申請(qǐng)日2015.05.14

　　公開(kāi)(公告)日2015.09.02

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F11/12

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種污泥干燥處理系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括：蒸汽壓縮機(jī)、加熱器、真空干燥器、除塵器和凈化裝置;蒸汽壓縮機(jī)與加熱器連接;真空干燥器上設(shè)置有污泥進(jìn)料口、污泥排出口、蒸汽入口、蒸汽出口、冷凝水排出口和不凝氣排放口;加熱器與真空干燥器的蒸汽入口連接，真空干燥器上的蒸汽出口與除塵器連接;除塵器與蒸汽壓縮機(jī)連接;真空干燥器的不凝氣排放口與凈化裝置連接。通過(guò)本發(fā)明，使污泥中的水分在真空狀態(tài)下蒸發(fā)形成蒸汽，同時(shí)得到干燥的污泥。由于污泥蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽增壓升溫后作為熱源循環(huán)使用以及水的沸點(diǎn)降低，可大幅度降低污泥干燥的能耗。同時(shí)低溫蒸發(fā)的方式，臭氣產(chǎn)生量較少，避免了污泥處理產(chǎn)生的臭氣造成環(huán)境污染。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種污泥干燥處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

　　蒸汽壓縮機(jī)、加熱器、真空干燥器、除塵器和凈化裝置;

　　所述蒸汽壓縮機(jī)與所述加熱器連接;

　　所述真空干燥器上設(shè)置有污泥進(jìn)料口、污泥排出口、蒸汽入口、蒸 汽出口、冷凝水排出口和不凝氣排放口;

　　所述加熱器與所述真空干燥器的所述蒸汽入口連接，所述真空干燥 器上的所述蒸汽出口與所述除塵器連接;

　　所述除塵器與所述蒸汽壓縮機(jī)連接;

　　所述真空干燥器的不凝氣排放口與所述凈化裝置連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：

　　所述加熱器為電加熱器或蒸汽加熱器。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：

　　所述蒸汽壓縮機(jī)為變頻式蒸汽壓縮機(jī)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：

　　所述真空干燥器的冷凝水排出口與污水處理設(shè)備連接。

　　5.一種采用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述系統(tǒng)進(jìn)行污泥干燥處理的方法， 其特征在于，包括：

　　步驟1、采用蒸汽壓縮機(jī)對(duì)真空干燥器抽真空;

　　步驟2、將待處理的污泥加壓輸送至以蒸汽作為熱源的所述真空干燥 器的污泥進(jìn)料口;

　　步驟3、所述真空干燥器通過(guò)間接換熱將所述蒸汽冷凝的熱量傳給所 述污泥，所述污泥中的水分在壓力低于一個(gè)大氣壓和蒸發(fā)溫度低于100℃ 的真空狀態(tài)下蒸發(fā)形成蒸汽，同時(shí)得到干燥的污泥;

　　步驟4、形成的蒸汽通過(guò)所述真空干燥器的蒸汽出口依次經(jīng)過(guò)除塵器 除塵、蒸汽壓縮機(jī)加壓升溫以及加熱器加熱處理后，進(jìn)入所述真空干燥 器的蒸汽入口作為所述步驟2中的熱源循環(huán)使用。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，在所述將待處理的污泥加壓輸送至 以蒸汽作為熱源的所述真空干燥器的污泥進(jìn)料口之前，所述方法還包括：

　　對(duì)所述污泥進(jìn)行預(yù)處理。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括：

　　作為熱源的所述蒸汽加熱污泥后形成的不凝氣體經(jīng)所述真空干燥器 的不凝氣排放口進(jìn)入凈化裝置處理至達(dá)到大氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括：

　　作為熱源的所述蒸汽加熱污泥后形成的冷凝水經(jīng)所述真空干燥器的 冷凝水排出口進(jìn)入污水處理設(shè)備處理至達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括：

　　所述干燥的污泥經(jīng)所述真空干燥器的污泥排出口排出。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：

　　所述蒸汽壓縮機(jī)為變頻式蒸汽壓縮機(jī)，所述加熱器為電加熱器或蒸 汽加熱器。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種污泥干燥處理的系統(tǒng)及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種污泥干燥處理系統(tǒng)，以及， 一種污泥干燥處理方法。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國(guó)污水處理行業(yè)的發(fā)展，污水處理能力的提高，造成污泥產(chǎn) 量的急劇增加，有關(guān)人士估計(jì)，污泥產(chǎn)生量若以此速度增長(zhǎng)，總量將在 2015年達(dá)到3560萬(wàn)t。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥只有少 部分進(jìn)行焚燒、填埋和再利用，大部分污泥未得到規(guī)范化處置，這些堆 積污泥中含有的微生物、病原體等有害物質(zhì)，已經(jīng)對(duì)周邊環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán) 重威脅，污泥處置已成為污水處理面臨的又一技術(shù)難題。

