申请日2017.08.02
公开(公告)日2017.11.24
IPC分类号C02F11/12; C02F11/10
摘要
本发明涉及污泥处理领域，特别是涉及分段式污泥干燥系统，包括用于对污泥进行脱水的压泥机构、挤压成型机构、输送机构、用于对污泥进行初次干燥的蒸汽干燥机构、用于对污泥进行二次干燥的热泵干燥机构、用于对污泥进行高温裂解的高温裂解机构;所述挤压成型机构位于压泥机构下方，输送机构位于挤压成型机构、蒸汽干燥机构和热泵干燥机构的下方，且输送机构通过第一进气管道和第一出气管道连接于蒸汽干燥机构，输送机构通过第二进气管道和第二出气管道连接于热泵干燥机构，输送机构背离挤压成型机构的一端连接于高温裂解机构。本发明节能环保、气体循环供应、且通过干燥热风对污泥进行处理、干燥效率高。
摘要附图
权利要求书
1.分段式污泥干燥系统，其特征在于：包括用于对污泥进行脱水的压泥机构、用于将脱水后的块状或粉末状或淤泥状污泥挤压成条状污泥的挤压成型机构、用于输送污泥的输送机构、用于对污泥进行初次干燥的蒸汽干燥机构、用于对污泥进行二次干燥的热泵干燥机构、用于对污泥进行高温裂解的高温裂解机构;所述挤压成型机构位于压泥机构下方，输送机构位于挤压成型机构、蒸汽干燥机构和热泵干燥机构的下方，且输送机构通过第一进气管道和第一出气管道连接于蒸汽干燥机构，输送机构通过第二进气管道和第二出气管道连接于热泵干燥机构，输送机构背离挤压成型机构的一端连接于高温裂解机构。
2.根据权利要求1所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：所述挤压成型机构包括第一工作室、开设于第一工作室顶部的进料口、位于进料口下方用于将污泥挤压成条状的挤压单元、位于挤压单元一侧的传动单元、位于第一工作室底部且位于输送机构上方的下料口;所述挤压单元包括两平行设置的第一轴杆和第二轴杆、套设于第一轴杆外部的第一挤压轮和套设于第二轴杆外部的第二挤压轮;所述第一挤压轮端面交错成型有第一轮槽和第一轮齿，所述第二挤压轮的端面交错成型有第二轮槽和第二轮齿，所述第一轮槽与第二轮齿对应且留有间隙，所述第二轮槽与第一轮齿相对应且留有间隙;所述传动单元包括齿轮组和驱动组，所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、主动轮和从动轮。
3.根据权利要求2所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：所述第一齿轮套设固定于第一轴杆的一端，所述第二齿轮套设固定于第二轴杆与第一齿轮相对应，所述从动轮套设固定于第二轴杆一端，所述主动轮固定安装于驱动机构，主动轮与从动轮通过传动带传动连接;所述挤压成型机构还包括调节单元，所述调节单元包括调节组件和驱动调节组件运动的动力组件;所述调节组件包括导轨、滑台和调节杆，所述滑台滑动安装于导轨，滑台与动力机构传动连接，所述调节杆的数量至少为一根，调节杆固定安装于滑台;所述调节杆延伸至第一挤压轮和第二挤压轮的交错处。
4.根据权利要求1所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：所述蒸汽干燥机构包括第二工作室、设置于第二工作室内的用以产生干燥冷风的冷凝风柜和用以产生干燥热风的加热风柜、连接于冷凝风柜和加热风柜之间的风管，还包括连接于冷凝风柜和加热风柜的控制单元;所述冷凝风柜包括开设于冷凝风柜一侧壁的冷凝进风口、开设于冷凝风柜另一侧壁的冷凝出风口、位于冷凝风柜内部的热交换器和第一风机，所述加热风柜包括开设于加热风柜一侧壁的加热进风口、开设于加热风柜另一侧壁的加热出风口、位于加热风柜内部的蒸汽发生器和第二风机，所述风管的两端分别连接于冷凝出风口和加热进风口;所述控制单元电连接于热交换器、第一风机、蒸汽发生器和第二风机以进行控制。
