本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域,涉及一種污泥干化系統(tǒng),尤其涉及一種干化效率高、干化得到的污泥水分含量低的污泥干化系統(tǒng)。
背景技術(shù):
近年來工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展迅猛,一方面使人們的生活水平大幅提高,但另一方面,也導(dǎo)致工業(yè)“三廢”的大量排放,環(huán)境問題日漸突出。為了改善環(huán)境,需要對工業(yè)、農(nóng)畜業(yè)以及生活等各方面產(chǎn)生的污泥提出更高的處理要求。
目前污泥處理較為徹底的方法為焚燒法,但由于污泥的含水量較高,一般的固態(tài)濕污泥水分含量在80wt%以上,流體態(tài)污泥有的甚至高達(dá)98%以上,將高含水量的污泥直接送入焚燒爐焚燒,其中的水分氣化會(huì)帶走爐膛的大量熱量,降低爐膛的溫度,導(dǎo)致污泥焚燒不完全,如固體爐渣中含有大量的重金屬單質(zhì),煙氣中包含氮氧化物、一氧化碳以及二噁英等,造成二次污染。因此,一般在污泥進(jìn)入焚燒爐之前,需要對其進(jìn)行除水、干化處理。
污泥除水主要有機(jī)械除水和蒸發(fā)除水。申請?zhí)枺?01310713936.4,發(fā)明創(chuàng)造名稱:污泥處理設(shè)備,的專利申請,首先將濕污泥壓制成條狀,然后將成型后的污泥在干化室內(nèi)使用循環(huán)熱風(fēng)加熱干化處理,得到含水量為10%的污泥。但是由于該專利中,在濕污泥干化前經(jīng)過壓制成型,因此降低了污泥的比表面積,影響污泥干化效率,為達(dá)到較低含水量的污泥,需要使用更高溫度的循環(huán)熱風(fēng),且延長了干化時(shí)間、降低了污泥的干化效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明提供一種干化效率高、干化后污泥水分含量低的污泥處理方法和污泥處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的第一個(gè)方面在于提供一種污泥處理方法,包括如下步驟:
擠壓設(shè)備中的擠壓件擠壓污泥,除去其中的部分或全部水分,得到干化污泥;
將所述干化污泥與助燃材料混合后,在制棒機(jī)中制備得到空心棒料;
得到的所述空心棒料進(jìn)入棒料烘干系統(tǒng),在所述棒料烘干系統(tǒng)中由熱風(fēng)干燥,得到干化空心棒料。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述擠壓件包括至少2個(gè)滾輪,相鄰滾輪相向轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,污泥穿過相鄰所述滾輪之間的縫隙,并受到相鄰所述滾輪的擠壓。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,吸水布帶至少包繞部分所述滾輪,并受滾輪驅(qū)動(dòng)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),污泥穿過所述縫隙的過程中,吸水布帶接觸污泥,吸水布帶吸收污泥被擠出的部分或全部水分。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,熱風(fēng)在所述吸水布帶轉(zhuǎn)動(dòng)過程中吹至所述吸水布帶,干燥所述吸水布帶。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,干燥所述吸水布帶的熱風(fēng)自位于熱風(fēng)風(fēng)管側(cè)壁上的第二熱風(fēng)出口吹至所述吸水布帶表面,優(yōu)選地,所述第二熱風(fēng)出口與所述吸水布帶表面接觸,自所述第二熱風(fēng)出口吹出的熱風(fēng)穿過吸水布帶。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,污泥穿過相鄰所述滾輪之前還經(jīng)過破碎輥破碎,破碎輥破碎后,含水量較高的內(nèi)部污泥轉(zhuǎn)移至表面,污泥中的水分分布更加均勻,提高污泥干化速率。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述擠壓設(shè)備為板框壓濾機(jī),所述擠壓件為擠壓板,污泥位于相鄰所述擠壓板形成的空腔內(nèi),外部壓力擠壓所述擠壓板,在擠壓過程中去除污泥的部分或全部水分。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種污泥處理系統(tǒng),包括擠壓設(shè)備、制棒設(shè)備和棒料烘干設(shè)備。
