CN205473311U - 节能型污泥浓缩干化一体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于污泥处理技术领域，一种节能型污泥浓缩干化一体设备，包括浓缩脱水装置、闪蒸系统和热源系统；浓缩脱水装置包括壳体、贯通设置在壳体内的螺旋轴和设置在螺旋轴外侧的螺旋叶片；壳体内由污泥入口至污泥出口依次包括浓缩段、输送段和脱水段，浓缩段和脱水段的螺旋轴外部套设有叠片机构；闪蒸系统依次包括顺次连接的闪蒸器、旋风分离器、布袋除尘器和引风机，闪蒸器上设置有干化入口和热源入口，污泥出口与干化入口连接；热源系统包括太阳能加热装置和沼气加热装置，太阳能加热装置和沼气加热装置的出口均与热源入口连接。本申请能够保证在有无阳光条件下均有足够的热量供生产，保证生产连续性，提高生产效率，同时节省了能源。

Description

节能型污泥浓缩干化一体设备

技术领域

本实用新型属于污泥处理技术领域，尤其涉及一种节能型污泥浓缩干化一体设备。

背景技术

近年来随着我国城市化进程的加快及城市基础设施建设的加强，污水处理量逐步提高，并伴随产生了大量剩余污泥。污泥如不能及时、有效和稳定的处理，将会使我国的区域环境和生活的安全带来极大的隐患。污泥的无害化处理已经成为城市科学发展过程中非解决不可的重大环保问题。污泥中含水量高达99％以上，污泥经过脱水后的含水率还高达75％-85％，体积庞大。无论最终的污泥处理方式是焚烧或其他用途，污泥的干燥和成型十分重要。干化后的污泥是一种有价值的原料，在安全条件下易于储存，可焚烧，或燃料或作为肥料。

现有技术中污泥处理要经过絮凝池、浓缩池、脱水设备，脱水浓缩后要经过输送装置输送至干化设备，最后由干化设备对污泥进行干化处理。在此过程中污泥处理设备多，流程长，占地面积较大。

叠螺机是现有技术中常用的脱水设备，其包括浓缩段和脱水段，其主要是由层叠的固定环、游动环、螺旋轴和和设置在螺旋轴上的螺旋叶片组成。主要实现以下功能：浓缩、脱水、自清洗。

但是经叠螺机浓缩脱水后的污泥要经过输送装置将其输送至干化设备，通常情况下，需要外加输送装置如皮带输送机等将污泥输送至干化设备中(如专利201420607388.7)，但是外加输送装置占地面积大，同时需要配备动力机构等装置，增加了设备成本。而且现有技术中干化设备厂采用电力加热、燃煤加热的方式提供热源，能源耗费、成本较大，而且容易污染环境，不符合环保要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在现有技术中污泥干化能源耗费、成本较大的缺陷，提供一种节能型污泥浓缩干化一体设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能型污泥浓缩干化一体设备，包括浓缩脱水装置、闪蒸系统和热源系统；

所述的浓缩脱水装置包括壳体、贯通设置在壳体内的螺旋轴和设置在螺旋轴外侧的螺旋叶片；所述壳体内由污泥入口至污泥出口依次包括浓缩段、输送段和脱水段，所述浓缩段和脱水段的螺旋轴外部套设有叠片机构；

所述闪蒸系统依次包括顺次连接的闪蒸器、旋风分离器、布袋除尘器和引风机，所述的闪蒸器上设置有干化入口和热源入口，所述的污泥出口与所述干化入口连接；

所述的热源系统包括太阳能加热装置和沼气加热装置，所述的太阳能加热装置和沼气加热装置的出口均与所述热源入口连接。

进一步地，为有效达到浓缩、脱水的效果，所述的叠片机构包括交替设置的固定环和游动环；所述浓缩段螺旋叶片螺距大于脱水段螺旋叶片螺距；所述浓缩段固定环和游动环之间的间距大于脱水段固定环和游动环之间的间距。

