一種利用生物物理聯(lián)合干燥污泥裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種利用生物質(zhì)能自產(chǎn)熱干燥脫水污泥的裝置，具體涉及城鎮(zhèn)污水處理廠脫水污泥的生物物理干燥裝置，屬于固體廢棄物處理處置及其資源化利用領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
隨著污水處理量的急劇增大，污泥產(chǎn)量迅速增力卩。污泥黏性大，水分難以脫除，經(jīng)重力濃縮、機械脫水后含水率仍高達85%，其處理處置費用占整個污水廠運行費用逐年增大，污泥的處理處置已成為環(huán)境領(lǐng)域的難點。
[0003]污泥有機物含量較高，具有較高的經(jīng)濟價值，但含水率較高，限制了其后續(xù)處理處置及資源化利用。2008年開始實施的《生活垃圾填埋場污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》要求生活污水廠污泥經(jīng)處理后含水率小于60%可進入垃圾填埋場處置需要進行預(yù)處理，污泥堆肥適宜的含水率為50%?60%，污泥焚燒的適宜含水率為50%左右時，因此經(jīng)機械脫水后的污泥難以直接進行衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒，需要對其進行干燥，使其含水率降低到50%以下，有利于后續(xù)處理處置及資源化利用。
[0004]目前污泥干化主要采用物理熱干燥的方式，需要消耗化石燃料，對于直接熱干燥，干化停留時間長、能耗大且熱效率不高，同時產(chǎn)生大量尾氣，給后續(xù)處理造成了負擔(dān)，另外各種水分與污泥顆粒結(jié)合力差別較大，其干燥特性與晶體不同，導(dǎo)致間壁熱干燥，污泥容易結(jié)塊、粘壁，致使傳熱效率急劇下降。
[0005]中國專利文獻公開了【一種連續(xù)流污泥生物物理干燥設(shè)備及方法，公開號:CN101913744A】，該技術(shù)將空氣冷凝去除水分后回流，通過反應(yīng)器的動態(tài)旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)污泥生物-物理干燥的連續(xù)運行，增強了干燥系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，并在一定程度上實現(xiàn)了節(jié)能降耗。該技術(shù)對整個干燥滾筒進行預(yù)熱，直接將經(jīng)過預(yù)處理的污泥送入到生物-物理聯(lián)合干燥裝置中，微生物自產(chǎn)熱升溫到50°C以上需要I?2d,延長了停留時間。以布氣箱上鉆孔的方式實現(xiàn)均勻布氣，由于布氣箱之間存在間距，且空氣無法穿過高度低于布氣箱的污泥，因此易存在布氣死角，導(dǎo)致部分污泥處于厭氧狀態(tài)。國家水體污染控制與治理科技重大專項(2008ZX07313-002)所支持的研究發(fā)現(xiàn)生物反應(yīng)器運行時其內(nèi)部空氣濕度大于95%，若采用該技術(shù)的冷凝法去除高濕度空氣中水分的效果有限，容易導(dǎo)致回流空氣的濕度較高，在空氣流動過程中，濕度較高的空氣容納水分的能力較弱，且容易遇冷，冷凝水回基質(zhì)中，降低了干燥效果。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供去除污泥中水分的及裝置，克服現(xiàn)有污泥熱干燥技術(shù)需要消耗化石燃料，污泥容易結(jié)塊、粘壁、傳熱效率低、能耗高的缺點。
[0007]本發(fā)明將污泥與調(diào)理劑按一定比例混合，以改善污泥的孔隙度，調(diào)節(jié)其初始含水率到70%左右，向經(jīng)過調(diào)質(zhì)的污泥基質(zhì)中通入空氣，并利用高溫?zé)岜没厥瘴鬯畯S的廢熱迅速預(yù)熱污泥到50°C以上，快速激發(fā)微生物活性，進一步縮短污泥在污泥生物-物理干燥反應(yīng)器中的停留時間，該過程產(chǎn)生的熱量能將水分由液相遷移到氣相，通過反應(yīng)器的正壓供氣和負壓抽氣方式迅速將水分去除，避免空氣中的水分冷凝回基質(zhì)，實現(xiàn)水分的高效去除。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種利用生物物理聯(lián)合干燥污泥裝置，該裝置包括進料系統(tǒng)、滾筒干燥反應(yīng)器主體、供氣系統(tǒng)、布氣管以及溫濕度在線監(jiān)測反饋系統(tǒng)，其特征在于:所述的供氣系統(tǒng)包括供氣泵、供氣總管流量控制器、主供氣管和多路供氣支管，主供氣管與多路供氣支管通過出料端旋轉(zhuǎn)接頭緊密連接，每個布氣管通過管路與對應(yīng)的供氣支管連接，布氣管上均勻布有直徑為3?5mm小孔，在每路供氣支管上裝有供氣管角位移傳感器和多個供氣管流量控制器；所述裝置還包括抽氣系統(tǒng)，所述的抽氣系統(tǒng)包括抽氣泵、抽氣總管流量控制器、主抽氣管和多路抽氣支管，主抽氣管與多路抽氣支管通過進料端旋轉(zhuǎn)接頭緊密連接，每個布氣管通過管路與對應(yīng)的抽氣支管連接，在每路抽氣支管上裝有抽氣管角位移傳感器和多個抽氣管流量控制器；所述滾筒干燥反應(yīng)器主體包括內(nèi)筒、外筒、保溫層和驅(qū)動裝置，內(nèi)筒上設(shè)有抄板，且在內(nèi)筒壁上均勻開有小孔；所述的布氣管設(shè)置在內(nèi)、外筒之間，且沿軸向布置多組，每組之間由隔板隔開；每組布氣管沿筒壁圓周均勻分布多個，每個布氣管之間用隔板隔開，形成獨立的布氣室；所述進料系統(tǒng)包括物料預(yù)熱-進料一體機、高溫?zé)岜?