一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，包括螺旋輸送機(jī)、污泥擠壓成型機(jī)、污泥預(yù)熱器和微波紅外耦合干化裝置；所述螺旋輸送機(jī)、污泥擠壓成型機(jī)、污泥預(yù)熱器和微波紅外耦合干化裝置依次通過(guò)管線相連；所述微波紅外耦合干化裝置包括微波紅外耦合干化機(jī)、第一引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、熱泵、水循環(huán)泵和電加熱器，其中微波紅外耦合干化機(jī)、第一引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、熱泵和電加熱器依次通過(guò)通風(fēng)管道連接，電加熱器還通過(guò)通風(fēng)管道連接至微波紅外耦合干化機(jī)。該系統(tǒng)充分利熱能對(duì)污泥進(jìn)行循環(huán)干化，降低運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)為減少二次污染、降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)配備有尾氣收集凈化系統(tǒng)、易燃易爆氣體檢測(cè)探頭以及報(bào)警裝置。
【專利說(shuō)明】
一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污泥減量化設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]工業(yè)、生活廢水經(jīng)過(guò)凈化處理后產(chǎn)生大量的含水率99.7-97 %的污泥，經(jīng)常規(guī)的污泥脫水設(shè)備脫水后生成為含水率約為80-85%的污泥。根據(jù)調(diào)研結(jié)果顯示，廢水處理站及污水處理廠所產(chǎn)生的污泥有近90%沒(méi)有得到妥善的減量化與資源化處理。污泥的進(jìn)一步干化是一種非?？尚械奈勰鄿p量化的方法，這類經(jīng)預(yù)脫水后的污泥進(jìn)一步干化又不產(chǎn)生二次廢氣污染，以及高效地降低能耗是環(huán)保領(lǐng)域中的一項(xiàng)技術(shù)難題。
[0003]目前市場(chǎng)上的污泥干化系統(tǒng)多為熱干化，利用蒸汽或?qū)嵊蛯?duì)污泥加溫干化，存在能耗高、設(shè)備易磨損、腐蝕等問(wèn)題，尤其是石化污泥，在干化過(guò)程中易燃易爆氣體的揮發(fā)， 存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)；另外熱干化過(guò)程中槳葉對(duì)污泥不斷的翻動(dòng)，容易產(chǎn)生粉塵，既污染環(huán)境， 還可能發(fā)生粉塵爆炸，非常的不安全。
[0004]市場(chǎng)也有少量的低溫干化系統(tǒng)，利用熱栗吸收環(huán)境中的熱量對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的污泥進(jìn)行循環(huán)干化，具有節(jié)能、少污染的優(yōu)勢(shì)，但是環(huán)境的濕度、溫度對(duì)干化系統(tǒng)造成一定的影響，而且處理速度慢、設(shè)備龐大，無(wú)法滿足大量的污泥處理需求。
[0005]有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，該設(shè)備集成微波加熱與紅外加熱結(jié)合、相互交替進(jìn)行的加熱系統(tǒng)和耦合熱栗低溫干化裝置，充分利用設(shè)備內(nèi)的能量對(duì)污泥進(jìn)行循環(huán)干化，降低運(yùn)行費(fèi)用。
[0007]—種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，包括螺旋輸送機(jī)、污泥擠壓成型機(jī)、污泥預(yù)熱器和微波紅外耦合干化裝置;所述螺旋輸送機(jī)、污泥擠壓成型機(jī)、污泥預(yù)熱器和微波紅外耦合干化裝置依次通過(guò)管線相連;所述微波紅外耦合干化裝置包括微波紅外耦合干化機(jī)、 第一引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、熱栗、水循環(huán)栗和電加熱器，其中微波紅外耦合干化機(jī)、第一引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、熱栗和電加熱器依次通過(guò)通風(fēng)管道連接，電加熱器還通過(guò)通風(fēng)管道連接至微波紅外耦合干化機(jī)。
[0008]優(yōu)選地，所述微波紅外耦合干化機(jī)包括多個(gè)平行設(shè)置的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，每個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)均包括兩個(gè)傳送輪和一條濾帶，兩個(gè)傳送輪帶動(dòng)濾帶定向循環(huán)運(yùn)動(dòng)，且相鄰兩個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向相反;在每條濾帶上方均交替分布著若干個(gè)紅外加熱器和微波加熱器。
