CN207632688U - 节能型污泥干燥处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能型污泥干燥处理系统，包括第一蒸发器、第二蒸发器和蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机包括第一进口阀、第二进口阀、第一出口阀和第二出口阀，所述第一蒸发器通过管道依次连接第一进口阀、蒸汽压缩机和第一出口阀并形成循环回路，所述第二蒸发器通过管道依次连接第二进口阀、蒸汽压缩机和第二出口阀并形成循环回路，所述第一蒸发器和第二蒸发器分别与污泥进料器和污泥出料器连接。本系统解决了污泥干燥能耗大以及成分复杂的污泥水对环境造成二次污染的问题。

Description

节能型污泥干燥处理系统

技术领域

本实用新型涉及污泥处理，具体涉及一种节能型污泥干燥处理系统。

背景技术

污水处理产生的污泥，其含水量很大，通常在80％以上。而污泥无论做填埋、焚烧、堆肥均需要降低含水量，称之为污泥干燥。当前的污泥干燥，大多采用蒸汽干燥，每干燥一吨污泥，需要400～ 500公斤生蒸汽；另外由于污泥组分复杂，部分有害物会随蒸汽溢出进入大气，造成二次污染。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种节能型污泥干燥处理系统，该系统利用蒸发器和压缩机的配合使用，大大降低了能耗，并对系统蒸发出的凝水进行生化处理，避免对环境造成二次污染。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种节能型污泥干燥处理系统，包括第一蒸发器、第二蒸发器和蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机包括第一进口阀、第二进口阀、第一出口阀和第二出口阀，所述第一蒸发器通过管道依次连接第一进口阀、蒸汽压缩机和第一出口阀并形成循环回路，所述第二蒸发器通过管道依次连接第二进口阀、蒸汽压缩机和第二出口阀并形成循环回路，所述第一蒸发器和第二蒸发器分别与污泥进料器和污泥出料器连接。

优选地，所述第一蒸发器和第二蒸发器分别包括内筒和外筒，所述内筒和外筒之间形成夹套，所述蒸汽压缩机的第一进口阀和第二进口阀通过管道与内筒连接，所述第一出口阀和第二出口阀通过管道与夹套连接，所述污泥进料器和污泥出料器通过管道分别与内筒连接。

优选地，所述第一蒸发器和第二蒸发器的内筒分别连接一搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌器、减速机和电机。

优选地，所述第一蒸发器和第二蒸发器的夹套分别通过凝液出口阀与生化池连接。

优选地，所述第一蒸发器和第二蒸发器的夹套分别通过不凝气排气阀与一净化装置连接。

优选地，所述第一蒸发器的夹套与第一进口阀之间、以及第二蒸发器的夹套与第二进口阀之间分别设有一捕沫器。

本实用新型的有益效果是：

1、本系统包括压缩机、第一蒸发器、第二蒸发器等设备，在低温低压密闭的状态干燥污泥，使污泥干燥的能耗降低，并将污泥中蒸发的水蒸气经过热量回收，被冷凝后回到生化池进行生化处理，因此本系统解决了污泥干燥能耗大以及成分复杂的污泥水对环境造成二次污染的问题；

2、本系统中采用两套蒸发器，在第一蒸发器工作时，第二蒸发器可以进行出料和加料作业，当第一蒸发器的污泥接近干燥程度时，蒸汽压缩机可以将高温蒸汽切换到第二蒸发器，从而对第二蒸发器的污泥进行预热，当第二蒸发器达到预热温度时，蒸汽压缩机的第二进口阀打开，切换至第二蒸发器，使第二蒸发器开始干燥工作，第一蒸发器进行出料和进料作业，从而保证了系统工作的连续性，而且可以利用上一个蒸发器中的余热对接下来工作的蒸发器进行预热，降低了能耗；整个系统可以通过PLC自动控制，自动化程度高；