其中,所述擠壓設(shè)備包括至少2個(gè)擠壓件,2個(gè)所述擠壓件之間設(shè)有一縫隙,所述制棒設(shè)備包括一兩端開口的擠壓筒,所述擠壓筒的外側(cè)壁上設(shè)有至少一防塞螺釘,所述防塞螺釘與所述擠壓筒螺紋連接,所述防塞螺釘穿過所述擠壓筒的外側(cè)壁與位于所述擠壓筒內(nèi)部的第一螺旋推進(jìn)桿接觸,所述第一螺旋推進(jìn)桿由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述擠壓設(shè)備包括第一腔室和位于其內(nèi)部的相互平行、上下排列的多層干化設(shè)備,所述第一腔室的側(cè)壁上設(shè)有第一熱風(fēng)進(jìn)口,頂部設(shè)有第一熱風(fēng)出口;每層所述干化設(shè)備包括至少兩個(gè)干化組件,所述干化組件包括擠壓件,所述擠壓件為滾輪,和由所述滾輪驅(qū)動(dòng)的吸水布帶,每層所述干化設(shè)備至少兩個(gè)滾輪相鄰,相鄰所述滾輪之間設(shè)有一縫隙,污泥自所述縫隙穿過所述干化組件,并落在下層所述干化設(shè)備上,在穿過所述干化組件的過程中,所述吸水布帶吸收污泥表面的水分。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述干化設(shè)備表面設(shè)有鎖緊螺桿,所述鎖緊螺桿的兩個(gè)固定端分別位于相鄰的所述干化組件上,用于調(diào)節(jié)相鄰所述干化組件之間的所述縫隙的寬度,通過調(diào)節(jié)所述縫隙的寬度控制污泥通過所述干化設(shè)備后的厚度。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述干化組件的上部還設(shè)有一組破碎輥,所述破碎輥包括一轉(zhuǎn)軸和固定在所述轉(zhuǎn)軸上的破碎齒,兩個(gè)破碎輥的破碎齒相互嚙合;優(yōu)選地,兩個(gè)所述破碎輥的齒輪相互嚙合,由外部變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。內(nèi)部含水量較高的污泥經(jīng)破碎輥破碎后轉(zhuǎn)移至表面,以提高污泥的干化效率。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述污泥干化設(shè)備設(shè)有刮泥板,用于刮除吸水布帶上粘附的污泥;所述刮泥板的端部設(shè)有轉(zhuǎn)軸,所述刮泥板通過所述轉(zhuǎn)軸與干化室內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述刮泥板朝向吸水布帶的一側(cè)設(shè)有彈性部件,彈性部件拉動(dòng)刮泥板與吸水布帶接觸。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述干化設(shè)備內(nèi)部設(shè)有多個(gè)熱風(fēng)風(fēng)管,所述熱風(fēng)風(fēng)管為至少一端設(shè)有第二熱風(fēng)進(jìn)口的中空管道,所述第二熱風(fēng)進(jìn)口與所述第一熱風(fēng)進(jìn)口連通,所述熱風(fēng)風(fēng)管側(cè)壁上的第二熱風(fēng)出口朝向所述吸水布帶,所述第二熱風(fēng)出口可以與所述吸水布帶接觸或不接觸,并優(yōu)選為兩者相互接觸。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述干化組件內(nèi)部還設(shè)有熱風(fēng)風(fēng)道,所述多個(gè)熱風(fēng)風(fēng)管并聯(lián),并聯(lián)的熱風(fēng)風(fēng)管第一端的第二熱風(fēng)進(jìn)口一并連接至熱風(fēng)風(fēng)道的第一端,并聯(lián)的熱風(fēng)風(fēng)管第二端的第二熱風(fēng)進(jìn)口一并連接至熱風(fēng)風(fēng)道的第二端。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述干化設(shè)備內(nèi)部還設(shè)有熱風(fēng)風(fēng)道,條形板的外側(cè)均設(shè)有第二腔室,所述熱風(fēng)風(fēng)管的第二熱風(fēng)進(jìn)口和所述熱風(fēng)風(fēng)道均與所述第二腔室連通,所述熱風(fēng)風(fēng)道的第一端與所述第一熱風(fēng)進(jìn)口連通,熱風(fēng)自第一熱風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入所述熱風(fēng)風(fēng)道,第一部分熱風(fēng)自所述熱風(fēng)風(fēng)道的第一端進(jìn)入第一端的第二腔室,并自第二腔室進(jìn)入熱風(fēng)風(fēng)管的第一端;第二部分熱風(fēng)穿過所述熱風(fēng)風(fēng)道,自所述熱風(fēng)風(fēng)道的第二端進(jìn)入第二端的第二腔室,并自第二腔室進(jìn)入熱風(fēng)風(fēng)管的第二端,從熱風(fēng)風(fēng)管側(cè)壁上的第二熱風(fēng)出口吹向所述吸水布帶。