公布日：2023.12.19
申請(qǐng)日：2023.11.17
分類號(hào)：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I
摘要
本發(fā)明公布了一種污泥高溫分解裝置及方法，屬于污水、污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，包括分解罐和烘干罐,分解罐的進(jìn)料口連通于烘干罐的出料口；分解罐的排煙口上連通設(shè)置有換熱組件，烘干罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有使污泥活動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)筒，轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有空心管,空心管內(nèi)通入穿過(guò)換熱組件并與換熱組件內(nèi)的煙氣進(jìn)行換熱的空氣,空心管表面上設(shè)置若干個(gè)便于空氣噴射出來(lái)的噴射孔；轉(zhuǎn)動(dòng)筒的內(nèi)壁上固定設(shè)置有若干揚(yáng)料板,揚(yáng)料板上靠近轉(zhuǎn)動(dòng)筒的進(jìn)料端一側(cè)設(shè)置有若干便于將污泥泥塊劃破的破碎柵格。本發(fā)明用于解決設(shè)備能量不能有效循環(huán)利用，污泥烘干時(shí)，烘干時(shí)間長(zhǎng)，能耗高的問(wèn)題。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種污泥高溫分解裝置，其特征在于，包括分解罐（10）和烘干罐（11）,分解罐（10）的進(jìn)料口連通于烘干罐（11）的出料口；分解罐（10）的排煙口上連通設(shè)置有換熱組件（12），烘干罐（11）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有使污泥活動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13），轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有空心管（14）,空心管（14）內(nèi)通入穿過(guò)換熱組件（12）并與換熱組件（12）內(nèi)的煙氣進(jìn)行換熱的空氣,空心管（14）表面上設(shè)置若干個(gè)便于空氣噴射出來(lái)的噴射孔（141）；轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）的內(nèi)壁上固定設(shè)置有若干揚(yáng)料板（15）,揚(yáng)料板（15）上靠近轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）的進(jìn)料端一側(cè)設(shè)置有若干便于將污泥泥塊劃破的破碎柵格（151）；所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有第一進(jìn)料管（16）,第一進(jìn)料管（16）伸入到轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）內(nèi)，且與空心管（14）之間相互轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有若干第一攪碎件（17）,第一攪碎件（17）與空心管（14）之間相互固定一起旋轉(zhuǎn)；第一攪碎件（17）上還固定設(shè)置有若干第二攪碎件（171）,第二攪碎件（171）可在破碎柵格（151）內(nèi)活動(dòng)；所述第一進(jìn)料管（16）上連接有送料裝置；送料裝置上還連接有預(yù)存裝置；所述送料裝置包括第二進(jìn)料管（18）,第二進(jìn)料管（18）上設(shè)置有對(duì)污泥進(jìn)行擠壓的擠壓段（181），第二進(jìn)料管（18）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置螺旋絞龍（182）,螺旋絞龍（182）的主軸穿過(guò)擠壓段（181）后，在其端部設(shè)置有攪動(dòng)齒（183）；螺旋絞龍（182）的主軸中間空心，且螺旋絞龍（182）的上連接氣源，并通過(guò)設(shè)置在與攪動(dòng)齒（183）在同一位置的排氣孔（184）向外噴出到污泥內(nèi)；擠壓段（181）的出料一側(cè)還設(shè)置有泄壓管（186），泄壓管（186）的出料端連通設(shè)置有與第一進(jìn)料管（16）相互連通布置的絞龍組件（19）；泄壓管（186）內(nèi)還設(shè)置相互彈性滑動(dòng)設(shè)置在一起的第一框架（1861）和第二框架（1862），第一框架（1861）和第二框架（1862）上分別固定設(shè)置有切割件（1863）,切割件（1863）相互交錯(cuò)形成可將污泥切碎的網(wǎng)格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥高溫分解裝置，其特征在于，所述泄壓管（186）內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有滑移座（1864）,泄壓管（186）內(nèi)還轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有撥動(dòng)滑移座（1864）往復(fù)活動(dòng)的撥桿（188）,撥桿（188）上連接驅(qū)動(dòng)源，滑移座（1864）上設(shè)置有若干對(duì)切割件（1863）進(jìn)行清掃的清理刷（1865）；第二框架（1862）的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有導(dǎo)向塊（1867），滑移座（1864）的頂部固定設(shè)置有與導(dǎo)向塊（1867）下側(cè)面的波浪形表面接觸的頂桿（1866），導(dǎo)向塊（1867）在頂桿（1866）的推動(dòng)下上下方向振動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥高溫分解裝置，其特征在于，所述擠壓段（181）和泄壓管（186）之間設(shè)置有第一控制閥（185）,泄壓管（186）的一側(cè)設(shè)置有便于將氣體向外排出的排氣口（187）。