　　污泥處置方式主要有填埋、焚燒和生物堆肥等。污泥的后續(xù)利用主 要取決于含水率的高低，污泥含水率低于50%才適合進(jìn)行焚燒，含水率 低于60%才可以進(jìn)行堆肥，城市污泥含水率較高，機(jī)械脫水后的含水率 仍在80%以上，因此，污泥干化是解決污泥處置難題的關(guān)鍵所在。

　　污泥干化工藝主要可分為熱干化、太陽(yáng)能干化、生物干化和水熱干 化等，熱干化法屬于傳統(tǒng)熱能污泥干化法，是目前應(yīng)用最廣泛也是最成 熟的干化技術(shù)，污泥常見(jiàn)熱干化工藝有直接干化(流化床干化、轉(zhuǎn)鼓干 化等)、間接干化(薄層干化、漿式干化等)、輻射干化(帶式干化、 螺旋式干化等)，其設(shè)備制造商主要在美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、比利時(shí)、意 大利等發(fā)達(dá)國(guó)家。

　　進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的污泥干化裝置普遍采用熱干化技術(shù)，運(yùn)行的能耗很 高，給企業(yè)造成很大負(fù)擔(dān)，過(guò)高的能耗也不符合我國(guó)節(jié)能減排的要求。 而且，污泥干燥時(shí)為了提高污泥水分蒸發(fā)強(qiáng)度，其操作溫度較高，干燥 對(duì)污泥的處理不僅是脫水，還具有熱處理的效應(yīng)，污泥在熱處理過(guò)程中 產(chǎn)生的臭氣會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境。并且，即使在高溫條件，也有部分病原菌、 寄生蟲(chóng)存活，并隨著污泥排放而污染周邊環(huán)境。此外，干燥處理后的污 泥溫度很高，再進(jìn)行運(yùn)輸、土壤改良等后續(xù)處理時(shí)很不方便。

　　面對(duì)國(guó)內(nèi)污泥處理市場(chǎng)的需求，開(kāi)發(fā)低能耗少污染便于處理及安全 的污泥干燥機(jī)制十分迫切。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　鑒于上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問(wèn)題或者至少 部分地解決上述問(wèn)題的污泥干燥處理系統(tǒng)和污泥干燥處理方法。

　　為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種污泥干燥處理系統(tǒng)，包括：

　　蒸汽壓縮機(jī)、加熱器、真空干燥器、除塵器和凈化裝置;

　　所述蒸汽壓縮機(jī)與所述加熱器連接;

　　所述真空干燥器上設(shè)置有污泥進(jìn)料口、污泥排出口、蒸汽入口、蒸 汽出口、冷凝水排出口和不凝氣排放口;

　　所述加熱器與所述真空干燥器的所述蒸汽入口連接，所述真空干燥 器上的所述蒸汽出口與所述除塵器連接;

　　所述除塵器與所述蒸汽壓縮機(jī)連接;

　　所述真空干燥器的不凝氣排放口與所述凈化裝置連接。

　　可選地，所述加熱器為電加熱器或蒸汽加熱器。

　　可選地，所述蒸汽壓縮機(jī)為變頻式蒸汽壓縮機(jī)。

　　可選地，所述真空干燥器的冷凝水排出口與污水處理設(shè)備連接。

　　根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明還提供了一種污泥干燥處理方 法，包括：

　　步驟101、采用蒸汽壓縮機(jī)對(duì)真空干燥器抽真空;

　　步驟102、將待處理的污泥加壓輸送至以蒸汽作為熱源的所述真空干 燥器的污泥進(jìn)料口;

　　步驟103、所述真空干燥器通過(guò)間接換熱將所述蒸汽冷凝的熱量傳給 所述污泥，所述污泥中的水分在壓力低于一個(gè)大氣壓和蒸發(fā)溫度低于 100℃的真空狀態(tài)下蒸發(fā)形成蒸汽，同時(shí)得到干燥的污泥;

　　步驟104、形成的蒸汽通過(guò)所述真空干燥器的蒸汽出口依次經(jīng)過(guò)除塵 器除塵、蒸汽壓縮機(jī)加壓升溫以及加熱器加熱處理后，進(jìn)入所述真空干 燥器的蒸汽入口作為所述步驟2中的熱源循環(huán)使用。

　　可選地，對(duì)所述污泥進(jìn)行預(yù)處理。

　　可選地，作為熱源的所述蒸汽加熱污泥后形成的不凝氣體經(jīng)所述真 空干燥器的不凝氣排放口進(jìn)入凈化裝置處理至達(dá)到大氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　可選地，作為熱源的所述蒸汽加熱污泥后形成的冷凝水經(jīng)所述真空 干燥器的冷凝水排出口進(jìn)入污水處理設(shè)備處理至達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo) 準(zhǔn)。

