申请日2018.12.25
公开(公告)日2019.02.22
IPC分类号C02F11/13
摘要
本发明公开了一种污泥半干化处理系统及处理方法，所述污泥干化处理系统包括超圆盘干燥机组、湿污泥缓存料斗、螺旋输送机、尾气除尘器、尾气冷凝器、尾气引风机、蒸汽流量表、减温减压器、分气缸等装置，能够利用热蒸汽作为能源，直接将湿污泥进行处理，实现了产物多元化处理，避免传统工艺对于湿污泥处理时将其与干污泥混合过程中造成的粉尘量升高，空气质量下降，不利于操作人员的健康的问题，更为安全环保;同时避免了在传统工艺中干污泥与湿污泥混合时还需要通入惰性气体保护造成的工艺繁琐问题，减少了设备的投资成本，实现了对能源的有效利用。
权利要求书
1.一种污泥半干化处理系统，其特征在于，包括：
抓斗桥式起重机，用于抓取湿污泥;
一个以上超圆盘干燥机组，所有所述超圆盘干燥机组并联在系统中，每个所述超圆盘干燥机组包括，
湿污泥缓存料斗，所述湿污泥缓存料斗用于承接所述抓斗桥式起重机抓取的湿污泥;
螺旋输送机，所述螺旋输送机与所述湿污泥缓存料斗相连;
超圆盘干燥机，所述超圆盘干燥机上设置有进气端口A、出气端口A、进料端口A、出水端口A以及出料端口A，所述进料端口A与所述螺旋输送机的出口相连接;
尾气除尘器，与所述超圆盘干燥机的出气端A相连;
尾气冷凝器，其进气口与所述尾气除尘器的出气口相连接;所述尾气冷凝器上还设置有循环水接口;
分气缸，所述分气缸的出气口与所述超圆盘干燥机的进气端口A相连接;
减温减压器，其出口与所述分气缸的进气口相连，所述减温减压器的入口与供热管道相连接，或者与废水管线相连接，所述供热管道或废水管线与所述减温减压器的通断由设置于管路上的阀门进行控制;
尾气引风机，与所述尾气冷凝器的出气口相连接;
厂房抽风机，与所述尾气引风机相连接，将系统废气输送至锅炉风机的入口;
疏水冷却器，其入水口与所述超圆盘干燥机的出水端口A相连接;
蒸汽凝结水箱，其入水口与所述疏水冷却器的出水口相连接，所述蒸汽凝结水箱的出水口与所述锅炉或者减温减压系统相连接;
半干化污泥输送机构，与所述超圆盘干燥机的出料端A相连。
2.如权利要求1所述的污泥半干化处理系统，其特征在于，所述分气缸的进气口还连接有汽轮机组，利用汽轮机做功后的蒸汽为所述超圆盘干燥机提供气源，所述汽轮机组与所述分气缸连接的管路与所述减温减压器与分气缸连接的管路相并联。
3.如权利要求1或2所述的污泥半干化处理系统，其特征在于，所述半干化污泥输送机构包括刮板输送机，所述刮板输送机之后连接有皮带输送机，所述皮带输送机将半干化处理后的湿污泥输送至储存处。
4.如权利要求1或2所述的污泥半干化处理系统，其特征在于，所述疏水冷却器包括循环水入口与循环水出口，其中所述循环水入口与供暖系统的回水管相连接，所述循环水出口供暖系统的进水管相连接。
5.如权利要求3所述的污泥半干化处理系统，其特征在于，每个所述超圆盘干燥机下方的出水端口A还连接有疏水阀，所述疏水阀的另一端通过管路与所述疏水冷却器相连。
6.如权利要求1所述的污泥半干化处理系统，其特征在于，所述超圆盘干燥机包括，
壳体;
上层搅拌杆和下层搅拌杆，所述上层搅拌杆和下层搅拌杆结构相同，分别设置于所述壳体内部的上层与下层;
所述上层搅拌杆包括连接轴A，所述连接轴A上沿圆周方向设置有若干搅拌杆，若干所述搅拌杆的一端与所述连接轴A活动连接，另一端与所述壳体内侧壁滚动连接;
连接轴B，将所述下层搅拌杆与所述壳体内壁相连接;
变向机构，连接于所述连接轴A与连接轴B之间;所述变向机构整体固定设置于所述壳体内。
7.如权利要求6所述的污泥半干化处理系统，其特征在于，所述上层搅拌杆和下层搅拌杆上设置的搅拌杆的另一端均连接有齿形套，所述壳体内沿圆周方向设置有齿条，所述齿条与所述齿形套相啮合。
