CN219637081U - 一种热量自平衡污泥低温干化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种热量自平衡污泥低温干化处理装置，包括螺杆空压机、鼓风机、负压进料装置、旋流分离桶和引风机；螺杆空压机与负压进料装置进气口连通；鼓风机与负压进料装置进风口连通；负压进料装置包括进风管道；进风管道上设有进风口、负压出料端，进风管道内设有两个喷射管，喷射管上设有进气口和污泥进料口；旋流分离桶包括多个直径依次变大并依次连通的分离桶，直径最小的桶与负压出料端连通，直径最大的桶与引风机连通；螺杆空压机与鼓风机之间连有热回管，将螺杆空压机热量传至鼓风机；同时，鼓风机与负压进料装置的连接处设有分流管，将热量分入其他旋流分离桶。本实用新型装置不仅热量自平衡，而且热量利用率高、污泥处理效率好。
Description
技术领域
本实用新型涉及污泥废弃物处理技术领域，尤其涉及一种热量自平衡污泥低温干化处理装置。
背景技术
现阶段，我国绝大多数城镇污水处理厂均采用“加PAC或PAM絮凝剂+机械脱水”的工艺，将污泥含水率降至70％左右外运填埋。而《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T 23486-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》(GB/T 25031-2010)都明确规定，污泥含水率应小于40％，因而传统的机械脱水工艺已经无法满足要求，要使污泥含水率进一步降低，必须采用热干化处理技术继续减少污泥含水率。
污泥热干化分为“高温干化”和“低温干化”。“高温干化”大多建设在发电厂或水泥厂旁边，利用余热进行干化；常用的高温干化设备主要有桨叶干燥机和圆盘干燥机。“低温干化”是近年来一种新兴的干化技术，目前主流的污泥低温干化技术为“污泥低温除湿热泵干化设备”，该设备虽然不依赖额外热源，但热量利用率和污泥处理效率仍待提高。
因此，亟需开发一种新型污泥低温干化设备。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种热量利用率更高、污泥处理效率更好的热量自平衡污泥低温干化处理装置。
本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种热量自平衡污泥低温干化处理装置，包括螺杆空压机、鼓风机、负压进料装置、旋流分离桶和引风机；
所述螺杆空压机与负压进料装置进气口连通；
所述鼓风机与负压进料装置进风口连通；
所述负压进料装置包括进风管道；所述进风管道上靠近鼓风机的一端设有进风口，其另一端设有负压出料端，进风口与负压出料端之间设有两个喷射管，每个喷射管上分别设有一个进气口和污泥进料口；所述螺杆空压机产生的高压空气和鼓风机鼓入的空气在两个喷射管末端形成局部负压，将污泥喷射至负压出料端；
所述旋流分离桶设置有多个，多个旋流分离桶直径依次变大并依次连通，其中直径最小的旋流分离桶与所述负压进料装置负压出料端连通，直径最大的旋流分离桶与引风机连通；
此外，所述螺杆空压机的顶部与鼓风机之间还连接有热回管，用于将螺杆空压机热量传至鼓风机及负压进料装置；同时，所述鼓风机与负压进料装置的连接处顶部设置有分流管，用于将热量分入所述直径最小的旋流分离桶以外的其他旋流分离桶。
作为本实用新型的优选方式之一，所述负压进料装置的进风管道内壁设置有PTFE不粘涂层/FEP不粘涂层，防止污泥粘壁导致堵料。
作为本实用新型的优选方式之一，所述负压进料装置的污泥进料口上安装有振动式进料斗；所述振动式进料斗包括斗体以及安装于所述斗体外侧的振打器，所述振打器用于防止进料污泥架桥导致堵料。
作为本实用新型的优选方式之一，所述旋流分离桶设置有三个，分别为直径依次变大并依次连通的一级分离桶、二级分离桶、三级分离桶；一级分离桶用于实现破碎功能，二级分离桶用于实现脱水功能，三级分离桶用于实现分离功能；三个分离桶体积逐渐增大，能量逐渐衰减，到第三级由于能量耗尽，根据重力实现分离；
其中，所述一级分离桶与负压进料装置的负压出料端连通，三级分离桶与引风机相连；同时，所述鼓风机与负压进料装置连接处的分流管与所述二级分离桶连通。其中，因为物料在一级分离桶中的停留时间较短，主要是实现分散和破碎，给二级分离桶补热，能很好的实现热交换。
作为本实用新型的优选方式之一，每个所述旋流分离桶的内壁分别设置有碳化硅涂层/碳化钨涂层，以增加旋流分离桶的耐磨性，延长设备使用寿命。