5.根据权利要求4所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：在所述控制单元的控制下，所述蒸汽发生器内产生的蒸汽的温度低于90℃;所述加热进风口和冷凝进风口处均设有用于过滤的过滤网;所述蒸汽干燥机构还包括位于第一工作室内通过水管连接于冷凝风柜用于进行散热的散热风柜;所述散热风柜包括设置于散热风柜侧壁的进水口和出水口，设置于散热风柜内部且连通于进水口和出水口之间的散热管道，用于对散热管道中的液体进行散热的第三风机;所述进水口和出水口均通过水管连通于冷凝风柜的热交换器;所述控制单元电连接于第三风机以进行控制。
6.根据权利要求5所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：所述热泵干燥机构包括第三工作室、设置于第二工作室顶部用于引入外界空气至第二工作室内的新风口、设置于第三工作室侧壁用于第三工作室内空气排出的排风口、设置于第三工作室顶部用于与第三工作室内空气交换的回风口、设置于第三工作室内且与回风口相连通的空气交换器;所述第三工作室内还设有用于对第三工作室内的新风和回风进行干燥加热的干燥加热设备，所述排风口连通干燥加热设备以将经干燥加热后的干燥热风排出至第三工作室外。
7.根据权利要求6所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：所述新风口和回风口均设置有用于对进入第三工作室内的空气进行过滤的过滤网;还包括设置于第三工作室内用于通过新风口引入新风的引风机和用于通过排风口排出干燥热风的鼓风机。
8.根据权利要求7所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：所述空气交换器包括位于第三工作室内的室内机、位于第三工作室外的室外机、连通室内机和室外机的去水管。
9.根据权利要求8所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：所述干燥加热设备包括依次相连的第一干燥组件、第二干燥组件和加热组件，还包括位于第一干燥组件一侧的压缩机，所述压缩机先将第二工作室内的湿润冷风进行压缩变为湿润温风，所述第一干燥组件和第二干燥组件依次对经的空气压缩机处理的湿润温风进行第一次干燥和第二次干燥以除去湿润温风中的水分得到干燥温风，所述加热组件对经干燥的干燥温风进行加热得到干燥热风。
10.根据权利要求9所述的分段式污泥干燥系统，其特征在于：所述压缩机内设有环保冷媒。
说明书
分段式污泥干燥系统
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，特别是涉及分段式污泥干燥系统。
背景技术
随着中国城镇化水平提高，城镇污水处理量加大，需安全处理的污泥量日益增大。截至2014年3月底，我国城镇累计建成污水处理厂3622座，污水处理能力约1.53亿m3/d，80%含水率的污泥产量已超过3000万t;2015年，我国年产污泥(80%含水率)总量达到3359万t;预计到2018年，80%含水率的污泥产量将进一步突破4000万t。
污泥作为污水处理的后续产物，其实是污水中污染物的浓缩，具有含水率高、成分复杂、含有大量致命微生物等特点，且容易造成二次污染的特点，因此如果不能把污泥彻底处置，就失去了污水处理的意义,污泥的含水率大约在80%左右，只有把污泥中的水分降到30%-16%以下后，污泥才能得到进一步的有效利用，如焚烧发电或制肥。