8.如权利要求6或7所述的污泥半干化处理系统，其特征在于，所述变向机构包括驱动轮A，所述驱动轮A的中心轴与所述连接轴A相连接，所述驱动轮A啮合连接有变向齿A，所述变向齿A啮合连接有变向齿B，所述变向齿B的中心轴上同时连接有传动轮，所述传动轮啮合连接有驱动轮B，所述驱动轮B的中心轴与所述连接轴B相连接。
9.如权利要求8所述的污泥半干化处理系统，其特征在于，所述上层搅拌杆的螺旋叶片旋向和所述下层搅拌杆螺旋叶片旋向相反。
10.一种污泥半干化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
待处理的湿污泥由抓斗桥式起重机抓入到湿污泥缓存料斗中，然后进入螺旋输送机，由螺旋输送机输送至超圆盘干燥机中;热源通过管路进入到减温减压器中进行减温减压处理后，输送至分气缸中，分气缸将热蒸汽分成若干分支，通入到超圆盘干燥机中对湿污泥进行干燥处理;经过超圆盘干燥机组干燥后得到半干化污泥，通过半干化污泥输送机构运送至煤场，作为燃料;
超圆盘干燥机组干燥湿污泥所产生的废气，通过尾气除尘器除掉扬尘、颗粒后，经过尾气冷凝器进行冷凝，其中冷凝后的冷凝液进入污水管网到污水处理站处理，达标排放;不凝气体通过尾气引风机将其从尾气冷凝器中抽出输送到厂房抽风机中抽出，送入锅炉内进行焚烧处理;热源在超圆盘干燥机中变为凝结水后，所述凝结水通过超圆盘干燥机组下方的出水端口A进入到管道中，然后依次经过疏水冷却器、蒸汽凝结水箱、蒸汽凝结水泵、循环水泵，将冷却后的凝结水送回电厂，重新进入锅炉内进行加热，加热后产生的蒸汽可作为热源，再次进入污泥半干化处理系统中循环利用。
说明书
一种污泥半干化处理系统及处理方法
技术领域
本发明属于污泥干化处理技术领域，具体涉及一种污泥半干化处理系统及处理方法。
背景技术
现如今，城市污泥的处理方法主要有用作肥料、卫生填埋和焚烧三种。城市污泥中含有氮和磷，具有较好的肥料特性，但污泥中含有少量重金属，这样会污染土壤，被庄稼吸收后，可通过食物链进入人体内，对人类身体健康造成危害，因此不宜用作肥料。卫生填埋和城市生活垃圾填埋处理的方法一样，即将污泥贮存在污泥池中，污泥池用高分子膜简单地在池里面铺一层，而污泥仍完全暴露在空气中。长期下去不但占用的土地会越来越多，而且对周围的环境造成污染，即便如此，也解决不了日益增长的污泥带来的环保和占用土地问题。
含水率高的污泥不能直接焚烧，需要添加燃烧辅料，这就造成了燃料的浪费又会产生新的污染，所以一般污泥焚烧前均要先进行干化，湿污泥首先要与干污泥进行混合，混合过程中使得空气中的粉尘量较高，不利于人体健康;一般干污泥与湿污泥混合时还需要通入惰性气体保护，此系统需要混合机、粉碎机、筛分机，增加了生产成本，处理过程中通常采用高温蒸汽加热到600-800℃，会耗费大量的能源;同时，对污泥干化处理后的产物处理单一，无法做到能源、物质的循环利用，造成资源浪费。
发明内容
本发明提供一种污泥半干化处理系统及处理方法，目的是解决现有污泥处理系统污染严重、易造成二次污染、粉尘含量高、以及因干湿污泥混合造成的工艺繁琐、产物单一、能源浪费等问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的具体技术方案如下：
一种污泥半干化处理系统，包括抓斗桥式起重机，用于抓取湿污泥;一个以上超圆盘干燥机组，所有所述超圆盘干燥机组并联在系统中，每个所述超圆盘干燥机组包括，湿污泥缓存料斗，所述湿污泥缓存料斗用于承接所述抓斗桥式起重机抓取的湿污泥;螺旋输送机，所述螺旋输送机与所述湿污泥缓存料斗相连;超圆盘干燥机，所述超圆盘干燥机上设置有进气端口A、出气端口A、进料端口A、出水端口A以及出料端口A，所述进料端口A与所述螺旋输送机的出口相连接;