作为优选，所述的螺旋轴靠近污泥出口的一端设置有背压板，所述背压板套设在所述螺旋轴上，且位于所述壳体内。利用背压板能够有效增加脱水段的内压，从而将污泥中的水分挤压排出，形成滤饼由污泥出口排出。

作为优选，所述的浓缩脱水装置还包括储水槽，所述储水槽位于所述浓缩脱水装置的正下方，所述浓缩脱水装置底部均设置有连接所述储水槽的出水孔；所述浓缩脱水装置一端设置有絮凝装置，所述的絮凝装置的出口连接所述污泥入口。

进一步地，所述的太阳能加热装置包括若干组太阳能加热组和鼓风机，所述太阳能加热组包括若干连通的集热管和设置在所述集热管底部的反射板，若干组所述太阳能加热组的集热管一端均与所述鼓风机连接，其另一端合流后与所述热源入口连接。可以根据实际需要，选择不同数量的太阳能加热组提供热空气，保证满足生产需求。

作为优选，若干所述集热管平行排列，相邻两个所述集热管通过弯管连通，所述反射板上表面设置有若干弧面，所述弧面与所述集热管一一对应，且包围在所述集热管外部。在太阳能直接照射在弧面上时，反射板的弧面能够将光反射到集热管上，对集热管加热，充分利用太阳能，因此能够使得集热管内聚集更多热量对空气进行加热，在较小面积的集热管情况下即能获得较高温度的热空气。

进一步地，所述的沼气加热装置包括依次连接的水解池、厌氧池和热风炉，所述的厌氧池产生沼气供给所述热风炉，所述热风炉燃烧沼气将热源输送至闪蒸器的热源入口。沼气的产生不受天气的影响，因此在没阳光的天气条件下使用沼气进行供热，节能环保。

作为优选，所述的引风机一端设置有回流管道，所述回流管道连通至所述水解池。由于水解池中保持一定程度的高温有利于加速水解，而将回流管道中的余热连通至水解池，有利于加速水解，从而提高沼气的产率，达到循环利用热能，充分利用热能，提高热能利用率。

作为优选，所述的浓缩脱水装置设置在闪蒸器和旋风分离器之间。这种空间位置的优化，有利于减少设备占地面积，提高空间利用率。

进一步地，为闪蒸器内的污泥能够充分破碎，从而有利于其干化，所述的闪蒸器底部设置有粉碎室，所述粉碎室与所述闪蒸器内部空间连通。

有益效果：本申请中利用螺旋轴和螺旋叶片在壳体内形成一段输送段，对污泥进行输送提升，利用螺旋输送，能够有效将经浓缩、脱水后的污泥输送至干化设备，省却了原输送设备以及和输送设备配套的动力装置，节省了设备占地面积，同时节省了设备成本；

另外，利用太阳能和沼气作为热量来源，保证在有无阳光条件下均有足够的热量供生产，保证生产连续性，提高生产效率，同时节省了能源，有利于环保。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型设备结构示意图；

图2是浓缩脱水装置内部结构示意图；

图3是太阳能加热组结构示意图；

图4是图3A-A方向剖视图。

其中:1.浓缩脱水装置，11.污泥入口，12.污泥出口，13.浓缩段，14.脱水段，15.输送段，16.壳体，17.储水槽，18.絮凝装置，2.螺旋轴，21.螺旋叶片，3.叠片机构，4.背压板，5.太阳能加热装置，51.鼓风机，52.集热管，53.反射板，54.弯管，55.弧面，6.沼气加热装置，7.闪蒸器,71.粉碎室，8.旋风分离器，9.布袋除尘器，10.引风机，101.回流管道。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种节能型污泥浓缩干化一体设备，包括浓缩脱水装置1、闪蒸系统和热源系统；