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥高溫分解裝置，其特征在于，所述擠壓段（181）的外側(cè)設(shè)置有將其包裹的加強(qiáng)管套（189），加強(qiáng)管套（189）和擠壓段（181）之間還設(shè)置有濾水布，且擠壓段（181）上還具有便于水分滲出的縫隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥高溫分解裝置，其特征在于，所述預(yù)存裝置包括儲(chǔ)存罐（20）,儲(chǔ)存罐（20）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有連接盤(pán)（21）,連接盤(pán)（21）上設(shè)置有若干個(gè)可向外將水吸出的第一管道（22），以及向儲(chǔ)存罐（20）內(nèi)注入空氣的第二管道（23）；儲(chǔ)存罐（20）頂部密封固定設(shè)置頂蓋（24）,頂蓋（24）上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)連接盤(pán)（21）旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)源，頂蓋（24）上還設(shè)置有向儲(chǔ)存罐（20）內(nèi)投入藥劑的投藥組件（25）。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥高溫分解裝置，其特征在于，所述分解罐（10）上設(shè)置有便于將燃料引入到第三進(jìn)料管（26）；烘干罐（11）上設(shè)置有與轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）相互連通的排料管（27）,排料管（27）上設(shè)置有與分解罐（10）內(nèi)相互連通的引料管（28）,引料管（28）上設(shè)置有控制進(jìn)氣量的第二控制閥（29）。
7.采用如權(quán)利要求1所述的一種污泥高溫分解裝置進(jìn)行污泥高溫分解的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：干燥過(guò)程，將待處理污泥引入至轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）內(nèi)，并通過(guò)空心管（14）引入熱風(fēng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）內(nèi)的污泥水分控制到15%-30%；干燥時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）旋轉(zhuǎn)，且空心管（14）需要做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)污泥產(chǎn)生連續(xù)的氣流噴射效果，以減少在轉(zhuǎn)動(dòng)筒（13）壁體上的粘接；S2：高溫分解過(guò)程，將S1中的污泥送至分解罐（10）中，進(jìn)行高溫碳化處理，碳化過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣收集于換熱組件（12）內(nèi)；S3：能量循環(huán)過(guò)程，空心管（14）內(nèi)引入的空氣先引入至換熱組件（12）內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱時(shí)，焦油凝結(jié)物產(chǎn)生，并通過(guò)換熱組件（12）底部排出，然后經(jīng)過(guò)加溫送至分解罐（10）內(nèi)參與干燥；將S1中干燥后所排出的空氣引入到分解罐（10）中，保持引入的空氣含水率不高于30%，并控制進(jìn)入到分解罐（10）內(nèi)的量不超過(guò)分解罐（10）內(nèi)氣體含量的20%；S4：煙氣處理過(guò)程，將S2中產(chǎn)生的燃燒尾氣先經(jīng)過(guò)降溫處理，并將降溫過(guò)程中的余熱回收利用，然后將降溫后的煙氣采用化學(xué)藥劑去除酸、硝、汞有害物質(zhì)，最后進(jìn)行水洗除塵，合格后排入空氣中。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供一種污泥高溫分解裝置及方法，用于解決設(shè)備能量不能有效循環(huán)利用，污泥烘干時(shí)，烘干時(shí)間長(zhǎng)，能耗高的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種污泥高溫分解裝置，包括分解罐和烘干罐,分解罐的進(jìn)料口連通于烘干罐的出料口；
