TWM559319U - 污泥乾燥系統 - Google Patents

Abstract

一種用來乾燥含水污泥的污泥乾燥系統，其包括一滾筒乾燥機及一空氣壓縮機，滾筒乾燥機具有一筒身、一污泥進料口、一污泥出料口、一熱風進氣口及一熱風排氣口，筒身圍構一乾燥通道，污泥進料口、污泥出料口及熱風排氣口分別連通於乾燥通道，污泥進料口及污泥出料口分別供所述含水污泥進入及離開乾燥通道，熱風進氣口及熱風排氣口則分別供一熱氣流導入及排出乾燥通道而使熱氣流帶走所述含水污泥的一部份水分。空氣壓縮機包括一壓縮機組及一熱能回收器，壓縮機組用以產生一壓縮氣流，熱能回收器用以與壓縮機組熱交換而產生所述熱氣流。

Description

污泥乾燥系統

本創作是關於一種污泥處理之技術，特別是關於一種應用熱風降低污泥含水率的處理系統。

污水處理是將生活污水及工業廢水加以處理，分離水中的固體污染物，減輕污水對環境的污染。污水處理經常伴隨著大量污泥的產生，這些污泥的含水率高，經過脫水機處理後仍然高達75-85％的含水率。

為了減少含水污泥的容積及後續污泥清運費用，TW I507366揭示了一種污泥處理裝置，其包括一組旋風器分離組110，及一混合器120，混合器120中的噴射通道125可將部分含水污泥分散成粒狀，而後在旋風器分離組110中進一步乾燥。

然而，前述習用技術仍有缺陷在於，含水率達75-85％的污泥容易黏著在混合器120的管壁上，這使得混合器120容易發生送料不順或甚至堵塞的情形。為了解決高含水污泥黏性過高所衍生的問題，習用技術所採取的解決方法是，將旋風器分離組110處理後的一部份乾燥後污泥（低含水率）回流至混合器120內，使高含水污泥與低含水污泥先行混合後，將整體含水率先行降至75％以下以降低黏性，才進行後續處理。

這樣的處理方式衍生了其他問題：由於部分乾燥污泥被回送至混合器，這使得整體待處理的污泥量增加，而污泥量增加會導致更多的處理時間、更多的耗能以及更多的處理費用，並且降低系統工作效率。

本創作的其中一項目的在於提供能將用於將含水污泥乾燥的處理系統。

為了達成上述及其他目的，本創作提供一種用來乾燥含水污泥的污泥乾燥系統，其包括一滾筒乾燥機及一空氣壓縮機，滾筒乾燥機包括一滾筒，滾筒具有一筒身、一污泥進料口、一污泥出料口、一熱風進氣口及一熱風排氣口，筒身圍構一乾燥通道，污泥進料口、污泥出料口及熱風排氣口分別連通於乾燥通道，污泥進料口及污泥出料口分別供所述含水污泥進入及離開乾燥通道，熱風進氣口及熱風排氣口則分別供一熱氣流導入及排出乾燥通道而使熱氣流帶走所述含水污泥的一部份水分。空氣壓縮機包括一壓縮機組及一熱能回收器，壓縮機組用以產生一壓縮氣流，熱能回收器用以與壓縮機組熱交換而產生所述熱氣流。

藉由上述設計，含水污泥可在滾筒內持續翻動，並且在翻動的過程中與熱氣流進行熱交換，含水污泥中的部分水分因此蒸發，並且隨熱氣流自熱風排氣口排出，含水污泥的含水量因而下降了。

為了達成上述及其他目的，所述污泥乾燥系統更可包括一污泥分散器設於該進料口並用以將糊狀含水污泥分散為條狀或粒狀含水污泥，藉此增加含水污泥在滾筒乾燥機內的乾燥效率。

為了達成上述及其他目的，所述污泥乾燥系統更可包括至少一旋風器設於滾筒乾燥機的下游，旋風器具有一旋風腔室、一污泥入口、一污泥出口、一氣體入口及一氣體出口，污泥入口、污泥出口、氣體入口及氣體出口分別連通於旋風腔室，污泥入口及污泥出口分別供所述含水污泥進入及離開旋風腔室，氣體入口及氣體出口分別供一乾燥氣流導入及排出旋風腔室而使所述乾燥氣流帶走所述含水污泥的一部份水分，藉此將含水污泥進一步乾燥。

