申請(qǐng)日2014.01.13

　　公開(公告)日2015.04.08

　　IPC分類號(hào)C02F11/12; C02F11/00

　　摘要

　　本實(shí)用新型的名稱為一種立式分區(qū)間且?guī)в蟹鬯楹桶踩�監(jiān)控功能的污泥干化設(shè)備。該設(shè)備組成包括設(shè)有多能源接口的加熱箱、滾動(dòng)壓條機(jī)、干化箱(其內(nèi)還設(shè)有粉碎機(jī)、金屬篩、輸送帶等，干化箱內(nèi)部由居于中間的保溫材料及粉碎機(jī)分隔為兩個(gè)區(qū)間)、抽風(fēng)機(jī)、除塵器、除臭裝置、水蒸汽回流管等，還配備了安全控制中心系統(tǒng)。本實(shí)用新型妥善解決了污泥干化時(shí)的成本問題、黏結(jié)問題、安全問題，干化效率高，且出料均勻度好，污泥資源再利用價(jià)值高。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種立式分區(qū)間且?guī)в蟹鬯楹桶踩�監(jiān)控功能的污泥干化設(shè)備，其特征是該實(shí)用新型設(shè)備的具體組成包括水蒸汽回流管(1)、設(shè)有多能源接口的加熱箱(2)、抽風(fēng)機(jī)(3)、金屬篩(4)、金屬篩上滑板(5)、粉塵擋板(7)、過熱蒸汽控制閥門(9)、過熱蒸汽管(10)、除臭裝置(11)、旋風(fēng)除塵器(12)、進(jìn)料斗(13)、污泥進(jìn)料斗內(nèi)塞(27)、滾動(dòng)壓條機(jī)(14)、區(qū)間參數(shù)檢測(cè)裝置(15)、抽風(fēng)管道閥門(16)、抽風(fēng)管道(18)、半干化污泥收集漏斗或粉碎機(jī)收集漏斗(19)、粉碎機(jī)(20)、篩上污泥收集漏斗(22)、篩下污泥收集漏斗(23)、篩上污泥出料口(24)、篩下污泥出料口(25)、干化箱內(nèi)設(shè)有的四組傳送帶，四組傳送帶由上至下分別為第一組輸送帶(17)、第二組輸送帶(8)、第三組輸送帶(6)、第四組輸送帶(21);干化設(shè)備的核心干化區(qū)域?yàn)楦苫��?30)內(nèi)的空間，干化箱(30)由四面保溫耐火磚墻(26)緊密圍成，干化箱內(nèi)部的空間由居于中間的保溫材料及粉碎機(jī)(20)分隔為兩個(gè)區(qū)間，上部為第一干化區(qū)間(28)，下部為第二干化區(qū)間(29);本設(shè)備還配備了內(nèi)置有數(shù)據(jù)處理模塊、安全中控裝置和警報(bào)裝置的安全控制中心系統(tǒng)(31)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立式分區(qū)間且?guī)в蟹鬯楹桶踩�監(jiān)控功能的污泥