CN209522752U - 一种污泥处理系统及一种真空污泥干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空污泥干燥装置，包括腔室本体，腔室本体包括顺序设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室；腔室本体的两端分别连接进料输送装置和出料输送装置，腔室本体内部设有内部输送装置；腔室本体内设有用于抽吸形成真空的真空抽吸装置，腔室本体的两两之间分别设有用于将二者隔开的隔板，隔板与内部输送装置形成狭缝以保证各腔室的真空度，其通过真空抽吸装置保证腔室本体的真空度，在腔室本体的两两之间设置隔板以保证各腔体的真空度，在第二腔室中设置加热装置以在真空条件下实现对污泥的干燥，该装置可实现污泥的大规模连续式干燥作业。本实用新型还公开了一种污泥处理系统，具有上述技术效果。

Description

一种污泥处理系统及一种真空污泥干燥装置

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，更具体地说，涉及一种真空污泥干燥装置，还涉及一种包括真空污泥干燥装置的污泥处理系统。

背景技术

随着国家对环境保护越来越重视，政府也在加大河道污泥清理和工业生活污水方面的整治力度。在这些整治清理过程中，会产生大量的污泥和污泥副产物。这种副产物含水率一般在75％～85％，远超国家规定的含水率必须小于60％方可填埋的标准，无法直接填埋，而且高含水率极大的增加了这些污泥的体积和重量，造成运输成本的浪费，因此需要对这些污泥进行进一步脱水干燥处理。传统加热干燥通过常温通入热风来实现，由于水分蒸发需要大量热能，耗费大量煤、电等资源，成本高居不下，且在干燥过程中无法完全杜绝臭气的溢出，容易对环境造成二次污染。机械脱水干燥对滤膜要求高，且很难达到理想的脱水干化率，或者通过阳光房的温室效应对污泥进行物理干化，是对传统加热干化在热源方面的补充，依然没有摆脱传统干化的框架。或者通过晾晒、加热、板框压滤等方式实现。晾晒方式虽然成本低，但干化效率低下，且占地广，已经越来越不适合现今快节奏的需求；而现有的污泥处理塔，污泥通过管道进入真空塔内，在塔内实现干燥并收集的工艺，此种方式很好的利用了真空手段，降低了污泥干燥的热量需求，但是塔式结构复杂，不利于制造及后续维护，且塔式只适合小批量污泥处理，无法实现大规模连续式的污泥干燥需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种真空污泥干燥装置，以解决现有污泥干燥系统干燥效率低、结构复杂、无法实现大规模连续式的污泥干燥需求等问题。本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述真空污泥干燥装置的污泥处理系统。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种真空污泥干燥装置，包括腔室本体，所述腔室本体包括顺序设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室；

所述腔室本体的两端分别连接进料输送装置和出料输送装置，所述腔室本体内部设有分别与所述进料输送装置和所述出料输送装置连接的内部输送装置；

所述腔室本体的两两之间分别设有用于将二者隔开且与所述内部输送装置形成狭缝的隔板，所述腔室本体内设有用于抽吸形成真空的真空抽吸装置；

所述第二腔室内设有用于污泥进行加热以进行干燥的加热装置。

优选地，所述腔室本体还包括设于所述第一腔室的前端的第四腔室，所述第一腔室经所述第四腔室与所述进料输送装置连接，所述第四腔室和所述第一腔室间设有所述隔板。

优选地，所述真空抽吸装置包括分别设于所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室内的第一真空装置、第二真空装置和第三真空装置。

优选地，所述第一真空装置的抽气管路设于所述第四腔室的所述内部输送装置的下方且紧密排布以通过余热对所述第四腔室进行加温。

优选地，所述第二真空装置的抽气管路设于所述第一腔室的所述内部输送装置的下方且紧密排布以通过余热对所述第一腔室进行加温。

优选地，所述内部输送装置包括设于所述第二腔室中、与所述第一腔室的出口连接的上层输送带和设于所述上层输送带末端的下方的下层输送带，所述下层输送带与所述第三腔室的入口连接，所述加热装置设于所述第二腔室中所述上层输送带的末端和所述下层输送带的首端间。

