申请日2013.03.15
公开(公告)日2013.09.11
IPC分类号F23G7/06; C02F11/12
摘要
本实用新型提供了一种污泥干燥装置，它包括干燥箱和焚烧炉，所述干燥箱底部设有污泥入口和污泥出口，所述干燥箱顶部设有废气出口，废气出口与焚烧炉相连，所述干燥箱内壁设有通入热蒸汽的蒸汽夹层，所述干燥箱内部设有竖直转轴，转轴上设有若干水平托盘。本实用新型所述污泥干燥装置通过间接加热方式，对加热物料不会产生任何污染，在中间转轴、水平托盘、锯齿的共同作用下对污泥进行有效的分散和提升，提高干燥的效果。同时，污泥干燥箱与焚烧炉结合使用，在干燥污泥的同时也可利用焚烧炉进行碳化作用，彻底处理污泥中有害的废气，具有很强的实用性。
权利要求书
1.一种污泥干燥装置，其特征在于：所述污泥干燥装置包括干燥箱和焚 烧炉，所述干燥箱底部设有污泥入口和污泥出口，所述干燥箱顶部设 有废气出口，废气出口与焚烧炉相连，所述干燥箱内壁设有通入热蒸 汽的蒸汽夹层，所述干燥箱内部设有竖直转轴，转轴上设有若干水平 托盘。
2.根据权利要求1所述污泥干燥装置，其特征在于：所述水平托盘的边缘 设有锯齿。
3.根据权利要求1所述污泥干燥装置，其特征在于：所述废气出口处设有 排气阀，干燥箱上设有压力控制器。
说明书
一种污泥干燥装置
技术领域
本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体是指一种污泥干燥装置。
背景技术
污泥是城市污水处理后的固体产物，是污水中污染物质的主要载体， 具有较强的污染性。二级污水处理厂的污泥含有城市污水中50%有机物 、70-90%重金属，还转移了多种有毒物质和有害微生物。如果未经恰 当处理和处置，污水污泥中的污染物会不断进入周边大气、土壤和水 体，在较长时间内对环境造成二次污染。而随着社会经济和城市化的 快速发展，我国城市污水处理能力不断增强，产生的污泥量急剧增加 。如何科学、妥善地处理污泥已成为城市发展必需解决的关键问题。
目前，污泥的处理方法主要有农用、填埋、排海、干燥焚烧、作为建 筑材料等。污泥的含水率过高导致燃烧困难、体积过大引起的运输不 便是污泥处理过程中的几个主要问题。经过机械脱水后的污泥含水率 在70%～80%之间，如果直接焚烧，需要加入辅助燃料才能维持燃烧; 而将污泥的含水率降低到5%时，污泥的热值可达到8.4-19 MJ/kg， 因此焚烧干燥后的污泥，无需额外添加燃料。另外，干燥后 的污泥(含水率30%以下)处于稳定状态，不会因为微生物作用而发霉 、发臭。因此，对污泥进行干燥、降低污泥含水率是污泥处理过程中 的关键步骤。
污泥干燥是采用的较为普遍的污泥处理方法。污泥的处理处置过程中 一般先采用机械脱水将含水率脱至80%左右，消耗的能量大约为5-12k J/kg-H2O，然后将污泥进行干化至含水率为30-50%之间，最后送入焚 烧完成污泥处理。而干化过程消耗的能量约为2500-2600kJ/kg-H2O。 因此，污泥干化是污泥处理耗能的主要环节，干化环节的新技术研发 是实现污泥处理系统节能降耗的着力点。
国内现有的污泥干燥技术主要有如下四种：
污泥的普通热干燥技术，它包括直接干燥(对流)或间接干燥(传导 )。污泥的热干燥技术是使用最为普遍的传统干燥技术。污泥的直接 热干燥法是指通过热介质(热空气、燃气、蒸汽等)与湿污泥直接接 触混合，促使污泥中水分受热蒸发最终得到含水率仅为5-15%的干污泥 产品。热介质低速通过污泥层，提供污泥中水分蒸发所需潜热并带走 蒸发产生的气体，此过程会带走部分热量，降低系统的热效率，并且 产生有害的尾气。处理后污泥需与热介质分离，操作麻烦。污泥的间 接干燥法是指热介质通过热交换器将热量传递给湿污泥，促使污泥中 水分受热蒸发。由于热介质(蒸汽、油等)不与污泥直接接触，省去 了热介质与污泥的后续分离步骤，但间接传热也使热传输效率相对偏 低。
