CN113651516A - 一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，包括以下步骤：工业原污泥从储存的污泥桶中输出，进行过滤，然后传送至进料口内，然后通过推送装置来传输污泥；在传输装置内部设有载热介质循环通道，通过加入载热介质对污泥进行干燥脱水；在推送装置表面设有排气口，通过排气口来降低推送装置在运行过程中产生的压力，然后将排出的气体进行冷却冷凝处理；在污泥脱水干燥完成后通过焚烧炉来进行焚烧，焚烧完成后进行收集；通过在推送装置内加入载热介质进行热循环，使污泥脱水干燥的效果更佳；通过冷凝系统可以将排出的气体进行处理收集以及进行无害化处理；通过采用热交换的方式来收集热量供于其他步骤，形成循环利用，使能源利用最大化。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，具体是一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法。
背景技术
工业污泥是污泥的一种，是指在工业废水处理过程中产生的沉淀物质。工业污泥分为一般工业污泥和危险废物污泥。工业污泥虽然主要为无机物污泥，但其中可能含有一定量的病原性微生物、细菌、重金属离子和有机溶剂类持久性有毒有害物质，具有较大的危害性，因此，必须对工业污泥进行妥善处理、处置，在工业发达地区，工业污泥的妥善处理、处置已成为环境保护的一个重大问题。当前，根据工业污泥的性质，工业污泥对应的处理工艺方法主要有：浓缩、淘洗、压滤、真空过滤、干化、填埋、焚烧及干燥等。
污泥干化是通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程，一般指采用污泥干化床等自蒸发设施或采用蒸汽、烟气、热油等热源的干化设施。当前，为了降低干燥能耗，几乎都是采用先脱水（如机械脱水、正负压差压滤等），然后再干燥，干燥方法主要有蒸气高温干化，热泵节能干燥，并在干燥过程对污泥中的挥发分进行冷凝，从而减少废气（VOC）排放。这种工艺方法与设备往往是分立的，原污泥的输运到干燥往往是开式的、间断的，易于造成二次污染，而且处理效率偏低，其处理能耗与经济成本也较高。基于此，本发明提出一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，可以有效解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，包括以下步骤：
S1、输送工业原污泥：将工业原污泥从储存的污泥桶中输出，进行过滤，然后传送至进料口内；
S2、推送装置输送污泥：利用推送装置的双螺杆啮合来传输工业污泥，在污泥传输的过程中，螺杆自身的啮合与污泥会产生摩擦，通过摩擦产生的热量来使污泥干燥脱水；
S3、通过载热介质循环供热对污泥进行脱水：在推送装置内部设有载热介质循环通道，通过在循环通道内加入载热介质来对推送装置进行循环加热，使污泥在传输过程中的干燥脱水更加彻底；
S4、排气降压：在推送装置表面设有排气口，通过排气来降低推送装置在运行过程中产生的压力；所述排气口所排出的气体包括水蒸气、VOC气体以及不凝性气体；
S5、冷却冷凝：通过冷凝系统来将步骤S4中所排出的气体进行冷却冷凝及无害化处理；
S6、焚烧脱水干燥后的污泥：将步骤S3所干燥脱水完成的工业污泥通过焚烧炉来进行燃烧；
S7、污泥收集：在污泥焚烧的过程中，将所产生的气体进行静电除尘，然后排出；当污泥焚烧完毕之后进行收集即可。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤S5的冷凝系统包括正压冷却冷凝系统，且正压冷却冷凝系统由排气收集管、冷却水水管、冷凝器、冷凝水收集管以及冷凝水收集池组成。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤S5的冷凝系统还包括负压冷冻冷凝系统，且负压冷冻冷凝系统由易挥发份集气罐、易挥发份冷凝器、真空泵、排空口、双级压缩制冷机以及液态挥发份收集罐组成。
作为本发明的进一步优选方案，所述冷凝系统的正压冷却冷凝系统用于将排气口所排出水蒸气进行连续冷却冷凝变成冷凝水，然后进行收集；所述冷凝系统的负压冷冻冷凝系统用于将排气口所排出的VOC气体进行冷冻降温而冷凝成液体。
作为本发明的进一步优选方案，所述冷凝系统处理气体的步骤如下：
S5.1、收集气体：通过排气收集管来将推送装置排出来的气体进行收集，并且输往冷凝器中；
