專利名稱：廢棄物干燥方法及其系統裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種廢棄物的處理技術，具體是涉及一種采用金屬作為傳熱介質的廢棄 物干燥方法及其系統裝置，適用于污泥等濕物料的干燥，還可適用于生活和工業垃圾等 廢棄物的預處理干燥和粉碎等。
背景技術：
隨著我國對水環境保護要求的不斷提高，大量污水處理設施的被建設和投運，伴隨 產生了大量的高水分(70%-85%)污泥，如果這些污泥不能得到及時、有效和穩定的處 理處置，將給周邊區域帶來極大的環境隱患。
不管污泥處理是焚燒、農用還是作為建材原料，選用合適的干燥工藝是其降低投資 和運行費用的關鍵。現有干燥技術中以煙氣或熱空氣為傳熱介質的直接對流型技術，由 于無法有效處理干燥過程產生的尾氣和高能耗，使其難以在污泥干燥被應用。而以蒸汽 或導熱油為傳熱介質的間接傳導型技術，由于其復雜的設備制造工藝、昂貴的造價、單 臺設備容量小和容易粘壁等缺點，使其在應用中受到制約。
發明內容
本發明所要解決的第一個技術問題是針對現有技術現狀而提供一種系統簡單可靠、 可控性強、對各種污泥的適應性好、能滿足不同規模要求、占地小、投資低、熱效率高 和動力消耗低的廢棄物干燥方法，該方法采用顆粒狀金屬物作為傳熱介質，通過換熱器 使金屬物接受熱源的熱量，然后將一定溫度的金屬物與污泥在干燥器內直接接觸混合， 采用傳導的方法將金屬物的熱量傳遞給污泥，達到了強化傳熱、加熱污泥，蒸發污泥中 水分的目的，完成傳熱的金屬物與干污泥分離后循環使用。
本發明所要解決的第二個技術問題是要提供一種用于上述方法中的系統裝置。
本發明解決第一個技術問題所采用的技術方案為本干燥方法包括以下步驟
a、 將由熱源產生的熱煙氣引入裝有顆粒狀金屬物的換熱器內；
b、 經熱煙氣加熱后的顆粒狀金屬物在調節器控制下進入干燥器內，在干燥器的攪 拌作用下，與來自濕污泥倉的濕污泥充分混合，濕污泥倉的濕污泥是通過污泥泵的控制 下進入干燥器內；
C、濕污泥在干燥器內完成加熱和干燥，產生的尾氣進入尾氣處理器進行處理；
d、再將金屬物和干污泥的混合物進行分離，分離后的干污泥進入干污泥倉備用， 金屬物被輸送到金屬物的換熱器實現循環使用。
上述步驟a中金屬物換熱器內所產生的低溫煙氣還引入到煙氣處理系統進行處理。 上述步驟b中金屬物進入干燥器內的溫度和流量是通過調節器的電機轉速來控制， 濕污泥進入干燥器內的流量是通過污泥泵的電機轉速來控制；步驟c中濕污泥在干燥器 內的干燥時間是通過調節干燥器的電機轉速來控制。
本發明解決第二個技術問題所采用的技術方案為包括焚燒爐、干污泥倉、濕污泥 倉和污泥泵、金屬物換熱器，金屬物調節器，干燥器，分離器，金屬物輸送機，以及尾 氣處理器；所述的金屬物換熱器設有金屬物加入口、金屬物出口、煙氣入口和煙氣出口， 其中煙氣入口通過管道連接所述的焚燒爐，所述的金屬物調節器位于金屬物換熱器的下
方，連通所述的金屬物出口；所述的干燥器設有污泥入口、金屬物入口、排氣口和混合 物出口，其中金屬物入口和污泥入口分別與所述的金屬物調節器和污泥泵相連通，排氣 口和混合物出口分別與尾氣處理器和分離器相連通，所述的金屬物輸送機設置在分離器 與金屬物換熱器之間，所述的干污泥倉分別連通分離器和焚燒爐。
上述的系統裝置，還包括有主要由煙氣脫酸設備和布袋除塵器組成的煙氣處理 系統，該系統連通所述的金屬物換熱器的煙氣出口。
上述的系統裝置，所述的干燥器主要由帶有夾套的殼體和裝在殼體中的兩根轉軸組 成，軸上排列有攪拌葉片，所述的的殼體上設有所述的污泥入口、金屬物入口、排氣口 和混合物出口。
與現有技術相比，本發明的優點在于
由于采用金屬物作為熱源的熱受體，因而可簡化傳熱介質加熱設備； 由于金屬物是與污泥直接混合通過傳導加熱污泥，所以強化了傳熱效果，縮小了干 燥器體積；
由于金屬物在混合過程的翻滾，對干燥器具有清潔功能，簡化了干燥器，使其適合
糨糊狀物料的干燥；