[0009]優(yōu)選地，所述微波紅外耦合干化機(jī)還包括均風(fēng)機(jī)構(gòu)，所述均風(fēng)機(jī)構(gòu)包括主通風(fēng)管道和多個(gè)通風(fēng)支管路，通風(fēng)支管路上設(shè)有通風(fēng)孔，所述通風(fēng)支管路與運(yùn)輸機(jī)構(gòu)以平行交錯(cuò)的方式設(shè)置。
[0010]優(yōu)選地，第一換熱器通過(guò)高壓氣體管道與污泥預(yù)熱器中的第三換熱器連通，高壓氣體管道上設(shè)有壓縮機(jī)。
[0011]優(yōu)選地，微波紅外耦合干化裝置為全封閉裝置，其頂部設(shè)有電磁閥和第二引風(fēng)機(jī)， 所述第二引風(fēng)機(jī)連接廢氣凈化裝置;微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)部還設(shè)有若干氣體檢測(cè)探頭。
[0012]本實(shí)用新型提供的污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備具有以下有益效果:1)干化速度快，在同等處理能力的條件下，比常規(guī)熱干化節(jié)約40-70 %，比熱栗低溫干化節(jié)約60-90% ;2)占地面積小，在同等處理能力的條件下，是常規(guī)熱干化的1/3-1/2,是熱栗低溫干化的10%-30%;3)裝機(jī)功率低，在同等處理能力的條件下，裝機(jī)功率僅為熱干化的1/3-2/3， 是熱栗低溫干化的40%-70%;4)熱量利用率高，系統(tǒng)外側(cè)采用保溫材料全密封結(jié)構(gòu)，隔熱效果好;預(yù)熱采用熱栗循環(huán)系全部回用利用，所以系統(tǒng)熱利用率很高，大大降低能耗;5)安全穩(wěn)定，運(yùn)行溫度約60-90°C，系統(tǒng)外側(cè)和常溫一致，無(wú)熱干化的蒸汽、導(dǎo)熱油的高溫傷害； 功率比熱栗低溫干化低，降低高壓電傷人風(fēng)險(xiǎn);6)系統(tǒng)排出的干化污泥含水率低，僅為10-30% ;不改變污泥性質(zhì)，可根據(jù)需要自行控制干化污泥的含水率;7)濕污泥經(jīng)干化系統(tǒng)處理后，分離出的干泥與冷凝水溫度均接近常溫，可避免燙傷，而且異味很小，操作環(huán)境得以改善;8)系統(tǒng)配備有尾氣收集凈化系統(tǒng)和易燃易爆氣體檢測(cè)探頭以及報(bào)警裝置，設(shè)定特定的報(bào)警程序，能有效減少二次污染、降低爆炸風(fēng)險(xiǎn);9)不改變污泥性質(zhì)，干化后的污泥可根據(jù)污泥的性質(zhì)進(jìn)行二次利用，如做燃料、肥料、建材等?！靖綀D說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的污泥脫水干化工藝流程圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型微波紅外耦合干化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:
[0016]1-污泥分布器，2-運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，3-均風(fēng)機(jī)構(gòu)，4-微波紅外親合干化機(jī)，5-干泥出口，6-第一換熱器，7-水循環(huán)栗，8-第二換熱器，9-熱栗，10-電加熱器，11-紅外加熱器，12-微波加熱器。【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]請(qǐng)參考圖1-2,本實(shí)用新型所提供的一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，包括螺旋輸送機(jī)、污泥擠壓成型機(jī)、污泥預(yù)熱器和微波紅外耦合干化裝置;所述螺旋輸送機(jī)、污泥擠壓成型機(jī)、污泥預(yù)熱器和微波紅外耦合干化裝置依次通過(guò)管線相連;所述微波紅外耦合干化裝置包括微波紅外耦合干化機(jī)、第一引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、熱栗、水循環(huán)栗和電加熱器，其中微波紅外親合干化機(jī)、第一引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、熱栗和電加熱器依次通過(guò)通風(fēng)管道連接，電加熱器還通過(guò)通風(fēng)管道連接至微波紅外耦合干化機(jī)。
