申請(qǐng)日2016.05.12
公開(公告)日2016.07.27
IPC分類號(hào)C02F11/12; C02F11/00
摘要
本發(fā)明公開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通風(fēng)管道連接，電加熱器還通過通風(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。
權(quán)利要求書
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通風(fēng)管道連接，電加熱器還通過通風(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1-4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。
6.利用權(quán)利要求1-5任一所述的污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備進(jìn)行污泥脫水干化的方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)、按照重量份數(shù)計(jì)，將含水率為80-85%的污泥螺旋輸送機(jī)輸送至污泥擠壓成型機(jī)進(jìn)行成型，然后送入污泥預(yù)熱器中進(jìn)行預(yù)熱處理;
(2)、經(jīng)預(yù)熱后的污泥被集中送至微波紅外耦合干化裝置的污泥分布器，然后被均勻分布在微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)最上部運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的濾帶上，開啟循環(huán)水泵、電加熱器、熱泵和第一引風(fēng)機(jī)，利用交替分布在濾帶上方的紅外加熱器和微波加熱器加熱微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)的空氣，對(duì)污泥進(jìn)行低溫干化處理，處理后的干泥從干化裝置底部排出，所述干泥的含水率為5-20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)的水蒸氣經(jīng)過第一引風(fēng)機(jī)排入第一換熱器中，在第一換熱器內(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，然后將高溫高壓氣體輸送至污泥預(yù)熱器內(nèi)的換熱器中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)氣體檢測(cè)探頭檢測(cè)到微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)易燃易爆氣體超過安全警戒濃度后，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)第二引風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的電磁閥，將紅外耦合干化裝置內(nèi)的易燃易爆氣體排入廢氣凈化裝置中凈化后高空排放;當(dāng)氣體檢測(cè)探頭檢測(cè)到易燃易爆氣體低于安全警戒濃度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉引風(fēng)機(jī)和電磁閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，氣體檢測(cè)探頭首先檢測(cè)t1時(shí)刻易燃易爆氣體的濃度C1，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。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，電加熱器加熱的溫度為60-90℃。
說明書
一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污泥減量化設(shè)備與處理方法。
背景技術(shù)
工業(yè)、生活廢水經(jīng)過凈化處理后產(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。
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、腐蝕等問題，尤其是石化污泥，在干化過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。
市場(chǎng)也有少量的低溫干化系統(tǒng)，利用熱泵吸收環(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，無法滿足大量的污泥處理需求。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問題，本發(fā)明提供一種污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備以及污泥脫水干化方法，該系統(tǒng)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)和耦合熱泵低溫干化裝置，充分利用系統(tǒng)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。
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通風(fēng)管道連接，電加熱器還通過通風(fēng)管道連接至微波紅外耦合干化機(jī)。
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。
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。
優(yōu)選地，第一換熱器通過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)。
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。
利用上述污泥微波紅外耦合低溫干化設(shè)備進(jìn)行污泥脫水干化的方法，包括如下步驟：
(1)、按照重量份數(shù)計(jì)，將含水率為80-85%的污泥螺旋輸送機(jī)輸送至污泥擠壓成型機(jī)進(jìn)行成型，然后送入污泥預(yù)熱器中進(jìn)行預(yù)熱處理;
(2)、經(jīng)預(yù)熱后的污泥被集中送至微波紅外耦合干化裝置的污泥分布器，然后被均勻分布在微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)最上部運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的濾帶上，開啟循環(huán)水泵、電加熱器、熱泵和第一引風(fēng)機(jī)，利用交替分布在濾帶上方的紅外加熱器和微波加熱器加熱微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)的空氣，對(duì)污泥進(jìn)行低溫干化處理，處理后的干泥從干化裝置底部排出，所述干泥的含水率為5-20%。
優(yōu)選地，微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)的水蒸氣經(jīng)過第一引風(fēng)機(jī)排入第一換熱器中，在第一換熱器內(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，然后將高溫高壓氣體輸送至污泥預(yù)熱器內(nèi)的換熱器中。
優(yōu)選地，當(dāng)氣體檢測(cè)探頭檢測(cè)到微波紅外耦合干化機(jī)內(nèi)易燃易爆氣體超過安全警戒濃度后，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)第二引風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的電磁閥，將紅外耦合干化裝置內(nèi)的易燃易爆氣體排入廢氣凈化裝置中凈化后高空排放;當(dāng)氣體檢測(cè)探頭檢測(cè)到易燃易爆氣體低于安全警戒濃度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉引風(fēng)機(jī)和電磁閥。
優(yōu)選地，氣體檢測(cè)探頭首先檢測(cè)t1時(shí)刻易燃易爆氣體的濃度C1，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。
優(yōu)選地，電加熱器加熱的溫度為60-90℃。
本發(fā)明提供的污泥微波紅外耦合低溫干化系統(tǒng)以及污泥脫水干化的方法具有以下有益效果：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%，比熱泵低溫干化節(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，是熱泵低溫干化的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，是熱泵低溫干化的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)熱采用熱泵循環(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℃，系統(tǒng)外側(cè)和常溫一致，無熱干化的蒸汽、導(dǎo)熱油的高溫傷害;功率比熱泵低溫干化低，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。
