CN207845466U - 一种节能型污泥处理装置 - Google Patents

一种节能型污泥处理装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种节能型污泥处理装置,包括干燥装置、炭化装置以及热量回收装置,所述干燥装置用于对湿污泥进行干燥处理;所述炭化装置用于将干燥后的污泥在隔绝空气下进行加热分解,所述炭化装置与所述干燥装置连接;所述热量回收装置包括热管换热器和污泥余热回收装置,所述热管换热器与所述干燥装置连接,所述污泥余热回收装置与所述炭化装置连接,所述污泥余热回收装置包括仓体,所述仓体上设置进气管,所述进气管与所述仓体内壁夹角为30~70°。本实用新型充分回收了污泥在干燥及炭化处理过程中产生的热量,有效提高了能源利用率,将余热资源进行回收再利用,具有重大的经济效益。

Description

一种节能型污泥处理装置
技术领域
本实用新型涉及污泥处理技术领域,具体涉及一种节能型污泥处理装置。
背景技术
随着我国工业化进程的不断推进,城镇污水处理厂及工业企业产生的废弃污泥逐渐增加,污泥不经处理直接排放不仅对环境造成极大的危害,也造成了一定的资源浪费,传统污泥处置方式通常包括焚烧、填埋、堆肥等简单处理,但这些处理通常会带来二次污染的问题,且污泥后续资源利用化较低。
污泥炭化技术是一种新型处理技术,在无氧或微氧条件下,将污泥在不同温度及不同压力下进行裂解,使得污泥中的水分蒸发出来,同时最大限度的保留污泥中的碳值。污泥在炭化之前需先经过预先干燥处理,湿污泥在干燥过程中经常会粘结成团,造成干燥不均匀,影响后续炭化过程,而污泥在炭化过程中会产生大量热能,这些热能一部分被炭化产品即炭化后的污泥颗粒带走,一部分随炭化过程中产生的烟气被排放出去,现有技术中大多仅对高温烟气中的热能进行部分回收,且回收方式一般为不经任何处理直接将高温烟气返回至炭化装置中,这样不仅会影响炭化过程,还可能造成二次污染,若能将污泥在炭化过程中随污泥颗粒携带的热量也进行回收后再利用,则可以大大提高能源的利用率,既节能又环保。
鉴于上述缺陷,本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。
实用新型内容
为解决上述技术缺陷,本实用新型采用的技术方案在于,提供一种节能型污泥处理装置,包括:
一干燥装置,用于对湿污泥进行干燥;
一炭化装置,将干燥后的污泥在隔绝空气下进行加热分解,所述炭化装置与所述干燥装置连接;
一热量回收装置,包括热管换热器和污泥余热回收装置,所述热管换热器与所述干燥装置连接,所述污泥余热回收装置与所述炭化装置连接,所述污泥余热回收装置包括仓体,所述仓体上设置进气管,所述进气管与所述仓体内壁夹角为30~70°。
较佳的,所述污泥余热回收装置还包括料位计及卸料装置,所述仓体上设置第二控制器,所述第二控制器分别与所述料位计及所述卸料装置电连接。
较佳的,所述污泥余热回收装置包括导热元件及第四空气管,所述导热元件设置在所述第四空气管上,所述第四空气管与所述炭化装置连接。
较佳的,所述炭化装置包括炭化炉、加热装置,所述加热装置固定设置在所述炭化炉上。
较佳的,所述干燥装置包括气固分离器,所述气固分离器一端与所述炭化炉的进料口连接,另一端与所述加热装置连接。
较佳的,所述加热装置包括筒体及燃烧室,所述筒体固定安装在所述炭化炉上,所述筒体内设置导流板,用于均匀分布热气流,所述导流板上设置波状纹,所述燃烧室与所述筒体连接,所述燃烧室用于提供热源。
较佳的,所述干燥装置包括干燥机、驱动装置及温度传感器、第一控制器,所述驱动装置及所述第一控制器安装在所述干燥机外部,所述驱动装置包括齿轮、电机,所述温度传感器对称设置在所述干燥机内部,所述温度传感器与第一控制器电连接。