[0019]所述微波紅外耦合干化機(jī)包括多個(gè)平行設(shè)置的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，每個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)均包括兩個(gè)傳送輪和一條濾帶，兩個(gè)傳送輪帶動(dòng)濾帶定向循環(huán)運(yùn)動(dòng)，且相鄰兩個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向相反;在每條濾帶上方均交替分布著若干個(gè)紅外加熱器和微波加熱器。
[0020]微波透入污泥時(shí)，由于微波能與污泥顆粒發(fā)生一定的相互作用，以微波頻率2450 兆赫茲，使污泥顆粒的分子每秒產(chǎn)生24億五千萬(wàn)次的震動(dòng)，污泥顆粒的分子間互相產(chǎn)生摩擦，引起的污泥顆粒溫度的升高，使污泥顆粒內(nèi)部、外部幾乎同時(shí)加熱升溫，形成體熱源狀態(tài)，大大縮短了常規(guī)加熱中的熱傳導(dǎo)時(shí)間，且在條件為介質(zhì)損耗因數(shù)與介質(zhì)溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系時(shí)，物料內(nèi)外加熱均勻一致。
[0021]同時(shí)，微波對(duì)污泥顆粒是瞬時(shí)加熱升溫，升溫速度快；另一方面，微波的輸出功率隨時(shí)可調(diào)，介質(zhì)溫升可無(wú)惰性的隨之改變，不存在“余熱”現(xiàn)象，極有利于自動(dòng)控制和連續(xù)化生產(chǎn)的需要。污泥中的水分子屬極性分子，介電常數(shù)較大，其介質(zhì)損耗因數(shù)也很大，對(duì)微波具有強(qiáng)吸收能力。
[0022]紅外線的傳熱形式是輻射傳熱，由電磁波傳遞能量。在遠(yuǎn)紅外線照射到被加熱的污泥時(shí)，一部分射線被反射回來(lái)，一部分被穿透過(guò)去。當(dāng)發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)和被加熱污泥的吸收波長(zhǎng)一致時(shí)，被加熱的物體吸收遠(yuǎn)紅外線，這時(shí)，污泥內(nèi)部分子和原子發(fā)生“共振”一一產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)，而振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)使物體溫度升高，達(dá)到了加熱的目的。[〇〇23]采用紅外和微波共同加熱污泥，能大大提高干化效率，熱量利用率也顯著提高，在同等處理能力的條件下，比常規(guī)熱干化節(jié)約40-70%，比熱栗低溫干化節(jié)約60-90%的能源。
[0024]微波紅外耦合干化機(jī)還包括均風(fēng)機(jī)構(gòu)，所述均風(fēng)機(jī)構(gòu)包括主通風(fēng)管道和多個(gè)通風(fēng)支管路，通風(fēng)支管路上設(shè)有通風(fēng)孔，所述通風(fēng)支管路與運(yùn)輸機(jī)構(gòu)以平行交錯(cuò)的方式設(shè)置。這樣可以增大熱風(fēng)的輻射面積。[〇〇25] 含水率80-85%的污泥經(jīng)過(guò)螺旋輸送機(jī)輸送至污泥擠壓成型機(jī)中，通過(guò)機(jī)械擠壓成形后均勻分布在下方緩慢運(yùn)動(dòng)的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)2的濾帶表面，然后利用濾帶上方交替分布的紅外加熱器11、微波加熱器12產(chǎn)生的熱量對(duì)污泥加熱烘干。烘干過(guò)程中產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)過(guò)側(cè)邊的第一引風(fēng)機(jī)排入第一換熱器6外側(cè)中，在第一換熱器6內(nèi)側(cè)循環(huán)的制冷劑將熱量全部吸收，水蒸氣冷凝成水后經(jīng)管道排出；吸收熱量后的制冷劑氣化后被壓縮機(jī)再次壓縮升溫， 形成高溫高壓氣體，輸送至污泥進(jìn)料預(yù)熱段污泥下方的第三換熱器中，通過(guò)風(fēng)扇將熱量傳遞給污泥預(yù)熱，提高熱量利用率，降低能耗。[〇〇26]微波紅外耦合干化裝置為全密封結(jié)構(gòu)，有利于熱栗9循環(huán)系統(tǒng)正常過(guò)程，防止熱量外溢，降低能耗。對(duì)于具有危廢性質(zhì)的污泥，在烘干過(guò)程中可能有部分易燃易爆氣體釋放， 易造成系統(tǒng)內(nèi)易燃易爆氣體濃度達(dá)到爆炸極限，在特定的溫度，因產(chǎn)生爆炸風(fēng)險(xiǎn)，所以本系統(tǒng)所有動(dòng)力設(shè)備全部采用防爆電機(jī)，另外在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置有對(duì)應(yīng)的易燃易爆氣體檢測(cè)探頭;在設(shè)備頂部有第二引風(fēng)機(jī)，第二引風(fēng)機(jī)連接后續(xù)的廢氣凈化裝置。