由于金屬物在混合過程的翻滾，使其對被干燥物料具有破碎功能； 由于千燥過程沒有煙氣或空氣等進入干燥設備，所以干燥所產生的尾氣處理要求比
較簡單；
由于顆粒狀金屬物是循環使用，減少了熱量的損失；
通過控制金屬物溫度、流量和濕污泥的流量及干燥器攪拌速度可以方便地控制產品 污泥的水分；
因此本發明具有系統簡單可靠、可控性強、對各種污泥的適應性好、能滿足不同規 模要求、占地小、投資低、熱效率高和動力消耗低等的優點。本發明既可以用于污泥等
濕物料的干燥，又可以用于生活和工業垃圾等廢棄物的預處理干燥和粉碎。
圖1為本發明實施例的裝置示意圖。
圖2為為本發明的流程框圖。
圖3為金屬物換熱器的結構示意圖。
圖4為干燥器的結構示意圖。
圖5為圖4的A-A剖視圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
結合圖1所示，本系統裝置主要包括有焚燒爐10、干污泥倉6、濕污泥倉8和污泥 泵9、金屬物換熱器l、金屬物調節器2、干燥器3、分離器4、金屬物輸送機5、尾氣 處理器7以及煙氣處理系統11。其中
金屬物換熱器l的結構如圖3所示，它具有類似漏頭形的殼體l，殼體的頂部和底 部分別設有金屬物入口 102和金屬物出口 103，殼體上部和下部的側面分別設有煙氣出 口 105和煙氣入口 104，煙氣入口 104通過管道與焚燒爐IO相連，煙氣出口 105連接煙 氣處理系統ll。傳熱用的顆粒狀金屬物采用鋼球，它從殼體頂部的入口 102加入，受熱 后的鋼球從底部的出口 103出來。
金屬物調節器2是用來控制鋼球的溫度和流量，它位于金屬物換熱器1的下方，為 一帶有冷卻裝置的星形給料器，通過調節電機轉速來實現控制鋼球流量的目的。
干燥器3位于金屬物調節器2的下方，該干燥器的結構如圖4、圖5所示，它主要 由帶有夾套的殼體33和裝在殼體中的兩根轉軸31組成，軸上排列有攪拌葉片32，殼體 上33設有污泥入口37、金屬物入口38、排氣口36、混合物出口 34和觀察口 35等，其 中污泥入口 37通過管道連通污染泵9，污泥倉8內的濕污泥由污染泵9引入干燥器3 內，濕污泥的流量由污泥泵的電機轉速來控制。金屬物入口 38連通金屬物調節器2，受 熱的鋼球由入口進入干燥器內。排氣口 36連接尾氣處理器7，尾氣處理器7采用己知的 混合式冷凝器。而軸上的攪拌葉片32除了起到對鋼球和污泥的充分混合作用外，還起 到對被干燥物料具有破碎功能的作用。在干燥器3內的鋼球和濕污泥通過攪拌葉片32 的作用下充分混合，使鋼球的熱量迅速傳導給污泥，實現強化傳熱，而污泥在葉片作用 下不斷翻滾使受熱污泥產生的蒸汽順利脫離污泥，并在壓力的作用下離開干燥器的排氣 口36進入尾氣處理器7進行處理，避免二次凝結，濕污泥在干燥器內完成加熱和干燥， 污泥的干燥時間可以通過控制干燥器的電機轉速來實現。
分離器4采用振動篩，連通干燥器3的混合物出口 34。鋼球和干污泥通過分離器相 分離，并分別通過各自的出口引入到金屬物輸送機5和干污泥倉6，金屬物輸送機5連 通金屬物換熱器1的金屬物入口 102，干污泥通過干污泥輸送機12輸送到干污泥倉6， 干污泥倉6連接焚燒爐10。
上述裝置中的焚燒爐IO可以采用常規的鼓泡床或循環流化床等燃燒設備，金屬物 調節器2為帶冷卻裝置的星形給料器，分離器4為振動篩，金屬物輸送機5可為斗式提 升機，尾氣處理器7為混合式冷凝器，煙氣處理系統ll為煙氣脫酸設備和布袋除塵器， 干污泥輸送機12為皮帶輸送機和斗式提升機，以及干污泥倉6，濕污泥倉8和污泥泵9 均為常規或通用設備，因此對它們的結構和工作原理不再詳述。
本發明的工作過程如下
