一種利用生物物理聯(lián)合干燥污泥裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種利用生物質(zhì)能自產(chǎn)熱干燥脫水污泥的裝置，具體涉及城鎮(zhèn)污水處理廠脫水污泥的生物物理干燥裝置，屬于固體廢棄物處理處置及其資源化利用領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
隨著污水處理量的急劇增大，污泥產(chǎn)量迅速增力卩。污泥黏性大，水分難以脫除，經(jīng)重力濃縮、機(jī)械脫水后含水率仍高達(dá)85%，其處理處置費(fèi)用占整個(gè)污水廠運(yùn)行費(fèi)用逐年增大，污泥的處理處置已成為環(huán)境領(lǐng)域的難點(diǎn)。
[0003]污泥有機(jī)物含量較高，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但含水率較高，限制了其后續(xù)處理處置及資源化利用。2008年開(kāi)始實(shí)施的《生活垃圾填埋場(chǎng)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》要求生活污水廠污泥經(jīng)處理后含水率小于60%可進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)處置需要進(jìn)行預(yù)處理，污泥堆肥適宜的含水率為50%?60%，污泥焚燒的適宜含水率為50%左右時(shí)，因此經(jīng)機(jī)械脫水后的污泥難以直接進(jìn)行衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒，需要對(duì)其進(jìn)行干燥，使其含水率降低到50%以下，有利于后續(xù)處理處置及資源化利用。
[0004]目前污泥干化主要采用物理熱干燥的方式，需要消耗化石燃料，對(duì)于直接熱干燥，干化停留時(shí)間長(zhǎng)、能耗大且熱效率不高，同時(shí)產(chǎn)生大量尾氣，給后續(xù)處理造成了負(fù)擔(dān)，另外各種水分與污泥顆粒結(jié)合力差別較大，其干燥特性與晶體不同，導(dǎo)致間壁熱干燥，污泥容易結(jié)塊、粘壁，致使傳熱效率急劇下降。
[0005]中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了【一種連續(xù)流污泥生物物理干燥設(shè)備及方法，公開(kāi)號(hào):CN101913744A】，該技術(shù)將空氣冷凝去除水分后回流，通過(guò)反應(yīng)器的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)污泥生物-物理干燥的連續(xù)運(yùn)行，增強(qiáng)了干燥系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并在一定程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。該技術(shù)對(duì)整個(gè)干燥滾筒進(jìn)行預(yù)熱，直接將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污泥送入到生物-物理聯(lián)合干燥裝置中，微生物自產(chǎn)熱升溫到50°C以上需要I?2d,延長(zhǎng)了停留時(shí)間。以布?xì)庀渖香@孔的方式實(shí)現(xiàn)均勻布?xì)?，由于布?xì)庀渲g存在間距，且空氣無(wú)法穿過(guò)高度低于布?xì)庀涞奈勰?，因此易存在布?xì)馑澜牵瑢?dǎo)致部分污泥處于厭氧狀態(tài)。國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2008ZX07313-002)所支持的研究發(fā)現(xiàn)生物反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)其內(nèi)部空氣濕度大于95%，若采用該技術(shù)的冷凝法去除高濕度空氣中水分的效果有限，容易導(dǎo)致回流空氣的濕度較高，在空氣流動(dòng)過(guò)程中，濕度較高的空氣容納水分的能力較弱，且容易遇冷，冷凝水回基質(zhì)中，降低了干燥效果。