　　可選地，所述干燥的污泥經(jīng)所述真空干燥器的污泥排出口排出。

　　可選地，所述蒸汽壓縮機(jī)為變頻式蒸汽壓縮機(jī)，所述加熱器為電加 熱器或蒸汽加熱器。

　　依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的污泥干燥處理系統(tǒng)，包括蒸汽壓縮機(jī)、加熱器、 真空干燥器、除塵器和凈化裝置，所述真空干燥器上設(shè)置有污泥進(jìn)料口 、污泥排出口、蒸汽入口、蒸汽出口、冷凝水排出口和不凝氣排放口。

　　通過(guò)所述加熱器與所述真空干燥器的所述蒸汽入口連接，所述真空 干燥器上的所述蒸汽出口與所述除塵器連接，所述除塵器與所述蒸汽壓 縮機(jī)連接，可以使所述蒸汽壓縮機(jī)將所述真空干燥器抽真空，將待處理 的污泥加壓輸送至以蒸汽作為熱源的所述真空干燥器的污泥進(jìn)料口，所 述真空干燥器通過(guò)間接換熱將所述蒸汽冷凝的熱量傳給所述污泥，可以 使污泥中的水分在壓力低于一個(gè)大氣壓和蒸發(fā)溫度低于100℃的真空狀 態(tài)下蒸發(fā)形成蒸汽，同時(shí)得到干燥的污泥，由于污泥中的水分在真空環(huán) 境下蒸發(fā)，水的沸點(diǎn)降低，減少水分蒸發(fā)所需熱量，從而降低了污泥干 燥的能耗。

　　并且，通過(guò)上述連接關(guān)系，污泥蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)所述真空干燥 器的蒸汽出口依次經(jīng)過(guò)蒸汽壓縮機(jī)加壓升溫以及加熱器加熱處理后，進(jìn) 入所述真空干燥器的蒸汽入口，使得污泥蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽作為熱源循環(huán) 使用，可大幅度降低污泥干燥的能耗。

　　通過(guò)所述真空干燥器上設(shè)置的污泥排出口將所述干燥的污泥排出， 由于蒸發(fā)溫度小于100℃，污泥排出溫度低，污泥排出時(shí)帶走的熱量少， 進(jìn)一步降低了污泥干燥的能耗。

　　由于低溫蒸發(fā)的方式無(wú)污泥臭氣溢出，相對(duì)于傳統(tǒng)的高溫?zé)岣苫��?術(shù)，臭氣產(chǎn)生量較少，避免了污泥處理產(chǎn)生的臭氣造成環(huán)境污染。

　　由于污泥干燥處理在真空狀態(tài)下進(jìn)行，污泥中的病原菌、寄生蟲(chóng)卵 滅活，進(jìn)一步避免了處理后的污泥造成環(huán)境污染。

　　由于降低了污泥排出時(shí)的溫度，不會(huì)破壞污泥的有機(jī)質(zhì)成份，便于 土壤改良等污泥后續(xù)處理;

　　通過(guò)所述真空干燥器上的所述蒸汽出口與所述除塵器連接，所述除 塵器與所述蒸汽壓縮機(jī)連接，可以使污泥的水分在干燥時(shí)形成的蒸汽通 過(guò)除塵器除塵，除去了循環(huán)氣體中的粉塵雜質(zhì)，降低了污泥干燥時(shí)磨損 隱患和粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

　　通過(guò)所述真空干燥器的不凝氣排放口與所述凈化裝置連接，使得作 為熱源的所述蒸汽加熱污泥后形成的不凝氣體經(jīng)所述凈化裝置處理至達(dá) 到大氣排放標(biāo)準(zhǔn)，從而減少了污泥干燥處理產(chǎn)生的廢氣對(duì)環(huán)境的二次污 染。

　　所述加熱器還可以設(shè)置為電加熱器或蒸汽加熱器，用于補(bǔ)充污泥干 燥處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中損失的熱量。

　　所述蒸汽壓縮機(jī)還可以設(shè)置為變頻式蒸汽壓縮機(jī)，使得準(zhǔn)確控制蒸 發(fā)溫度，避免了蒸發(fā)溫度過(guò)低造成蒸發(fā)緩慢，或是蒸發(fā)溫度過(guò)高造成了 能量浪費(fèi)，進(jìn)一步降低污泥干燥的能耗。

　　所述真空干燥器的冷凝水排出口還可以通過(guò)與污水處理設(shè)備連接， 處理至達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)，減少了污泥干燥處理時(shí)產(chǎn)生的污水對(duì) 環(huán)境的二次污染。

　　上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明 的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上 述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí) 施方式。