一種有機物細粒污泥的干化方法與移動式干化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機物細粒污泥的干化方法與移動式干化系統(tǒng)，利用微波的選擇性吸收特點，微波是干化主要手段而非輔助措施，并且且本發(fā)明的方法不需針對特定種類的有機物細粒污泥。本發(fā)明實現(xiàn)高效除水，除水效率最優(yōu)可達1.6公斤水/kWh；簡化了現(xiàn)有的采用多種手段與微波技術結合進行干化的方法，降低了生產成本，提高了效益；通過熱交換器的裝置的設置能夠有效的循環(huán)利用熱量，提高能量循環(huán)利用率；所設計的設備與現(xiàn)有技術相比，體積較小，總體體積可以車載移動，便于在任何地點對污泥進行干化處理，方便靈活。
【專利說明】一種有機物細粒污泥的干化方法與移動式干化系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用微波實現(xiàn)已脫水有機物細粒污泥的進一步干化方法和移動 式系統(tǒng)，屬于固廢減量化與資源化利用【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 有機物細粒污泥是指污泥中水份含量超過90%，絕干污泥中有機物含量大于95% 的污泥。降低污泥的含水率一般包括脫水和干化兩個環(huán)節(jié)。通過脫水可將含水率大于90% 的污泥降低到含水率50%_65%，然后通過干化將污泥含水率進一步降低到5%_35%。脫水技 術主要包括直接機械脫水、添加調理劑脫水、微波輔助脫水、電滲透脫水、超聲輔助脫水和 酶工程脫水等，相關研究與應用技術眾多。
[0003] 目前的干化設備規(guī)模大、投資大，而且主要采用外熱源通過對流、輻射和傳導換熱 等方式，由外而內逐步減少污泥的含水率至要求水平。受制于傳統(tǒng)加熱能量利用效率低的 本質，污泥干化能耗高居不下，只有達到一定規(guī)模后才可能達到能效和收支平衡，非絕大多 數(shù)污水處理廠可以承擔。所以，污泥干化在目前主要還是采取自脫水地運輸?shù)礁苫氐姆?式。但是脫水處理后污泥仍含水50%_65%，每噸絕干污泥的運輸成本高啟，而且運輸過程中 滲濾的發(fā)生也會形成大范圍污染。
[0004] 現(xiàn)有技術CN 1762863A公開了一種污泥干化、資源化工藝、CN 203033865 U公開 了一種城市生活污水處理污泥微波誘導干化裝置，CN 203346241 U公開了一種微波強化 太陽能中水高溫雙源熱泵干化污泥系統(tǒng)，CN 101875530 A公開了一種污泥熱干化方法與裝 置，都公開了利用微波進行干化處理，但是這里面微波的作用僅僅是利用常規(guī)的對微生物 細胞破壁，釋放其中束縛水，是輔助的手段。
[0005] 現(xiàn)有技術CN 102849905 B油污泥熱處理的實驗方法，其所用微波反應器僅2-3L， 是實驗室研究用的設備，產業(yè)化水平比較低，無法考慮微波利用的經濟性。
[0006] 現(xiàn)有技術CN 102826729A公開了一種油基鉆井液廢棄物電磁微波處理系統(tǒng)及方 法，其關鍵方法是利用光波輻射預熱至80度、電磁振蕩使物料升溫至150度并使水分全部 蒸發(fā)，微波的作用只是把水分蒸干后的含油物料中的油蒸發(fā)出來，其微波不是用于蒸發(fā)水。
[0007] 綜上，以上技術微波輔助污泥脫水方法針對的主要是高含水率、高C0D或B0D的污 水，而且微波的主要作用在于通過促使細胞破壁而輔助提高脫水效率，干化能耗高、干化效 率低。
[0008]


【發(fā)明內容】