通過燃燒干污泥(產品污泥)和輔助燃料產生熱煙氣，熱煙氣從金屬物換熱器l的 煙氣入口 104進入金屬物換熱器1，在鋼球間的間隙中流動，將熱量傳遞給鋼球，提高 其溫度， 一定溫度的鋼球在金屬物調節器2的控制下通過干燥器3的干燥器鋼球入口 38 進入干燥器3，來自濕污泥倉8和污泥泵9的濕污泥在污泥泵9的控制下通過干燥器的 污泥入口 37也進入干燥器3;鋼球和濕污泥在干燥器內在攪拌葉片32作用下充分混合 使鋼球的熱量迅速傳導給污泥，實現強化傳熱，而污泥在干燥器作用下不斷翻滾使受熱 污泥產生的蒸汽順利脫離污泥并在壓力的作用下離開干燥器的排氣口 36進入尾氣處理 器7進行處理，避免二次凝結，濕污泥在干燥器內完成加熱和干燥；鋼球和干污泥的混 合物通過混合物出口 34進入分離器4進行分離，干污泥通過干污泥輸送機12送入干污 泥倉6儲存后被送入焚燒爐10，鋼球通過金屬物輸送機5迅速回到金屬物換熱器1實現 循環使用；通過控制鋼球溫度、流量和濕污泥的流量可以控制產品污泥的水分，通過控 制干燥器攪拌速度可以控制污泥的干燥時間；金屬物換熱器煙氣出口 105的低溫煙氣經 煙氣處理系統11除塵脫酸處理后外排，焚燒爐IO產生的爐渣和煙氣處理系統捕獲的飛 灰可外送綜合利用。
權利要求
1、一種廢棄物干燥方法，其特征在于包括以下步驟a、將由熱源產生的熱煙氣引入裝有顆粒狀金屬物的換熱器內；b、經熱煙氣加熱后的顆粒狀金屬物在調節器控制下進入干燥器內，在干燥器的攪拌作用下，與來自濕污泥倉的濕污泥充分混合，濕污泥倉的濕污泥是通過污泥泵的控制下進入干燥器內；c、濕污泥在干燥器內完成加熱和干燥，產生的尾氣進入尾氣處理器進行處理；d、再將金屬物和干污泥的混合物進行分離，分離后的干污泥進入干污泥倉備用，金屬物被輸送到金屬物的換熱器實現循環使用。
2、 如權利要求1所述的廢棄物干燥方法，其特征在于步驟a中金屬物換熱器內 所產生的低溫煙氣還引入到煙氣處理系統進行處理。
3、 如權利要求1或2所述的廢棄物干燥方法，其特征在于步驟b中金屬物進入 干燥器內的溫度和流量是通過調節器的電機轉速來控制，濕污泥進入干燥器內的流量是 通過污泥泵的電機轉速來控制；步驟C中濕污泥在干燥器內的干燥時間是通過調節干燥 器的電機轉速來控制。
4、 種用于權利要求1至3中任意一項所述方法中的系統裝置，包括焚燒爐、干 污泥倉、濕污泥倉和污泥泵，其特征在于還包括金屬物換熱器、金屬物調節器、干燥 器、分離器、金屬物輸送機以及尾氣處理器；所述的金屬物換熱器設有金屬物加入口、 金屬物出口、煙氣入口和煙氣出口，其中煙氣入口通過管道連接所述的焚燒爐，所述的 金屬物調節器位于金屬物換熱器的下方，連通所述的金屬物出口；所述的干燥器設有污 泥入口、金屬物入口、排氣口和混合物出口，其中金屬物入口和污泥入口分別與所述的 金屬物調節器和污泥泵相連通，排氣口和混合物出口分別與尾氣處理器和分離器相連 通，所述的金屬物輸送機設置在分離器與金屬物換熱器之間，所述的干污泥倉分別連通 分離器和焚燒爐。
5、 如權利要求4所述的系統裝置，其特征在于還包括有主要由煙氣脫酸設備和 布袋除塵器組成的煙氣處理系統，該系統連通所述的金屬物換熱器的煙氣出口。
6、 如權利要求4或5所述的系統裝置，其特征在于所述的干燥器主要由帶有夾 套的殼體和裝在殼體中的兩根轉軸組成，軸上排列有攪拌葉片，所述的的殼體上設有所 述的污泥入口、金屬物入口、排氣口和混合物出口。
全文摘要
本發明公開一種用金屬物作為傳熱介質的干燥方法及其系統裝置，它采用顆粒狀金屬物作為傳熱介質，通過換熱器使金屬物接受熱源的熱量，然后將一定溫度的金屬物與污泥在干燥器內直接接觸混合，采用傳導的方法將金屬物的熱量傳遞給污泥，達到了強化傳熱、加熱污泥，蒸發污泥中水分的目的。本發明具有系統簡單可靠、可控性強、對各種污泥的適應性好、能滿足不同規模要求、占地小、投資低和熱效率高等優點。解決了以煙氣或熱空氣為傳熱介質的直接對流型干燥技術尾氣處理困難和高能耗等技術難題，也避免了以蒸汽或導熱油為傳熱介質的間接傳導型干燥技術設備復雜、造價昂貴、單臺設備容量小和容易粘壁等缺點。本發明可以用于污泥等濕物料和生活垃圾等廢棄物的干燥。
文檔編號F26B23/00GK101387472SQ20081012117
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月9日 優先權日2008年10月9日
發明者王紹良 申請人:王紹良