作为本实用新型的优选方式之一，每个所述旋流分离桶的正下方还分别设置有锁扣式检修门，实现快开快关，方便检修。
作为本实用新型的优选方式之一，还包括储气罐、第一过滤器、微热再生吸附式干燥机、第二过滤器；所述螺杆空压机依次通过储气罐、第一过滤器、微热再生吸附式干燥机、第二过滤器后与所述负压进料装置的进气口通过高压软管连通。
作为本实用新型的优选方式之一，所述旋流分离桶中直径最大的旋流分离桶上侧设置有水汽排出口，下侧开设有干料排料口；所述直径最大的旋流分离桶通过水汽排出口与引风机连通。
作为本实用新型的优选方式之一，还包括两个喷淋洗气塔；所述引风机的一端与所述直径最大的旋流分离桶相连，其另一端与两个喷淋洗气塔依次相连。
作为本实用新型的优选方式之一，所述喷淋洗气塔上设置有循环水管；所述循环水管将循环水引入所述鼓风机、引风机的轴承箱位置，用于鼓风机与引风机降温。
作为本实用新型的优选方式之一，所述螺杆空压机、鼓风机和负压进料装置均采用集装箱式密封设计，内部设置有隔音材料，以降噪。
工作原理：
将含水率≤70％的污泥输送至振动式进料斗，由电力驱动螺杆空压机，螺杆空压机做功产生高压空气，同时散发热量；
一方面，鼓风机与引风机配合形成负压回收螺杆空压机散发的热量，鼓风机将一部分热量送入二级分离桶，其余热量鼓入负压进料装置；与此同时，另一方面，向负压进料装置鼓入经过滤、干燥后的高压空气；
污泥从进料斗瞬间被吸入到负压进料装置中，被高压空气喷射向前，切向进入一级分离桶内，并依次进入二级分离桶、三级分离桶；在旋风分离桶内，污泥固液混合物中的水分因强大的撞击剪力将细胞壁打开，表面水和细胞内水分受剪应力的影响而分离释放到空气中，固体颗粒因持续旋转被破碎成细小的颗粒随着气流运动；最后因比重的差异，固体粒径下沉至三级分离桶的干料排料口被放出，水份随着气流被带出；
三级分离桶内的水份经喷淋洗气塔洗涤后进入循环水箱，通过循环水管引入所述鼓风机、引风机的轴承箱位置，用于鼓风机与引风机降温。
本实用新型相比现有技术的优点在于：
(1)本实用新型的负压进料装置采用双进口设计，即在负压进料装置进风口与负压出料端之间设计两个喷射管，每个喷射管上分别设置一个进气口；该设计使得双倍的高压空气同时进入负压进料装置，增大设备处理量，提高污泥处理效率。
(2)本实用新型在鼓风机与负压进料装置连接处顶部开口，将一部分热量引入二级分离桶，其余热量通过鼓风机鼓入负压进料装置，因为物料在一级分离桶中的停留时间较短，主要是实现分散和破碎，给二级分离桶补热，能更好的实现热交换，提高热能利用率。
(3)本实用新型负压进料装置的斗体外设置振打器，可防止进料污泥架桥导致堵料；同时，负压进料整体装置内部均烘烤PTFE/FEP不粘涂层，防止污泥粘壁导致堵料。
(4)本实用新型的一级分离桶主要用于实现破碎功能，二级分离桶用于实现脱水功能，三级分离桶用于实现分离功能；同时，一级分离桶、二级分离桶、三级分离桶内分别涂有碳化硅/碳化钨涂层，可进一步增加装置耐磨性，延长设备使用寿命。
(5)本实用新型一级分离桶、二级分离桶、三级分离桶上还设置有快开检修门，采用锁扣设计，实现快开快关。
(6)本实用新型将喷淋洗气塔循环水沉降过滤后，引入到鼓风机与引风机轴承箱，用于鼓风机与引风机降温。
(7)本实用新型装置最终出料污泥含水率为≤30％，粒径≤300目，处理成本约85元/吨，干燥温度60-80℃，可以十分有效的避免NH3、HS2等恶臭气体的产生，同时不会破坏污泥中有机物，产品热值高，可与生物质一起制成燃料棒。
附图说明
图1是实施例1中热量自平衡污泥低温干化处理装置的整体结构示意图；
图2是图1中负压进料装置的局部结构放大图；
图3是实施例1中负压进料装置的整体结构示意图；
图4是图3负压进料装置去除振打器后的左视结构示意图。
图中：1为螺杆空压机，11为热回管，2为鼓风机，21为分流管，3为负压进料装置，31为进风管道，32为进风口，33为负压出料端，34为喷射管，341为进气口，342为污泥进料口，35为振动式进料斗，351为斗体，352为振打器，4为旋流分离桶，41为一级分离桶，42为二级分离桶，43为三级分离桶，431为水汽排出口，44为扣式检修门，5为引风机，6为储气罐，71为第一过滤器，72为第二过滤器，8为微热再生吸附式干燥机，9为喷淋洗气塔。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