传统污泥处理包括焚烧、填埋、堆肥等方式，焚烧因污泥含水率高经济性不好且容易产生二噁英等物质，填埋占用土地且容易造成二次污染，污泥中含有重金属不宜直接用于堆肥。
因此现有技术中一般通过干燥设备干燥以去除污泥中的水分，具体为，通过干燥的风吹至污泥表面，加速污泥表面的空气流动，使得污泥水分得以蒸发，但一方面，在干燥风产生过程中，新风来源于外界，干燥过得到的湿润冷风直接排放，不利于节能环保，且未实现气体循环，第二方面，单纯依靠加速污泥表面空气流动这种办法对污泥进行干燥，干燥效率较低。第三方面，多采用一种方式进行干燥，不利于节能环保。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种节能环保、气体循环供应、且通过干燥热风对污泥进行处理、干燥效率高的分段式污泥干燥系统。
本发明所采用的技术方案是：分段式污泥干燥系统，包括用于对污泥进行脱水的压泥机构、用于将脱水后的块状或粉末状或淤泥状污泥挤压成条状污泥的挤压成型机构、用于输送污泥的输送机构、用于对污泥进行初次干燥的蒸汽干燥机构、用于对污泥进行二次干燥的热泵干燥机构、用于对污泥进行高温裂解的高温裂解机构;所述挤压成型机构位于压泥机构下方，输送机构位于挤压成型机构、蒸汽干燥机构和热泵干燥机构的下方，且输送机构通过第一进气管道和第一出气管道连接于蒸汽干燥机构，输送机构通过第二进气管道和第二出气管道连接于热泵干燥机构，输送机构背离挤压成型机构的一端连接于高温裂解机构。
对上述技术方案的进一步改进为，所述挤压成型机构包括第一工作室、开设于第一工作室顶部的进料口、位于进料口下方用于将污泥挤压成条状的挤压单元、位于挤压单元一侧的传动单元、位于第一工作室底部且位于输送机构上方的下料口;所述挤压单元包括两平行设置的第一轴杆和第二轴杆、套设于第一轴杆外部的第一挤压轮和套设于第二轴杆外部的第二挤压轮;所述第一挤压轮端面交错成型有第一轮槽和第一轮齿，所述第二挤压轮的端面交错成型有第二轮槽和第二轮齿，所述第一轮槽与第二轮齿对应且留有间隙，所述第二轮槽与第一轮齿相对应且留有间隙;所述传动单元包括齿轮组和驱动组，所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、主动轮和从动轮。
对上述技术方案的进一步改进为，所述第一齿轮套设固定于第一轴杆的一端，所述第二齿轮套设固定于第二轴杆与第一齿轮相对应，所述从动轮套设固定于第二轴杆一端，所述主动轮固定安装于驱动机构，主动轮与从动轮通过传动带传动连接;所述挤压成型机构还包括调节单元，所述调节单元包括调节组件和驱动调节组件运动的动力组件;所述调节组件包括导轨、滑台和调节杆，所述滑台滑动安装于导轨，滑台与动力机构传动连接，所述调节杆的数量至少为一根，调节杆固定安装于滑台;所述调节杆延伸至第一挤压轮和第二挤压轮的交错处。
对上述技术方案的进一步改进为，所述蒸汽干燥机构包括第二工作室、设置于第二工作室内的用以产生干燥冷风的冷凝风柜和用以产生干燥热风的加热风柜、连接于冷凝风柜和加热风柜之间的风管，还包括连接于冷凝风柜和加热风柜的控制单元;所述冷凝风柜包括开设于冷凝风柜一侧壁的冷凝进风口、开设于冷凝风柜另一侧壁的冷凝出风口、位于冷凝风柜内部的热交换器和第一风机，所述加热风柜包括开设于加热风柜一侧壁的加热进风口、开设于加热风柜另一侧壁的加热出风口、位于加热风柜内部的蒸汽发生器和第二风机，所述风管的两端分别连接于冷凝出风口和加热进风口;所述控制单元电连接于热交换器、第一风机、蒸汽发生器和第二风机以进行控制。
