CN114212959A - 一种污泥碳化一体化装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥碳化一体化装备，包括主体设备、污泥进料输送机、废气主动排放机构、燃烧机构、火焰在线监控装置、污泥碳化温度检测传感器和汽化温度检测传感；燃烧机构和污泥进料输送机分别设于主体设备的两端，燃烧机构通过燃烧器为主体设备内提供热源；火焰在线监控装置实时拍摄燃烧器的燃烧状态；污泥碳化温度检测传感器和汽化温度检测传感设于主体设备上，并分段检测主体设备内部温度状态；废气主动排放机构连通主体设备内腔，并根据污泥的碳化状态主动抽取主体设备内的高温废气。本发明实现对污泥干化碳化的实时控制，防止污泥中营养成分、总碳的流逝，最大化污泥处理后成品的价值，拓宽污泥处理后成品用途的广度。

Description

一种污泥碳化一体化装备

技术领域

本发明涉及污泥处理设备领域，尤其涉及一种污泥碳化一体化装备。

背景技术

我国目前污水处理总量大约2亿吨/天，粗算产生湿污泥量约为20万吨/天，据相关数据显示，我国每年产生的大量污泥中，约3000万吨污泥没有得到妥善安置。

相关研究认为，到2020年我国市政污泥年产量将超过6000万吨。由于“重水轻泥”、污泥处置未同步跟上，我国污水处理厂所产生的污泥有80%以上没有得到妥善处理。污泥产量巨大，极大地推动了我国污泥处理处置的发展，污泥处理处置设备的需求急速增加。

市政污泥大部分没有实现资源循化利用，污泥经过单纯的烘干、焚烧等方式进行高温处理后，污泥营养完全流失，处理完的污泥用途单一，品质不佳，造成不必要的资源浪费，不能最大化实现污泥的可利用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现市政污泥的资源化利用，避免污泥营养流失的污泥碳化一体化装备。

实现本发明目的的技术方案是：一种污泥碳化一体化装备，包括主体设备、污泥进料输送机、废气主动排放机构、燃烧机构、火焰在线监控装置、污泥碳化温度检测传感器和汽化温度检测传感；所述燃烧机构和污泥进料输送机分别设于主体设备的两端，燃烧机构通过燃烧器为主体设备内提供热源；所述火焰在线监控装置实时拍摄燃烧器的燃烧状态；所述污泥碳化温度检测传感器和汽化温度检测传感设于主体设备上，并分段检测主体设备内部温度状态；所述废气主动排放机构连通主体设备内腔，并根据污泥的碳化状态主动抽取主体设备内的高温废气。

所述主体设备包括干化碳化室体、旋转动力机构和旋转支撑座；所述干化碳化室体横卧在旋转支撑座上，并在旋转动力机构的驱动下沿自身轴线旋转；所述干化碳化室体内腔中设有推动污泥自一端向另一端移动的长螺距断续螺旋片和短螺距连续螺旋片。

所述燃烧机构还包括燃烧腔体、温感器和压力传感器；所述燃烧腔体的一侧设有供干化碳化室体端部伸入内部的敞口；所述燃烧器在燃烧腔体上至少设有一个，向燃烧腔体内部喷射火焰提供热能；所述温感器和压力传感器均设于燃烧腔体上；所述燃烧腔体底部固定有碳化污泥排放输送机。

所述燃烧机构的燃烧腔体侧面上设有视窗；所述火焰在线监控装置固定在视窗外侧，并通过视窗拍摄燃烧腔体内部的火焰状态。

所述燃烧机构的燃烧腔体侧面上设有延伸至干化碳化室体外壁，并且沿干化碳化室体外壁紧密布置一周的鱼鳞片密封。

所述废气主动排放机构包括废气收集壳体、风管道、电动调节阀门和引流风机；所述废气收集壳体套设于干化碳化室体远离燃烧机构的端部上，并且废气收集壳体的左侧壁与干化碳化室体外壁之间设有机械密封；所述废气收集壳体的右侧设有供污泥进料输送机穿过的通孔；所述风管道连通废气收集壳体；所述电动调节阀门和引流风机均设于风管道上。

所述污泥碳化温度检测传感器和汽化温度检测传感分别设于干化碳化室体靠近燃烧机构和废气主动排放机构的一端上；所述污泥碳化温度检测传感器检测干化碳化室体内腔中污泥干化碳化时的温度；所述汽化温度检测传感检测干化碳化室体内腔中废气温度。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的燃烧机构、泥碳化温度检测传感器、汽化温度检测传感和火焰在线监控装置四者相互配合，实现对污泥干化碳化的实时控制，防止污泥中营养成分、总碳的流逝，最大化污泥处理后成品的价值，拓宽污泥处理后成品用途的广度，主体设备内短螺距连续螺旋片和长螺距断续螺旋片结合的结构，利用两者不同位移速度输送物料，在物料位移过程中充分翻转打散物料，充分吸收燃烧器释放的热能。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的干化碳化室体的结构示意图；