3、本系统中的第一蒸发器和第二蒸发器中设置无死角的搅拌装置，在污泥干燥过程中不断搅拌，这样能够均匀的接受蒸发器夹套传递来的热量，同时尽量的增大污泥蒸发面积，提高干燥效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：10-第一蒸发器，11-不凝气排气阀，12-凝液出口阀， 13-内筒，14-夹套，15-外筒，20-第二蒸发器，30-蒸汽压缩机， 31-第一进口阀，32-第二进口阀，33-第一出口阀，34-第二出口阀， 40-搅拌装置，50-污泥进料器，60-污泥出料器，70-捕沫器，80- 净化装置,90-生化池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：如图1所示，图中的箭头表示管内流体的流向，一种节能型污泥干燥处理系统，包括第一蒸发器10、第二蒸发器20和蒸汽压缩机30，所述蒸汽压缩机30包括第一进口阀31、第二进口阀32、第一出口阀33和第二出口阀34，所述第一蒸发器10通过管道依次连接第一进口阀31、蒸汽压缩机30和第一出口阀33并形成循环回路，所述第二蒸发器20通过管道依次连接第二进口阀32、蒸汽压缩机30和第二出口阀34并形成循环回路，所述第一蒸发器 10和第二蒸发器20分别与污泥进料器50和污泥出料器60连接。本实用新型中的第一蒸发器10和第二蒸发器20分别与蒸汽压缩机 30连接，第一蒸发器10和第二蒸发器20的结构相同且相互独立，两者相互交替运行，以第一蒸发器10为例，第一蒸发器10的内筒 13内装有待处理的污泥，首先蒸汽压缩机30从内筒13中抽取不凝气，使得第一蒸发器内形成负压，不凝气经过压缩机的提压后送入第一蒸发器的夹套14对内筒的污泥进行加热，利用负压和加热蒸汽使得污泥中水分被蒸发，蒸发的低温低压的水蒸气通过蒸汽压缩机30提压提焓，再进入夹套14将热量传递给蒸发器中的污泥，蒸汽冷凝为液体，冷凝液通过管道排入生化池做进一步的处理；本系统中采用两套蒸发器，在第一蒸发器10工作时，第二蒸发器20可以进行出料和加料作业，当第一蒸发器的污泥接近干燥程度时，蒸汽压缩机30可以将高温蒸汽切换到第二蒸发器20，从而对第二蒸发器的污泥进行预热，当第二蒸发器达到预热温度时，蒸汽压缩机的第二进口阀打开，切换至第二蒸发器，使第二蒸发器开始干燥工作，第二蒸发器进行出料和进料作业，从而保证了系统工作的连续性，整个系统可以通过PLC自动控制。

在本实施例中，所述第一蒸发器10和第二蒸发器20分别包括内筒13和外筒15，所述内筒和外筒之间形成夹套14，所述蒸汽压缩机的第一进口阀31和第二进口阀32通过管道与内筒13连接，所述第一出口阀33和第二出口阀34通过管道与夹套14连接，所述污泥进料器50和污泥出料器60通过管道分别与内筒连接。第一蒸发器和第二蒸发器结构相同，都为夹套式蒸发器，内筒存放被加热物质(污泥)，高温高压蒸汽在夹套内流动，而对内筒里的污泥进行加热，两个蒸发器都分别连接搅拌装置40、污泥进料器50、污泥出料器60、捕沫器70、净化装置80以及生化池90，整个系统包括两个蒸发器、两个搅拌装置、两个污泥进料器、两个污泥出料器、两个捕沫器和两个净化装置，而两个蒸发器公用一个蒸汽压缩机和一个生化池。所述第一蒸发器和第二蒸发器的内筒13分别连接一搅拌装置40，所述搅拌装置包括搅拌器、减速机和电机。本系统中的第一和第二蒸发器中设置无死角的搅拌装置40，在污泥干燥过程中搅拌器不断搅拌内筒内的污泥，这样能够均匀的接受蒸发器夹套传递来的热量，同时尽量的增大污泥蒸发面积，提高干燥效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一蒸发器和第二蒸发器的夹套14分别通过凝液出口阀12与生化池90连接。这样，确保成分复杂的污泥中的水分直接排入生化池。污泥中蒸发的水蒸气经过热量回收后，被冷凝成冷凝液回到生化池中进行生化处理，因此不会造成对环境的二次污染。所述第一蒸发器和第二蒸发器的夹套 14分别通过不凝气排气阀11与一净化装置80连接。在本系统中不凝气主要成分为空气，还可能包括由污泥产生的C₂、甲烷等，不凝性气体聚集在蒸发器中时，附着在蒸发器内壁，占据一定空间使得换热面积减小；同时不凝性气体在蒸汽与内壁之间形成热阻，使得传热效率降低，热量不能及时传递，从而降低效率，因此通过不凝气排气阀将夹套中的不凝气定期的排放出去，在排放之前，还连接一净化装置80，净化装置可为二氧化碳吸附装置等以除去不凝气中的污染物。所述第一蒸发器的夹套14与第一进口阀31之间、以及第二蒸发器的夹套14与第二进口阀32之间分别设有一捕沫器70。所述捕沫器70可为泡沫捕获器即筛板塔，用于将污泥中的水蒸气的泡沫除掉，被处理干净的水蒸气进入压缩机，有利于对压缩机的保护。其由一个内部设有水平多孔板(筛板)的垂直空塔构成，筛板可以为一块或者多块串联，运行时，气流由下而上通过筛板上的水层，当气流流速控制在一定范围内时可以在筛板上形成泡沫层，气流通过这层泡沫层后，泡沫被捕获，气体得到净化。