干化設(shè)備，其特征是該實(shí)用新型設(shè)備的進(jìn)料斗(13)位于本設(shè)備的右上端，進(jìn)料斗(13)的底部接進(jìn)干化箱(30)內(nèi);干化箱(30)由頂部、底部及兩側(cè)壁圍成，在干化箱(30)底部及側(cè)壁保溫耐火磚墻內(nèi)，預(yù)埋有多組的輸送過熱蒸汽管道(10)，過熱蒸汽管道(10)的支管上設(shè)置有過熱蒸汽控制閥門(9);在干化箱(30)右側(cè)裝有抽風(fēng)管道(18)，抽風(fēng)管道(18)通過管道與設(shè)有多能源接口的加熱箱(2)、抽風(fēng)機(jī)(3)、除臭裝置(11)和旋風(fēng)除塵器(12)相連，設(shè)有多能源接口的加熱箱(2)、抽風(fēng)機(jī)(3)、除臭裝置(11)和旋風(fēng)除塵器(12)位于干化箱(30)頂端的外部;設(shè)有多能源接口的加熱箱(2)、抽風(fēng)機(jī)(3)除臭裝置(11)、位于旋風(fēng)除塵器(12)的左方;水蒸汽回流管(1)位于干化箱(30)的底部，并與底部的過熱蒸汽管道(10)相連;干化箱(30)內(nèi)部的空間由居于中間的保溫材料及粉碎機(jī)(20)分隔為二個(gè)區(qū)間，上部為第一干化區(qū)間(28)，下部為第二干化區(qū)間(29);進(jìn)料斗(13)下方是滾動(dòng)壓條機(jī)(14)，滾動(dòng)壓條機(jī)(14)下方為第一組輸送帶(17)，第一組輸送帶(17)下方為第二組輸送帶(8)，第二組輸送帶(8)下方為半干化污泥收集漏斗(19)，半干化污泥收集漏斗(19)下方為粉碎機(jī)(20)，粉碎機(jī)(20)下方為第三組輸送帶(6)，第三組輸送帶(6)下方為金屬篩(4)，金屬篩(4)正下方為第四組輸送帶(21)，第四組輸送帶(21))正下方為篩下污泥收集漏斗(23)，篩下污泥收集漏斗(23)正下方為污泥出料口(25)，金屬篩(4)上部右側(cè)與篩上污泥收集漏斗(22)相接，篩上污泥收集漏斗(22)正下方為篩上污泥出料口(24);滾動(dòng)壓條機(jī)(14)、第一組輸送帶(17)、第二組輸送帶(8)、半干化污泥收集漏斗(19)、粉碎機(jī)(20)、第三組輸送帶(6)、金屬篩(4)、第四組輸送帶(21)、篩下污泥收集漏斗(23)、污泥收集漏斗(23)均在干化箱(30)內(nèi)部。第一干化區(qū)間(28)與第二干化區(qū)間(29)的右側(cè)各設(shè)置一個(gè)區(qū)間參數(shù)檢測(cè)裝置(15)，區(qū)間參數(shù)檢測(cè)裝置(15)與安全控制中心系統(tǒng)(31)通過導(dǎo)線相連，安全控制中心系統(tǒng)(31)通過數(shù)據(jù)線與抽風(fēng)機(jī)(3)相連。