為了達成上述及其他目的，所述污泥乾燥系統更可包括一污泥粉碎器設於滾筒乾燥機的下游以及旋風器的上游，污泥粉碎器是用以將所述含水污泥的至少一部份粉碎為較小的顆粒，藉此讓含水污泥在旋風器中更容易隨著氣流旋轉流動，並增加乾燥效率。

本文中的「上游」、「下游」是以各設備處理含水污泥的順序作為判斷依據；當一設備較其他設備先處理含水污泥時，則稱該設備設於其他設備的「上游」；反之，當一設備較其他設備晚處理含水污泥時，則稱該設備設於其他設備的「下游」。在上、下游相鄰的設備之間可能設有輸送帶、輸送管等用以輸送污泥或氣體的元件；在其他可能的實施方式中，二或多個在上、下游緊鄰的設備在機構上直接連接或被設置於同一個機殼內。

本文中的「乾燥」是指將含水污泥的含水率降低，例如，使其含水率由80％降低至50％以下，而非僅侷限於將其含水率降低至0％。

請參考第1圖，所繪示者為本創作污泥乾燥系統的第一實施例，該污泥乾燥系統100包括一送料機構110、一污泥分散器120、一滾筒乾燥機130、一空氣壓縮機140、一污泥粉碎器150、三個旋風器160、170、180及一風機190。污泥乾燥系統100可用以乾燥含水污泥，所述含水污泥例如是來自生活廢水或工業廢水的污水處理廠，污水處理廠所產生的污泥在送入污泥乾燥系統100之前，還可經脫水機先行脫水，所使用的脫水機可為但不限於壓濾機、離心式脫水機或帶式脫水機，進入污泥乾燥系統100的含水污泥的含水率例如為75-85％，但並不以此為限。

送料機構110例如是螺桿，用以將含水污泥槽（未繪示）內的含水污泥推送至污泥分散器120。

污泥分散器120具有一送料螺桿121及一篩板122，篩板122上具有多個篩孔123，篩孔123的孔徑可為但不限於2-3 cm，送料螺桿121可將含水率較高而呈糊狀的含水污泥推向篩板122，並將含水污泥自篩孔123擠出而分散為條狀或粒狀的含水污泥；糊狀含水污泥被分散為條狀或粒狀含水污泥之後，整體的表面積增加，使得乾燥介質（例如乾燥氣體）能以更大的面積接觸含水污泥，加速含水污泥乾燥。在可能的實施方式中，污泥分散器與滾筒乾燥機之間具有污泥輸送帶，使條狀或粒狀污泥可由污泥分散器輸送至滾筒乾燥機。在其他可能的實施方式中，污泥分散器被整合於滾筒乾燥機內，污泥分散器可直接在滾筒乾燥機內擠出條狀或粒狀含水污泥。

滾筒乾燥機130包括一滾筒131及一用以驅動滾筒131旋轉的滾筒馬達（未繪示），滾筒131具有一筒身1311、一污泥進料口1312、一污泥出料口1313、一熱風進氣口1314及一熱風排氣口1315，筒身1311圍構一乾燥通道，污泥進料口1312、污泥出料口1313、熱風進氣口1314及熱風排氣口1315分別連通於乾燥通道，其中污泥進料口1312及污泥出料口1313分別供含水污泥進入及離開乾燥通道，熱風進氣口1314及熱風排氣口1315則分別供一熱氣流導入及排出乾燥通道而使熱氣流帶走含水污泥的一部份水分。在本實施例中，熱氣流與含水污泥在乾燥通道中的移動方向大致相同。在可能的實施方式中，筒身可具有兩個不同的開口，其中一者作為污泥出料口，另一者作為熱風排氣口；在其他可能的實施方式中，筒身上具有一個較大的開口，該開口同時作為污泥出料口及熱風排氣口使用，使含水污泥及熱氣流經由同一個開口離開筒身。經由熱風排氣口排出的熱氣流可再經由氣體淨化裝置195進行處理，例如利用洗滌塔將熱氣流中可能挾帶的粉塵加以去除。