优选地，所述上层输送带的末端设有用于对污泥进行分散的污泥散布器，所述污泥散布器的出口与所述下层输送带对应。

优选地，所述第二腔室中所述第二真空装置的前端设有用于预先对汽水抽吸的汽水分离器。

优选地，所述第一真空装置和所述第三真空装置分别具体为粗真空泵，所述第二真空装置具体为低真空抽气泵装置。

本实用新型提供的真空污泥干燥装置，包括腔室本体，腔室本体包括顺序设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室；腔室本体的两端分别连接进料输送装置和出料输送装置，腔室本体内部设有分别与进料输送装置和出料输送装置连接的内部输送装置；腔室本体内设有用于抽吸形成真空的真空抽吸装置，腔室本体的两两之间分别设有用于将二者隔开的隔板，隔板与内部输送装置形成狭缝以保证各腔室的真空度；第二腔室内设有用于污泥进行加热以进行干燥的加热装置。

应用本实用新型提供的真空污泥干燥装置，通过真空抽吸装置对腔室本体进行抽真空，在腔室本体的两两之间设置隔板以保证各腔体的真空度，且隔板和内部输送装置形成污泥通过的狭缝，在第二腔室中设置加热装置以在真空条件下实现对污泥的干燥，该装置可实现污泥的大规模连续式干燥作业。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种污泥处理系统，该污泥处理系统包括上述任一种真空污泥干燥装置，由于上述的真空污泥干燥装置具有上述技术效果，具有该真空污泥干燥装置的污泥处理系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种真空污泥干燥装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种真空污泥干燥装置的剖视结构示意图。

附图中标记如下：

第四腔室1、第一腔室2、第二腔室3、第三腔室4、进料输送装置5、出料输送装置6、抽气汇流管7、粗真空泵8、抽气管路9、汽水分离器10、低真空抽气泵装置11、内部输送装置12、污泥散布器13、加热装置14、上层输送带15、下层输送带16。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种真空污泥干燥装置，以解决现有污泥干燥系统干燥效率低、结构复杂、无法实现大规模连续式的污泥干燥需求等问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。

请参阅图1-图2，图1为本实用新型实施例提供的一种真空污泥干燥装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种真空污泥干燥装置的剖视结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本实用新型提供的真空污泥干燥装置，包括腔室本体，腔室本体包括顺序设置的第一腔室2、第二腔室3和第三腔室4；可以理解的是，腔室本体可为一体式设置的装置，也可以由多个腔室间可拆卸的固定连接形成。

腔室本体的两端分别连接进料输送装置5和出料输送装置6，腔室本体内部设有分别与进料输送装置5和出料输送装置6连接的内部输送装置12；进料输送装置5和出料输送装置6优选为输送带，在其他实施例中可自行进行设置输送装置的具体形式，在此不再赘述。腔室本体的入口端壁与进料输送装置5间、腔室本体的出口端壁与出料输送装置6间也分别应为狭缝设置，由此设置以保证腔室本体内部的真空度，狭缝的高度使污泥可通过即可。腔室本体内的内部输送装置12也可以设置为输送带，输送带沿腔室本体拼接设置以使得污泥能够经进料输送装置5、内部输送装置12和出料输送装置6顺利运出，而内部输送装置12所包括的输送带的个数及设置位置可根据实际需要进行设置。

腔室本体内设有用于抽吸形成真空的真空抽吸装置，腔室本体的两两之间分别设有用于将二者隔开的隔板，隔板与内部输送装置12形成狭缝以保证各腔室的真空度；其中，第一腔室2和第二腔室3间、第二腔室3和第三腔室4间分别设有隔板，隔板与经过各腔室的内部输送装置12间形成狭缝，狭缝的宽度允许污泥通过即可，以此保证各腔室的真空度。可以理解的是，内部输送装置12优选为贴近各腔室的底部设置，隔板在各腔室间自上至下设置，此时各腔室的连通只能通过狭缝，由此以保证各腔室的真空度，而当内部输送装置12在各腔室的中部设置，与底部有一定距离时，为了保证各腔室本体的真空度，可在内部输送装置12与各腔室的底面间设置隔板，以对各腔室气流进行阻隔保证各腔室的真空度，其具体的隔板的设置方式可根据需要进行设置。更为优选地，第一腔室2和第三腔室4为狭长结构设置，以保证腔室本体的真空度。隔板与各腔室中可通过可拆卸的固定连接实现，如螺钉等实现固定。真空抽吸装置设置在腔室本体中，优选为在第一腔室2、第二腔室3和第三腔室4中分别设置，由此以保证各腔室的真空度，或者在其他实施例中，也可以根据需要设置一个或两个真空抽吸装置，只要能够保证腔室本体中预设的真空度要求即可，当真空抽吸装置为多个时，各真空抽吸装置的具体结构可根据各腔室的真空度要求进行设置，对其型号不作限定。