、第一溫度探頭和第二 PLC控制器；所述物料預(yù)熱-進料一體機采用中空螺旋槳結(jié)構(gòu)，高溫?zé)岜猛ㄟ^管路與中空螺旋槳形成封閉連接；所述第一溫度探頭設(shè)置在預(yù)熱-進料一體機的物料出口處，所述第二PLC控制器通過信號線與第一溫度探頭和高溫?zé)岜眠B接；所述溫濕度在線監(jiān)測反饋系統(tǒng)包括用于監(jiān)測滾筒干燥反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)溫度的第二溫度探頭、用于監(jiān)測主抽氣管氣體濕度的濕度傳感器和第一 PLC控制器；PLC控制器通過控制線路與供氣泵、供氣總管流量控制器和抽氣泵、抽氣總管流量控制器、供氣管角位移傳感器、抽氣管角位移傳感器、第二溫度探頭、濕度傳感器連接。
[0009]所述裝置中:滾筒干燥反應(yīng)器主體軸線與水平面的夾角為0.5°?1°，外筒直徑:長度=1: 10?1: 15。
[0010]所述裝置中:內(nèi)筒上焊接3?6塊抄板，內(nèi)筒壁上小孔直徑為3?5mm，內(nèi)筒與外筒之間的間距為10?20cm。
[0011]有益效果:本發(fā)明與已有技術(shù)相比，具有如下顯著特點:
①以高效節(jié)能的高溫?zé)岜米鳛檩o助熱源回收污水中的廢熱預(yù)熱污泥，將污泥進料和預(yù)熱同時進行，直接將污泥預(yù)熱到50?60°C，有利于迅速激發(fā)微生物活性，有效了減少停留時間，具有環(huán)境經(jīng)濟綜合效益。
[0012]②內(nèi)筒和外筒之間加隔板，并在內(nèi)筒上鉆孔進行布氣的方式，與采用彼此獨立的布氣箱布氣的方式相比，去除了布氣死角。
[0013]③內(nèi)筒和和外筒雙層設(shè)計，增強了筒體保溫性能，無需預(yù)熱整個干燥滾筒，有利于在降低能耗的同時，提高污泥溫度，增強水分去除效果。
[0014]④通過交替底部布氣-頂部抽氣的通風(fēng)系統(tǒng)布設(shè),強化傳熱傳質(zhì),解決空氣冷凝后回流，空氣容納水分能力較弱，水分容易冷凝回污泥基質(zhì)的問題，實現(xiàn)污泥水分的高效去除，基于溫濕度在線監(jiān)測反饋控制通風(fēng)條件，實現(xiàn)了干燥過程的自動精準(zhǔn)控制反饋調(diào)節(jié)控制，大大節(jié)省了人力成本和運行成本。
[0015]
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明提供的污泥生物-物理聯(lián)合干燥裝置(剖視圖)。
[0016]圖2為圖1的A-A斷面。
[0017]圖3為圖1的B-B斷面。
[0018]圖4為圖1的C-C斷面。
[0019]圖中:1-封頭；2-外筒；3-內(nèi)筒；4-保溫層；5-布氣管；6_抽氣支管；7_供氣支管；8A-抽氣管角位移傳感器；8B-供氣管角位移傳感器；9A-抽氣管流量控制器；9B-供氣管流量控制器；10_供氣泵；11_供氣總管流量控制器；12_抽氣泵；13-抽氣總管流量控制器；14_第一 PLC控制器；15_濕度傳感器；16_第二溫度探頭；17-高溫?zé)岜茫?8-第一溫度探頭；19-第二 PLC控制器；20-物料預(yù)熱-進料一體機；21_托輪；22_變頻電動機；23_傳動齒輪；24_主供氣管；25_主抽氣管；26_抄板；27_中空螺旋槳；28_進料端旋轉(zhuǎn)接頭；29_出料端旋轉(zhuǎn)接頭。
[0020]
【具體實施方式】
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作過程作進一步的說明。
[0021]圖1為本發(fā)明提供的污泥生物-物理聯(lián)合干燥裝置(剖視圖)。該裝置包括
進料系統(tǒng)、滾筒干燥反應(yīng)器主體、供氣系統(tǒng)、布氣管以及溫濕度在線監(jiān)測反饋系統(tǒng)，所述的供氣系統(tǒng)包括供氣泵10、供氣總管流量控制器11、主供氣管24和多路供氣支管7，供氣總管流量控制器11控制通入反應(yīng)器空氣的總流量，主供氣管24與多路供氣支管7通過出料端旋轉(zhuǎn)接頭29緊密連接，每個布氣管5通過管路與對應(yīng)的供氣支管7連接，布氣管5上均勻布有直徑為3?5mm小孔；在每路供氣支管7上裝有供氣管角位移傳感器SB和多個供氣管流量控制器9B，供氣管流量控制器9B控制通入布氣管5的流量；所述裝置還包括抽氣系統(tǒng)，所述抽氣系統(tǒng)包括抽氣泵12、抽氣總管流量控制器13、主抽氣管25和多路