较佳的,所述干燥机的外壁上设置有入料口、进气口,所述入料口设置在所述干燥机的上部,所述进气口对称设置在所述干燥机上部和下部,所述进气口的位置设置在所述入料口前端。
较佳的,所述入料口侧壁设置横板,所述横板与所述入料口侧壁夹角为45°,所述横板设置为尖锥形。
与现有技术比较本实用新型的有益效果在于:
1,本实用新型通过三种热量回收方式充分回收了污泥在干燥及炭化处理过程中产生的热量,有效提高了能源利用率,将余热资源进行回收再利用,具有重大的经济效益,第一,利用污泥炭化炉产生的高温烟气作为污泥干燥机所需的热源,达到节能的目的;第二,污泥干燥机排出的废湿热气经除尘后进入污泥炭化装置,进一步加热后作为污泥炭化炉所需的热源,充分回收炭化产生的余热资源,并实现二次利用;第三,炭化后的污泥颗粒经所述污泥余热回收装置处理后达到常温状态,不仅充分回收了污泥颗粒携带的余热,还省略了冷却处理工艺,节省成本;
2,本实用新型中所述干燥装置通过在所述入料口设置横板,以及将进气口设置在所述入料口前端,有效防止了湿污泥进入干燥机时发生粘结成团进而造成堵塞,具有良好的干燥效果,为后续的炭化过程提供了有利条件。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本实用新型中节能型污泥处理装置的结构示意图。
图中数字编号表示:1-干燥机;2-驱动装置;3-入料口;4-进气口;5-加热器;6-第一鼓风机;7-温度传感器;8-抄板;9-出料口;10-气固分离器;11-进料口;12-炭化炉;13-推进器;14-螺旋轴;15-推进叶轮;16-燃烧室;17-筒体;18-排料管;19-仓体;20-除尘器;21-第三空气管;22-导流板;23-出料输送机;24-排气管;25-第二空气管;26-第二引风机;27-第一引风机;28-热管换热器;29-第一空气管;30-第四空气管;31-热管;32-料位计;33-第二控制器;34-卸料装置;35-进气管。
具体实施方式
以下结合附图,对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1所示,图1为本实用新型节能型污泥处理装置的结构示意图,一种节能型污泥处理装置,主要包括干燥装置、炭化装置以及热量回收装置,所述干燥装置用于对湿污泥进行干燥处理;所述炭化装置用于将干燥后的污泥在隔绝空气下进行加热分解,所述炭化装置与所述干燥装置连接;所述热量回收装置用于收集所述炭化装置中的产物携带的热量,所述热量回收装置分别与所述干燥装置及所述炭化装置连接。
所述干燥装置包括干燥机1,所述干燥机1水平倾斜放置,所述干燥机1与水平方向夹角为5~10°,将所述干燥机1倾斜放置有利于湿污泥在所述干燥机1内的移动,所述干燥机1端部设置有驱动装置2,所述驱动装置2带动所述干燥机1转动,所述驱动装置2包括齿轮、电机,所述齿轮固定套置于所述干燥机1的外圆周上,所述齿轮与所述电机连接,所述电机驱动所述齿轮转动进而带动所述干燥机1转动。
在所述干燥机1的上部还设置有入料口3,湿污泥由所述入料口3进入所述干燥机1的机体内,为了避免湿污泥在所述入料口3内粘结累积,造成堵塞,在所述入料口3的侧壁设置横板,所述横板的数量依所述入料口3的尺寸大小设定,进一步地,所述横板与所述入料口侧壁夹角为斜向下45°,所述横板设置为尖锥形,污泥进入所述入料口3时受到所述横板的剪切,有效防止了污泥粘聚成团,使得进入所述干燥机1内的污泥得到充分分散。所述干燥机1的上下侧壁还对称设置有进气口4,所述进气口4通过空气管道与加热器5连接,所述加热器5与第一鼓风机6连接,所述第一鼓风机6鼓入空气,经所述加热器5加热后,由所述进气口4向所述干燥机1的机体内输送热空气。