太阳能干燥技术是以太阳能为主要能源，借助传统温室干燥工艺对湿 污泥进行干化处理的技术。当温室内的污泥经过太阳光辐射后，污泥 温度升高，内部水分向周围空气中加速蒸发汽化;经过通风和自然循 环，温室内的湿空气被排出达到污泥干化。太阳能干燥技术受天气和 季节影响较大，干燥过程中会产生臭气。
微波干燥技术，微波是指频率为3×102-3×105 MHz，波长为1-1000 mm的电磁波，被微波辐射的极性分子会在微波电场中剧烈振动，产生 摩擦，将吸收的微波能转化为热能。微波干燥技术即是利用微波的这 一性质，促使湿污泥内部的水分子在微波电场中摩擦升温，形成由内 向外的温度梯度，促使污泥内部水分很快扩散到表面蒸发。微波干燥 污泥时，因为加热时间短，热效率高，且微波干燥技术无需向污泥中 添加化学药剂，不会向污泥中带入新的污染，使后续处理更方便、更 高效。但是，微波加热需耗电，成本太大，使微波干燥技术目前还很 难普及。
过热蒸汽干燥技术是指过热蒸汽与湿污泥直接接触去除污泥水分。与 传统的热干燥技术相比，这种干燥方法以过热蒸汽为介质，干燥产生 的废气热品位仍然较高(温度在150℃左右)，通常通过冷凝方法回收 废气潜热再利用，即尾气经过过热器过热后继续参加干燥过程，或对 湿污泥进行预热处理。废热的回收利用使得过热蒸汽干燥技术具有十 分明显的高效节能的特点，但过热蒸汽也会使干燥管路中出现结露现 象，易腐蚀干燥设备。在传统的热干燥技术中，干燥速率与污泥含水 率成反比。但大量研究表明，过热蒸汽干燥时存在一个称为 “逆转点”的温度点，当过热蒸汽的温度高于“逆转点”时，过热蒸 汽干燥速率明显比传统的热风干燥速率大;当过热蒸汽的温度低于“ 逆转点”时，过热蒸汽干燥速率则毫无优势，因为此时的废热回收利 用效果不再理想。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述几种污泥干燥方法的不足提供一种干燥 效果好，并且效率高、节省成本、而且对环境无二次污染的污泥干燥 装置。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种污泥干燥装置，其特征 在于：所述污泥干燥装置包括干燥箱和焚烧炉，所述干燥箱底部设有 污泥入口和污泥出口，所述干燥箱顶部设有废气出口，废气出口与焚 烧炉相连，所述干燥箱内壁设有通入热蒸汽的蒸汽夹层，所述干燥箱 内部设有竖直转轴，转轴上设有若干水平托盘。
优选的，所述水平托盘的边缘设有锯齿。
优选的，所述废气出口处设有排气阀，干燥箱上设有压力控制器。
本实用新型由用于污泥干燥的干燥箱和用于废气处理的焚烧炉两部分 组成。污泥从干燥箱上的污泥入口进入干燥箱，在高速旋转的水平托 盘及水平托盘边缘锯齿的作用下，污泥被打碎并在离心力的作用下附 着在干燥箱内壁上，与干燥箱内壁上通入了热蒸汽的蒸汽夹层进行热 交换，使污泥中的水分蒸发，实现污泥的干燥。同时，当干燥箱内蒸 发出来的水汽使干燥箱内压力过大时，排气阀控制废气出口进 行排气，将干燥过程产生的有机气体、硫化氢等臭气进行高温焚烧， 避免污泥干燥过程的二次污染。随着干燥箱内气压慢慢减小，干燥好 的污泥降至干燥箱底部通过污泥出口排出。由于将废气焚烧可以保持 干燥箱内压力不至过大，维持干燥箱内水分平衡，因此可以提高热交 换的效率，具有很强的实用性。