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述吸水布帶的一側(cè)與所述熱風(fēng)風(fēng)管接觸,另一側(cè)設(shè)有多個(gè)壓輥,壓輥的兩端與所述條形板固定連接或可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述壓輥將所述吸水布帶固定在所述熱風(fēng)風(fēng)管附近,防止自所述第二熱風(fēng)出口吹出的熱風(fēng)將所述吸水布帶吹離所述熱風(fēng)風(fēng)管。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,每層所述干化設(shè)備包括多個(gè)干化組件,相鄰所述干化組件形成一縫隙,所述干化室頂部設(shè)有與每個(gè)縫隙對應(yīng)的物料進(jìn)口,所述干化組件由2個(gè)平行布置的條形板、2個(gè)滾輪和由所述滾輪驅(qū)動(dòng)的環(huán)形吸水布帶圍成,2個(gè)滾輪平行布置,分別與條形板的兩個(gè)相對端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述吸水布帶包繞2個(gè)滾輪的外側(cè)端。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,每層所述干化設(shè)備包括2個(gè)干化組件,所述干化組件由2個(gè)平行布置的條形板、分別與2個(gè)條形板的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的滾輪、由所述滾輪驅(qū)動(dòng)的吸水布帶,以及與所述滾輪相對布置、分別與2個(gè)條形板的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的矯正滾筒圍成,滾輪與矯正滾筒平行布置,所述吸水布帶包繞滾輪和矯正滾筒的外側(cè)端,滾輪驅(qū)動(dòng)所述吸水布帶,所述吸水布帶帶動(dòng)矯正滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述條形板上還設(shè)有一卡位導(dǎo)槽,所述卡位導(dǎo)槽位于所述條形板的內(nèi)側(cè)壁上,所述卡位導(dǎo)槽上設(shè)有多個(gè)限位孔,調(diào)整滾筒的兩端穿過所述限位孔與所述卡位導(dǎo)槽可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述吸水布帶穿過所述調(diào)整滾筒的外表面,所述調(diào)整滾筒用于調(diào)節(jié)所述吸水布帶的張緊度。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述滾輪為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)的任意一種,優(yōu)選為非金屬材質(zhì),更優(yōu)選為在擠壓過程中能發(fā)生形變的非金屬材質(zhì),如高分子橡膠等,以增加滾輪與污泥的接觸時(shí)間,提高除水效率。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述擠壓設(shè)備為板框壓濾機(jī),所述板框壓濾機(jī)包括多個(gè)擠壓件,所述擠壓件的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)流槽,相鄰擠壓件之間設(shè)一腔體,污泥位于所述腔體內(nèi)部,外接動(dòng)力設(shè)備通過油壓、水壓等擠壓所述擠壓件,在擠壓過程中擠出污泥中的全部或部分水分,擠出的水分經(jīng)導(dǎo)流槽離開所述擠壓設(shè)備。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述棒料烘干設(shè)備包括兩端開口的第四腔室和位于其中的多個(gè)棒料小車,所述第四腔室的側(cè)壁上設(shè)有第一烘干氣體進(jìn)口和第一烘干氣體出口,所述第一烘干氣體進(jìn)口與申請人發(fā)明的煙氣循環(huán)焚燒爐的煙氣出口和/或第一熱交換器的冷卻介質(zhì)出口連通。