在所述干燥机1内壁上对称设置有两个温度传感器7,所述温度传感器7用于检测所述干燥机1的机体内的温度,所述温度传感器7与第一控制器电连接,所述第一控制器将接受到的信号进行转化后显示在显示屏上,所述显示屏安装在所述第一控制器上,所述第一控制器设置在所述干燥机1的支撑架上,根据所述显示屏上显示的温度,控制所述加热器5的功率大小,使得所述干燥机1内的温度始终满足湿污泥的干燥温度,避免出现干燥不足,影响后续炭化过程。
所述干燥机1的内壁上还设置有抄板8,当所述干燥机1转动时,所述抄板8将湿污泥抄起来又撒下,同时热空气在所述干燥机1的机体内与湿污泥充分混合,增大湿污泥与热空气的接触表面。更好的,所述进气口4设置在所述入料口3的前端,使得湿污泥进入所述干燥机1内能立即被热空气干燥,防止湿污泥粘结成团,在热空气及所述抄板8的作用下,湿污泥中的水分迅速沸腾汽化,污泥同时也被微粒化,由于所述干燥机1作旋转运动,使得湿污泥与热空气固气两相也作旋转流动,由于固相惯性大于气相,使得固气两相间的相对速度较大,强化了两相间的传质传热,提高了干燥效率,经干燥后的污泥在热气流的带动下逐渐向出料口9移动,所述出料口9设置在所述干燥机1的尾部,干燥后的污泥由所述出料口9经管道输送至气固分离器10中,所述气固分离器10与所述炭化装置连接。
所述炭化装置主要设备包括炭化炉12以及加热装置,所述炭化炉12为水平放置的空心圆管,所述炭化炉12上部设置有进料口11,所述气固分离器10将收集后的干污泥通过螺旋输送机输送至所述进料口11,干污泥经螺旋推进装置向所述炭化炉12的另一端移动,所述螺旋推进装置包括螺旋轴14、推进叶轮15,推进器13,所述螺旋轴14水平设置在所述炭化炉12中,所述螺旋轴14上连接所述推进叶轮15,所述推进叶轮15上均匀设置凸起波点,当污泥与所述推进叶轮15接触时,所述凸起波点能够进一步打散污泥,使得污泥得到充分分散,所述凸起波点设置在所述推进叶轮15的一侧,且所述凸起波点的形状为圆形,更好的,为了进一步增加污泥与推进叶轮15接触时,所述凸起波点对污泥的冲击分散,在所述推进叶轮15的两侧均设置所述凸起波点,且所述凸起波点的形状优选三角形,将所述凸起波点设置为三角形时,当所述推进叶轮15旋转时,三角形的尖角对污泥具有较大的剪切力,有利于污泥进一步分散。所述螺旋轴14端部与所述推进器13连接,所述推进器13带动所述螺旋轴14旋转,干污泥在所述推进叶轮14的带动下充分分散且不断向前移动。
所述加热装置包括套置在所述炭化炉12上的筒体17,所述筒体17的内壁与所述炭化炉12的外壁之间形成一空腔,所述筒体17一侧设置有燃烧室16,所述燃烧室16通过连接管与所述筒体17连接,所述燃烧室16将加热后的烟气流入所述空腔内,所述空腔内的热气流对所述炭化炉12进行加热。在所述筒体17的内壁上均匀设置若干导流板22,所述导流板22用于对进入所述筒体17内的热气流进行引流,更好的,所述导流板22上设置波状纹,使得所述空腔内的热气流能够在所述导流板22的作用下均匀分布,进一步使得所述炭化炉12内均匀分散的污泥能够均匀受热,进而提高炭化效果。
所述筒体17的上部还连接有第三空气管21,所述第三空气管21与第二引风机26连接,所述第二引风机26与除尘器20连接,所述除尘器20与所述气固分离器10的出气口连接,即所述气固分离器10将收集到的废湿热气通过所述除尘器20的除尘处理后,经所述第三空气管21由所述第二引风机26输送至所述筒体17内,用于对所述炭化炉12进行加热。