以下实施例中未注明具体技术或条件者，为本领域常规技术或条件。所用材料或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规材料或产品。
实施例1
参阅图1至图4，本实施例的一种热量自平衡污泥低温干化处理装置，包括螺杆空压机1、鼓风机2、负压进料装置3、旋流分离桶4和引风机5。
螺杆空压机1用于产生高压气流，与负压进料装置3进气口341连通。
鼓风机2与负压进料装置3进风口32连通，用于向负压进料装置3内鼓入一定风量的空气。
负压进料装置3包括进风管道31；进风管道31上靠近鼓风机2的一端设有进风口32，其另一端设有负压出料端33，进风口32与负压出料端33之间设有两个喷射管34，每个喷射管34上分别设有一个进气口341和污泥进料口342；螺杆空压机1产生的高压空气和鼓风机2鼓入的空气在两个喷射管34末端形成局部负压，将污泥喷射至负压出料端33。其中，在负压进料装置3进风口32与负压出料端33之间设计两个喷射管34，每个喷射管34上分别设置一个进气口341，使得双倍的高压空气同时进入负压进料装置3，增大设备处理量。
旋流分离桶4包括直径依次变大并依次连通一级分离桶41、二级分离桶42、三级分离桶43，其中，一级分离桶41与负压进料装置3负压出料端33连通，三级分离桶43与引风机5连通。其中，一级分离桶41主要用于实现破碎功能，二级分离桶42用于实现脱水功能，三级分离桶43用于实现分离功能；三个旋流分离桶4体积逐渐增大，能量逐渐衰减，到第三级由于能量耗尽，根据重力实现分离。同时，三级分离桶43上侧设置有水汽排出口，下侧开设有干料排料口；三级分离桶43通过水汽排出口431与引风机5连通。
此外，螺杆空压机1的顶部与鼓风机2之间还连接有热回管11，用于将螺杆空压机1工作热量传至鼓风机2、负压进料装置3；同时，鼓风机2与负压进料装置3的连接处顶部设置有分流管21，用于将此处的热量分出一部分补给二级分离桶42。此处，将一部分热量引入二级分离桶42，其余热量通过鼓风机2鼓入负压进料装置3，是因为物料在一级分离桶41中的停留时间较短，主要是实现分散和破碎，给二级分离桶补42热，能更好的实现热交换。
进一步地，本实施例中，负压进料装置3的污泥进料口342上安装有振动式进料斗35；振动式进料斗35包括斗体351以及安装于斗体351外侧的振打器352，振打器352用于防止进料污泥架桥导致堵料。同时，负压进料装置3的进风管道31内壁设置有PTFE/FEP不粘涂层，防止污泥粘壁导致堵料。
进一步地，本实施例中，每个旋流分离桶4的内壁分别设置有碳化硅/碳化钨涂层，以增加旋流分离桶的耐磨性，延长设备使用寿命。
进一步地，本实施例中，每个旋流分离桶4的正下方还分别设置有锁扣式检修门44，实现快开快关，方便检修。
进一步地，本实施例中，螺杆空压机1、鼓风机2和负压进料装置3均采用集装箱式密封设计，内部设置有隔音材料，以降噪。
此外，本实施例中，还包括储气罐6、第一过滤器71、微热再生吸附式干燥机8、第二过滤器72；螺杆空压机1依次通过储气罐6、第一过滤器71、微热再生吸附式干燥机8、第二过滤器72后与负压进料装置3的进气口341通过高压软管连通。
还包括两个喷淋洗气塔9；引风机5的一端三级分离桶43相连，其另一端与两个喷淋洗气塔9依次相连。所述喷淋洗气塔9上设置有循环水管，循环水管将循环水引入鼓风机2、引风机5的轴承箱位置，用于鼓风机2与引风机5的降温。
工作原理：
将含水率≤70％的污泥输送至振动式进料斗35，由电力驱动螺杆空压机1，螺杆空压机1做功产生高压空气，同时散发热量；
一方面，鼓风机2与引风机5配合形成负压回收螺杆空压机1散发的热量，鼓风机2将一部分热量送入二级分离桶42，其余热量鼓入负压进料装置3；与此同时，另一方面，向负压进料装置3鼓入经过滤、干燥后的高压空气；
污泥从进入振动式进料斗35瞬间被吸入到负压进料装置3中，被高压空气喷射向前，切向进入一级分离桶41内，并依次进入二级分离桶42、三级分离桶43；在旋风分离桶4内，污泥固液混合物中的水分因强大的撞击剪力将细胞壁打开，表面水和细胞内水分受剪应力的影响而分离释放到空气中，固体颗粒因持续旋转被破碎成细小的颗粒随着气流运动；最后因比重的差异，固体粒径下沉至三级分离桶43的干料排料口被放出，水份随着气流被带出；
三级分离桶43内的水份经喷淋洗气塔9洗涤后进入循环水箱，通过循环水管引入所述鼓风机2、引风机5的轴承箱位置，用于鼓风机2与引风机5降温。