　　說明書

　　一種立式分區(qū)間且?guī)в蟹鬯楹桶踩�監(jiān)控功能的污泥干化設(shè)備

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及一種立式分區(qū)間且?guī)в蟹鬯楹桶踩�監(jiān)控功能的污泥干化設(shè)備。

　　背景技術(shù)

　　隨著現(xiàn)代污水處理廠的大規(guī)模建設(shè)，污泥產(chǎn)量飛速增長(zhǎng)。這些污泥含水率高(一般為98%)，脫水后含水率仍大于80%，不易處理，如不加以妥善處理和處置，將造成堆排區(qū)周圍環(huán)境的二次污染。污泥的合理化處理是維持我們周邊優(yōu)美環(huán)境和保護(hù)我們身體健康的必然要求。厭氧消化、高溫堆肥、焚燒和填埋是污泥處理處置最常用的方法，但高含水率的污泥直接用于堆肥和填埋易引發(fā)新的環(huán)境污染，而污泥焚燒處理必需先進(jìn)行脫水干化或者添加燃燒輔料。因此，各種污泥處理處置方法一般要求預(yù)先對(duì)污泥進(jìn)行干化處理，降低污泥含水率。

　　傳統(tǒng)的降低污泥含水率的工藝是在200℃～700℃高溫下采用干化設(shè)備對(duì)污泥進(jìn)行干化處理，需要消耗煤、油、天然氣等一次能源;在實(shí)際的污泥干化過程中，多存在能源浪費(fèi)嚴(yán)重、運(yùn)行成本較高等問題。并且，污泥在干化過程中，隨著污泥含水率的降低，當(dāng)含水率降低至60%左右時(shí)，污泥會(huì)處于膠結(jié)階段，很容易發(fā)生結(jié)塊，形成表面堅(jiān)硬、難以粉碎但是內(nèi)部仍為稀泥的顆粒，水分不易去除;同時(shí)，處于膠結(jié)階段的污泥容易與設(shè)備黏結(jié)在一起，降低干化效率，縮短設(shè)備壽命;黏結(jié)問題是污泥干化過程不得不考慮的問題。由于污泥是污染治理的剩余物，混入各種危險(xiǎn)物質(zhì)的機(jī)會(huì)較多，如：烴類(易燃?xì)怏w，如甲烷是污泥本身的厭氧產(chǎn)物)、纖維(危險(xiǎn)粉塵)、金屬異物、石子、鐵粉(均可能引發(fā)火花)、溶劑(均可能遇氧自燃)等，干化過程中干化污泥自燃、設(shè)備爆炸等都會(huì)對(duì)干化設(shè)備及環(huán)境造成嚴(yán)重的損害;污泥干化系統(tǒng)在開機(jī)、停機(jī)時(shí)易發(fā)生爆炸，另外一些干化過程中的偶然因素變化也會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)，污泥干化過程中的安全問題必須引起重視。

　　針對(duì)污泥干化過程中普遍存在的能源浪費(fèi)嚴(yán)重、處理成本高，干化效率低、易出現(xiàn)黏結(jié)問題，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定、有安全隱患等情況，尋找安全、經(jīng)濟(jì)、高效的污泥干化方法及干化設(shè)備迫在眉睫。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　本專利針對(duì)污泥干化過程中的成本問題、黏結(jié)問題以及安全問題，提供一種新的污泥干化設(shè)備;本設(shè)備在保證污泥干化效果的同時(shí)，可以避免能源浪費(fèi)、提高干化效率、降低干化成本，并可以在解決黏結(jié)問題的同時(shí)具備安全可靠性。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的具體技術(shù)解決方案為：提供一種立式分區(qū)間且?guī)в蟹鬯楹桶踩�監(jiān)控功能的污泥干化設(shè)備。

　　本實(shí)用新型設(shè)備的工作階段包括干料返混階段、第一干化階段、粉碎處理階段、第二干化階段和最終篩分出粒階段。具體流程為：干料返混階段，污泥經(jīng)機(jī)械脫水含水率降為80%左右后，將含水率為80%左右的濕污泥與含固率大于95%的干污泥以及干石灰按一定比例在混合器中混合均勻，使污泥含水率降低至55%左右(在進(jìn)入第一干化區(qū)間之前加入干污泥實(shí)施污泥干料返混，其作用在于減輕干化過程中污泥與設(shè)備的黏結(jié)，提高污泥的干化效率;加入干石灰的作用在于固定污泥中的硫元素，避免其在干化過程中產(chǎn)生惡臭氣體，污染熱介質(zhì));含水率55%左右的污泥通過進(jìn)料斗，然后由滾動(dòng)壓條機(jī)壓成一定厚度的塊狀進(jìn)入第一干化區(qū)間(如此既可以減輕與設(shè)備的黏結(jié)，也可以減輕干化區(qū)間內(nèi)粉塵的產(chǎn)生)。

