脫水幹化低溫熱解處理汙泥裝置的製作方法

2023-05-29 20:16:01

專利名稱：脫水幹化低溫熱解處理汙泥裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汙泥處理技術領域，具體地說是一種脫水焚燒處理汙泥的裝置。
背景技術：
目前全國城市汙水處理率已達73%，2010年我國脫水汙泥產生量6.8萬噸/天。國內外汙泥處理通常用的方法有濃縮、硝化、脫水、幹化、有效利用、填埋、投海、焚燒等不同處理處置方法及其組合。城市汙泥含有氮磷營養物質和大量有機物質(菌體等)，是一種營養和能源；城市汙泥往往是生活汙水和工業廢水合併處理產生，所以汙泥中含有較多重金屬離子和未降解的有毒有害化學物質，如果不加以有效處理會對環境造成二次汙染而具有危害性。現在海洋投棄被禁止，土地填埋也受到越來越嚴格的限制。汙泥利用可分為土地利用和熱能利用，土地利用需嚴格管理，只有重金屬含量低於農用汙泥的才可以用於農作物， 嚴格定量控制重金屬和氮磷對水體汙染。日本、德國等廣泛使用焚燒處理汙泥，焚燒工程設備投資大，運轉費用高；國內有些大型汙水廠進口設備也往往很少運轉。因此開發一種既能除去有害物質又能利用汙泥中熱值，相對簡單有效的無二次汙染的工藝技術就成為當務之急了。國內很多高校和單位在這方面做了許多工作，還有一定的專利技術。濃縮汙泥調質以往常用的是聚合氯化鋁(PAC)加陽離子型聚丙烯醯胺(PAM+)，經壓濾脫水後含水率在80%左右，經過深度脫水可將含水率下降到60% 65%，目前深度脫水有二種主流技術，一種還是化學法，投加Fe+2系列、Ca+2系列鹽或氧化物，當然也包括原來鋁系列化合物。另一種是高效板框壓濾機，這種壓濾機全自動及壓力達25kg。幹化實質上是一個化工單元操作(乾燥)，其設備很成熟，但要和汙泥特性相結合。脫水幹化減量化的目的是為了進一步減量化以及無害化、資源化。無害化、資源化也有兩種主流技術，此前國外許多發達國家流行和國內少數大型汙水處理廠使用的焚燒技術，另外就是現在國內外正在開發已開始工業化的低溫熱解城市汙泥技術線路。國內外城市汙泥脫水幹化資源化工藝系統相對比較複雜，操作要求較高。雖然常規焚燒法與其它方法相比具有突出的優點，但也由於現有焚燒使用的汙泥含水率高，熱值低，所以焚燒爐的體積較大，成本高，且系統複雜，運行和維護成本高。
發明內容本實用新型的目的就是針對上述現有技術的不足，提供一種流程簡單，設備緊湊、 實用，熱能利用率高的脫水幹化低溫熱解處理汙泥裝置。本實用新型採用的技術方案如下一種脫水幹化低溫熱解處理汙泥裝置，其特徵是它包括料倉，料倉的出口連接脫水機進口，脫水機的出口連接汙泥混合器進口，汙泥混合器的出口連接汙泥幹化器的進口， 汙泥幹化器的出口與汙泥低溫熱解爐的進口相連，汙泥低溫熱解爐出口與擠壓成型機的進口相連，擠壓成型機的出口與帶有餘熱鍋爐的焚燒爐進口相連，餘熱鍋爐上部的餘熱管道分別連接至汙泥幹化器和汙泥低溫熱解爐。[0008]所述餘熱鍋爐的出口通過引風機與煙囪相連。所述汙泥幹化器為改進型波紋板幹化器。所述脫水機為高效板框壓濾機。本實用新型的有益效果有本實用新型具有流程簡單，熱能利用率高的優點。脫水汙泥經過幹化和低溫熱解處理，降低了汙泥含水率和體積，從而減少汙泥進入焚燒爐的量，使得設備結構緊湊、實用， 節省投資，且運行成本低。本實用新型使用高效板框壓濾機，對於城市汙水處理廠的濃縮汙泥(含水率98%) 或脫水汙泥(含水率80% 83%)，投加化學脫水劑，經過高效擠壓，可將汙泥含水率降到50% 以下。本實用新型使用的是改進型波紋板幹化器，汙泥流和煙道氣並流，汙泥流和水蒸氣錯流。該設備結構緊湊，隨熱負荷不同可以靈活變化，可模塊化設計，換熱效果好。為避免汙泥在幹化器內的粘結，在汙泥混合器內投加返混汙泥或經加工後的粉狀秸杆、糠等農村廢棄物。在很大程度上改善物料在幹化器內的傳質，有效的縮短乾燥時間，幹化汙泥的含水率易於控制。乾燥溫度控制在85-110°C。汙泥分解度小，氣相含有較少可揮發性物質。本實用新型汙泥幹化熱解後汙泥含水率下降到15-30%，低溫熱解爐熱解溫度為 4500C (士 15°C)，本實用新型低溫熱解爐為有夾套圓筒形反應器，內置中空螺杆，推動汙泥物料前進，夾套和空腔用煙道氣間接加熱。