CN202297333U - 脱水干化低温热解处理污泥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱水干化低温热解处理污泥装置，其特征是它包括料仓（1），料仓（1）的出口连接脱水机（2）进口，脱水机（2）通过污泥混合器（3）与污泥干化器（4）相连，污泥干化器（4）的出口与污泥低温热解炉（5）的进口相连，污泥低温热解炉（5）出口与挤压成型机（6）的进口相连，挤压成型机（6）的出口与带有余热锅炉（7）的焚烧炉（6）进口相连，余热锅炉（7）上部的余热管道分别连接至污泥干化器（4）和污泥低温热解炉（5）。本实用新型具有流程简单，热能利用率高的优点，脱水污泥经过干化和低温热解处理，降低了污泥含水率和体积，使得设备结构紧凑、实用，节省投资，且运行成本低。

Description

脱水干化低温热解处理污泥装置

技术领域

本实用新型属于污泥处理技术领域，具体地说是一种脱水焚烧处理污泥的装置。

背景技术

目前全国城市污水处理率已达73%，2010年我国脱水污泥产生量6.8万吨/天。国内外污泥处理通常用的方法有浓缩、硝化、脱水、干化、有效利用、填埋、投海、焚烧等不同处理处置方法及其组合。城市污泥含有氮磷营养物质和大量有机物质（菌体等），是一种营养和能源；城市污泥往往是生活污水和工业废水合并处理产生，所以污泥中含有较多重金属离子和未降解的有毒有害化学物质，如果不加以有效处理会对环境造成二次污染而具有危害性。现在海洋投弃被禁止，土地填埋也受到越来越严格的限制。污泥利用可分为土地利用和热能利用，土地利用需严格管理，只有重金属含量低于农用污泥的才可以用于农作物，严格定量控制重金属和氮磷对水体污染。日本、德国等广泛使用焚烧处理污泥，焚烧工程设备投资大，运转费用高；国内有些大型污水厂进口设备也往往很少运转。因此开发一种既能除去有害物质又能利用污泥中热值，相对简单有效的无二次污染的工艺技术就成为当务之急了。国内很多高校和单位在这方面做了许多工作，还有一定的专利技术。

浓缩污泥调质以往常用的是聚合氯化铝（PAC）加阳离子型聚丙烯酰胺（PAM+），经压滤脱水后含水率在80%左右，经过深度脱水可将含水率下降到60%～65%，目前深度脱水有二种主流技术，一种还是化学法，投加Fe⁺²系列、Ca⁺²系列盐或氧化物，当然也包括原来铝系列化合物。另一种是高效板框压滤机，这种压滤机全自动及压力达25kg。干化实质上是一个化工单元操作（干燥），其设备很成熟，但要和污泥特性相结合。脱水干化减量化的目的是为了进一步减量化以及无害化、资源化。无害化、资源化也有两种主流技术，此前国外许多发达国家流行和国内少数大型污水处理厂使用的焚烧技术，另外就是现在国内外正在开发已开始工业化的低温热解城市污泥技术线路。国内外城市污泥脱水干化资源化工艺系统相对比较复杂，操作要求较高。

虽然常规焚烧法与其它方法相比具有突出的优点，但也由于现有焚烧使用的污泥含水率高，热值低，所以焚烧炉的体积较大，成本高，且系统复杂，运行和维护成本高。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种流程简单，设备紧凑、实用，热能利用率高的脱水干化低温热解处理污泥装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种脱水干化低温热解处理污泥装置，其特征是它包括料仓，料仓的出口连接脱水机进口，脱水机的出口连接污泥混合器进口，污泥混合器的出口连接污泥干化器的进口，污泥干化器的出口与污泥低温热解炉的进口相连，污泥低温热解炉出口与挤压成型机的进口相连，挤压成型机的出口与带有余热锅炉的焚烧炉进口相连，余热锅炉上部的余热管道分别连接至污泥干化器和污泥低温热解炉。

所述余热锅炉的出口通过引风机与烟囱相连。

所述污泥干化器为改进型波纹板干化器。

所述脱水机为高效板框压滤机。

本实用新型的有益效果有：

本实用新型具有流程简单，热能利用率高的优点。脱水污泥经过干化和低温热解处理，降低了污泥含水率和体积，从而减少污泥进入焚烧炉的量，使得设备结构紧凑、实用，节省投资，且运行成本低。

本实用新型使用高效板框压滤机，对于城市污水处理厂的浓缩污泥(含水率98%)或脱水污泥（含水率80%～83%），投加化学脱水剂，经过高效挤压，可将污泥含水率降到50%以下。