尾气除尘器，与所述超圆盘干燥机的出气端A相连;
尾气冷凝器，其进气口与所述尾气除尘器的出气口相连接;所述尾气冷凝器上还设置有循环水接口;
分气缸，所述分气缸的出气口与所述超圆盘干燥机的进气端口A相连接;
减温减压器，其出口与所述分气缸的进气口相连，所述减温减压器的入口与供热管道相连接，或者与废水管线相连接，所述供热管道或废水管线与所述减温减压器的通断由设置于管路上的阀门进行控制;
尾气引风机，与所述尾气冷凝器的出气口相连接;
厂房抽风机，与所述尾气引风机相连接，将系统废气输送至锅炉风机的入口;
疏水冷却器，其入水口与所述超圆盘干燥机的出水端口A相连接;
蒸汽凝结水箱，其入水口与所述疏水冷却器的出水口相连接，所述蒸汽凝结水箱的出水口与所述锅炉或者减温减压系统相连接;
半干化污泥输送机构，与所述超圆盘干燥机的出料端A相连。
作为优选，所述分气缸的进气口还连接有汽轮机组，利用汽轮机做功后的蒸汽为所述超圆盘干燥机提供气源，所述汽轮机组与所述分气缸连接的管路与所述减温减压器与分气缸连接的管路相并联。
作为优选，所述半干化污泥输送机构包括刮板输送机，所述刮板输送机之后连接有皮带输送机，所述皮带输送机将半干化处理后的湿污泥输送至储存处。
作为优选，所述疏水冷却器包括循环水入口与循环水出口，其中所述循环水入口与供暖系统的回水管相连接，所述循环水出口供暖系统的进水管相连接。
作为优选，每个所述超圆盘干燥机下方的出水端口A还连接有疏水阀，所述疏水阀的另一端通过管路与所述疏水冷却器相连。
作为优选，所述超圆盘干燥机包括，壳体;上层搅拌杆和下层搅拌杆，所述上层搅拌杆和下层搅拌杆结构相同，分别设置于所述壳体内部的上层与下层;所述上层搅拌杆包括连接轴A，所述连接轴A上沿圆周方向固定设置有若干搅拌杆，若干所述搅拌杆的一端与所述连接轴A活动连接，另一端与所述壳体内侧壁滚动连接;连接轴B，将所述下层搅拌杆与所述壳体内壁相连接;变向机构，连接于所述连接轴A与连接轴B之间;所述变向机构整体固定设置于所述壳体内。
作为优选，所述上层搅拌杆和下层搅拌杆上设置的搅拌杆的另一端均连接有齿形套，所述壳体内沿圆周方向设置有齿条，所述齿条与所述齿形套相啮合。
作为优选，所述变向机构包括驱动轮A，所述驱动轮A的中心轴与所述连接轴A相连接，所述驱动轮A啮合连接有变向齿A，所述变向齿A啮合连接有变向齿B，所述变向齿B的中心轴上同时连接有传动轮，所述传动轮啮合连接有驱动轮B，所述驱动轮B的中心轴与所述连接轴B相连接。
作为优选，所述上层搅拌杆的螺旋叶片旋向和所述下层搅拌杆螺旋叶片旋向相反。
本申请还公开了一种污泥半干化处理方法，包括如下步骤：
待处理的湿污泥由抓斗桥式起重机抓入到湿污泥缓存料斗中，然后进入螺旋输送机，由螺旋输送机输送至超圆盘干燥机中;热源通过管路进入到减温减压器中进行减温减压处理后，输送至分气缸中，分气缸将热蒸汽分成若干分支，通入到超圆盘干燥机中对湿污泥进行干燥处理;经过超圆盘干燥机组干燥后得到半干化污泥，通过半干化污泥输送机构运送至煤场，作为燃料;
超圆盘干燥机组干燥湿污泥所产生的废气，通过尾气除尘器除掉扬尘、颗粒后，经过尾气冷凝器进行冷凝，其中冷凝后的冷凝液进入污水管网到污水处理站处理，达标排放;不凝气体通过尾气引风机将其从尾气冷凝器中抽出输送到厂房抽风机中抽出，送入锅炉内进行焚烧处理;热源在超圆盘干燥机中变为凝结水后，所述凝结水通过超圆盘干燥机组下方的出水端口A进入到管道中，然后依次经过疏水冷却器、蒸汽凝结水箱、蒸汽凝结水泵、循环水泵，将冷却后的凝结水送回电厂，重新进入锅炉内进行加热，加热后产生的蒸汽可作为热源，再次进入污泥半干化处理系统中循环利用。