空氣壓縮機140包括一壓縮機組141及一熱能回收器142，壓縮機組141例如可為容積式壓縮機或氣體動力式壓縮機，壓縮機組141可用以提高氣體壓力而產生一壓縮氣流，所述熱能回收器142是以氣體作為熱交換介質，壓縮機組141工作時所產生的熱能則藉由與熱能回收器142熱交換而加以回收，使得熱能回收器142能產生前述熱氣流，熱能回收器142與熱風進氣口1314之間可設有輸氣管及另一風機。壓縮氣流及熱氣流均可作為乾燥氣體使用。在可能的實施例中，熱氣流進入熱風進氣口前可再被其他加熱單元進一步升溫至所需工作溫度，加熱單元例如為電熱式加熱器或燃料式加熱器。

污泥粉碎器150設於滾筒乾燥機130的下游、旋風器160的上游，污泥粉碎器150包括一流道151及一進料通道152，進料通道152是供引導含水污泥，進料通道152例如具有漏斗的形狀，流道151是供壓縮氣流通過，流道151中的其中一段為一文式喉部153而與進料通道152相連通，文式喉部153具有流道151中較小的截面積，這使得壓縮氣流的流速增加、壓力降低，且文式喉部153相對於進料通道152形成負壓吸力，讓進料通道152中的含水污泥可被引導、吸入文式喉部153，而後至少一部份的含水污泥受到高速器流所產生的剪力作用而被粉碎為更小的顆粒，從而含水污泥的顆粒可被壓縮氣流帶出流道151。

旋風器160、170、180依序設於滾筒乾燥機130及污泥粉碎器150的下游，且旋風器160、170、180各別具有一旋風腔室、一污泥入口、一污泥出口、一氣體入口及一氣體出口，其中污泥入口、污泥出口、氣體入口及氣體出口分別連通於旋風腔室，污泥入口及污泥出口分別供含水污泥進入及離開旋風腔室，氣體入口及氣體出口則分別供一乾燥氣流導入及排出旋風腔室。旋風腔室通常具有圓形截面，氣體入口引導乾燥氣流大致沿著該圓形截面的切線方向進入旋風腔室，使得乾燥氣流在旋風腔室中螺旋轉動，並且帶走含水污泥的一部份水分。在可能的實施方式中，污泥入口及氣體入口可以是旋風器上的同一個開口，亦即旋風器上的一個開口同時作為污泥入口及氣體入口。在可能的實施方式中，污泥出口及氣體出口也可以是旋風器上的同一個開口，亦即旋風器上的一個開口同時作為污泥出口及氣體出口。在可能的實施方式中，旋風器具有複數個氣體入口。在旋風器180中，污泥與氣體經由不同的開口離開旋風腔室，所述氣體可以被導引至前述氣體淨化裝置195進行處理。

風機190用於提高氣體流速，風機190可用以產生一高速氣流，高速氣流可與壓縮氣流合流，兩者合流後導入氣體入口，作為所述乾燥氣流；在可能的實施方式中，高速氣流不與高壓氣流合流，高速氣流與高壓氣流分別經由不同的開口導入旋風腔室；在可能的實施方式中，一部份高速氣流與高壓氣流合流後經由旋風器的其中一個開口導入旋風腔室，另一部份高速氣流經由旋風器的另一個開口導入旋風器。

藉由前述污泥乾燥設備100，可以依以下污泥乾燥方法對含水率達75-85％的含水污泥進行乾燥：首先，利用污泥分散器120使糊狀的含水污泥分散為條狀或粒狀的含水污泥，再利用滾筒乾燥機130使含水污泥的含水率降低至70％以下，此時含水污泥的黏性會降低，後續處理時不易黏著於處理設備表面；而後，利用污泥粉碎器150將含水率70％以下的含水污泥粉碎為較小的顆粒，接著再利用旋風器160、170、180使顆粒狀的含水污泥進一步乾燥至含水率50％以下，完成所需要的乾燥處理。

前述污泥乾燥方法相較於習用技術的優點在於，含水污泥能被有效乾燥，而且在不需強制混合低含水率污泥（含水率50％以下）的情況下，含水污泥在污泥粉碎器及旋風器中也不容易黏著於壁面上，解決了習用技術在混合器中常見的送料不順或堵塞的問題。