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述第四腔室的內(nèi)部還設(shè)有導(dǎo)軌,所述棒料小車沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述擠壓筒包括兩端開口的中空冷卻擠壓筒段,所述冷卻擠壓筒段包括套筒和冷卻擠壓筒,所述冷卻擠壓筒的外側(cè)壁上設(shè)有冷卻槽;所述套筒的側(cè)壁上設(shè)有冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口,所述套筒套接在所述冷卻擠壓筒的外側(cè)壁上,所述冷卻液進(jìn)口與冷卻液出口通過所述冷卻槽連通,構(gòu)成冷卻液通道,用于進(jìn)、出冷卻介質(zhì),防止所述擠壓成型裝置在擠壓物料過程中溫度過高。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述擠壓筒還包括物料擠出段和兩端開口的下料擠壓筒段,所述冷卻擠壓筒段一端與所述下料擠壓筒段連通,另一端與所述物料擠出段連通,所述物料擠出段的另一端設(shè)有成型物料出口。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述擠壓筒自所述下料擠壓筒段向所述物料擠出段延伸,內(nèi)徑逐漸變小。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述擠壓筒還包括過渡擠壓筒段,所述過渡擠壓筒段的兩端分別與所述冷卻擠壓筒段和物料擠出段連通,所述第一螺旋推進(jìn)桿延伸至所述過渡擠壓筒段與所述物料擠出段之間。
物料自所述進(jìn)料斗進(jìn)入所述下料擠壓筒段,所述第一螺旋推進(jìn)桿將下料擠壓筒段的物料向擠壓筒的物料擠出段方向推進(jìn),所述第一螺旋推進(jìn)桿上與驅(qū)動(dòng)端相對的端部設(shè)有棒料空心桿,優(yōu)選地,所述棒料空心桿的自由端位于所述物料擠出段的內(nèi)部,能夠有效防止物料自物料擠出段擠出后爆裂。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述進(jìn)料裝置包括進(jìn)料斗和第二螺旋推進(jìn)桿,所述進(jìn)料斗底部與所述擠壓筒的下料擠壓筒段連通,所述第二螺旋推進(jìn)桿由外部變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng),將所述進(jìn)料斗中的物料傳送至所述下料擠壓筒段。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述污泥干化系統(tǒng)還包括濕污泥儲槽和污泥傳送裝置,所述污泥傳送裝置一端與所述濕污泥儲槽連通,另一端與所述進(jìn)料裝置連通,所述污泥傳送裝置將所述濕污泥儲槽中的濕污泥傳送至所述進(jìn)料裝置。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述濕污泥儲槽還設(shè)有推進(jìn)螺桿,所述推進(jìn)螺桿一部分位于所述濕污泥儲槽內(nèi)部,另一部分與所述污泥傳送裝置連通,所述推進(jìn)螺桿將所述濕污泥儲槽中的濕污泥運(yùn)送至所述污泥傳送裝置。
本發(fā)明提供的污泥處理系統(tǒng),濕污泥干化過程中,采用擠壓與加熱干燥相結(jié)合的方式,使污泥的干化效率更高,干化后污泥中水分的含量可達(dá)10wt%以下。干化后的污泥與助燃材料混合制棒,提高了污泥的熱值,增加了污泥的強(qiáng)度,防止在后續(xù)焚燒階段出現(xiàn)塌陷、粉碎。
附圖說明
圖1為實(shí)施例一提供的污泥處理系統(tǒng)的流程圖;
圖2為圖1中擠壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖;
圖3為圖2的b-b向剖視圖;
圖4為圖3的干化室結(jié)構(gòu)圖;
圖5為圖4的多層干化設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖;
圖6為圖5的一層干化設(shè)備結(jié)構(gòu)圖;
圖7為圖6的a-a向視圖;
圖8為圖6的c-c向視圖;
圖9為圖1中制棒機(jī)的爆炸圖;
圖10為圖9所述制棒機(jī)的剖視圖;
圖11為實(shí)施例二提供的污泥處理系統(tǒng)的流程圖;
圖12為圖11的板框壓濾機(jī);