　　在干化箱內(nèi)(第一干化區(qū)間、第二干化區(qū)間和區(qū)間內(nèi)的裝置及干化區(qū)間的保溫材料與粉碎裝置共同構(gòu)成了干化箱)，污泥要經(jīng)過四個(gè)階段的處理：第一階段為第一干化階段，第二階段為粉碎處理階段，第三 階段為第二干化階段，第四個(gè)階段為最終篩分出粒階段。為保證污泥干化處理系統(tǒng)的安全運(yùn)行，污泥的干化處理是在安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下進(jìn)行的。第一干化階段，含水率55%左右的污泥在第一干化區(qū)間進(jìn)行高溫干化，此區(qū)間采用清潔過熱蒸汽作為干化熱源，溫度可設(shè)置在250℃～280℃范圍內(nèi)，處理后污泥含水率降至35%左右;此區(qū)間采用清潔過熱蒸汽作為干化熱源，清潔過熱蒸汽由加熱箱加熱獲得，加熱箱設(shè)多能源接口，通過多能源接口加熱箱的能源可來自一次能源(煤、石油、天然氣)也可利用工農(nóng)業(yè)及生活廢物燃燒產(chǎn)生的熱或直接利用工農(nóng)業(yè)及生活廢熱等;區(qū)間過剩熱蒸汽和粉塵由抽風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)旋風(fēng)除塵器處理分離，粉塵則由除塵器灰斗收集排放至除塵器出料口;經(jīng)過此區(qū)間處理后的污泥呈半干化狀態(tài)。粉碎處理階段，經(jīng)第一干化區(qū)間初步干化之后的污泥呈半干化狀態(tài)，干化程度多不均勻，塊狀的污泥外部干燥、內(nèi)部含水率仍較高;外部干燥污泥長(zhǎng)時(shí)間處于過熱狀態(tài)易引起污泥燃燒，造成安全事故;此時(shí)，塊狀污泥通過大漏斗進(jìn)入粉碎裝置進(jìn)行粉碎處理，打破了第一干化階段后污泥的結(jié)塊現(xiàn)象，粉碎處理后的污泥表面積增大，利于污泥受熱均勻，可有效提高后續(xù)污泥干化效率。第二干化階段，粉碎處理后含水率為35%左右的污泥進(jìn)入第二干化區(qū)間繼續(xù)干化，將含水率降至5%左右;污泥在此區(qū)間進(jìn)行干化的同時(shí)進(jìn)行篩分;此區(qū)間采用清潔過熱蒸汽作為干化熱源，清潔過熱蒸汽由加熱箱加熱獲得，加熱箱設(shè)多能源接口，通過多能源接口加熱箱的熱源可來自一次能源(煤、石油、天然氣)也可利用工農(nóng)業(yè)及生活廢物燃燒產(chǎn)生的熱或直接利用工農(nóng)業(yè)及生活廢熱等;由于此區(qū)間污泥含水率較低，且對(duì)污泥進(jìn)行篩分，區(qū)間粉塵濃度較高，因此，第二干化區(qū)間溫度設(shè)置較第一區(qū)間低，溫度可設(shè)置為180℃～200℃之間，此區(qū)間水蒸汽和粉塵通過抽風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)旋風(fēng)除塵器處理分離，粉塵則由灰斗收集排放至出料口。最終篩分出粒階段，在第二干化區(qū)間設(shè)置有篩分裝置(金屬篩等)，在污泥干化的同時(shí)對(duì)污泥進(jìn)行篩分，金屬篩上污泥經(jīng)壓碎后出料，也可用于污泥返混;篩下部分顆粒較均勻，出料后可作為污泥資源進(jìn)行后續(xù)利用。