本发明的技术方案至少具备以下有益效果：
1、本发明的处理系统流程是直接将湿污泥通入到超圆盘干燥机组进行处理，无需与干污泥混合，故解决了目前存在“处理过程存在粉尘污染，容易产生扬尘和形成爆炸危险条件，以及对操作人员的健康造成影响;同时传统工艺中干污泥与湿污泥混合时还需要通入惰性气体保护，工艺繁琐，且需要混合机、粉碎机、筛分机、回流搅拌器等其他设备”等问题，达到了减小污染、减少了设备的投资成本，操作安全性好，且利于操作人员健康技术效果。
2、本发明中，包括“与所述超圆盘干燥机的进气端口A相连接的分气缸的进口连接有减温减压器，所述减温减压器的入口与供热管道相连接，或者与废水管线相连接，或者与连接有汽轮机组相连接”的技术方案，使得进入本污泥干化处理系统的热源为经过减温减压处理的热蒸汽，避免了高温高压蒸汽对于后续设备的腐蚀。进行减温减压处理时，可以采用多种处理方式，其方式之一可以直接利用减温减压器进行处理，方式之二可以通过汽轮机，利用蒸汽的高压膨胀使汽轮机的叶片转动，从而带动发电机发电，此种方式利用了热蒸汽的高压，用于汽轮机的发电，在提供能源的同时完成了对热蒸汽的减压处理;同时可以根据实际需要，设置两种处理方式并行，灵活多样。同时利用热蒸汽作为能源，可有效避免传统的干燥机用油作为能源时，因漏油而造成污染。
3、本发明中，包括“尾气除尘器，与所述超圆盘干燥机的出气端A相连;尾气冷凝器，其进气口与所述尾气除尘器的出气口相连接;尾气引风机，与所述尾气冷凝器的出气口相连接;厂房抽风机，与所述尾气引风机相连接，将系统废气输送至锅炉风机的入口”的技术方案，使得经过本系统处理后所得到的产物，均能够进行循环再利用;干燥污泥时产生的废气经过处理，变为两种无污染可利用的产物，其中，经过冷凝后的废气中的不凝气体经过一系列设备，进入锅炉内进行焚烧处理，作为燃料，实现了废气的再次利用;而废气中的水蒸汽，在冷凝后变为冷凝液进入污水管网进行处理后，达标排放，既避免了传统工艺中将废气直接排放造成的污染，又能够实现废气利用，节约能源。
4、本发明中，包括“所述超圆盘干燥机的出水端口A与疏水冷却器的入水口相连接;蒸汽凝结水箱，其入水口与所述疏水冷却器的出水口相连接，所述蒸汽凝结水箱的出水口与所述锅炉或者减温减压系统相连接”的技术方案，使得对湿污泥进行加热后变为凝结水的热源，提供了多种处理方式，方式之一可以通过冷却机构，将其冷却后输送至发电厂，在发电厂被加热后产生的热蒸汽又可作为整个污泥干化处理系统的热源，实现循环利用;方式之二可以通过循环水进回水管道，将凝结水中残余的热量输送到供暖系统中，实现了热量的高效利用，以及热资源的高效利用。
5、本发明中，包括“所述超圆盘干燥机包括，壳体;上层搅拌杆和下层搅拌杆，所述上层搅拌杆和下层搅拌杆结构相同，分别设置于所述壳体内部的上层与下层;所述上层搅拌杆包括连接轴A，所述连接轴A上沿圆周方向固定设置有若干搅拌杆，若干所述搅拌杆的另一端滚动与所述壳体内侧壁滚动连接;连接轴B，将所述下层搅拌杆与所述壳体内壁相连接;变向机构，连接于所述连接轴A与连接轴B之间;所述变向机构整体固定设置于所述壳体内”的技术方案，使得超圆盘干燥机内的上、下两层搅拌杆在自转的同时可以沿相反方向进行旋转，充分将湿污泥进行搅拌干燥，使得湿污泥的处理可以高效率的达到处理需求。本申请中处理后的半干化污泥含水率约在35%-40%，可满足很多资源化利用途径的含水率要求，充分利用了污泥的潜在价值，将其用作燃料进行循环利用，有利于减少温室气体的排放，更加环保;同时干污泥可以继续再干化，使含水率进一步降低，用于有更高要求的资源化利用途径。