本实用新型使用的是改进型波纹板干化器，污泥流和烟道气并流，污泥流和水蒸气错流。该设备结构紧凑，随热负荷不同可以灵活变化，可模块化设计，换热效果好。为避免污泥在干化器内的粘结，在污泥混合器内投加返混污泥或经加工后的粉状秸杆、糠等农村废弃物。在很大程度上改善物料在干化器内的传质，有效的缩短干燥时间，干化污泥的含水率易于控制。干燥温度控制在85-110℃。污泥分解度小，气相含有较少可挥发性物质。

本实用新型污泥干化热解后污泥含水率下降到15-30%，低温热解炉热解温度为450℃（±15℃），本实用新型低温热解炉为有夹套圆筒形反应器，内置中空螺杆，推动污泥物料前进，夹套和空腔用烟道气间接加热。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明：

如图1所示，本实用新型它有包括料仓1，料仓1的出口连接脱水机2进口，脱水机2的出口连接污泥混合器3进口，污泥混合器3的出口连接污泥干化器4的进口，污泥干化器4的出口与污泥低温热解炉5的进口相连，污泥低温热解炉5出口与挤压成型机6的进口相连，挤压成型机6的出口与带有余热锅炉7的焚烧炉6进口相连。通过挤压成型机6可使炭化污泥形成固定形状，有利于增加炭化污泥块之间的孔隙率，有利于炭化污泥充分燃烧。余热锅炉7上部的余热管道分别连接至污泥干化器4和污泥低温热解炉5。所述余热锅炉7的出口通过引风机9与烟囱10相连。所述污泥干化器4为改进型波纹板干化器。所述脱水机2为高效板框压滤机。所述余热锅炉7采用导热油作为介质。

本实用新型具体工作过程如下：

在湿污泥中投加化学脱水剂，用量为湿污泥的1‰～1％，用螺旋输送机或泵将污泥从料斗1送入脱水机2。脱水后污泥含水率为50%以下。脱水机2出来的污泥用粉碎机切成薄片，经螺旋输送机送入污泥混合器3和返混污泥或粉碎的秸杆等农村可燃废弃物在污泥混合器3混合。污泥混合器3出来的污泥由变频控制定量输送的螺旋输送机送入污泥干化器4，污泥干化器4干化温度控制在85-110℃，控制湿污泥流量来控制污泥干化器的干化温度，污泥干化器4热源是来自余热锅炉8的烟道气和过热蒸汽。

从污泥干化器4出来污泥含水率为10%，用螺旋输送机送入污泥低温热解炉5。污泥低温热解炉5反应温度控制为450℃。经污泥低温热解处理后的污泥输送进焚烧炉7中进行焚烧处理，产生的余热通过余热锅炉8进行再次利用。

本实用新型的污泥干化器4采用改进型波纹板干化器，污泥一侧并流烟道气，增加污泥湍动，另一侧错流过热蒸汽加热。使用进污泥干化器的污泥和返混污泥或粉状秸杆、糠等农用废弃物混合技术，其作用是污泥干化时不易粘结，减少污泥臭味，干化后污泥含水率易于控制，使干化工艺过程稳定、安全。同时可增加处理物料的热值，确保工艺过程能量自给。干化温度设定85-110℃,可通过湿污泥流量来控制干化温度。本实用新型污泥干化器能得较高体积蒸发率和热效率，设备紧凑、占地面积小、可操作性好、可模块化设计。

低温热解炉反应温度设置450℃（±15℃）。在低温热解炉气体出口处还可以设置气体分离膜，可燃气体H₂、C₂H₂、C₂H₆等透过分离膜，推动力是热解炉气相压力和燃烧炉燃烧造成负压的压力差。依据化学平衡移动原理，使反应向有利于可燃气体生成方向进行，提高低温热解炉可燃气体产率。增加污泥热值利用率。

本实用新型涉及的其它未说明部分与现有技术相同。

Claims (4)

1.一种脱水干化低温热解处理污泥装置，其特征是它包括料仓（1），料仓（1）的出口连接脱水机（2）进口，脱水机（2）的出口连接污泥混合器（3）进口，污泥混合器（3）的出口连接污泥干化器（4）的进口，污泥干化器（4）的出口与污泥低温热解炉（5）的进口相连，污泥低温热解炉（5）出口与挤压成型机（6）的进口相连，挤压成型机（6）的出口与带有余热锅炉（7）的焚烧炉（6）进口相连，余热锅炉（7）上部的余热管道分别连接至污泥干化器（4）和污泥低温热解炉（5）。

2.根据权利要求1所述的脱水干化低温热解污泥装置，其特征是所述余热锅炉（7）的出口通过引风机（9）与烟囱（10）相连。

3.根据权利要求1所述的脱水干化低温热解污泥装置，其特征是所述污泥干化器（4）为改进型波纹板干化器。

4.根据权利要求1所述的脱水干化低温热解污泥装置，其特征是所述脱水机（2）为高效板框压滤机。