破壁相较于热解所需的辐照时间更短，因此，污泥可快速的通过微波破壁设备，相较于现有技术中，利用微波热解时，污泥需缓慢经过微波热解设备所耗较大时长而言，可极大的提高污泥在整个干化工序中所需停留的时间，以此，可加快对污泥干化处理的效率，缩短处理周期，提高效益。

5、本发明的污泥微波破壁干化方法，由于污泥在被微波破壁时呈流体状，其输送动力可直接采用现有的泵送方式，取材、维护以及更换均十分方便，且成本较低。

6、本发明的污泥微波破壁干化方法，相较于现有技术的微波热解方式而言，整体工序的设备变动较小，而效果突出，方便直接对现有微波热解干化污泥整个工序进行改进，以实现本发明的方案，使得其方案实施较为便捷，同时，其设备的维护也无需再额外增加新的专业技术人员，可极大的方便企业的实施和运行，值得推广。

7、本发明的污泥微波破壁干化方法中，流体管道的设置可通过增加污泥在微波破壁设备内的停留时间，进一步降低微波破壁设备的能耗，而该方式在现有技术中，对面条装的污泥块难以直接实施，因此，其具有现有技术所缺乏的为降低耗能进行改良的便捷性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明污泥微波破壁干化方法的流程示意图。

图2为本发明污泥微波破壁干化方法的微波破壁设备的示意图。

图3为本发明污泥微波破壁干化方法的流体管道的其中一实施例的示意图。

图4为本发明污泥微波破壁干化方法的流体管道的其中一实施例的示意图。

图5为本发明污泥微波破壁干化方法的流体管道中设有管接头的其中一实施例的示意图。

图6为本发明污泥微波破壁干化方法的流体管道中设有管接头的其中一实施例的示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

现有技术中，常规的污泥微波热解干化工序主要包括以下内容：流体状的污泥从浓缩池中被泵送至混合料筒2内与敏化剂混合，然后被直接送入成型机13中压制呈面条状，再被导入至压滤机14的滤带布上进行机械除水，在机械除水的过程中，压滤机14通常只能将污泥中的间隙水去除，而污泥中含有的大量细胞水无法被有效去除，因此，污泥在经过压滤机14的机械除水之后，还需要导入至微波热解设备中，被微波辐照，以此实现对污泥破壁处理，而在破壁之后，污泥中大量的细胞水转化为间隙水，为了去除该水分，通常要求微波热解设备具有较大功率，并依靠辐照产生较高温度，温度的高度有的可达到800℃-900℃之间，将水分蒸发为蒸汽，再将蒸汽排出，以此实现对细胞水的去除，而伴随着高温热解的过程，还会产生大量的废气甚至有污染的气体，需要进一步进行处理，该工序较为繁杂、耗能较高，同时，为了保障污泥被有效的热解，还要求污泥在微波热解设备中具有足够的停留时间，因此，针对上述现状，为了提高污泥处理的效率以及效益，降低企业的污泥处理成本以及污泥干化设备生产制造和维护成本，请参照图1至图6所示，本发明提供了一种污泥微波破壁干化方法，该方法旨在提高污泥干化工序中压滤机14的机械除水效率以及降低依靠微波热解污泥时的耗能及提高其效率，该方法主要是在污泥进入压滤机14之前，利用微波破壁设备1对呈流体状的污泥进行微波破壁，将污泥细胞水转化为间隙水，成为能被压滤机14的机械除水方式去除的部分，进而，极大的提高了流体状的污泥经过成型机13并被压滤机14机械除水的效率，需要说明的是，在现有技术中，流体状的污泥干化工序中，流体状的污泥经过成型机13之后直接进入压滤机14中被机械除水，此时，污泥中含有大量的细胞水未被处理，因此，现有技术中，常规处理方式是在压滤机14之后，再将污泥块导入至微波热解设备中，利用微波对污泥破壁，同时，利用微波形成的高温对污泥破壁后溢出的细胞水进行干燥处理，在该过程中，由于微波热解污泥需要的温度较高，导致微波热解设备耗能较高，同时，为了保障微波热解的效果，要确保污泥在微波热解设备中的停留时间，导致影响污泥整体的处理效益，同时，微波热解高温除了干化污泥之外，还会在微波热解污泥过程中形成废气，需进行单独处理，使得污泥干化整体工序较为复杂，且成本高，因此，将本方案与现有技术进行对比之后，不难发现，本申请的技术方案，通过在流体状的污泥经成型机13进入压滤机14之前，利用微波热解设备先对污泥进行处理，将其细胞水转化为间隙水，以便于被压滤机14机械除水，可省去后续微波热解所需的能耗，同时，无废气产生，极大的简化了污泥干化工序，具有更高的经济效益，效果突出，值得推广。