S5.2、加入冷却水进行冷凝：通过往冷却水水管一端加入冷却水来对冷凝器中的气体进行降温冷却，并把其中的水汽冷凝成液体；
S5.3、收集冷凝水：将冷凝后的液体通过冷凝水收集管来输往冷凝水收集池中进行集中收集；
S5.4、收集VOC气体及不凝性气体：将经过正压冷却冷凝处理后剩余的VOC气体及不凝性气体收集到易挥发份集气罐内；
S5.5、冷凝并收集气体：将易挥发份集气罐内的气体输往易挥发份冷凝器中进行冷冻降温而冷凝成液体，然后将冷凝后的液体输往液态挥发份收集罐内贮存；
S5.6、排出不凝性气体：通过真空泵来将剩余的不凝性气体从排空口中排出。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤S6还包括如下步骤：
S6.1、收集能源：采用热交换的方式来收集污泥在焚烧过程中，焚烧炉内所产生的热量；
S6.2、能源循环利用：将收集到的热能源供其他步骤进行利用，形成循环，使能源利用最大化。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤S6.1的热交换方式包括第一次热交换、第二次热交换；第一次热交换采集的温度取自于焚烧炉内的相对高温；第二次热交换采集的温度取自于焚烧炉内的相对低温。
作为本发明的进一步优选方案，所述第一次热交换所收集到的高温用于步骤S3中；所述第二次热交换所收集到的低温用于步骤S1中对原污泥进行预热。
与现有技术相比，本发明提供了一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，具备以下有益效果：
通过在推送装置内加入载热介质进行热循环，使污泥脱水干燥的效果更佳；通过冷凝系统可以将排出的气体进行处理收集以及进行无害化处理；通过采用热交换的方式来收集热量供于其他步骤，形成循环利用，使能源利用最大化。
附图说明
图1为本发明各部分结构组成示意图；
图2为本发明污泥干燥整体流程图；
其中：1、污泥桶，2、推送装置，3、进料口，4、双螺杆，5、电机，6、减速机，7、皮带，8、干燥污泥出口管，9、排气口，10、排气收集管，11、冷却水水管，12、冷凝器，13、冷凝水收集管，14、冷凝水收集池，15、易挥发份集气罐，16、易挥发份冷凝器，17、真空泵，18、排空口，19、双级压缩制冷机，20、液态挥发收集罐，21、焚烧炉，22、热交换器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，本发明提供一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，包括以下步骤：
S1、输送工业原污泥：将工业原污泥从储存的污泥桶1中输出，进行过滤，然后传送至进料口3内；所述进料口3设于推送装置2前端，且进料口3与推送装置2贯通；
S2、推送装置输送污泥：利用推送装置2的双螺杆4啮合来传输工业污泥，在污泥传输的过程中，螺杆自身的啮合与污泥会产生摩擦，通过摩擦产生的热量来使污泥干燥脱水；所述双螺杆4位于推送装置2内部，且双螺杆3内部设有载热循环通道，用于添加载热介质来使螺杆自身发热；所述推送装置2通过电机5、减速机6以及皮带7来驱动；
S3、通过载热介质循环供热对污泥进行脱水：在推送装置2内部设有载热介质循环通道，所述循环通道环绕于推送装置2的外壳，通过在循环通道内加入载热介质来对推送装置2进行循环加热，使污泥在传输过程中的干燥脱水更加彻底；所述载热介质为导热油或者其他介质；
S4、排气降压：在推送装置2表面设有排气口9，通过排气来降低推送装置2在运行过程中产生的压力；所述排气口9所排出的气体包括水蒸气、VOC气体以及不凝性气体；
S5、冷却冷凝：通过冷凝系统来将步骤S4中所排出的气体进行冷却冷凝及无害化处理；
S6、焚烧脱水干燥后的污泥：将步骤S3所干燥脱水完成的工业污泥通过焚烧炉21来进行燃烧；在推送装置2的末端设有干燥污泥出口管8，当工业污泥经过推送装置2的干燥完成之后，然后经过干燥污泥出口管8排出进行收集，然后通过焚烧炉21来进行燃烧处理；
S7、污泥收集：在污泥焚烧的过程中，将所产生的气体进行静电除尘，然后排出；当污泥焚烧完毕之后进行收集即可。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤S5的冷凝系统包括正压冷却冷凝系统，且正压冷却冷凝系统由排气收集管10、冷却水水管11、冷凝器12、冷凝水收集管13以及冷凝水收集池14组成。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤S5的冷凝系统还包括负压冷冻冷凝系统，且负压冷冻冷凝系统由易挥发份集气罐15、易挥发份冷凝器16、真空泵17、排空口18、双级压缩制冷机19以及液态挥发份收集罐20组成。