圖13為圖12的其中一個(gè)板框。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本發(fā)明提供的污泥處理系統(tǒng)包括第一污泥除水設(shè)備100、混合設(shè)備200、制棒機(jī)300和棒料烘干設(shè)備400。
首先將含水量為80wt%的濕污泥在第一污泥除水設(shè)備100中除去大量的水分,得到含水量為20-30wt%的污泥,然后將含水量為20-30wt%的污泥轉(zhuǎn)移至混合設(shè)備200,并向混合設(shè)備200中加入污泥質(zhì)量的60%的助燃材料,助燃材料可以為任意的能夠提高污泥熱值的助燃材料,如紙張、樹葉、煤炭、廢舊布料等,在混合設(shè)備200中攪拌均勻,得到混合物料,混合物料通過傳送裝置傳送至制棒機(jī)300。
混合物料經(jīng)制棒機(jī)300擠壓制備成空心棒料,空心棒料的外徑為6cm,內(nèi)徑為3cm,空心棒料的長度為7cm,采用制棒機(jī)300經(jīng)過擠壓制備成空心棒料,一方面能夠提高在棒料焚燒設(shè)備500中,混合物料與助燃?xì)怏w的接觸面積,有助于混合物料的充分燃燒。另一方面,還能提高混合物料自身的強(qiáng)度,防止在后續(xù)運(yùn)輸或焚燒過程中,破碎、塌陷等狀況的發(fā)生。
將制棒機(jī)300制備的空心棒料運(yùn)送至棒料烘干設(shè)備400的小車內(nèi),小車自棒料烘干設(shè)備400的一端進(jìn)入棒料烘干設(shè)備400內(nèi)部,并以一定的速度向棒料烘干設(shè)備400的另一端移動(dòng),在棒料烘干設(shè)備400中經(jīng)熱風(fēng)烘干,得到干化空心棒料,得到的干化空心棒料送入本申請人發(fā)明的焚燒爐內(nèi)焚燒。
其中,第一污泥除水設(shè)備100包括一干化室和位于該干化室內(nèi)的4層干化設(shè)備,水分的質(zhì)量含量為80%的濕污泥自干化室頂部的進(jìn)料斗落到干化設(shè)備上,干化設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖2-圖8所示,每層干化設(shè)備由2個(gè)干化組件321構(gòu)成,2個(gè)干化組件并排、水平布置,2個(gè)干化組件的滾輪相對設(shè)置,相鄰干化組件的滾輪之間形成一縫隙,用于通過污泥。每層干化設(shè)備上設(shè)有縫隙寬度調(diào)節(jié)螺桿47,縫隙寬度調(diào)節(jié)螺桿47的兩端分別位于相鄰的干化組件321上,用于調(diào)節(jié)相鄰所述干化組件321的間距,進(jìn)而控制污泥通過所述干化設(shè)備后的厚度,如圖4所示。每層干化設(shè)備上相鄰滾輪之間的縫隙的寬度可以相同或不同,由于從上至下污泥中水分含量逐漸減少,污泥量相應(yīng)減少,因此,一般而言,從上層干化設(shè)備向下,縫隙的寬度逐漸縮小,如從3-5cm逐漸縮小為1-1.5cm。
干化組件321包括一中空長方形框架,也可以為正方形等其他形狀,中空長方形框架由2個(gè)相互平行的條形板6,與2個(gè)條形板6的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的滾輪3221,以及與2個(gè)條形板6的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的2個(gè)矯正滾筒3318圍成,滾輪3221和矯正滾筒3318的外側(cè)包繞有吸水布帶3319,外部變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾輪3221,滾輪3221帶動(dòng)吸水布帶3319轉(zhuǎn)動(dòng),吸水布帶在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中帶動(dòng)矯正滾筒3319轉(zhuǎn)動(dòng)。
相鄰干化組件321的2個(gè)滾輪3221端部的齒輪相互嚙合,共同由外部電機(jī)驅(qū)動(dòng)。相鄰滾輪3221之間留存有用于通過污泥的間隙,上層污泥自相鄰滾輪3221的間隙落入下層干化設(shè)備的相鄰滾輪3221之間,隨滾輪3221滾動(dòng),污泥穿過相鄰滾輪3221之間的間隙,并受到相鄰滾輪3221的擠壓。
為了增加繞在滾輪3221的部分外側(cè)壁上的吸水布帶3119與污泥的接觸時(shí)間,提高污泥干化效率,滾輪3221的材質(zhì)選擇彈性材質(zhì),優(yōu)選為橡膠材質(zhì),在相鄰滾輪3221擠壓污泥的過程中,與吸水布帶接觸的一側(cè)受到擠壓,發(fā)生形變,污泥穿過通道變長,增加了吸水布帶與污泥的接觸時(shí)間。通過調(diào)節(jié)縫隙寬度調(diào)節(jié)螺桿47的松緊度,調(diào)整相鄰滾輪3221之間的間隙,并進(jìn)而調(diào)節(jié)穿過該間隙之后的污泥的厚度。