第二腔室3内设有用于污泥进行加热以进行干燥的加热装置14。可以理解的是，第二腔室3的密闭性优于第一腔室2和第三腔室4，在其内设置用于干燥污泥的加热装置14，可实现在真空条件下实现脱水蒸发，加热装置14可具体为加热丝或加热管等。

在一种实施例中，污泥通过进料输送装置5进入至腔室本体中，第一腔室2和第三腔室4的狭长结构和狭缝设置用于维持第二腔室3的真空度。第二腔室3中设有加热装置14，在真空条件下通过对污泥加热实现真空闪蒸。上述设置方式使得大气和腔室本体间无需设置腔门，极大简化设备部件，降低干燥工艺复杂性和作业成本，通过逐级提高真空度从而获得较高真空度，同时可实现连续式污泥干燥，不间断的进出料提高生产效率。

在真空设备中，为保持各个腔体独立的真空度，常规采用的是通过可开合的腔门来隔离实现，当相邻的两个腔室需要传输物体时，腔门开启，传输完成后，腔门关闭，腔门的存在保证了各个腔体独立的真空度但是增加了设备成本、动作以及故障率。而本申请在真空腔体中设置狭缝来取代原有的腔门设置，通过真空抽吸装置对腔室本体进行抽真空，在腔室本体的两两之间设置隔板以保证各腔体的真空度，且隔板和内部输送装置12形成污泥通过的狭缝，在第二腔室3中设置加热装置14以在真空条件下实现对污泥的干燥，该装置可实现污泥的大规模连续式干燥作业。

具体的，腔室本体还包括设于第一腔室2的前端的第四腔室1，第一腔室2经第四腔室1与进料输送装置5连接，第四腔室1和第一腔室2间设有隔板。可以理解的是第四腔室1作为第一级腔室与大气连通，在第四腔室1的入口端壁与内部输送装置12间设置狭缝，具体的可通过降低第四腔室1的端壁和内部输送装置12间距离实现。其中，第四腔室1可以设置真空抽吸装置以提高其自身的真空度，或者在一种实施例中，也可以不设置真空抽吸装置。第四腔室1优选为狭长结构，以维持第一腔室2的真空度。

进一步地，真空抽吸装置包括分别设于第一腔室2、第二腔室3和第三腔室4内的第一真空装置、第二真空装置和第三真空装置。更进一步地，第一真空装置和第三真空装置分别具体为粗真空泵8，第二真空装置具体为低真空抽气泵装置11。其中，第一真空装置也可以为旋片泵或水环泵等，提供一定的初步真空，气压维持在1000-2000Pa，第二真空装置可优选为旋片泵和罗茨泵的组合，提高较高真空度，气压维持在50-150Pa，第三真空装置与第一真空装置相同设置，气压维持在1000-2000Pa。第三腔室4中的第三真空装置保证第三腔室4处于负压状态，还起到对干燥后的污泥粉尘进行约束的作用，减少干燥后的污泥粉尘四处扩散的危害，保护工作环境。上述设置方式通过第一腔室2、第二腔室3和第三腔室4实现个腔室的真空度的梯度变化。