分解罐的排煙口上連通設(shè)置有換熱組件，烘干罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有使污泥活動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)筒，轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有空心管,空心管內(nèi)通入穿過(guò)換熱組件并與換熱組件內(nèi)的煙氣進(jìn)行換熱的空氣,空心管表面上設(shè)置若干個(gè)便于空氣噴射出來(lái)的噴射孔；
轉(zhuǎn)動(dòng)筒的內(nèi)壁上固定設(shè)置有若干揚(yáng)料板,揚(yáng)料板上靠近轉(zhuǎn)動(dòng)筒的進(jìn)料端一側(cè)設(shè)置有若干便于將污泥泥塊劃破的破碎柵格。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)將分解罐內(nèi)高溫分解產(chǎn)生的煙氣和轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)烘干需要的空氣進(jìn)行換熱，可以提高分解罐內(nèi)的能量的有效利用效率，空心管注入的空氣在加熱時(shí)可以快速的達(dá)到需要的溫度；在對(duì)污泥進(jìn)行烘干的時(shí)候，噴射孔上噴出的氣體在空心管旋轉(zhuǎn)的作用下，可以對(duì)粘接在轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)壁上的污泥產(chǎn)生噴射作用，減少污泥在轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)壁上的粘接，而在轉(zhuǎn)動(dòng)筒的旋轉(zhuǎn)之下，通過(guò)揚(yáng)料板和破碎柵格都可以對(duì)污泥起到拋料的作用，使其和空氣的接觸面積增加，而在破碎柵格的攪動(dòng)之下，可以促使大塊的泥塊被劃破，避免出現(xiàn)大塊的泥塊造成外面干而里面濕的現(xiàn)象。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有第一進(jìn)料管,第一進(jìn)料管伸入到轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)，且與空心管之間相互轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有若干第一攪碎件,第一攪碎件與空心管之間相互固定一起旋轉(zhuǎn)；
第一攪碎件上還固定設(shè)置有若干第二攪碎件,第二攪碎件可在破碎柵格內(nèi)活動(dòng)。
上述改進(jìn)的技術(shù)效果為：通過(guò)第一攪碎件，可以在送入到轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)的泥塊進(jìn)行第一次的打散和攪碎動(dòng)作，而在第二攪碎件和破碎柵格的相互交錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)下，可以進(jìn)一步的將泥塊攪碎。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一進(jìn)料管上連接有送料裝置；送料裝置上還連接有預(yù)存裝置；
所述送料裝置包括第二進(jìn)料管,第二進(jìn)料管上設(shè)置有對(duì)污泥進(jìn)行擠壓的擠壓段，第二進(jìn)料管內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置螺旋絞龍,螺旋絞龍的主軸穿過(guò)擠壓段后，在其端部設(shè)置有攪動(dòng)齒；
螺旋絞龍的主軸中間空心，且螺旋絞龍的上連接氣源，并通過(guò)設(shè)置在與攪動(dòng)齒在同一位置的排氣孔向外噴出到污泥內(nèi)。
上述改進(jìn)的技術(shù)效果為：通過(guò)第二進(jìn)料管，對(duì)污泥進(jìn)行傳送，并且在設(shè)置的擠壓段下，對(duì)污泥進(jìn)行擠壓，使污泥內(nèi)的水分滲出，在攪動(dòng)齒的攪動(dòng)之下，以及通入的高壓空氣的混合之下，使污泥疏松，污泥內(nèi)部含有大量的氣泡，成高壓狀態(tài)。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，擠壓段的出料一側(cè)還設(shè)置有泄壓管，泄壓管的出料端連通設(shè)置有與第一進(jìn)料管相互連通布置的絞龍組件；
泄壓管內(nèi)還設(shè)置相互彈性滑動(dòng)設(shè)置在一起的第一框架和第二框架，第一框架和第二框架上分別固定設(shè)置有切割件,切割件相互交錯(cuò)形成可將污泥切碎的網(wǎng)格。
上述改進(jìn)的技術(shù)效果為：通過(guò)設(shè)置的泄壓管，可以在污泥送出的時(shí)候，由于壓力的擴(kuò)張，將污泥打散，避免成塊，而且在切割件的切割作用之下，可以將污泥切割成小塊，避免大塊成型。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述泄壓管內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有滑移座,泄壓管內(nèi)還轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有撥動(dòng)滑移座往復(fù)活動(dòng)的撥桿,撥桿上連接驅(qū)動(dòng)源，滑移座上設(shè)置有若干對(duì)切割件進(jìn)行清掃的清理刷；
第二框架的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有導(dǎo)向塊，滑移座的頂部固定設(shè)置有與導(dǎo)向塊下側(cè)面的波浪形表面接觸的頂桿，導(dǎo)向塊在頂桿的推動(dòng)下上下方向振動(dòng)。