吸水布帶3319在污泥穿過相鄰滾輪的過程中吸收污泥表面的部分水分,吸收污泥水分的污泥離開滾輪3221表面,在移動(dòng)的過程中,經(jīng)由熱風(fēng)干燥,通過調(diào)節(jié)熱風(fēng)的風(fēng)量和滾輪的轉(zhuǎn)速,使吸水布帶3319上吸水的部分再次與滾輪3221接觸時(shí),已完全干燥或部分干燥,如此轉(zhuǎn)動(dòng),吸收污泥表面的水分。
進(jìn)一步地,條形板6的外側(cè)設(shè)有擋板5,擋板5與條形板6外側(cè)形成第二腔室,用于分散熱風(fēng),其中對于每個(gè)干化組件321,兩個(gè)條形板6相對側(cè)之間的部分為條形板6的內(nèi)側(cè),與內(nèi)側(cè)相對的一側(cè)為外側(cè)。
干化設(shè)備還包括熱風(fēng)風(fēng)道48,熱風(fēng)風(fēng)道48為兩端開口的中空管道,熱風(fēng)風(fēng)道48穿過干化組件321內(nèi)部及干化組件321的條形板6和擋板5,在位于擋板5與條形板6外側(cè)形成的密閉空腔內(nèi)的側(cè)壁上設(shè)有出風(fēng)口3312,熱風(fēng)自出風(fēng)口3312進(jìn)入第二腔室。熱風(fēng)風(fēng)道48的具體形狀不是本發(fā)明要保護(hù)的內(nèi)容,熱風(fēng)風(fēng)道48的目的在于將來自第一熱風(fēng)進(jìn)口3311的熱風(fēng)輸送至條形板6外側(cè)的第二腔室內(nèi)。
干化設(shè)備內(nèi)部還設(shè)有多個(gè)熱風(fēng)風(fēng)管3313,熱風(fēng)風(fēng)管3313為兩端開口的中空管道,熱風(fēng)風(fēng)管3313通過位于其兩端的開口處與擋板5與條形板外側(cè)形成的第二腔室連通,熱風(fēng)自熱風(fēng)風(fēng)管3313端部的開口處進(jìn)入熱風(fēng)風(fēng)管3313內(nèi)部,熱風(fēng)風(fēng)管3313的一側(cè)側(cè)壁與吸水布帶3319接觸或兩者之間留有一定的間隙,熱風(fēng)風(fēng)管3313朝向吸水布帶3319一側(cè)的側(cè)壁上設(shè)有第二熱風(fēng)出口,第二熱風(fēng)出口將熱風(fēng)加速,使熱風(fēng)以較高的速度吹至吸水布帶3319表面或穿過吸水布帶3319,更快速的干燥吸水布帶3319。
優(yōu)選地,干化設(shè)備還設(shè)有壓輥3314,壓輥3314的兩端分別安裝在相對的兩個(gè)條形板上,壓輥3314和熱風(fēng)風(fēng)管3313分別位于吸水布帶的兩側(cè),更優(yōu)選地,壓輥3314與吸水布帶3319接觸,用于相對固定吸水布帶3319的位置,防止從第二熱風(fēng)出口吹出的熱風(fēng)將吸水布帶3319吹離其運(yùn)動(dòng)軌跡,降低吸水布帶在熱風(fēng)吹掃下的形變量,延長吸水布帶3319的使用壽命。
干化室內(nèi)部還設(shè)有刮泥板3315,刮泥板3315位于滾輪3221下部、吸水布帶3319的外側(cè),以刮除粘附在吸水布帶表面的污泥。刮泥板3315的端部均設(shè)有轉(zhuǎn)軸,刮泥板3315通過該轉(zhuǎn)軸與干化室的內(nèi)側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接,刮泥板3315朝向吸水布帶3319的一側(cè)設(shè)有一彈簧,彈簧拉動(dòng)刮泥板3315與吸水布帶3319接觸。其中,吸水布帶3319上與滾輪3221接觸的一側(cè)為內(nèi)側(cè),與內(nèi)側(cè)相對的另一側(cè)為外側(cè)。
刮泥板3315的下部還設(shè)有兩條破碎輥3316,破碎輥3316包括輥軸和固定在輥軸外側(cè)壁上的破碎齒,破碎齒的高度不同,以提高破碎能力,兩條破碎輥3316的破碎齒相互嚙合。輥軸的徑向與滾輪3221的徑向相同,自相鄰滾輪3221之間穿過的污泥下落在破碎輥3316上,經(jīng)破碎齒破碎后,內(nèi)部含水量較高的污泥暴露在外界環(huán)境中,下落在下層干化設(shè)備的相鄰滾輪3221之間,便于下層干化設(shè)備的吸水布帶3319吸收污泥中的水分,提高污泥的干化效率。