在一种实施例中，第一真空装置的抽气管路9设于第四腔室1的内部输送装置12的下方且紧密排布以通过余热对第四腔室1进行加温；内部输送装置12的底部均匀分布有第一真空装置的抽气管路9，第一腔体在被抽真空的同时也将腔体内热量携带至入抽气管路9中，通过抽气管路9预热污泥，从而实现对系统中的余热进行二次利用的目的，抽气管路9中的气体在抽气汇流管7中统一汇合后连接第一真空装置，抽气汇流管7上可根据需要方便的添加汽水分离器。相应的，第二真空装置的抽气管路9设于第一腔室2的内部输送装置12的下方且紧密排布以通过余热对第一腔室2进行加温。第一腔室2中的温度在40-60度间，第四腔室1的温度略高于环境温度。其中抽气管路9优选为排管设置，在第四腔室1的内部输送装置12的下方和第一腔室2的内部输送装置12的下方设置排管，且排管在内部输送装置12的下方紧贴，以提高热量传输效率，进而提高系统热利用效率。

在上述各实施例的基础上，内部输送装置12包括设于第二腔室3中、与第一腔室2的出口连接的上层输送带15和设于上层输送带15末端的下方的下层输送带16，上层输送带15和下层输送带16间设有预设下落距离，下层输送带16与第三腔室4的入口连接，加热装置14设于第二腔室3中上层输送带15的末端和下层输送带16的首端间以对下落过程中的污泥进行干燥。上层输送带15作为第一腔室2和第二腔室3的输送装置共同使用，第四腔室1中设置有与进料输送装置5连接的输送带，其中，加热装置14设置在上层输送带15和下层输送带16的交接处，如可在上层输送带15的末端底部和下层输送带16的首端底部设置，或者在第二腔室3中两个输送带所对应的腔壁上设置加热装置14。第四腔室1和第一腔室2不单独进行加热，以节约能源。

可以理解的是，加热装置可集中设置在上层输送带15和下层输送带16间，以对二者及下述的污泥散布器13上的污泥进行加热干燥，上层输送带15和下层输送带16间设置预设下落距离以增加污泥的下落时间，进而增加与热空气接触的干燥时间，提高干燥效率。

进一步地，上层输送带15的末端设有用于对污泥进行分散的污泥散布器13，污泥散布器13的出口与下层输送带16对应，污泥经上层输送带15的末端、污泥散布器13下落至所述下层输送带16上。上层输送带15设有加热装置14加热污泥，上层输送带15的末端设有污泥散布器13，污泥进入污泥散布器13变为小块状降落到下层输送带16，低真空以及加热促使污泥块中水分在降落过程中闪蒸，完成污泥的主要干燥过程。此干燥过程使得污泥中含水量降低至20％-40％。更进一步地，第二腔室3中第二真空装置的前端设有用于预先对汽水抽吸的汽水分离器10。第二腔室3中的水汽通过此分离器提取凝结排出。

干燥腔体采用有高度落差的两层设计，其中上层安装污泥散布器13：之所以采用这种设计是为了污泥更大面积的暴露在真空腔体中，从而实现快速干燥的目的。如当一块完整的污泥放在真空中干燥时，明显只有表面能够快速干燥，而污泥内部由于外层的阻隔很难干燥。为了实现彻底干燥和快速干燥，本实用新型采用上下两层带有一定落差的设计，污泥在腔体上层运输到污泥散布器13中，通过污泥散布器13将污泥打散为粒径很小的泥块降落到下层输送带，在降落的过程中，泥块是完整的暴露在真空中，实现闪蒸(水分迅速蒸发)的效果，在降落到下层传输带时污泥已经完成主要干燥的动作。采用这种设计相比较传统真空干燥设备，干燥速度更快从而提高单位时间的污泥处理量。

在一种具体的实施例中，进料输送装置5上的污泥经过机械压榨初步过滤，含水量在80％左右，经进料传输带输送第四腔室1中，第四腔室1采用封闭设计，两端开口，第四腔室1的入口通过进料输送带连接机械压榨段，出口连接第一腔室2入口，该腔室不抽真空，内部气压为大气压或略低于大气压，采用狭长结构设计，以维持第一腔室2的真空度。

第一腔室2的两端通过狭缝连接第四腔室1和第二腔室3，以维持第二腔室3的低真空度，第一腔室2通过粗真空泵8提供一定的初步真空，在粗真空条件下促使污泥中细胞壁受压爆破，实现破壁效果，对污泥进行预干燥。