图3为本发明的燃烧机构的结构示意图；

图4为本发明的燃烧机构的侧视图。

附图标号为：

污泥进料输送机1、废气主动排放机构2、废气收集壳体2-1、风管道2-2、电动调节阀门2-3、引流风机2-4、燃烧机构3、燃烧器3-1、燃烧腔体3-2、视窗3-2-1、鱼鳞片3-2-2、温感器3-3、压力传感器3-4、火焰在线监控装置4、污泥碳化温度检测传感器5、汽化温度检测传感6、主体设备7、干化碳化室体7-1、长螺距断续螺旋片7-1-1、短螺距连续螺旋片7-1-2、旋转动力机构7-2、旋转支撑座7-3、碳化污泥排放输送机8。

具体实施方式

实施例一

见图1至图4，本实施例的污泥碳化一体化装备，包括主体设备7、污泥进料输送机1、废气主动排放机构2、燃烧机构3、火焰在线监控装置4、污泥碳化温度检测传感器5和汽化温度检测传感6；所述燃烧机构3和污泥进料输送机1分别设于主体设备7的两端，燃烧机构3通过燃烧器3-1为主体设备7内提供热源；所述火焰在线监控装置4实时拍摄燃烧器3-1的燃烧状态；所述污泥碳化温度检测传感器5和汽化温度检测传感6设于主体设备7上，并分段检测主体设备7内部温度状态；所述废气主动排放机构2连通主体设备7内腔，并根据污泥的碳化状态主动抽取主体设备7内的高温废气。

所述主体设备7包括干化碳化室体7-1、旋转动力机构7-2和旋转支撑座7-3；所述干化碳化室体7-1横卧在旋转支撑座7-3上，并在旋转动力机构7-2的驱动下沿自身轴线旋转；所述干化碳化室体7-1内腔中设有推动污泥自一端向另一端移动的长螺距断续螺旋片7-1-1和短螺距连续螺旋片7-1-2。

燃烧机构3还包括燃烧腔体3-2、温感器3-3和压力传感器3-4；所述燃烧腔体3-2的一侧设有供干化碳化室体7-1端部伸入内部的敞口；所述燃烧器3-1在燃烧腔体3-2上至少设有一个，向燃烧腔体3-2内部喷射火焰提供热能；所述温感器3-3和压力传感器3-4均设于燃烧腔体3-2上；所述燃烧腔体3-2底部固定有碳化污泥排放输送机8。所述燃烧机构3的燃烧腔体3-2侧面上设有视窗3-2-1；所述火焰在线监控装置4固定在视窗3-2-1外侧，并通过视窗3-2-1拍摄燃烧腔体3-2内部的火焰状态。所述燃烧机构3的燃烧腔体3-2侧面上设有延伸至干化碳化室体7-1外壁，并且沿干化碳化室体7-1外壁紧密布置一周的鱼鳞片3-2-2密封。

所述废气主动排放机构2包括废气收集壳体2-1、风管道2-2、电动调节阀门2-3和引流风机2-4；所述废气收集壳体2-1套设于干化碳化室体7-1远离燃烧机构3的端部上，并且废气收集壳体2-1的左侧壁与干化碳化室体7-1外壁之间设有机械密封；所述废气收集壳体2-1的右侧设有供污泥进料输送机5穿过的通孔；所述风管道2-2连通废气收集壳体2-1；所述电动调节阀门2-3和引流风机2-4均设于风管道2-2上。

污泥碳化温度检测传感器5和汽化温度检测传感6分别设于干化碳化室体7-1靠近燃烧机构3和废气主动排放机构2的一端上；污泥碳化温度检测传感器5检测干化碳化室体7-1内腔中污泥干化碳化时的温度；汽化温度检测传感6检测干化碳化室体7-1内腔中废气温度。

燃烧机构3在工作时，燃烧器3-1启动，可燃气体在燃烧腔体3-2内燃烧，并在其腔体内聚合凝聚热能，同时火焰在线监控装置4通过视窗3-2-1实时拍摄燃烧火焰状态。在引流风机2-4的作用下，根据污泥碳化温度检测传感器5和汽化温度检测传感6预设的特定温度信号反馈的状态下，适当调节电动调节阀门2-3，同时在温感器3-3和火焰在线监控装置4辅助下，燃烧器3-1输出适合的热量和火焰长度尺寸，进而在干化碳化室体7-1内形成适宜温度区间，满足特定品质碳化污泥的能量需求。

具体实施时，在主体设备7的旋转动力机构7-2持续输出动力的作用下，干化碳化室体7-1开始运转，燃烧器3-1和引流风机2-4启动。根据设定的参数，引流风机2-4在污泥碳化温度检测传感器5、汽化温度检测传感6和压力传感器3-4三者信号反馈下，调节引流风机2-4频率控制干化碳化室体7-1内静压值，在电动调节阀门2-3的配合下，调整干化碳化室体7-1内气流流速。燃烧器3-1根据污泥碳化温度检测传感器5、汽化温度检测传感6、温感器3-3、火焰在线监控装置4四者相互信号反馈下，燃烧器3-1输出特定品质碳化污泥所需热量和适宜的火焰长度尺寸。进而在干化碳化室体7-1形成满足特定品质碳化污泥处理过程中所需的温度区间，同时为了避免整个污泥处理过程中干化碳化室体7-1内热能的外溢，充分利用热能，减少热能损耗，以及干化碳化室体7-1内特定气流流速的形成，主体设备2内在引流风机2-4设定的特定频率下形成-100～0pa负压的静压值。

