申请日2021.10.08
公开日期2021.12.24
IPC分类C02F11/13;C02F11/16
摘要
本发明提供了一种污泥热能与生物能集成干化脱水系统及方法，该系统包括干化脱水室，所述干化脱水室中包括上部的热干化室和下部的生物干化室，所述热干化室和所述生物干化室中均包括传送系统，所述热干化室中的传送系统的进料端接收经污泥切条机挤压后的污泥条，出料端的污泥掉落至所述生物干化室中的传送系统的进料端。本发明能在较低的成本且不添加外物的情况下达到将80％含水率污泥快速干化至30％以下的目的，能有效的解决目前污泥处理领域的问题。
权利要求
1.一种污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于，包括干化脱水室，所述干化脱水室中包括上部的热干化室和下部的生物干化室，所述热干化室和所述生物干化室中均包括传送系统，所述热干化室中的传送系统的进料端接收经污泥切条机挤压后的污泥条，出料端的污泥掉落至所述生物干化室中的传送系统的进料端。
2.根据权利要求1所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于：所述热干化室中的传送系统包括至少3条传送带，且自上而下依次按阶梯状顺序排布连接。
3.根据权利要求2所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于：所述传送带为表面带网孔的不锈钢传送带。
4.根据权利要求3所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于：所述传送带的运转速度为0.3-0.5m/h。
5.根据权利要求1至4任一项所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于：还包括除湿热泵机组，所述除湿热泵机组的第一输出部与所述热干化室连通，通过所述除湿热泵机组向所述热干化室中通入温度为60-80℃的干燥热空气。
6.根据权利要求5所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于：所述除湿热泵机组的第二输出部与所述生物干化室连通，用于向所述生物干化室的传送系统底部通入干燥热风，使所述生物干化室中的污泥温度维持在50-60℃。
7.根据权利要求6所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于：所述生物干化室中的污泥停留时间为3-5d。
8.根据权利要求7所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于：所述干化脱水室的顶部设置排气口，所述排气口与所述除湿热泵机组的输入部连接，用于将所述干化脱水室中排出的湿热空气通入所述除湿热泵机组中进行热交换，转化为冷凝水排出。
9.根据权利要求8所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统，其特征在于：所述除湿热泵机组中设有鼓风机，用于保持过程气体在系统中循环以进行干化流程，并维持系统的负压。
10.一种基于权利要求1至9任一项所述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统的集成干化脱水方法，其特征在于：包括：经污水处理厂初步脱水后含水率为80％的原污泥先经过污泥切条机，被挤压后的污泥进入热干化室的热干化机组，利用热能使污泥含水率降至50％-60％，再将污泥进入生物干化室的生物干化机组，通过微生物发酵使污泥含水率将至30％以下后排出。
说明书
一种污泥热能与生物能集成干化脱水系统及方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，尤其是一种污泥热能与生物能集成干化脱水系统及方法。
背景技术
污泥的无害化、资源化处置是城镇生活污水处理的重难点之一。常规的传统污泥处理技术主要有卫生填埋、干化焚烧、厌氧消化、好氧发酵、热解气化等多种技术路线。
污泥热干化技术是利用热能将污泥烘干，污泥快速干燥，达到减量化的目的。热干化后的污泥减容明显，体积可缩减75-80％，污泥含水率能直接从80％加热干化至10％以下,后端可用于焚烧或填埋。
污泥低温干化处理技术是以低温热泵除湿原理为核心的污泥干化减量技术，采用除湿热泵对空气进行加热和脱湿，属于对流热风干燥。污泥低温干化技术是目前快速发展和广泛应用的污泥处理技术，因其具有高效、安全、稳定、灵活等诸多优点，已经成为主流的污泥干化技术。但不足之处在于需要消耗大量的电能，干化成本较高，将含水率80％的污泥干化至30％的成本约在230-260元/吨
污泥生物干化技术，是一种利用生物堆肥的原理对污泥进行干燥脱水的过程，即在强制通风的情况下,堆肥微生物利用污泥中的有机物发酵产热，高温下通风加速水分挥发，使污泥的水分显著下降,从而实现生物干化的效果。生物干化技术是一种传统的污泥处理技术，具有丰富的实践经验和较低的投资和运行成本等优势。但该技术需要添加大量的辅助材料(秸秆、锯末、稻壳等)，造成占地面积大、辅料来源不稳定等阻碍因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种污泥热能与生物能集成干化脱水系统及方法，该集成干化脱水系统及方法能弥补单一技术应用存在的缺陷和不足，能够充分利用热能和生物能，可以在较低的成本且不添加外物的情况下达到将80％含水率污泥快速干化至30％以下的目的。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污泥热能与生物能集成干化脱水系统，包括干化脱水室，所述干化脱水室中包括上部的热干化室和下部的生物干化室，所述热干化室和所述生物干化室中均包括传送系统，所述热干化室中的传送系统的进料端接收经污泥切条机挤压后的污泥条，出料端的污泥掉落至所述生物干化室中的传送系统的进料端。
进一步地，所述热干化室中的传送系统包括至少3条传送带，且自上而下依次按阶梯状顺序排布连接。
进一步地，所述传送带为表面带网孔的不锈钢传送带。
进一步地，所述传送带的运转速度为0.3-0.5m/h。
进一步地，还包括除湿热泵机组，所述除湿热泵机组的第一输出部与所述热干化室连通，通过所述除湿热泵机组向所述热干化室中通入温度为60-80℃的干燥热空气。
进一步地，所述除湿热泵机组的第二输出部与所述生物干化室连通，用于向所述生物干化室的传送系统底部通入干燥热风，使所述生物干化室中的污泥温度维持在50-60℃。
进一步地，所述生物干化室中的污泥停留时间为3-5d。
进一步地，所述干化脱水室的顶部设置排气口，所述排气口与所述除湿热泵机组的输入部连接，用于将所述干化脱水室中排出的湿热空气通入所述除湿热泵机组中进行热交换，转化为冷凝水排出。
进一步地，所述除湿热泵机组中设有鼓风机，用于保持过程气体在系统中循环以进行干化流程，并维持系统的负压。
本发明还提供一种基于上述的污泥热能与生物能集成干化脱水系统的集成干化脱水方法，包括：经污水处理厂初步脱水后含水率为80％的原污泥先经过污泥切条机，被挤压后的污泥进入热干化室的热干化机组，利用热能使污泥含水率降至50％-60％，再将污泥进入生物干化室的生物干化机组，通过微生物发酵使污泥含水率将至30％以下后排出。
本发明的污泥热能与生物能集成干化脱水系统及方法，其有益效果在于：
(1)将污泥中的生物能发挥出来，减少热能消耗，降低全部采用热能干化较高的投资和运行费用。
(2)采用本方法可以实现在不添加外加调理剂的情况下达到快速生物干化的效果，同时可以根据不同的运行环境进行调节。
(3)将污泥进行脱水后，减量化可达到71.5％左右，极大的降低了后续处置的量。
(4)经热能与生物能集成干化脱水后，能使污泥本身温度达到55℃经过3d以上的时间，达到无害化及稳定化的标准。防止全部采用热能干化后的污泥二次发酵所产生的二次污染。
本发明提供的污泥热能与生物能集成干化脱水方法可确保高处理效率和处理效果稳定，以达到无害化、减量化和稳定化的目的。在较低的成本且不添加外物的情况下达到将80％含水率污泥快速干化至30％以下的目的，能有效的解决目前污泥处理领域的问题。
（发明人：李亮; 翟旭; 王晓玲; 肖勇）