進(jìn)一步地,干化設(shè)備還設(shè)有一卡位導(dǎo)槽77,卡位導(dǎo)槽77位于條形板6的內(nèi)側(cè)面上,卡位導(dǎo)槽77上設(shè)有多個(gè)限位孔,調(diào)節(jié)滾筒3317的兩端穿過卡位導(dǎo)槽77上的限位孔,調(diào)節(jié)滾筒3317通過該限位孔與卡位導(dǎo)槽77可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,吸水布帶3319繞過調(diào)節(jié)滾筒3317的部分外側(cè)壁,調(diào)節(jié)滾筒3317在吸水布帶3319的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)滾筒3317通過穿過不同的限位孔,調(diào)節(jié)吸水布帶3319的張緊度。
如圖9-圖10所示,制棒機(jī)300包括污泥進(jìn)料裝置和擠壓成型裝置,污泥進(jìn)料裝置包括設(shè)有物料進(jìn)、出口的進(jìn)料斗310和位于其內(nèi)部的第二螺旋推進(jìn)桿3101,進(jìn)料斗310出口與擠壓成型裝置的擠壓筒連通,第二螺旋推進(jìn)桿3101由外部變頻電機(jī)帶動(dòng)。傳輸裝置將混合后的物料輸送至進(jìn)料斗310中,進(jìn)料斗310中的物料由第二螺旋推進(jìn)桿3101持續(xù)穩(wěn)定的傳送至擠壓成型裝置的擠壓筒中。
擠壓成型裝置包括擠壓筒和位于其內(nèi)部的第一螺旋推進(jìn)桿301,第一螺旋推進(jìn)桿301的一端與外部變頻電機(jī)電連接,由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng),另一端設(shè)有棒料空心桿302,物料經(jīng)擠壓成型裝置擠壓后,穿過棒料空心桿302,制備得到中空物料棒,以增加后續(xù)物料焚燒過程中與空氣的接觸面積,使物料燃燒更充分。
擠壓筒為兩端開口的中空筒狀結(jié)構(gòu),依次包括下料擠壓筒段303、冷卻擠壓筒段、過渡擠壓筒段305和物料擠出段306,擠壓筒的各段內(nèi)部連通,沿下料擠壓筒段303至物料擠出段306方向,擠壓筒的內(nèi)徑逐漸縮小,各段之間通過鎖緊螺栓311固定連接,物料自進(jìn)料斗310進(jìn)入擠壓筒的下料擠壓筒段303,第一螺旋推進(jìn)桿301將下料擠壓筒段303的物料向擠壓筒的另一端推進(jìn),依次穿過冷卻擠壓筒段和過渡擠壓筒段305,第一螺旋推進(jìn)桿301的螺紋終止于過渡擠壓筒段305與物料擠出段306的接觸處。棒料空心桿302位于物料擠出段306內(nèi)部,棒料空心桿302的一端與第一螺旋推進(jìn)桿301固定連接,另一端位于物料擠出段306內(nèi)部,能夠有效防止物料自物料擠出段306擠出后爆裂。
其中冷卻擠壓筒段包括冷卻擠壓筒304和套筒309,套筒309套接在冷卻擠壓筒304的外側(cè)壁上,冷卻擠壓筒304的外側(cè)壁上設(shè)有冷卻槽308,套筒309的外側(cè)壁上設(shè)有冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口,冷卻液進(jìn)口、冷卻液出口、套筒309的內(nèi)側(cè)壁及冷卻槽308共同構(gòu)成冷卻液通道,通過冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口與外部冷卻液發(fā)生器連通,共同控制冷卻擠壓筒304內(nèi)部的溫度。
冷卻擠壓筒段的側(cè)壁上還設(shè)有多個(gè)通孔371,通孔371穿過套筒309和冷卻擠壓筒304的側(cè)壁,通孔371優(yōu)選為螺紋孔,防塞螺絲307穿過通孔371與第一螺旋推進(jìn)桿301接觸,防塞螺絲307與通孔371固定連接,防塞螺絲307用于刮除第一螺旋推進(jìn)桿301表面的物料,防止出現(xiàn)物料抱死第一螺旋推進(jìn)桿301的現(xiàn)象發(fā)生,保證物料擠壓成型過程的穩(wěn)定、有序。
棒料烘干設(shè)備400包括一保溫室,保溫室內(nèi)部設(shè)有滑行軌道,承裝空心棒料的小車可沿滑行軌道滑動(dòng),載有空心棒料的小車自保溫室的一端進(jìn)口沿滑行軌道向保溫室的另一端出口處滑動(dòng),來自棒料焚燒系統(tǒng),即污泥焚燒爐的200℃熱風(fēng)和150℃煙氣經(jīng)混合后進(jìn)入保溫室內(nèi),在保溫室內(nèi)部與小車相向運(yùn)動(dòng),空氣棒料在小車的滑動(dòng)過程中得到干化,自保溫室的另一端出口處,空氣棒料的含水率降低至15wt%,或者通過調(diào)節(jié)小車滑動(dòng)速度、額外加入新鮮熱空氣等,以控制保溫室出口處空心棒料的含水率,干化后的空心棒料進(jìn)入后續(xù)棒料焚燒系統(tǒng)充分焚燒。