　　為保證污泥干化處理系統(tǒng)的安全運(yùn)行，污泥的干化處理是在安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下進(jìn)行的。安全監(jiān)控系統(tǒng)：為保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，在第一干化區(qū)間與第二干化區(qū)間內(nèi)均設(shè)有溫度、濕度、粉塵濃度及氧氣含量的區(qū)間參數(shù)檢測(cè)裝置來監(jiān)測(cè)干化區(qū)間的溫度、濕度、粉塵濃度及氧氣含量;監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸送至數(shù)據(jù)處理模塊(數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)置于安全控制中心系統(tǒng)中)，數(shù)據(jù)處理模塊將所得數(shù)據(jù)與設(shè)定的安全閾值(閾值可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需要進(jìn)行微調(diào))進(jìn)行比較并作用于安全控制中心系統(tǒng)中的安全中控裝置，安全中控裝置控制抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)干化區(qū)間任一參數(shù)超過設(shè)定閾值時(shí)，即增大抽風(fēng)機(jī)抽風(fēng)速度，加速抽取干化區(qū)間內(nèi)的熱蒸汽和粉塵;當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)，安全中控裝置控制抽風(fēng)機(jī)按常規(guī)抽風(fēng)速度抽取干化區(qū)間內(nèi)的熱蒸汽和粉塵;若干化區(qū)間內(nèi)的參數(shù)異常，例如，粉塵濃度相對(duì)較長(zhǎng)期處于超過設(shè)定閾值狀態(tài)，提速后的抽風(fēng)機(jī)相對(duì)稍長(zhǎng)時(shí)間抽取都無法降低粉塵濃度時(shí)，警報(bào)裝置(警報(bào)裝置內(nèi)置于安全控制中心系統(tǒng)中)將發(fā)出警報(bào)，通知工作人員采取相關(guān)應(yīng)急措施。由抽風(fēng)機(jī)抽取上來的熱蒸汽和粉塵通過保溫管道送至旋風(fēng)除塵器除塵處理后，氣塵分離，熱蒸汽經(jīng)加熱箱加熱后通過熱風(fēng)管道送入干化區(qū)間作為干化熱源，塵粒則經(jīng)過除塵器灰斗收集排入出料口。安全控制系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)庫對(duì)每次檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，便于了解干化區(qū)間內(nèi)各參數(shù)情況，為日后設(shè)備優(yōu)化提供條件。

　　本實(shí)用新型設(shè)備的具體構(gòu)成為：污泥干化設(shè)備的組成包括水蒸汽回流管、設(shè)有多能源接口的加熱箱、抽風(fēng)機(jī)、金屬篩、金屬篩上滑板、粉塵擋板、過熱蒸汽控制閥門、過熱蒸汽管、除臭裝置、旋風(fēng)除塵器、污泥進(jìn)料斗、污泥進(jìn)料斗內(nèi)塞、滾動(dòng)壓條機(jī)、區(qū)間參數(shù)檢測(cè)裝置、抽風(fēng)管道管閥門、抽風(fēng)管道、半干化污泥收集漏斗、粉碎機(jī)、篩上污泥收集漏斗、篩下污泥收集漏斗、篩上污泥出料口、篩下污泥出料口、干化箱內(nèi)設(shè)置的四組傳送帶(由上至下分別為第一組輸送帶、第二組輸送帶、第三組輸送帶、第四組輸送帶);干化設(shè)備的核心干化區(qū)域?yàn)楦苫�箱�?nèi)部的空間，干化箱由四面保溫耐火磚墻緊密圍成，干化箱內(nèi)部的空間由居于中間的保溫材料及粉碎機(jī)分隔為兩個(gè)區(qū)間，上部為第一干化區(qū)間，下部為第二干化區(qū)間;本實(shí)用新型設(shè)備還配備了內(nèi)置有數(shù)據(jù)處理模塊、安全中控裝置和警報(bào)裝置的安全控制中心系統(tǒng)。

　　本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

　　本實(shí)用新型“一種立式分區(qū)間且?guī)в蟹鬯楹桶踩�監(jiān)控功能的污泥干化設(shè)備”妥善解決了污泥干化時(shí)的成本問題、黏結(jié)問題和安全問題。

　　(1)將污泥分區(qū)間干化，充分利用熱源，減少了資源浪費(fèi);且采用多能源接口，能源可來自廢物燃 燒產(chǎn)生的熱或直接利用廢熱等;可節(jié)約成本，有效地解決污泥干化的高成本問題。

　　(2)將污泥干化過程分為干料返混階段、第一干化階段、粉碎處理階段、第二干化階段和最終篩分出粒階段。通過干料返混、粉碎處理等工藝可有效解決污泥干化的粘結(jié)問題，提高污泥干化的效率。在干泥返混時(shí)加入干石灰，可減少惡臭氣體產(chǎn)生，減輕熱介質(zhì)污染。

　　(3)設(shè)有安全監(jiān)控系統(tǒng)，使干化設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠。

　　(4)使用本設(shè)備干化后的污泥，出料均勻度好，污泥資源再利用價(jià)值高。