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步地說明如圖1所示，本實用新型它有包括料倉1，料倉1的出口連接脫水機2進口，脫水機2的出口連接汙泥混合器3進口，汙泥混合器3的出口連接汙泥幹化器4的進口，汙泥幹化器4的出口與汙泥低溫熱解爐5的進口相連，汙泥低溫熱解爐5出口與擠壓成型機6的進口相連，擠壓成型機6的出口與帶有餘熱鍋爐7的焚燒爐6進口相連。通過擠壓成型機 6可使炭化汙泥形成固定形狀，有利於增加炭化汙泥塊之間的孔隙率，有利於炭化汙泥充分燃燒。餘熱鍋爐7上部的餘熱管道分別連接至汙泥幹化器4和汙泥低溫熱解爐5。所述餘熱鍋爐7的出口通過引風機9與煙囪10相連。所述汙泥幹化器4為改進型波紋板幹化器。 所述脫水機2為高效板框壓濾機。所述餘熱鍋爐7採用導熱油作為介質。本實用新型具體工作過程如下在溼汙泥中投加化學脫水劑，用量為溼汙泥的1%。 1%，用螺旋輸送機或泵將汙泥從料鬥1送入脫水機2。脫水後汙泥含水率為50%以下。脫水機2出來的汙泥用粉碎機切成薄片，經螺旋輸送機送入汙泥混合器3和返混汙泥或粉碎的秸杆等農村可燃廢棄物在汙泥混合器3混合。汙泥混合器3出來的汙泥由變頻控制定量輸送的螺旋輸送機送入汙泥幹化器4，汙泥幹化器4幹化溫度控制在85-1IO0C，控制溼汙泥流量來控制汙泥幹化器的幹化溫度，汙泥幹化器4熱源是來自餘熱鍋爐8的煙道氣和過熱蒸汽。[0021]從汙泥幹化器4出來汙泥含水率為10%，用螺旋輸送機送入汙泥低溫熱解爐5。汙泥低溫熱解爐5反應溫度控制為450°C。經汙泥低溫熱解處理後的汙泥輸送進焚燒爐7中進行焚燒處理，產生的餘熱通過餘熱鍋爐8進行再次利用。本實用新型的汙泥幹化器4採用改進型波紋板幹化器，汙泥一側並流煙道氣，增加汙泥湍動，另一側錯流過熱蒸汽加熱。使用進汙泥幹化器的汙泥和返混汙泥或粉狀秸杆、 糠等農用廢棄物混合技術，其作用是汙泥幹化時不易粘結，減少汙泥臭味，幹化後汙泥含水率易於控制，使幹化工藝過程穩定、安全。同時可增加處理物料的熱值，確保工藝過程能量自給。幹化溫度設定85-110°C，可通過溼汙泥流量來控制幹化溫度。本實用新型汙泥幹化器能得較高體積蒸發率和熱效率，設備緊湊、佔地面積小、可操作性好、可模塊化設計。低溫熱解爐反應溫度設置450°C(士 15°C )。在低溫熱解爐氣體出口處還可以設置氣體分離膜，可燃氣體H2、C2H2, C2H6等透過分離膜，推動力是熱解爐氣相壓力和燃燒爐燃燒造成負壓的壓力差。依據化學平衡移動原理，使反應向有利於可燃氣體生成方向進行，提高低溫熱解爐可燃氣體產率。增加汙泥熱值利用率。本實用新型涉及的其它未說明部分與現有技術相同。
權利要求1.一種脫水幹化低溫熱解處理汙泥裝置，其特徵是它包括料倉(1)，料倉(1)的出口連接脫水機(2 )進口，脫水機(2 )的出口連接汙泥混合器(3 )進口，汙泥混合器(3 )的出口連接汙泥幹化器(4)的進口，汙泥幹化器(4)的出口與汙泥低溫熱解爐(5)的進口相連，汙泥低溫熱解爐(5)出口與擠壓成型機(6)的進口相連，擠壓成型機(6)的出口與帶有餘熱鍋爐 (7)的焚燒爐(6)進口相連，餘熱鍋爐(7)上部的餘熱管道分別連接至汙泥幹化器(4)和汙泥低溫熱解爐(5)。
2.根據權利要求1所述的脫水幹化低溫熱解汙泥裝置，其特徵是所述餘熱鍋爐(7)的出口通過引風機(9)與煙囪(10)相連。
3.根據權利要求1所述的脫水幹化低溫熱解汙泥裝置，其特徵是所述汙泥幹化器(4) 為改進型波紋板幹化器。
4.根據權利要求1所述的脫水幹化低溫熱解汙泥裝置，其特徵是所述脫水機(2)為高效板框壓濾機。
專利摘要本實用新型公開了一種脫水幹化低溫熱解處理汙泥裝置，其特徵是它包括料倉(1)，料倉(1)的出口連接脫水機(2)進口，脫水機(2)通過汙泥混合器(3)與汙泥幹化器(4)相連，汙泥幹化器(4)的出口與汙泥低溫熱解爐(5)的進口相連，汙泥低溫熱解爐(5)出口與擠壓成型機(6)的進口相連，擠壓成型機(6)的出口與帶有餘熱鍋爐(7)的焚燒爐(6)進口相連，餘熱鍋爐(7)上部的餘熱管道分別連接至汙泥幹化器(4)和汙泥低溫熱解爐(5)。本實用新型具有流程簡單，熱能利用率高的優點，脫水汙泥經過幹化和低溫熱解處理，降低了汙泥含水率和體積，使得設備結構緊湊、實用，節省投資，且運行成本低。
文檔編號C02F11/10GK202297333SQ201120301030
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月18日 優先權日2011年8月18日
發明者周建強, 錢盤生 申請人:江蘇金山環保科技股份有限公司