作为本发明的进一步优选方案，所述冷凝系统的正压冷却冷凝系统用于将排气口9所排出水蒸气进行连续冷却冷凝变成冷凝水，然后进行收集；所述冷凝系统的负压冷冻冷凝系统用于将排气口9所排出的VOC气体进行冷冻降温而冷凝成液体。
作为本发明的进一步优选方案，所述冷凝系统处理气体的步骤如下：
S5.1、收集气体：通过排气收集管10来将推送装置2排出来的气体进行收集，并且输往冷凝器12中；
S5.2、加入冷却水进行冷凝：通过往冷却水水管11一端加入冷却水来对冷凝器12中的气体进行降温冷却，并把其中的水汽冷凝成液体；
S5.3、收集冷凝水：将冷凝后的液体通过冷凝水收集管13来输往冷凝水收集池14中进行集中收集；
S5.4、收集VOC气体及不凝性气体：将经过正压冷却冷凝处理后剩余的VOC气体及不凝性气体收集到易挥发份集气罐15内；
S5.5、冷凝并收集气体：将易挥发份集气罐15内的气体输往易挥发份冷凝器16中进行冷冻降温而冷凝成液体，然后将冷凝后的液体输往液态挥发份收集罐20内贮存，供后续回收用或进行其他无害化处理；
S5.6、排出不凝性气体：通过真空泵17来将剩余的不凝性气体从排空口18中排出；
所述真空泵17在此作为气体流动驱动装置，可选择低真空泵，如液环真空泵，主要用于抽吸经易挥发份冷凝器16冷冻降温冷凝易挥发份后的剩余不凝性气体，一方面进一步降低易挥发份集气罐15、易挥发冷凝器16气侧流道的压力至合适的负压，另一方面把剩余不凝性气体经排空口18排往大气。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤S6还包括如下步骤：
S6.1、收集能源：通过采用热交换器22来收集污泥在焚烧过程中焚烧炉21内所产生的热量；
S6.2、能源循环利用：将收集到的热能源供其他步骤进行利用，形成循环，使能源利用最大化。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤S6.1的热交换器22采集焚烧炉21的热量包括第一次热交换采集温度、第二次热交换采集温度；所述第一次热交换采集的温度≥100℃；所述第二次热交换采集的温度≤100℃。
作为本发明的进一步优选方案，所述第一次热交换所收集到的高温用于步骤S3中，保持推送装置2在工作过程中能够持续供热，同时也能够降低载热介质的热负荷；所述第二次热交换所收集到的低温用于步骤S1中对污泥桶1内的工业原污泥进行预热；通过先把工业污泥进行预热，可使后续工序降载。
作为本发明的一个具体实施例:
将储存于污泥桶1内的工业原污泥进行过滤，然后过滤完成之后传输至进料口3，污泥通过进料口3来进入推送装置2内；然后启动电机5与减速机6来带动双螺杆4，通过双螺杆4的转动啮合来带动污泥进行往前输送，在污泥输送过程中由双螺杆4的啮合与污泥之间产生摩擦，同时在推送装置2外壳的循环通道内加入载热介质进行热循环，以及在双螺杆4内部的载热循环通道也加入载热介质进行热循环，由于污泥通过多方面进行受热，使其在输送过程中可以进行干燥脱水。
在污泥输送的过程中，由于污泥受热干燥脱水，推送装置2内部会产生大量的水蒸气、VOC气体以及不凝性气体；将这些气体从推送装置2的排气口9排出，进入排气收集管10内，然后通过排气收集管10输往冷凝器12中，同时从冷却水水管11一端加入冷却水至冷凝器12内进行循环，将这些气体进行降温冷却，并把其中的水汽冷凝成液体，然后把冷凝后的液体经过冷凝水收集管13输往冷凝水收集池14中进行集中收集来回收利用；将在经过正压冷却冷凝处理后，剩余的VOC气体及不凝性气体收集到易挥发份集气罐15内，然后输往易挥发份冷凝器16中进行冷冻降温，冷凝成液体输往液态挥发份收集罐20内进行贮存，供后续回收利用或进行其他无害化处理；在冷冻冷凝完成之后将剩余的不凝性气体通过真空泵17从排空口18中排往大气。
将脱水干燥完成的污泥从推送装置2末端的干燥污泥出口管8排出进行收集，然后输往焚烧炉21内进行燃烧；在燃烧过程中，通过热交换器22来进行采集热量，第一次采集较高温，然后输往推送装置2，供污泥输送工序进行利用，第二次采集较低温，然后输往污泥桶1内对工业原污泥进行提前预热；在污泥焚烧的过程中，将所产生的气体进行静电除尘，然后排出；当污泥焚烧完毕之后进行收集即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，包括以下步骤：