其中，在上述步骤中，利用微波破壁设备1对污泥破壁之前，先将污泥泵送至混合料筒2内，并向混合料筒2内加入敏化剂，将污泥与敏化剂混合，利用敏化剂，提高污泥微波破壁的效率，需要说明的是，针对不同类型的污泥，可灵活采用不同种类的敏化剂以及按照相应的比例使得污泥与敏化剂配合，以进一步提高污泥微波破壁的效率，此处为现有技术，在此不再赘述。

在上述步骤中，污泥被泵送经过微波破壁设备1，泵送污泥在结合微波破壁设备1的微波辐照原理，可更好的控制泵送的流量，该方式中调节泵送流量，并利用泵送流量可调节的功能，结合微波破壁设备1的实际功率以及被处理污泥状态，可将微波破壁功能调节至较为合适以及最优工作状态，以达到能耗合理利用的效果，此处，泵送流量的控制可直接通过控制泵送设备的功率以及泵送管道的开度大小实现，该技术为现有技术，在此不再赘述。

输送污泥经过微波破壁设备1的泵可以为将污泥从浓缩池泵送至混合料筒2内的流体泵3也可以在混合料筒2与微波破壁设备1之间增设流体泵3，以上作为流体泵3的两种设置方式，可根据需要灵活使用，尤其是采用后者的方式时，可根据敏化剂与污泥混合的程度，调节该流体泵3的泵送流量，以保障微波破壁处于较优的范围，上述方式中，在混合料筒2的上下游均设置流体泵3，上游的流体泵3用于将浓缩池中的污泥导入至混合料筒2内与敏化剂混合，而下游的流体泵3用于将混合料筒2内的与敏化剂混合后的污泥导入至微波破壁设备1中，两个流体泵3可单独工作，同时结合污泥与敏化剂的混合效率，在污泥导入混合料筒2以及污泥导出混合料筒2的工作状态下，进行一定的匹配，使得污泥干化工序的流程更加灵活，同时，前后不干扰，可最佳状态满足污泥微波破壁的有效进行。

微波破壁设备1包括流体管道4和微波发生器5，污泥被泵送经过流体管道4时，被微波发生器5产生的微波辐照，该方式中，将流体管道4作为污泥泵送行程的一部分，更好的与泵送设备对接，极大的简化了整体工序的加工、装配成本，同时，流体管道4整体结构十分简单，可为一体式管道也可为分体式拼接而成的管道，更加利于后续的维护和跟换。

微波破壁设备1还包括箱体6，流体管道4与微波发生器5均设置在箱体6内，流体管道4在箱体6上具有进料端和出料端，该方式中，将流体管道4集成在箱体6内，使得微波破壁设备1整体可从污泥干化流水线上安装及拆卸都较为方便，同时，利用进料端与出料端的设置，方便与流水线的上下游对接。