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供去除污泥中水分的及裝置，克服現(xiàn)有污泥熱干燥技術(shù)需要消耗化石燃料，污泥容易結(jié)塊、粘壁、傳熱效率低、能耗高的缺點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明將污泥與調(diào)理劑按一定比例混合，以改善污泥的孔隙度，調(diào)節(jié)其初始含水率到70%左右，向經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)的污泥基質(zhì)中通入空氣，并利用高溫?zé)岜没厥瘴鬯畯S的廢熱迅速預(yù)熱污泥到50°C以上，快速激發(fā)微生物活性，進(jìn)一步縮短污泥在污泥生物-物理干燥反應(yīng)器中的停留時(shí)間，該過(guò)程產(chǎn)生的熱量能將水分由液相遷移到氣相，通過(guò)反應(yīng)器的正壓供氣和負(fù)壓抽氣方式迅速將水分去除，避免空氣中的水分冷凝回基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水分的高效去除。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種利用生物物理聯(lián)合干燥污泥裝置，該裝置包括進(jìn)料系統(tǒng)、滾筒干燥反應(yīng)器主體、供氣系統(tǒng)、布?xì)夤芤约皽貪穸仍诰€監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)，其特征在于:所述的供氣系統(tǒng)包括供氣泵、供氣總管流量控制器、主供氣管和多路供氣支管，主供氣管與多路供氣支管通過(guò)出料端旋轉(zhuǎn)接頭緊密連接，每個(gè)布?xì)夤芡ㄟ^(guò)管路與對(duì)應(yīng)的供氣支管連接，布?xì)夤苌暇鶆虿加兄睆綖??5mm小孔，在每路供氣支管上裝有供氣管角位移傳感器和多個(gè)供氣管流量控制器；所述裝置還包括抽氣系統(tǒng)，所述的抽氣系統(tǒng)包括抽氣泵、抽氣總管流量控制器、主抽氣管和多路抽氣支管，主抽氣管與多路抽氣支管通過(guò)進(jìn)料端旋轉(zhuǎn)接頭緊密連接，每個(gè)布?xì)夤芡ㄟ^(guò)管路與對(duì)應(yīng)的抽氣支管連接，在每路抽氣支管上裝有抽氣管角位移傳感器和多個(gè)抽氣管流量控制器；所述滾筒干燥反應(yīng)器主體包括內(nèi)筒、外筒、保溫層和驅(qū)動(dòng)裝置，內(nèi)筒上設(shè)有抄板，且在內(nèi)筒壁上均勻開(kāi)有小孔；所述的布?xì)夤茉O(shè)置在內(nèi)、外筒之間，且沿軸向布置多組，每組之間由隔板隔開(kāi)；每組布?xì)夤苎赝脖趫A周均勻分布多個(gè)，每個(gè)布?xì)夤苤g用隔板隔開(kāi)，形成獨(dú)立的布?xì)馐?；所述進(jìn)料系統(tǒng)包括物料預(yù)熱-進(jìn)料一體機(jī)、高溫?zé)岜?、第一溫度探頭和第二 PLC控制器；所述物料預(yù)熱-進(jìn)料一體機(jī)采用中空螺旋槳結(jié)構(gòu)，高溫?zé)岜猛ㄟ^(guò)管路與中空螺旋槳形成封閉連接；所述第一溫度探頭設(shè)置在預(yù)熱-進(jìn)料一體機(jī)的物料出口處，所述第二PLC控制器通過(guò)信號(hào)線與第一溫度探頭和高溫?zé)岜眠B接；所述溫濕度在線監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)包括用于監(jiān)測(cè)滾筒干燥反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)溫度的第二溫度探頭、用于監(jiān)測(cè)主抽氣管氣體濕度的濕度傳感器和第一 PLC控制器；PLC控制器通過(guò)控制線路與供氣泵、供氣總管流量控制器和抽氣泵、抽氣總管流量控制器、供氣管角位移傳感器、抽氣管角位移傳感器、第二溫度探頭、濕度傳感器連接。
[0009]所述裝置中:滾筒干燥反應(yīng)器主體軸線與水平面的夾角為0.5°?1°，外筒直徑:長(zhǎng)度=1: 10?1: 15。