S1、输送工业原污泥：将工业原污泥从储存的污泥桶(1)中输出，进行过滤，然后传送至进料口(3)内；
S2、推送装置输送污泥：利用推送装置(2)的双螺杆(4)啮合来传输工业污泥，在污泥传输的过程中，螺杆自身的啮合与污泥会产生摩擦，通过摩擦产生的热量来使污泥干燥脱水；
S3、通过载热介质循环供热对污泥进行脱水：在推送装置(2)内部设有载热介质循环通道，通过在循环通道内加入载热介质来对推送装置(2)进行循环加热，使污泥在传输过程中的干燥脱水更加彻底；
S4、排气降压：在推送装置(2)表面设有排气口(9)，通过排气来降低推送装置(2)在运行过程中产生的压力；所述排气口(9)所排出的气体包括水蒸气、VOC气体以及不凝性气体；
S5、冷却冷凝：通过冷凝系统来将步骤S4中所排出的气体进行冷却冷凝及无害化处理；
S6、焚烧脱水干燥后的污泥：将步骤S3所干燥脱水完成的工业污泥通过焚烧炉(21)来进行燃烧；
S7、污泥收集：在污泥焚烧的过程中，将所产生的气体进行静电除尘，然后排出；当污泥焚烧完毕之后进行收集即可。
2.根据权利要求1所述的一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，其特征在于，所述步骤S5的冷凝系统包括正压冷却冷凝系统，且正压冷却冷凝系统由排气收集管(10)、冷却水水管(11)、冷凝器(12)、冷凝水收集管(13)以及冷凝水收集池(14)组成。
3.根据权利要求1所述的一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，其特征在于，所述步骤S5的冷凝系统还包括负压冷冻冷凝系统，且负压冷冻冷凝系统由易挥发份集气罐(15)、易挥发份冷凝器(16)、真空泵(17)、排空口(18)、双级压缩制冷机(19)以及液态挥发份收集罐(20)组成。
4.根据权利要求1所述的一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，其特征在于，所述冷凝系统的正压冷却冷凝系统用于将排气口(9)所排出水蒸气进行连续冷却冷凝变成冷凝水，然后进行收集；所述冷凝系统的负压冷冻冷凝系统用于将排气口(9)所排出的VOC气体进行冷冻降温而冷凝成液体。
5.根据权利要求2或3所述的一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，其特征在于，所述冷凝系统处理气体的步骤如下：
S5.1、收集气体：通过排气收集管(10)来将推送装置(2)排出来的气体进行收集，并且输往冷凝器(12)中；
S5.2、加入冷却水进行冷凝：通过往冷却水水管(11)一端加入冷却水来对冷凝器(12)中的气体进行降温冷却，并把其中的水汽冷凝成液体；
S5.3、收集冷凝水：将冷凝后的液体通过冷凝水收集管(13)来输往冷凝水收集池(14)中进行集中收集；
S5.4、收集VOC气体及不凝性气体：将经过正压冷却冷凝处理后剩余的VOC气体及不凝性气体收集到易挥发份集气罐(15)内；
S5.5、冷凝并收集气体：将易挥发份集气罐(15)内的气体输往易挥发份冷凝器(16)中进行冷冻降温而冷凝成液体，然后将冷凝后的液体输往液态挥发份收集罐(20)内贮存；
S5.6、排出不凝性气体：通过真空泵(17)来将剩余的不凝性气体从排空口(18)中排出。
6.根据权利要求1所述的一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，其特征在于，所述步骤S6还包括如下步骤：
S6.1、收集能源：采用热交换的方式来收集污泥在焚烧过程中，焚烧炉(21)内所产生的热量；
S6.2、能源循环利用：将收集到的热能源供其他步骤进行利用，形成循环，使能源利用最大化。
7.根据权利要求6所述的一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，其特征在于，所述步骤S6.1的热交换方式包括第一次热交换、第二次热交换；第一次热交换采集的温度取自于焚烧炉(21)内的相对高温，第二次热交换采集的温度取自于焚烧炉(21)内的相对低温。
8.根据权利要求7所述的一种工业污泥连续干燥与无害化处理方法，其特征在于，所述第一次热交换所收集到的高温用于步骤S3中；所述第二次热交换所收集到的低温用于步骤S1中对原污泥进行预热。
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