如图1和2所示，所述的浓缩脱水装置1包括壳体16、贯通设置在壳体16内的螺旋轴2和设置在螺旋轴2外侧的螺旋叶片21；所述壳体16内由污泥入口11至污泥出口12依次包括浓缩段13、输送段15和脱水段14，所述浓缩段13和脱水段14的螺旋轴2外部套设有叠片机构3，所述的叠片机构3包括交替设置的固定环和游动环；所述浓缩段13螺旋叶片21螺距大于脱水段14螺旋叶片21螺距；所述浓缩段13固定环和游动环之间的间距大于脱水段14固定环和游动环之间的间距，所述的螺旋轴2靠近污泥出口12的一端设置有背压板4，所述背压板4套设在所述螺旋轴2上，且位于所述壳体16内；所述的浓缩脱水装置1还包括储水槽17，所述储水槽17位于所述浓缩脱水装置1的正下方，所述浓缩脱水装置1底部均设置有连接所述储水槽17的出水孔；所述浓缩脱水装置1一端设置有絮凝装置18，所述的絮凝装置18的出口连接所述污泥入口11。

如图1所示，所述闪蒸系统依次包括顺次连接的闪蒸器7、旋风分离器8、布袋除尘器9和引风机10，所述的闪蒸器7上设置有干化入口和热源入口，所述的污泥出口12与所述干化入口连接；所述的浓缩脱水装置1设置在闪蒸器7和旋风分离器8之间，所述的闪蒸器7底部设置有粉碎室71，所述粉碎室71与所述闪蒸器7内部空间连通。

如图1所示，所述的热源系统包括太阳能加热装置5和沼气加热装置6，所述的太阳能加热装置5和沼气加热装置6的出口均与所述热源入口连接。

具体地，如图3所示，所述的太阳能加热装置5包括若干组太阳能加热组和鼓风机51，所述太阳能加热组包括若干连通的集热管52和设置在所述集热管52底部的反射板53，若干组所述太阳能加热组的集热管52一端均与所述鼓风机51连接，其另一端合流后与所述热源入口连接；如图3和4所示，若干所述集热管52平行排列，相邻两个所述集热管52通过弯管54连通，所述反射板53上表面设置有若干弧面55，所述弧面55与所述集热管52一一对应，且包围在所述集热管52外部。

如图1所示，所述的沼气加热装置6包括依次连接的水解池、厌氧池和热风炉，所述的厌氧池产生沼气供给所述热风炉，所述热风炉燃烧沼气将热源输送至闪蒸器7的热源入口。所述的引风机10一端设置有回流管道101，所述回流管道101连通至所述水解池。

上述设备工作过程如下：将污泥加入絮凝装置18中进行絮凝，然后由污泥入口11喂入设备中，分别经浓缩段13、输送段15、脱水段14进行浓缩、输送提升和脱水，过程如下：

浓缩：螺旋轴2转动时，设在螺旋轴2外围的多重游动环相对移动，在重力作用下，水从相对移动的游动环及固定环间隙中滤出，实现快速浓缩；

输送提升：污泥经浓缩后进入输送段15，利用螺旋叶片21输送污泥并由进入脱水段14。

脱水：经过浓缩的污泥随着螺旋轴2和螺旋叶片21的转动不断往前移动；螺旋叶片21的螺距逐渐变小，固定环与游动环之间的间隙也逐渐变小，在背压板4的作用下，内压逐渐增强，在螺旋轴2连续运转推动下，污泥中的水分受挤压排出，滤饼含固量不断升高，最终实现污泥的连续脱水，并由污泥出口12排出至闪蒸器7，输送提升过程中污泥不断输送至脱水段14也有辅助脱水的作用。