易燃易爆氣體檢測(cè)探頭首先檢測(cè)時(shí)刻易燃易爆氣體的濃度&，然后檢測(cè)t2時(shí)刻易燃易爆氣體的濃度C2,計(jì)算該氣體在此段時(shí)間的濃度變化速率，其中矯正系數(shù)k為1.125，若濃度變化速率大于4ml/(m3.S)，則繼續(xù)計(jì)算微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)易燃易爆氣體的總體濃度變化值，若濃度變化值大于185ml/m3,則判定為超過(guò)警戒濃度，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)第二引風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的電磁閥，將系統(tǒng)內(nèi)的易燃易爆氣體排入后續(xù)的廢氣凈化裝置中凈化后高空排放。當(dāng)系統(tǒng)判斷不符合上述條件時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉引風(fēng)機(jī)和電磁閥。該檢測(cè)方式能對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位不間斷的檢測(cè)，檢測(cè)精度高，設(shè)定特定的報(bào)警程序，能有效減少二次污染、降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。[〇〇27] 經(jīng)過(guò)干化后的污泥含水率可低至5-30%，由于污泥首先成型，在濾帶上緩慢運(yùn)動(dòng)， 沒(méi)有劇烈翻動(dòng)，干化后的污泥具有規(guī)則的外型，所以產(chǎn)生的粉塵量很少，減少粉塵污染和粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
[0028]以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，其特征在于，包括螺旋輸送機(jī)、污泥擠壓成型 機(jī)、污泥預(yù)熱器和微波紅外耦合干化裝置;所述螺旋輸送機(jī)、污泥擠壓成型機(jī)、污泥預(yù)熱器 和微波紅外耦合干化裝置依次通過(guò)管線相連;所述微波紅外耦合干化裝置包括微波紅外耦 合干化機(jī)、第一引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、熱栗、水循環(huán)栗和電加熱器，其中微波紅 外耦合干化機(jī)、第一引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、第二換熱器、熱栗和電加熱器依次通過(guò)通風(fēng)管道 連接，電加熱器還通過(guò)通風(fēng)管道連接至微波紅外耦合干化機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，其特征在于，所述微波 紅外耦合干化機(jī)包括多個(gè)平行設(shè)置的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，每個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)均包括兩個(gè)傳送輪和一條濾 帶，兩個(gè)傳送輪帶動(dòng)濾帶定向循環(huán)運(yùn)動(dòng)，且相鄰兩個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向相反;在每條濾帶 上方均交替分布著若干個(gè)紅外加熱器和微波加熱器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，其特征在于，所述微波 紅外耦合干化機(jī)還包括均風(fēng)機(jī)構(gòu)，所述均風(fēng)機(jī)構(gòu)包括主通風(fēng)管道和多個(gè)通風(fēng)支管路，通風(fēng) 支管路上設(shè)有通風(fēng)孔，所述通風(fēng)支管路與運(yùn)輸機(jī)構(gòu)以平行交錯(cuò)的方式設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，其特征在于，第一換熱 器通過(guò)高壓氣體管道與污泥預(yù)熱器中的第三換熱器連通，高壓氣體管道上設(shè)有壓縮機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備，其特征在于，微波紅外 耦合干化裝置為全封閉裝置，其頂部設(shè)有電磁閥和第二引風(fēng)機(jī)，所述第二引風(fēng)機(jī)連接廢氣 凈化裝置;微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)部還設(shè)有若干氣體檢測(cè)探頭。
【文檔編號(hào)】C02F11/00GK205603439SQ201620427259
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】黃華, 賈少偉, 花成巍
【申請(qǐng)人】江蘇康泰環(huán)保股份有限公司