第二腔室3的两端通过狭缝连接第一腔室2和第三腔室4，以维持第二腔室3的低真空度，该腔室中设有多组加热丝，腔室内温度在60-80度间。

第三腔室4连接有粗真空泵8，通过狭缝连接第二腔室3，以维持第二腔室3的低真空度，出口连接有出料输送带，该腔室不单独加热，污泥自然散热冷却，干燥后的污泥经出料输送带输送至下一工位。

该装置将污泥从80％含水量降低至20-40％，缓冲腔第一腔室2和第四腔室1和狭缝组合设计，保证大气到真空腔室无需腔门，逐级提高真空度从而获得较高真空，同时该设计可以实现连续式污泥干燥，即不间断的进出料，从而提高生产效率。通过改变抽气管道形式，变为分布式排列，增加管段与前段污泥接触面积，二次利用系统中的热量，对前工艺段污泥进行预热，提高热利用率。第二腔室3上下层设计并结合污泥散布器13结构，实现污泥的闪蒸效果，提高污泥的干化速率以及干化程度。

基于上述实施例中提供的真空污泥干燥装置，本实用新型还提供了一种污泥处理系统，该污泥处理系统包括上述实施例中任意一种真空污泥干燥装置，由于该污泥处理系统采用了上述实施例中的真空污泥干燥装置，所以该污泥处理系统的有益效果请参考上述实施例。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种真空污泥干燥装置，其特征在于，包括腔室本体，所述腔室本体包括顺序设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室；

所述腔室本体的两端分别连接进料输送装置和出料输送装置，所述腔室本体内部设有分别与所述进料输送装置和所述出料输送装置连接的内部输送装置；

所述腔室本体内设有用于抽吸形成真空的真空抽吸装置，所述腔室本体的两两之间分别设有用于将二者隔开的隔板，所述隔板与所述内部输送装置形成狭缝以保证各腔室的真空度；

所述第二腔室内设有用于污泥进行加热以进行干燥的加热装置。

2.根据权利要求1所述的真空污泥干燥装置，其特征在于，所述腔室本体还包括设于所述第一腔室的前端的第四腔室，所述第一腔室经所述第四腔室与所述进料输送装置连接，所述第四腔室和所述第一腔室间设有所述隔板。

3.根据权利要求2所述的真空污泥干燥装置，其特征在于，所述真空抽吸装置包括分别设于所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室内的第一真空装置、第二真空装置和第三真空装置。

4.根据权利要求3所述的真空污泥干燥装置，其特征在于，所述第一真空装置的抽气管路设于所述第四腔室的所述内部输送装置的下方且紧密排布以通过余热对所述第四腔室进行加温。

5.根据权利要求3所述的真空污泥干燥装置，其特征在于，所述第二真空装置的抽气管路设于所述第一腔室的所述内部输送装置的下方且紧密排布以通过余热对所述第一腔室进行加温。

6.根据权利要求2-5任一项所述的真空污泥干燥装置，其特征在于，所述内部输送装置包括设于所述第二腔室中、与所述第一腔室的出口连接的上层输送带和设于所述上层输送带末端的下方的下层输送带，所述上层输送带和所述下层输送带间设有预设下落距离，所述下层输送带与所述第三腔室的入口连接，所述加热装置设于所述第二腔室中所述上层输送带的末端和所述下层输送带的首端间以对下落过程中的污泥进行干燥。

7.根据权利要求6所述的真空污泥干燥装置，其特征在于，所述上层输送带的末端设有用于对污泥进行分散的污泥散布器，所述污泥散布器的出口与所述下层输送带对应，污泥经所述上层输送带的末端、所述污泥散布器下落至所述下层输送带上。

8.根据权利要求3所述的真空污泥干燥装置，其特征在于，所述第二腔室中所述第二真空装置的前端设有用于预先对汽水抽吸的汽水分离器。

9.根据权利要求8所述的真空污泥干燥装置，其特征在于，所述第一真空装置和所述第三真空装置分别具体为粗真空泵，所述第二真空装置具体为低真空抽气泵装置。

10.一种污泥处理系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的真空污泥干燥装置。