流体管道4在箱体6内形成若干弯曲部7，且微波发生器5形成的微波辐照范围覆盖污泥在箱体6内的整个行程，该种方式，可增加污泥在微波设备内的行程和时间，一方面提高污泥微波破壁的效果，另一方面，当行程和时间足够时，可降低微波发生器5的工作功率，使得其保持在较低功率下平稳运行，有利于延伸其使用寿命，在其中一方式中，流体管道4可在箱体6内设置成呈蛇形分布的状态，且蛇形部分呈立式分布并在箱体6内设置一组或多组，同时，在流体管道4位于下方的弯曲部7上设置有防堵清淤机构8，该防堵清淤机构8包设置在位于流体管上位于下方弯曲部7的管口81，以及一端连通管口81另一端垂直向下延伸的清淤管82，清淤管82与流体管道4的弯曲部7连通，其中，清淤管82与弯曲部7之间设有阀门组件83，阀门组件83为电磁阀，其阀杆84上连接的阀板85形成弯曲部7的一部分，并与管口81无缝接触，保持流通管道在弯曲部7上的平整度，且，清淤管82呈锥台状，使得阀板85在清淤管82内下降时，阀板85与清淤管82内壁之间形成的清淤通道逐渐变大，提高清淤效率，具体的，在清淤管82内设置一容置腔，将阀门组件83的通电线圈87设置在容置腔内，阀门组件83的铁杆固定在阀杆84的一端，并在容置腔内设置密封结构，对通电线圈87密封，防止触水导电，此外，在阀板85与容置腔的顶端腔口之间设置一呈阶梯式圆台状可折叠的防水套86，防水套86的顶端与阀板85下表面固定，其底端套设在容置腔的顶端腔口外，用于将多个清淤管82的出口共同连接在一清淤槽9内，该清淤槽9通过回流管10连通浓缩池。

流体管道4在箱体6内通过环绕形成饼状，该种设置方式，不仅可延长污泥在微波设备内被辐照的行程和时间，同时，流体管道4的弯曲状态无堵点，有利于污泥的平稳输送，同时，在流体管道4的外侧环形部的尾端或者内侧环形部的首端均设置一垂直于流体管道4环绕所在平面的管接头11，该管接头11可用于连接相邻两个呈饼状的流体管道4，以此，增加污泥在微波破壁设备1内的时间以及微波破壁设备1中流体管道4对污泥的容量，同时，为了更加便于灵活使用，管接头11内设置阀门，将不用的管接头11密封，以保障流体管道4的正常工作；

当然，为了进一步提高流体管道4的灵活性和功能性，在呈饼状的流体管道4的管道出口也设置管接头11，并在出料端上设置一段转接管12，转接管12用于连接管道出口的管接头11，需要说明的是，该转接管12为软管，无论是箱体6内的流通管道的数量为多少，均可有效的与管道出口的管接头11连接；

同时，作为上述方案的进一步优化，将流体管道4尾端的管接头11以及管道出口的管接头11合并成一个双通管接头11，其内部设有单向阀，双通管接头11的其中一个管口81用于与相邻的流通管道连接，另一个管口81可用于连接转接管12，对于相连接的两个流通管道，其管接头11的一个管口81呈闲置状态，可通过单向阀控制其保持关闭状态。

微波发生器5包括微波照射管，且微波照射管可拆卸的安装在箱体6内，具体的，微波照射管可设置在箱体6的顶部内壁或侧面内壁上，在此不做限定。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于，在污泥进入压滤机之前，利用微波破壁设备对呈流体状的污泥进行微波破壁，将污泥细胞水转化为间隙水。

2.根据权利要求1所述的一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于，在上述步骤中，利用微波破壁设备对污泥破壁之前，先将污泥泵送至混合料筒内，并向混合料筒内加入敏化剂，将污泥与敏化剂混合。

3.根据权利要求1所述的一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于，在上述步骤中，污泥被泵送经过微波破壁设备。

4.根据权利要求3所述的一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于，输送污泥经过微波破壁设备的泵可以为将污泥从浓缩池泵送至混合料筒内的流体泵也可以在混合料筒与所述微波破壁设备之间增设流体泵。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于：所述微波破壁设备包括流体管道和微波发生器，污泥被泵送经过流体管道时，被微波发生器产生的微波辐照。

6.根据权利要求5所述的一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于，所述微波破壁设备还包括箱体，流体管道与微波发生器均设置在箱体内，所述流体管道在箱体上具有进料端和出料端。

7.根据权利要求5所述的一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于，所述流体管道在箱体内形成若干弯曲部，且微波发生器形成的微波辐照范围覆盖污泥在箱体内的整个行程。

8.根据权利要求5所述的一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于，所述流体管道在箱体内通过环绕形成饼状。

9.根据权利要求4所述的一种污泥微波破壁干化方法，其特征在于，所述微波发生器包括微波照射管，且所述微波照射管可拆卸的安装在箱体内。

Images