当干化碳化室体7-1内形成适宜温度区间，满足特定品质碳化污泥的能量需求时，原料污泥经污泥进料输送机1进入干化碳化室体7-1内，原料污泥在干化碳化室体7-1内通过长螺距断续螺旋片7-1-1、短螺距连续螺旋片7-1-2不断前移翻转，充分吸收燃烧器3-1释放的热能，进而汽化污泥中的水分，当污泥含水率达到一定阶段时开始碳化，最后特定品质碳化污泥经燃烧腔体3-2、碳化污泥排放输送机8排出。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种污泥碳化一体化装备，其特征在于：包括主体设备（7）、污泥进料输送机（1）、废气主动排放机构（2）、燃烧机构（3）、火焰在线监控装置（4）、污泥碳化温度检测传感器（5）和汽化温度检测传感（6）；所述燃烧机构（3）和污泥进料输送机（1）分别设于主体设备（7）的两端，燃烧机构（3）通过燃烧器（3-1）为主体设备（7）内提供热源；所述火焰在线监控装置（4）实时拍摄燃烧器（3-1）的燃烧状态；所述污泥碳化温度检测传感器（5）和汽化温度检测传感（6）设于主体设备（7）上，并分段检测主体设备（7）内部温度状态；所述废气主动排放机构（2）连通主体设备（7）内腔，并根据污泥的碳化状态主动抽取主体设备（7）内的高温废气。

2.根据权利要求1所述的污泥碳化一体化装备，其特征在于：所述主体设备（7）包括干化碳化室体（7-1）、旋转动力机构（7-2）和旋转支撑座（7-3）；所述干化碳化室体（7-1）横卧在旋转支撑座（7-3）上，并在旋转动力机构（7-2）的驱动下沿自身轴线旋转；所述干化碳化室体（7-1）内腔中设有推动污泥自一端向另一端移动的长螺距断续螺旋片（7-1-1）和短螺距连续螺旋片（7-1-2）。

3.根据权利要求2所述的污泥碳化一体化装备，其特征在于：所述燃烧机构（3）还包括燃烧腔体（3-2）、温感器（3-3）和压力传感器（3-4）；所述燃烧腔体（3-2）的一侧设有供干化碳化室体（7-1）端部伸入内部的敞口；所述燃烧器（3-1）在燃烧腔体（3-2）上至少设有一个，向燃烧腔体（3-2）内部喷射火焰提供热能；所述温感器（3-3）和压力传感器（3-4）均设于燃烧腔体（3-2）上；所述燃烧腔体（3-2）底部固定有碳化污泥排放输送机（8）。

4.根据权利要求3所述的污泥碳化一体化装备，其特征在于：所述燃烧机构（3）的燃烧腔体（3-2）侧面上设有视窗（3-2-1）；所述火焰在线监控装置（4）固定在视窗（3-2-1）外侧，并通过视窗（3-2-1）拍摄燃烧腔体（3-2）内部的火焰状态。

5.根据权利要求3所述的污泥碳化一体化装备，其特征在于：所述燃烧机构（3）的燃烧腔体（3-2）侧面上设有延伸至干化碳化室体（7-1）外壁，并且沿干化碳化室体（7-1）外壁紧密布置一周的鱼鳞片（3-2-2）密封。

6.根据权利要求2所述的污泥碳化一体化装备，其特征在于：所述废气主动排放机构（2）包括废气收集壳体（2-1）、风管道（2-2）、电动调节阀门（2-3）和引流风机（2-4）；所述废气收集壳体（2-1）套设于干化碳化室体（7-1）远离燃烧机构（3）的端部上，并且废气收集壳体（2-1）的左侧壁与干化碳化室体（7-1）外壁之间设有机械密封；所述废气收集壳体（2-1）的右侧设有供污泥进料输送机（1）穿过的通孔；所述风管道（2-2）连通废气收集壳体（2-1）；所述电动调节阀门（2-3）和引流风机（2-4）均设于风管道（2-2）上。

7.根据权利要求2所述的污泥碳化一体化装备，其特征在于：所述污泥碳化温度检测传感器（5）和汽化温度检测传感（6）分别设于干化碳化室体（7-1）靠近燃烧机构（3）和废气主动排放机构（2）的一端上；所述污泥碳化温度检测传感器（5）检测干化碳化室体（7-1）内腔中污泥干化碳化时的温度；所述汽化温度检测传感（6）检测干化碳化室体（7-1）内腔中废气温度。

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