1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術中干化方法需采用其他方式與微波方式結合才能 達到干化目的，成本較高，且設備較龐大的問題，而提出的一種利用微波實現(xiàn)已脫水有機物 細粒污泥的進一步干化方法和移動式干化系統(tǒng)，滿足后續(xù)處理處置需求，具有環(huán)境保護和 經濟利用的雙重效應。
[0009] 2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是： 有機物細粒污泥移動式干化系統(tǒng)，包括余熱利用裝置、微波干化裝置、防微波泄漏裝 置、廢氣收集凈化裝置、熱交換裝置、冷凝水收集裝置，余熱利用裝置出口處連接防微波泄 漏裝置，余熱利用裝置和防微波泄漏裝置分別與廢氣收集凈化裝置連通用于排廢氣；防微 波泄漏裝置安裝在微波干化裝置的入口和出口處；微波干化裝置與熱交換裝置入口處連 通，熱交換裝置的出口分別與余熱利用裝置和廢氣收集凈化裝置連通，微波干化裝置的熱 量通過熱交換裝置傳遞到余熱利用裝置，熱交換器裝置中的廢氣傳遞到廢氣收集凈化裝 置；熱交換裝置中的水蒸氣熱交換處設冷凝水收集裝置，收集熱交換器中的冷凝水，其中微 波干化裝置中的微波頻率為2450MHz或915MHz。
[0010] 更進一步具體實施例中，所述的余熱利用裝置前端入口處還設有污泥平整裝置。
[0011] 更進一步具體實施例中，所述的污泥平整裝置的入口處還設有污泥分散及加載裝 置。
[0012] 更進一步具體實施例中，所述的微波干化裝置的出口處設有干化物料收集裝置。
[0013] 更進一步具體實施例中，所述的干化物料收集裝置與除塵裝置連通。
[0014] 有機物細粒污泥的干化方法，具體的干化步驟為： (1) 選擇待干化的有機物細粒污泥，單位絕干污泥含可揮發(fā)性有機物大于5%，污泥含水 率彡65% ; (2) 將待干化的污泥分散成與微波接觸的部分至少有一維尺度< 3X 1〇7所用微波頻 率； (3) 對待干化污泥進行預處理； (4) 經過預處理的待干化污泥通過微波干化裝置對污泥進行干化處理，微波功率設計 按除水效率1. 0-1. 6公斤水/kWh折算，微波頻率為2450MHz或915MHz，維持干化過程處于 負壓狀態(tài)； (5) 干化形成的水蒸汽經熱交換獲得的熱量傳輸?shù)接酂崂醚b置用于污泥預熱； (6) 余熱利用裝置、防微波泄露裝置及熱交換裝置中的廢氣排放到廢氣收集凈化裝置， 熱交換裝置水蒸氣熱交換中的冷凝水由冷凝水收集裝置收集。
[0015] 更進一步具體實施例中，所述微波干化裝置微波的加載模式為連續(xù)式或脈沖式； 更進一步具體實施例中，所述有機污泥經微波干化裝置后輸送到干化污泥收集裝置， 在干化污泥收集裝置處通過除塵裝置除塵。
[0016] 本發(fā)明所采用的原理： 本發(fā)明并不是采用微波的破壁原理，采用微波破壁原理加熱最高只能達到200°c，而本 發(fā)明是依據物質對微波的選擇性吸收特點，微波是干化主要手段而非輔助措施，其加熱溫 度可在瞬間遠超200°C，并且本發(fā)明的方法不需針對特定種類的有機物細粒污泥。
[0017] 3、本發(fā)明的有益效果是： (1)本發(fā)明的通過物質對微波的選擇性吸收原理，微波為主要技術，不需要其他輔助手 段干化污泥，即可實現(xiàn)高效除水，除水效率最優(yōu)可達1. 6公斤水/kWh，加熱溫度可在瞬間遠 超 200°C。
[0018] (2)本發(fā)明簡化了現(xiàn)有的采用多種手段與微波技術結合進行干化的方法，降低了 生廣成本，提商了效益。
[0019] (3)本發(fā)明通過熱交換器的裝置的設置能夠有效的循環(huán)利用熱量，提高能量循環(huán) 利用率。
[0020] (4)本發(fā)明降低污泥干化能耗，又可實現(xiàn)干化與污染治理并舉，滿足環(huán)保要求。