[0010]所述裝置中:內(nèi)筒上焊接3?6塊抄板，內(nèi)筒壁上小孔直徑為3?5mm，內(nèi)筒與外筒之間的間距為10?20cm。
[0011]有益效果:本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有如下顯著特點(diǎn):
①以高效節(jié)能的高溫?zé)岜米鳛檩o助熱源回收污水中的廢熱預(yù)熱污泥，將污泥進(jìn)料和預(yù)熱同時(shí)進(jìn)行，直接將污泥預(yù)熱到50?60°C，有利于迅速激發(fā)微生物活性，有效了減少停留時(shí)間，具有環(huán)境經(jīng)濟(jì)綜合效益。
[0012]②內(nèi)筒和外筒之間加隔板，并在內(nèi)筒上鉆孔進(jìn)行布?xì)獾姆绞剑c采用彼此獨(dú)立的布?xì)庀洳細(xì)獾姆绞较啾?，去除了布?xì)馑澜恰?br>[0013]③內(nèi)筒和和外筒雙層設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了筒體保溫性能，無(wú)需預(yù)熱整個(gè)干燥滾筒，有利于在降低能耗的同時(shí)，提高污泥溫度，增強(qiáng)水分去除效果。
[0014]④通過(guò)交替底部布?xì)?頂部抽氣的通風(fēng)系統(tǒng)布設(shè),強(qiáng)化傳熱傳質(zhì),解決空氣冷凝后回流，空氣容納水分能力較弱，水分容易冷凝回污泥基質(zhì)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)污泥水分的高效去除，基于溫濕度在線監(jiān)測(cè)反饋控制通風(fēng)條件，實(shí)現(xiàn)了干燥過(guò)程的自動(dòng)精準(zhǔn)控制反饋調(diào)節(jié)控制，大大節(jié)省了人力成本和運(yùn)行成本。
[0015]
【附圖說(shuō)明】
圖1為本發(fā)明提供的污泥生物-物理聯(lián)合干燥裝置(剖視圖)。
[0016]圖2為圖1的A-A斷面。
[0017]圖3為圖1的B-B斷面。
[0018]圖4為圖1的C-C斷面。
[0019]圖中:1-封頭；2-外筒；3-內(nèi)筒；4-保溫層；5-布?xì)夤埽?_抽氣支管；7_供氣支管；8A-抽氣管角位移傳感器；8B-供氣管角位移傳感器；9A-抽氣管流量控制器；9B-供氣管流量控制器；10_供氣泵；11_供氣總管流量控制器；12_抽氣泵；13-抽氣總管流量控制器；14_第一 PLC控制器；15_濕度傳感器；16_第二溫度探頭；17-高溫?zé)岜茫?8-第一溫度探頭；19-第二 PLC控制器；20-物料預(yù)熱-進(jìn)料一體機(jī)；21_托輪；22_變頻電動(dòng)機(jī)；23_傳動(dòng)齒輪；24_主供氣管；25_主抽氣管；26_抄板；27_中空螺旋槳；28_進(jìn)料端旋轉(zhuǎn)接頭；29_出料端旋轉(zhuǎn)接頭。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作過(guò)程作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]圖1為本發(fā)明提供的污泥生物-物理聯(lián)合干燥裝置(剖視圖)。該裝置包括
進(jìn)料系統(tǒng)、滾筒干燥反應(yīng)器主體、供氣系統(tǒng)、布?xì)夤芤约皽貪穸仍诰€監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)，所述的供氣系統(tǒng)包括供氣泵10、供氣總管流量控制器11、主供氣管24和多路供氣支管7，供氣總管流量控制器11控制通入反應(yīng)器空氣的總流量，主供氣管24與多路供氣支管7通過(guò)出料端旋轉(zhuǎn)接頭29緊密連接，每個(gè)布?xì)夤?通過(guò)管路與對(duì)應(yīng)的供氣支管7連接，布?xì)夤?上均勻布有直徑為3?5mm小孔；在每路供氣支管7上裝有供氣管角位移傳感器SB和多個(gè)供氣管流量控制器9B，供氣管流量控制器9B控制通入布?xì)夤?的流量；所述裝置還包括抽氣系統(tǒng)，所述抽氣系統(tǒng)包括抽氣泵12、抽氣總管流量控制器13、主抽氣管25和多路