在污泥的炭化过程中产生了大量热能,这些热能一部分被炭化产品即炭化后的污泥颗粒带走,一部分随炭化过程中产生的高温烟气被排放出去,为了避免资源浪费,充分利用高温烟气及炭化后污泥颗粒的余热,所述节能型污泥处理装置还包括所述热量回收装置,所述热量回收装置分别与所述干燥装置及所述炭化装置连接。所述热量回收装置包括热管换热器28,所述热管换热器28的进口与排气管24连接,所述排气管24设置在所述炭化炉1的尾端,所述排气管24用于排出所述炭化炉12内产生的的高温烟气,所述热管换热器28的出口通入所述加热装置中。具体的,高温烟气经所述排气管24由第一引风机27排出至所述热管换热器28中,高温烟气进入所述热管换热器28后将热量传递给进入所述热管换热器28中的常温空气,升温后的空气由第一空气管29通入所述干燥机1内,用于对湿污泥进行干燥。高温烟气进入所述干燥机1的机体后,根据所述第一控制器上的所述显示屏的温度显示,及时调整所述加热器5,当所述干燥机1内的温度满足干燥温度要求时,可关闭所述加热器5,所述干燥机1需要的热源完全由所述炭化炉12排出的高温烟气提供,实现了资源最大化利用,且节能型环保。
所述炭化炉12的尾端还设置有排料管18,污泥经所述炭化炉12处理后进入所述排料管18,所述排料管18与出料输送机23连接,经炭化处理后的污泥颗粒残余较高的热量,现有技术中通常将炭化处理后的污泥进行冷却或加湿处理,不仅增加工艺流程,增加成本,还造成了资源浪费,本实用新型通过设置所述热量回收装置,不仅实现了对炭化后的污泥颗粒进行冷却处理,还将炭化后污泥颗粒携带的热量进行了回收再利用,具体的,所述热量回收装置还包括污泥余热回收装置,所述污泥余热回收装置包括仓体19、进料段、换热段及出料段,所述进料段设置定量给料机,所述定量给料机与所述出料输送机23连接,所述定量给料机将炭化后的污泥颗粒给入所述仓体19内。所述换热段内部设置第四空气管30,所述第四空气管30经第三引风机及第二空气管25与所述筒体17连接,所述第四空气管30上设置导热元件,所述导热元件本实用新型优选热管31,在所述第四空气管30的对称方向上均匀设置多个所述热管31。所述换热段内部设置料位计32,所述料位计32用于实时检测所述仓体19内的污泥物料的高度变化,所述料位计32与第二控制器33电连接,所述第二控制器33设置在所述仓体19的外部,所述换热段底部设置卸料装置34,所述卸料装置34与所述第二控制器33电连接,所述卸料装置34包括控制电机、卸料闸门、推杆机构,所述控制电机与所述第二控制器33电连接,所述推杆机构与所述控制电机连接,所述卸料闸门与所述推杆机构连接。当所述料位计32检测到高度变化信号后,将信号传输至所述第二控制器33,所述第二控制器33经信号处理后将指令发送至所述卸料装置34,所述控制电机接收信号后进行电机正转动作或电机反转动作,通过所述控制电机正转或反转控制所述推杆机构前进或后退,进而控制所述卸料闸门关闭或打开,当所述卸料闸门打开时,污泥从所述卸料闸门进入所述出料段,所述出料段包括卸料斗和卸料口。
在所述仓体19的外壁上均匀设置若干进气管35,所述进气管35与第二鼓风机连接,所述进气管35能够提供所述仓体19内需要的气体,进入所述第四空气管30内的气体经所述热管31换热升温后由所述第三引风机引至所述筒体17中,用于对所述炭化炉12进行加热。所述进气管35还可以防止污泥在所述仓体19内堆积,影响散热,所述进气管35的进气口伸入所述仓体19内壁,为了达到较好的吹散效果,将所述进气管35的进气口倾斜向上设置,所述进气管35与所述仓体19的内壁夹角优选设置为30~70°,本实用新型优选设置为45~60°,更优选为45°,将所述进气管35与所述仓体19的内壁夹角设置为45°,一方面不会影响污泥在自身重力作用下向下运动,另一方面,气体从所述进气管35中进入所述仓体19时,在竖直方向上的分流增加污泥在所述仓体19内的停留时间,使得污泥能够充分散热,另外,气体在水平方向上的分流也使得污泥更靠近所述第四空气管30,所述热管31能够吸收更多的热量进而对所述第四空气管30内的空气进行加热,所述第四空气管30内的热空气通向所述筒体17,进而对所述炭化炉12进行加热。