[0021] (5)現(xiàn)有技術中由于采用的技術是多種手段相結合，設備龐大，干化處理效率低， 而本發(fā)明所采用的方法設計出的設備與現(xiàn)有技術相比，體積較小，總體體積可以車載移動， 便于在任何地點對污泥進行干化處理，方便靈活。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為本污泥移動式干化裝置結構示意圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面對本發(fā)明一種有機物細粒污泥的干化方法與移動式系統(tǒng)的【具體實施方式】作 詳細說明。
[0024] 實施例1 : 有機物細粒污泥移動式干化系統(tǒng)，包括污泥分散及加載裝置、污泥平整裝置、余熱利用 裝置、微波干化裝置、防微波泄漏裝置、廢氣收集凈化裝置、熱交換裝置、冷凝水收集裝置， 污泥分散及加載裝置的出口連接污泥平整裝置，污泥平整裝置的出口處連通余熱利用裝 置，余熱利用裝置出口處連接防微波泄漏裝置，余熱利用裝置和防微波泄漏裝置分別與廢 氣收集凈化裝置連通用于排廢氣；防微波泄漏裝置安裝在微波干化裝置的入口和出口處； 微波干化裝置與熱交換裝置入口處連通，熱交換裝置的出口分別與余熱利用裝置和廢氣收 集凈化裝置連通，微波干化裝置的熱量通過熱交換裝置傳遞到余熱利用裝置，熱交換器裝 置中的廢氣傳遞到廢氣收集凈化裝置；熱交換裝置中的水蒸氣熱交換處設冷凝水收集裝 置，收集熱交換器中的冷凝水，其中微波干化裝置中的微波頻率為2450MHz或915MHz。
[0025] 微波干化裝置的出口處設有干化物料收集裝置，干化物料收集裝置與除塵裝置連 通。
[0026] 本發(fā)明通過物質對微波的選擇性吸收的原理，能夠有效的對污泥進行干化處理， 并且通過余熱利用裝置和熱交換裝置能夠對熱量進行循環(huán)利用，產業(yè)化水平較高。
[0027] 有機物細粒污泥的干化方法，具體的干化步驟為： (1) 選擇待干化的有機物細粒污泥，單位絕干污泥含可揮發(fā)性有機物大于5%，污泥含水 率彡65% ; (2) 將待干化的污泥分散成與微波接觸的部分至少有一維尺度< 3X 1〇7所用微波頻 率； (3) 對待干化污泥進行預處理； (4) 經過預處理的待干化污泥通過微波干化裝置對污泥進行干化處理，微波功率設計 按除水效率1. 0-1. 6公斤水/kWh折算，微波頻率為2450MHz或915MHz，維持干化過程處于 負壓狀態(tài)，所述微波干化裝置微波的加載模式為連續(xù)式或脈沖式； (5) 干化形成的水蒸汽經熱交換獲得的熱量傳輸?shù)接酂崂醚b置用于污泥預熱； (6) 余熱利用裝置、防微波泄露裝置及熱交換裝置中的廢氣排放到廢氣收集凈化裝置， 熱交換裝置水蒸氣熱交換中的冷凝水由冷凝水收集裝置收集； (7) 干化過的物料輸送到干化污泥收集裝置，在干化污泥收集裝置處通過除塵裝置除 塵。
[0028] 預先對污泥進行處理，使有機物單位絕干污泥含可揮發(fā)性有機物大于5%，污泥 含水率< 65%，可使干化的效果更好，瞬間溫度遠超200°C，普通的加熱方法最高只能達到 200°C無法達到本發(fā)明的處理效果。
[0029] 實施例2 : 與實施例1不同的是，選用含水率為65%的生活污水污泥，采用2450MHz微波源連續(xù)式 工作，污泥為厚12. 2厘米(近似等于3X 108/2450MHz)的餅狀，微波功率1. 0公斤水/電折 算，可干化至含水40%。
[0030] 實施例3 : 與實施例1不同的是，選用含水率為65%的造紙廠污泥，采用915MHz微波源連續(xù)式工 作，污泥為厚32. 8厘米(近似等于3X 107915MHz)的餅狀，微波功率1. 0公斤水/電折算， 可干化至含水45%。
[0031] 實施例4: 與實施例1不同的是，選用含水率為63%的市政污泥，采用2450MHz微波源連續(xù)式工 作，污泥為厚10厘米的餅狀，微波功率1. 3公斤水/電折算，可干化至含水20%。