本实用新型的操作过程：步骤如下(整个系统可以通过PLC自动控制)：

步骤一：第一蒸发器10通过污泥进料器50进料，使得污泥进入第一蒸发器的内筒13内，然后开启第一进口阀31和第一出口阀 33，启动蒸汽压缩机30；

步骤二：蒸汽压缩机30通过第一进口阀抽取第一蒸发器内筒内的不凝气(主要成分为空气)，使得第一蒸发器内逐步形成负压，不凝气经过蒸汽压缩机进行提压后通过第一出口阀33进入第一蒸发器的夹套内对内筒里的污泥进行加热，同时开启搅拌装置40对污泥进行全方位的搅拌；

步骤三：第一蒸发器10内的负压逐步增加，污泥中的水分部分蒸发，蒸汽压缩机30压缩气体中的水蒸气迅速增加并对污泥进行加热，使得污泥的温度上升至设定的工作温度，此时污泥迅速干燥，同时打开凝液出口阀12，将冷凝后的凝液排至生化池中处理，不凝气通过不凝气排气阀11定期排入净化装置80，净化处理后排出；

步骤四：第二蒸发器20通过污泥进料器50进料，使得污泥进入第二蒸发器的内筒13内，待第一蒸发器内的污泥接近干燥要求时，开启第二出口阀34，将蒸汽压缩机的高温蒸汽送入第二蒸发器的夹套内，对第二蒸发器内的污泥进行预热，同时关闭第一出口阀 33，在进一步干燥第一蒸发器内污泥的同时有利于污泥的降温；

步骤五：当第一蒸发器内的污泥达到干燥的要求后，开启第二进口阀32，关闭第一进口阀31，正式对第二蒸发器内的污泥进行干燥，同时开启第一蒸发器连接的污泥出料器60，对第一蒸发器进行卸料操作；以此往复。

本系统节能环保情况举例说明：

例如某污水处理厂，需要将含水量80％的污泥干燥到40％，按照传统方式处理：每吨污泥的生蒸汽消耗量400kg，当地的蒸汽价格为200元/吨，吨污泥干燥运行费用为80元，同时排放400kg污泥蒸汽，工作环境非常恶劣：

利用本实用新型系统，吨污泥的干燥能耗成本为40kW，包含了蒸汽压缩机和搅拌器的总能耗，按照平均电价0.7元/kW·h时核算，为28元。吨污泥干燥可节约能耗成本52元，节约能耗65％。同时蒸发出来的蒸汽在封闭环境中冷凝后送生化池进行生化处理，避免了二次污染。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种节能型污泥干燥处理系统，其特征在于：包括第一蒸发器(10)、第二蒸发器(20)和蒸汽压缩机(30)，所述蒸汽压缩机(30)包括第一进口阀(31)、第二进口阀(32)、第一出口阀(33)和第二出口阀(34)，所述第一蒸发器(10)通过管道依次连接第一进口阀(31)、蒸汽压缩机(30)和第一出口阀(33)并形成循环回路，所述第二蒸发器(20)通过管道依次连接第二进口阀(32)、蒸汽压缩机(30)和第二出口阀(34)并形成循环回路，所述第一蒸发器(10)和第二蒸发器(20)分别与污泥进料器(50)和污泥出料器(60)连接。

2.根据权利要求1所述的节能型污泥干燥处理系统，其特征在于：所述第一蒸发器(10)和第二蒸发器(20)分别包括内筒(13)和外筒(15)，所述内筒和外筒之间形成夹套(14)，所述蒸汽压缩机的第一进口阀(31)和第二进口阀(32)通过管道与内筒(13)连接，所述第一出口阀(33)和第二出口阀(34)通过管道与夹套(14)连接，所述污泥进料器(50)和污泥出料器(60)通过管道分别与内筒连接。

3.根据权利要求2所述的节能型污泥干燥处理系统，其特征在于：所述第一蒸发器和第二蒸发器的内筒(13)分别连接一搅拌装置(40)，所述搅拌装置包括搅拌器、减速机和电机。

4.根据权利要求2所述的节能型污泥干燥处理系统，其特征在于：所述第一蒸发器和第二蒸发器的夹套(14)分别通过凝液出口阀(12)与生化池(90)连接。

5.根据权利要求2所述的节能型污泥干燥处理系统，其特征在于：所述第一蒸发器和第二蒸发器的夹套(14)分别通过不凝气排气阀(11)与一净化装置(80)连接。

6.根据权利要求2所述的节能型污泥干燥处理系统，其特征在于：所述第一蒸发器的夹套(14)与第一进口阀(31)之间、以及第二蒸发器的夹套(14)与第二进口阀(32)之间分别设有一捕沫器(70)。