采用本發(fā)明提供的污泥處理系統(tǒng)焚燒污泥,首先將含水量為80wt%的污泥在干化設(shè)備100中將污泥水分含量降低至35wt%,按質(zhì)量比,含水量20%污泥:廢舊布料=2:1混合均勻后,在制棒機(jī)中擠壓成型,制成空心棒料,將制備得到的空心棒料在棒料烘干設(shè)備中烘干至含水量為15wt%,甚至低至10wt%,得到干化空心棒料。
本發(fā)明提供的污泥處理系統(tǒng),不但可以干化濕污泥,還可以用于其他產(chǎn)品或原料的干燥,如干燥餅干等,并可以根據(jù)具體干燥物料的性質(zhì)自由選擇熱源的種類,如對于某些在高溫空氣中易氧化的物料,可以選擇熱的惰性氣體,如氮?dú)獾茸鳛闊嵩?。還可以根據(jù)對經(jīng)干化后物料水分的要求,自由選擇干化室內(nèi)干化設(shè)備的層級數(shù),如2層、5層、8層等。
實(shí)施例二
如圖11所示,本發(fā)明提供的污泥處理系統(tǒng)包括第二污泥除水設(shè)備600、混合設(shè)備200、制棒機(jī)300和棒料烘干設(shè)備400。
其中,第二污泥除水設(shè)備600為板框壓濾機(jī),如圖12所示。板框壓濾機(jī)為高壓板框壓濾機(jī),板框壓濾機(jī)的壓力最高達(dá)到10-15kpa,含水量為90-99.5wt%的污泥以液體或流體狀態(tài)泵入板框壓濾機(jī)的板框內(nèi),板框壓濾機(jī)依次經(jīng)過油壓、水壓,除水后得到含水量為60wt%的污泥。
將含水量為60wt%的污泥轉(zhuǎn)移至混合設(shè)備200中,并向混合設(shè)備200中加入污泥質(zhì)量的50%的助燃材料,助燃材料可以為任意的能夠提高污泥熱值的助燃材料,如紙張、樹葉、煤炭、廢舊布料等,在混合設(shè)備200中攪拌均勻后,得到混合物料,混合物料通過傳送裝置傳送至制棒機(jī)300。
混合物料經(jīng)制棒機(jī)300擠壓制備成空心棒料,空心棒料的外徑為5cm,內(nèi)徑為2cm,空心棒料的長度為6cm,采用制棒機(jī)300經(jīng)過擠壓制備成空心棒料,一方面能夠提高在棒料焚燒設(shè)備500中,混合物料與助燃?xì)怏w的接觸面積,有助于混合物料的充分燃燒。另一方面,還能提高混合物料自身的強(qiáng)度,防止在后續(xù)運(yùn)輸或焚燒過程中,破碎、塌陷等狀況的發(fā)生。
將制棒機(jī)300制備的空心棒料運(yùn)送至棒料烘干設(shè)備400的小車內(nèi),小車自棒料烘干設(shè)備400的一端進(jìn)入棒料烘干設(shè)備400,并以一定的速度向棒料烘干設(shè)備400的另一端移動(dòng),在棒料烘干設(shè)備400中經(jīng)熱風(fēng)烘干,得到干化空心棒料,將得到的干化空心棒料送入申請人發(fā)明的污泥焚燒爐中焚燒。
如圖12、圖13所示,第二污泥除水設(shè)備600為板框壓濾機(jī),板框壓濾機(jī)包括依次排列的多個(gè)板框601,板框601為兩側(cè)面的中部均設(shè)有凹槽602的平板,相鄰兩個(gè)板框601的凹槽602形成一密封腔體,污泥自板框601側(cè)面的污泥進(jìn)口603進(jìn)入該密封腔體內(nèi)部,外部壓力,如油壓機(jī)向板框601的側(cè)壁上施加10kpa壓力,板框601在外界壓力作用下擠壓內(nèi)部的污泥,污泥中的部分水分被擠出后,進(jìn)入板框601內(nèi)部的導(dǎo)流槽,并自位于板框601側(cè)端的污水出口605流出,離開板框壓濾機(jī)。
采用本發(fā)明提供的污泥處理系統(tǒng)焚燒污泥,首先將含水量為90-99.5wt%的污泥,如95%的污泥泵入已經(jīng)固定的板框壓濾機(jī)內(nèi),經(jīng)過油壓泵擠壓后,將污水干燥至水分含量為60wt%后,按質(zhì)量比,含水量為60%污泥:廢舊布料=2:1混合均勻后,在制棒機(jī)中擠壓成型,制成空心棒料,將制備得到的空心棒料在棒料烘干設(shè)備中烘干至含水量為15wt%,得到干化空心棒料,將干化空心棒料送入污泥焚燒爐內(nèi)焚燒,焚燒后得到的爐渣中不含重金屬,排出大氣的煙氣中二噁英類有毒氣體的含量大幅低于現(xiàn)有的各個(gè)國家或地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。
其中,本發(fā)明中所述的污泥為更廣泛意義上的污泥,包括各種含水量的污泥,也包括含水量為90%以上的污泥,此時(shí)污泥呈流體或液體狀態(tài)。
以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述,但其只是作為范例,本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。