[0032] 實施例5 : 與實施例1不同的是，選用含水率為50%的印染污泥，采用915MHz微波源連續(xù)式工作， 污泥為厚15厘米的餅狀，微波功率1. 5公斤水/電折算，可干化至含水23%。
[0033] 實施例6 : 與實施例1不同的是，選用含水率為45%的市政污泥，采用2450MHz微波源脈沖式工 作，污泥顆粒平均粒徑1_，微波功率1. 6公斤水/電折算，可干化至含水3%。
[0034] 實施例7 : 與實施例1不同的是，選用含水率為50%的造紙污泥，采用915MHz微波源脈沖式工作， 污泥顆粒平均粒徑20_，微波功率1. 3公斤水/電折算，可干化至含水12%。
[0035] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人 員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為 本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種有機物細粒污泥移動式干化系統(tǒng)，其特征在于：包括余熱利用裝置、微波干化 裝置、防微波泄漏裝置、廢氣收集凈化裝置、熱交換裝置、冷凝水收集裝置，余熱利用裝置出 口處連接防微波泄漏裝置，余熱利用裝置和防微波泄漏裝置分別與廢氣收集凈化裝置連通 用于排廢氣；防微波泄漏裝置安裝在微波干化裝置的入口和出口處；微波干化裝置與熱交 換裝置入口處連通，熱交換裝置的出口分別與余熱利用裝置和廢氣收集凈化裝置連通，微 波干化裝置的熱量通過熱交換裝置傳遞到余熱利用裝置，熱交換器裝置中的廢氣傳遞到廢 氣收集凈化裝置；熱交換裝置中的水蒸氣熱交換處設冷凝水收集裝置，收集熱交換器中的 冷凝水，其中微波干化裝置中的微波頻率為2450MHz或915MHz。
2. 根據權利要求1所述的有機物細粒污泥移動式干化系統(tǒng)，其特征在于：所述的余熱 利用裝置前端入口處還設有污泥平整裝置。
3. 根據權利要求2所述的有機物細粒污泥移動式干化系統(tǒng)，其特征在于：所述的污泥 平整裝置的入口處還設有污泥分散及加載裝置。
4. 根據權利要求1所述的有機物細粒污泥移動式干化系統(tǒng)，其特征在于：所述的微波 干化裝置的出口處設有干化物料收集裝置。
5. 根據權利要求4所述的有機物細粒污泥移動式干化系統(tǒng)，其特征在于：所述的干化 物料收集裝置與除塵裝置連通。
6. -種如權利要求1-5任一所述的有機物細粒污泥的干化方法，其特征在于具體的 干化步驟為： (1) 選擇待干化的有機物細粒污泥，單位絕干污泥含可揮發(fā)性有機物大于5%，污泥含水 率彡65% ; (2) 將待干化的污泥分散成與微波接觸的部分至少有一維尺度< 3X 1〇7所用微波頻 率； (3) 對待干化污泥進行預處理； (4) 經過預處理的待干化污泥通過微波干化裝置對污泥進行干化處理，微波功率設計 按除水效率1. 0-1. 6公斤水/kWh折算，微波頻率為2450MHz或915MHz，維持干化過程處于 負壓狀態(tài)； (5) 干化形成的水蒸汽經熱交換獲得的熱量傳輸?shù)接酂崂醚b置用于污泥預熱； (6) 余熱利用裝置、防微波泄露裝置及熱交換裝置中的廢氣排放到廢氣收集凈化裝置， 熱交換裝置水蒸氣熱交換中的冷凝水由冷凝水收集裝置收集。
7. 根據權利要求6所述的有機物細粒污泥的干化方法，其特征在于：所述微波干化裝 置微波的加載模式為連續(xù)式或脈沖式。
8. 根據權利要求6所述的有機物細粒污泥的干化方法，其特征在于：所述有機污泥經 微波干化裝置后輸送到干化污泥收集裝置，在干化污泥收集裝置處通過除塵裝置除塵。
【文檔編號】C02F11/12GK104150738SQ201410391182
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權日:2014年8月11日
【發(fā)明者】喬秀臣 申請人:華東理工常熟研究院有限公司