炭化后的污泥颗粒经所述污泥余热回收装置处理后,所述炭化后的污泥颗粒达到常温状态,不仅省略了后续冷却处理的工艺,节省成本,还充分回收了污泥颗粒携带的余热,提高了余热资源的利用率,具有重大的经济效益,对我国的经济发展、社会进步及国家能源利用具有重要的意义。
本实用新型通过设置热量回收装置,充分利用能源资源,利用所述炭化炉12产生的高温烟气作为所述干燥机1所需的热源,所述干燥机1排出的废湿热气经除尘处理后进入污泥炭化装置,经进一步加热后作为所述炭化炉12所需的热源,经炭化后的污泥颗粒经所述污泥余热回收装置进行热气回收后重新进入所述炭化装置中再利用,通过上述热量回收方式充分回收了污泥在炭化过程中产生的热量,有效提高了能源利用率。且本实用新型中设置的所述干燥装置能够将湿污泥充分打散及均匀干燥,为后续的炭化过程提供有利条件。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,对本实用新型而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种节能型污泥处理装置,其特征在于,包括:
一干燥装置,用于对湿污泥进行干燥;
一炭化装置,将干燥后的污泥在隔绝空气下进行加热分解,所述炭化装置与所述干燥装置连接;
一热量回收装置,包括热管换热器和污泥余热回收装置,所述热管换热器与所述干燥装置连接,所述污泥余热回收装置与所述炭化装置连接,所述污泥余热回收装置包括仓体,所述仓体上设置进气管,所述进气管与所述仓体内壁夹角为30~70°。
2.如权利要求1所述的节能型污泥处理装置,其特征在于,所述污泥余热回收装置还包括料位计及卸料装置,所述仓体上设置第二控制器,所述第二控制器分别与所述料位计及所述卸料装置电连接。
3.如权利要求1或2所述的节能型污泥处理装置,其特征在于,所述污泥余热回收装置包括导热元件及第四空气管,所述导热元件设置在所述第四空气管上,所述第四空气管与所述炭化装置连接。
4.如权利要求3所述的节能型污泥处理装置,其特征在于,所述炭化装置包括炭化炉、加热装置,所述加热装置固定设置在所述炭化炉上。
5.如权利要求4所述的节能型污泥处理装置,其特征在于,所述干燥装置包括气固分离器,所述气固分离器一端与所述炭化炉的进料口连接,另一端与所述加热装置连接。
6.如权利要求4或5所述的节能型污泥处理装置,其特征在于,所述加热装置包括筒体及燃烧室,所述筒体固定安装在所述炭化炉上,所述筒体内设置导流板,用于均匀分布热气流,所述导流板上设置波状纹,所述燃烧室与所述筒体连接,所述燃烧室用于提供热源。
7.如权利要求1或2所述的节能型污泥处理装置,其特征在于,所述干燥装置包括干燥机、驱动装置及温度传感器、第一控制器,所述驱动装置及所述第一控制器安装在所述干燥机外部,所述驱动装置包括齿轮、电机,所述温度传感器对称设置在所述干燥机内部,所述温度传感器与第一控制器电连接。
8.如权利要求7所述的节能型污泥处理装置,其特征在于,所述干燥机的外壁上设置有入料口、进气口,所述入料口设置在所述干燥机的上部,所述进气口对称设置在所述干燥机上部和下部,所述进气口的位置设置在所述入料口前端。
9.如权利要求8所述的节能型污泥处理装置,其特征在于,所述入料口侧壁设置横板,所述横板与所述入料口侧壁夹角为45°,所述横板设置为尖锥形。
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