对上述技术方案的进一步改进为，在所述控制单元的控制下，所述蒸汽发生器内产生的蒸汽的温度低于90℃;所述加热进风口和冷凝进风口处均设有用于过滤的过滤网;所述蒸汽干燥机构还包括位于第一工作室内通过水管连接于冷凝风柜用于进行散热的散热风柜;所述散热风柜包括设置于散热风柜侧壁的进水口和出水口，设置于散热风柜内部且连通于进水口和出水口之间的散热管道，用于对散热管道中的液体进行散热的第三风机;所述进水口和出水口均通过水管连通于冷凝风柜的热交换器;所述控制单元电连接于第三风机以进行控制。
对上述技术方案的进一步改进为，所述热泵干燥机构包括第三工作室、设置于第二工作室顶部用于引入外界空气至第二工作室内的新风口、设置于第三工作室侧壁用于第三工作室内空气排出的排风口、设置于第三工作室顶部用于与第三工作室内空气交换的回风口、设置于第三工作室内且与回风口相连通的空气交换器;所述第三工作室内还设有用于对第三工作室内的新风和回风进行干燥加热的干燥加热设备，所述排风口连通干燥加热设备以将经干燥加热后的干燥热风排出至第三工作室外。
对上述技术方案的进一步改进为，所述新风口和回风口均设置有用于对进入第三工作室内的空气进行过滤的过滤网;还包括设置于第三工作室内用于通过新风口引入新风的引风机和用于通过排风口排出干燥热风的鼓风机。
对上述技术方案的进一步改进为，所述空气交换器包括位于第三工作室内的室内机、位于第三工作室外的室外机、连通室内机和室外机的去水管。
对上述技术方案的进一步改进为，所述干燥加热设备包括依次相连的第一干燥组件、第二干燥组件和加热组件，还包括位于第一干燥组件一侧的压缩机，所述压缩机先将第二工作室内的湿润冷风进行压缩变为湿润温风，所述第一干燥组件和第二干燥组件依次对经的空气压缩机处理的湿润温风进行第一次干燥和第二次干燥以除去湿润温风中的水分得到干燥温风，所述加热组件对经干燥的干燥温风进行加热得到干燥热风。
对上述技术方案的进一步改进为，所述压缩机内设有环保冷媒。
本发明的有益效果为：
一方面，本发明中，通过挤压成型机构将大小不一的块状或粉末状或淤泥状污泥挤压成条状污泥，增加了污泥的总表面积，使得污泥在经后续蒸汽干燥机构、热泵干燥机构和高温裂解机构时，充分与干燥热风接触，干燥效率高。第二方面，污泥事先经压泥机构进行脱水，脱水后挤压得到的条状污泥经输送机构依次输送至蒸汽干燥机构、热泵干燥机构和高温裂解机构，依次进行干燥，在对污泥进行干燥处理时，先通过压泥机构初步对污泥进行脱水，可视为首次干燥，将含水量从98%降低到80%左右，再通过蒸汽干燥机构产生干燥热风，干燥热风对污泥进行干燥，将污泥含水量降低到40%左右，再通过热泵干燥机构产生干燥热风，将污泥含水量降低到10%左右，最后通过高温裂解机构对含水量为10%的污泥进行高温裂解，彻底除去污泥中的水分，将污泥转化为炭黑，实现污泥的回收再利用，有利于节约资源。第三方面，针对不同含水量的污泥，采用不同干燥方式对污泥进行干燥，便于每种干燥方式充分发挥其干燥效果，避免单独采用某种干燥方式造成的干燥不彻底或干燥效率低等弊端，如当污泥含水量过高时，采用蒸汽加热干燥或热泵加热干燥，耗能较大，而采用简单的压泥机构即可轻易的排出污泥中的部分水分，干燥成本低，而当污泥含水量降到80%时，此时压泥机构已难进一步降低水分，需采用热风干燥的方法来通过热风与污泥发生热交换及加快污泥表面空气流动来干燥，此时采用蒸汽干燥机构产生干燥热风，是因为对于含水量大的污泥，产生相同温度的干燥热风，蒸汽干燥机构耗能比热泵干燥机构耗能少，当污泥含水量降低到40%左右时，要进一步降低污泥含水量，需要的热风较多，若继续采用蒸汽加热形成干燥热风，则需要的蒸汽量大及压力大，耗能多，因此此段采用热泵干燥机构来加热空气形成干燥热风，耗能较少，当污泥含水量降低到10%时，此时无论是蒸汽干燥机构或热泵干燥机构以无法进一步降低污泥含水量，只有采用高温裂解的方式使污泥里面的水分理解从而将污泥变为含水量为0的炭黑，完全除去污泥中的水分，整体干燥效率高，耗能低，有利于节能环保。