自清洗：螺旋轴2的旋转，推动游动环不断转动，设备依靠固定环和游动环之间的移动实现连续的自清洗过程，避免了堵塞问题。

干化：污泥由干化入口加入至闪蒸器7中，在有阳光条件下利用太阳能加热装置5的集热管52及反射板53对解热管内的空气进行加热，由鼓风机51提供动力将热空气输入闪蒸器7中，对污泥进行加热闪蒸；在无阳光条件下利用沼气加热装置6用沼气燃烧产生热空气，并输入闪蒸器7中，对污泥进行加热闪蒸。粉碎室71对污泥进一步粉碎，增大了热空气和污泥颗粒之间的接触面积，有利于闪蒸；经闪蒸后污泥随热空气经进入旋风分离器8，经干化后的污泥沉淀下来，空气及未沉淀的污泥进入布袋除尘器9，污泥在布袋除尘器9内被分离，在引风机10作用下废气被引入水解池，用于对水解池进行预热，有利于沼气的产生。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：包括浓缩脱水装置(1)、闪蒸系统和热源系统；

所述的浓缩脱水装置(1)包括壳体(16)、贯通设置在壳体(16)内的螺旋轴(2)和设置在螺旋轴(2)外侧的螺旋叶片(21)；所述壳体(16)内由污泥入口(11)至污泥出口(12)依次包括浓缩段(13)、输送段(15)和脱水段(14)，所述浓缩段(13)和脱水段(14)的螺旋轴(2)外部套设有叠片机构(3)；

所述闪蒸系统依次包括顺次连接的闪蒸器(7)、旋风分离器(8)、布袋除尘器(9)和引风机(10)，所述的闪蒸器(7)上设置有干化入口和热源入口，所述的污泥出口(12)与所述干化入口连接；

所述的热源系统包括太阳能加热装置(5)和沼气加热装置(6)，所述的太阳能加热装置(5)和沼气加热装置(6)的出口均与所述热源入口连接。

2.根据权利要求1所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：所述的叠片机构(3)包括交替设置的固定环和游动环；所述浓缩段(13)螺旋叶片(21)螺距大于脱水段(14)螺旋叶片(21)螺距；所述浓缩段(13)固定环和游动环之间的间距大于脱水段(14)固定环和游动环之间的间距。

3.根据权利要求1所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：所述的螺旋轴(2)靠近污泥出口(12)的一端设置有背压板(4)，所述背压板(4)套设在所述螺旋轴(2)上，且位于所述壳体(16)内。

4.根据权利要求1所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：所述的浓缩脱水装置(1)还包括储水槽(17)，所述储水槽(17)位于所述浓缩脱水装置(1)的正下方，所述浓缩脱水装置(1)底部均设置有连接所述储水槽(17)的出水孔；所述浓缩脱水装置(1)一端设置有絮凝装置(18)，所述的絮凝装置(18)的出口连接所述污泥入口(11)。

5.根据权利要求1所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：所述的太阳能加热装置(5)包括若干组太阳能加热组和鼓风机(51)，所述太阳能加热组包括若干连通的集热管(52)和设置在所述集热管(52)底部的反射板(53)，若干组所述太阳能加热组的集热管(52)一端均与所述鼓风机(51)连接，其另一端合流后与所述热源入口连接。

6.根据权利要求5所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：若干所述集热管(52)平行排列，相邻两个所述集热管(52)通过弯管(54)连通，所述反射板(53)上表面设置有若干弧面(55)，所述弧面(55)与所述集热管(52)一一对应，且包围在所述集热管(52)外部。

7.根据权利要求1所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：所述的沼气加热装置(6)包括依次连接的水解池、厌氧池和热风炉，所述的厌氧池产生沼气供给所述热风炉，所述热风炉燃烧沼气将热源输送至闪蒸器(7)的热源入口。

8.根据权利要求7所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：所述的引风机(10)一端设置有回流管道(101)，所述回流管道(101)连通至所述水解池。

9.根据权利要求1所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：所述的浓缩脱水装置(1)设置在闪蒸器(7)和旋风分离器(8)之间。

10.根据权利要求1所述的节能型污泥浓缩干化一体设备，其特征在于：所述的闪蒸器(7)底部设置有粉碎室(71)，所述粉碎室(71)与所述闪蒸器(7)内部空间连通。