上述改進(jìn)的技術(shù)效果為：在撥桿的往復(fù)推動(dòng)下，可以促使清理刷對(duì)切割件的表面進(jìn)行清掃，減少污泥的粘黏，而且在滑移座往復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)頂桿對(duì)導(dǎo)向塊的頂推作用，可以使第二框架在上下方向上振動(dòng)，從而使在切割件上的污泥可以被抖干凈。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擠壓段和泄壓管之間設(shè)置有第一控制閥,泄壓管的一側(cè)設(shè)置有便于將氣體向外排出的排氣口。
上述改進(jìn)的技術(shù)效果為：通過(guò)設(shè)置的第一控制閥，可以對(duì)第二進(jìn)料管內(nèi)的污泥進(jìn)行阻擋，以完成加壓作用，而設(shè)置的排氣口，可以在第一控制閥打卡之后，將充入的空氣向外排出。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述擠壓段的外側(cè)設(shè)置有將其包裹的加強(qiáng)管套，加強(qiáng)管套和擠壓段之間還設(shè)置有濾水布，且擠壓段上還具有便于水分滲出的縫隙。
上述改進(jìn)的技術(shù)效果為：設(shè)置加強(qiáng)管套主要是為了對(duì)擠壓段的外側(cè)起到加強(qiáng)的作用，同時(shí)設(shè)置濾水布，可以方便水向外濾出。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)存裝置包括儲(chǔ)存罐,儲(chǔ)存罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有連接盤(pán),連接盤(pán)上設(shè)置有若干個(gè)可以向外將水吸出的第一管道，以及向儲(chǔ)存罐內(nèi)注入空氣的第二管道；
儲(chǔ)存罐頂部密封固定設(shè)置頂蓋,頂蓋上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)連接盤(pán)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)源，頂蓋上還設(shè)置有向儲(chǔ)存罐內(nèi)投入藥劑的投藥組件。
上述改進(jìn)的技術(shù)效果為：通過(guò)設(shè)置的第一管道和第二管道，可以在投藥組件投入藥劑之后，在連接盤(pán)的驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)之下，對(duì)污泥和藥劑進(jìn)行攪拌，以促使藥劑和污泥的混合，并且通過(guò)第二管道向污泥內(nèi)注入高壓空氣，使污泥疏松，當(dāng)污泥和水產(chǎn)生分層之后，可以通第一管道向外將水吸出。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述分解罐上設(shè)置有便于將燃料引入到第三進(jìn)料管；
烘干罐上設(shè)置有與轉(zhuǎn)動(dòng)筒相互連通的排料管,排料管上設(shè)置有與分解罐內(nèi)相互連通的引料管,引料管上設(shè)置有控制進(jìn)氣量的第二控制閥。
上述改進(jìn)的技術(shù)效果為：通過(guò)設(shè)置排料管，可以將轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)排出的空氣引入到分解罐內(nèi)進(jìn)行供氧。
采用污泥分解裝置高溫分解污泥的方法，包括以下步驟：
S1：干燥過(guò)程，將待處理污泥引入至轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)，并通過(guò)空心管引入熱風(fēng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)筒內(nèi)的污泥水分控制到15%-30%；干燥時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)筒旋轉(zhuǎn)，且空心管需要做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)污泥產(chǎn)生連續(xù)的氣流噴射效果，以減少在轉(zhuǎn)動(dòng)筒壁體上的粘接；
S2：高溫分解過(guò)程，將S1中的污泥送至分解罐中，進(jìn)行高溫碳化處理，碳化過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣收集于換熱組件內(nèi)；
S3：能量循環(huán)過(guò)程，空心管內(nèi)引入的空氣先引入至換熱組件內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱時(shí)，焦油等凝結(jié)物產(chǎn)生，并通過(guò)換熱組件底部排出，然后經(jīng)過(guò)加溫送至分解罐內(nèi)參與干燥；將S1中干燥后所排出的空氣引入到分解罐中，保持引入的空氣含水率不高于30%，并控制進(jìn)入到分解罐內(nèi)的量不超過(guò)分解罐內(nèi)氣體含量的20%；
S4：煙氣處理過(guò)程，將S2中產(chǎn)生的燃燒尾氣先經(jīng)過(guò)降溫處理，并將降溫過(guò)程中的余熱回收利用，然后將降溫后的煙氣采用化學(xué)藥劑去除酸、硝、汞等有害物質(zhì)，最后進(jìn)行水洗除塵，合格后排入空氣中。
（發(fā)明人：張志鋒;劉平利）