本实用新型装置最终出料污泥含水率为≤30％，粒径≤300目，处理成本约85元/吨，干燥温度60-80℃，可以十分有效的避免NH3、HS2等恶臭气体的产生，同时不会破坏污泥中有机物，产品热值高，可与生物质一起制成燃料棒。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，包括螺杆空压机、鼓风机、负压进料装置、旋流分离桶和引风机；
所述螺杆空压机与负压进料装置进气口连通；
所述鼓风机与负压进料装置进风口连通；
所述负压进料装置包括进风管道；所述进风管道上靠近鼓风机的一端设有进风口，其另一端设有负压出料端，进风口与负压出料端之间设有两个喷射管，每个喷射管上分别设有一个进气口和污泥进料口；所述螺杆空压机产生的高压空气和鼓风机鼓入的空气在两个喷射管末端形成局部负压，将污泥喷射至负压出料端；
所述旋流分离桶设置有多个，多个旋流分离桶直径依次变大并依次连通，其中直径最小的旋流分离桶与所述负压进料装置负压出料端连通，直径最大的旋流分离桶与引风机连通；
此外，所述螺杆空压机的顶部与鼓风机之间还连接有热回管，用于将螺杆空压机热量传至鼓风机及负压进料装置；同时，所述鼓风机与负压进料装置的连接处顶部设置有分流管，用于将热量分入所述直径最小的旋流分离桶以外的其他旋流分离桶。
2.根据权利要求1所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，所述负压进料装置的进风管道内壁设置有PTFE不粘涂层/FEP不粘涂层。
3.根据权利要求1所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，所述负压进料装置的污泥进料口上安装有振动式进料斗；所述振动式进料斗包括斗体以及安装于所述斗体外侧的振打器。
4.根据权利要求1所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，所述旋流分离桶设置有三个，分别为直径依次变大并依次连通的一级分离桶、二级分离桶、三级分离桶；其中，所述一级分离桶与负压进料装置的负压出料端连通，三级分离桶与引风机相连；同时，所述鼓风机与负压进料装置连接处的分流管与所述二级分离桶连通。
5.根据权利要求1所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，每个所述旋流分离桶的内壁分别设置有碳化硅涂层/碳化钨涂层。
6.根据权利要求1所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，每个所述旋流分离桶的正下方还分别设置有锁扣式检修门。
7.根据权利要求1所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，还包括储气罐、第一过滤器、微热再生吸附式干燥机、第二过滤器；所述螺杆空压机依次通过储气罐、第一过滤器、微热再生吸附式干燥机、第二过滤器后与所述负压进料装置的进气口通过高压软管连通。
8.根据权利要求1所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，所述旋流分离桶中直径最大的旋流分离桶上侧设置有水汽排出口，下侧开设有干料排料口；所述直径最大的旋流分离桶通过水汽排出口与引风机连通。
9.根据权利要求1所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，还包括两个喷淋洗气塔；所述引风机的一端与所述直径最大的旋流分离桶相连，其另一端与两个喷淋洗气塔依次相连。
10.根据权利要求9所述的热量自平衡污泥低温干化处理装置，其特征在于，所述喷淋洗气塔上设置有循环水管；所述循环水管用于将循环水引入所述鼓风机、引风机的轴承箱位置。
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| CN202320705837.0U CN219637081U (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种热量自平衡污泥低温干化处理装置 |
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2023
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| GR01 | Patent grant | ||
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