請參考第4圖，所繪示者為本創作污泥乾燥系統的第二實施例，其與第一實施例的主要差異在於，熱氣流與含水污泥在乾燥通道中的移動方向大致相反，有助於增加乾燥效果；除此之外，旋風器280所排出的氣體改為經由另一個氣體淨化裝置296加以處理，而不導入氣體淨化裝置295。

在可能的實施方式中，乾燥後的污泥也可視需求少量回流，但乾燥污泥的回流在本創作中並非絕對必要。

100‧‧‧污泥乾燥系統
110‧‧‧送料機構
120‧‧‧污泥分散器
121‧‧‧送料螺桿
122‧‧‧篩板
123‧‧‧篩孔
130‧‧‧滾筒乾燥機
131‧‧‧滾筒
1311‧‧‧筒身
1312‧‧‧污泥進料口
1313‧‧‧污泥出料口
1314‧‧‧熱風進氣口
1315‧‧‧熱風排氣口
140‧‧‧空氣壓縮機
141‧‧‧壓縮機組
142‧‧‧熱能回收器
150‧‧‧污泥粉碎器
151‧‧‧流道
152‧‧‧進料通道
153‧‧‧文式喉部
160、170、180‧‧‧旋風器
190‧‧‧風機
195‧‧‧氣體淨化裝置
280‧‧‧旋風器
295、296‧‧‧氣體淨化裝置

第1圖為本創作污泥乾燥系統第一實施例的結構配置示意圖。

第2圖為本創作污泥乾燥系統第一實施例的污泥分散器的半剖面立體圖。

第3圖為本創作污泥乾燥系統第一實施例的污泥粉碎器的剖面圖。

第4圖為本創作污泥乾燥系統第二實施例的結構配置示意圖。

Claims (8)

1. 一種污泥乾燥系統，用以乾燥含水污泥，其包括： 一滾筒乾燥機，包括一滾筒，該滾筒具有一筒身、一污泥進料口、一污泥出料口、一熱風進氣口及一熱風排氣口，該筒身圍構一乾燥通道，該污泥進料口、污泥出料口、熱風進氣口及熱風排氣口分別連通於該乾燥通道，該污泥進料口及該污泥出料口分別供所述含水污泥進入及離開該乾燥通道，該熱風進氣口及該熱風排氣口分別供一熱氣流導入及排出該乾燥通道而使所述熱氣流帶走所述含水污泥的一部份水分；以及 一空氣壓縮機，包括一壓縮機組及一熱能回收器，該壓縮機組用以產生一壓縮氣流，該熱能回收器用以與該壓縮機組熱交換而產生所述熱氣流。
2. 如請求項1所述的污泥乾燥系統，更包含一污泥分散器用以將送往該污泥進料口的糊狀含水污泥分散為條狀或粒狀含水污泥。
3. 如請求項2所述的污泥乾燥系統，其中該污泥分散器具有一篩板，該篩板上具有多個篩孔。
4. 如請求項3所述的污泥乾燥系統，其中該污泥分散器具有一送料螺桿，用以將所述糊狀含水污泥推往該篩板。
5. 如請求項3所述的污泥乾燥系統，其中該等篩孔的孔徑為2-3 cm。
6. 如請求項1所述的污泥乾燥系統，更包括至少一旋風器設於該滾筒乾燥機的下游，該旋風器具有一旋風腔室、一污泥入口、一污泥出口、一氣體入口及一氣體出口，該污泥入口、污泥出口、氣體入口及氣體出口分別連通於該旋風腔室，該污泥入口及該污泥出口分別供所述含水污泥進入及離開該旋風腔室，該氣體入口及該氣體出口分別供一乾燥氣流導入及排出該旋風腔室而使所述乾燥氣流帶走所述含水污泥的一部份水分。
7. 如請求項6所述的污泥乾燥系統，更包括一污泥粉碎器設於該滾筒乾燥機的下游、該旋風器的上游，該污泥粉碎器是用以將所述含水污泥的至少一部份粉碎為較小的顆粒。
8. 如請求項7所述的污泥乾燥系統，其中該污泥粉碎器包括一供至少一部份所述壓縮氣流通過的文氏喉部及一與該文氏喉部相連通並供導入含水污泥的進料通道。