專利名稱：三段式低溫污泥干化和成粒系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種三段式低溫污泥干化和成粒系統。
背景技術：
城市污水處理廠在處理工業廢水和生活污水同時產生的污泥，以及污染河流和湖泊的疏浚污泥除了以礦物形式存在的無機組分外，還含有大量的有機污染物和多種重金屬元素。由于這類污泥的數量大，且富集了高濃度的污染物，因此，如果不能妥善地處理這些污泥，會給環境帶來二次污染的威脅。
目前，我國對城市污水處理廠產生的污泥和污染河、湖疏浚污泥主要采用臨時堆埋的方法，由此而產生的環境二次污染和大量占用土地等問題日趨尖銳。隨著人們對環境質量的要求越來越高，所有工業廢水和城市生活污水必須經過處理，達標后才能排放，同時為了有效地治理和改善污染河流和湖泊水體的環境質量，幾乎所有靠近城市的河段和湖泊需要疏浚，這意味著污泥的數量將與日俱增。因此，科學地處理這類污泥的唯一途徑是對污泥進行無害化和減量化處理，最終實現資源化綜合利用。
我們在對城市污水處理廠產生的污泥和污染河、湖疏浚污泥物化性質研究的基礎上，通過大量的實踐，已發明了一種利用污泥輕質地和高熱值(城市污水處理廠污泥的熱值為10000～35000kJ/kg；污染河、湖疏浚污泥的熱值為5000～20000kJ/kg)的特點，燒制輕質節能磚的方法，并獲得了國家發明專利(專利批準號89118046.9)，從而為污泥的無害化和資源化處理開辟了一條有效的途徑，該項發明技術的核心是，在燒制輕質節能磚之前，先將污泥制成團粒。這種污泥團粒也可以生產水泥壓制品，其方法已申請國家發明專利(發明專利申請號200410068173.3)，由于污泥團粒具有較高的熱值，因此也可以作為燃煤的輔助燃料。
城市污水處理廠產生的污泥和污染河、湖疏浚污泥經過初次脫水后，污泥的含水率一般在80％左右，污泥在被制成團粒之前，必需經過干化過程。傳統的干化工藝，通常在污泥達到干化時，污泥中能作為資源被利用的有機質組分(熱值的來源)，以及能起固結作用的絮凝劑(污泥初次脫水時需要添加的)會受到嚴重的破壞，這一方面造成了污泥資源可利用的價值降低，另一方面影響了污泥的成粒性能，使污泥團粒的硬度難以達到燒制輕質節能磚的技術要求。為了有效地保存污泥中所含的有機物質，使污泥的熱值資源能被充分利用，同時能夠使污泥成為符合燒制輕質節能磚和生產水泥壓制品技術要求的團粒，本項發明提出的三段式低溫污泥干化和成粒系統，不僅能夠保持污泥中原有的90％以上的熱值，而且在使污泥干化效率達到理想程度的過程中，使污泥自然形成團粒，這種團粒具有足夠的硬度和較好的磨園度。
發明內容
本發明的目的是提供一種三段式低溫污泥干化和成粒系統。
它具有污泥預處理系統、污泥干化和成粒系統、供熱系統、除塵除氣系統。污泥預處理系統具有槽式堆泥場，在槽式堆泥場上設有翻混機，吸泥管，吸泥管依次與移動式壓力泵、均化機、壓力泵、擠條機、裹粉機相接；污泥干化和成粒系統具有第一斗帶式提升機，第一斗帶式提升機依次與第一回轉烘干窯、第一冷卻輸送帶、第二斗帶式提升機、第二回轉烘干窯、第二冷卻輸送帶、回轉篩、斗式提升機、第三回轉烘干窯、振動篩、回流輸送帶相接；供熱系統具有沸騰爐，沸騰爐依次與一級調溫器、二級調溫器、第三溫度調節器、第二回轉烘干窯相接，一級調溫器分別與控溫儀、第一溫度調節器、第二溫度調節器相接，第二溫度調節器與第一回轉烘干窯相接，第一溫度調節器與第三回轉烘干窯相接；除塵除氣系統具有第一旋風除塵器、第二旋風除塵器、第三.旋風除塵器，第一旋風除塵器與第一回轉烘干窯相接、第二旋風除塵器與第二回轉烘干窯相接、第三旋風除塵器與第三回轉烘干窯相接，第一旋風除塵器和第一通風管依次與第一水膜除塵器、第一引風機、煙囪相接，第二旋風除塵器和第三旋風除塵器通過第二通風管依次與第二水膜除塵器、第二引風機、煙囪相接。
本發明已在江蘇無錫投入使用，實踐表明，該項裝置不僅使污水處理廠污泥得到有效的干化，而且使污泥自然形成符合燒制輕質節能磚和生產水泥壓制品硬度要求的團粒，并使90％以上的熱值得到有效的保存，作為輔助燃料，污泥干化時的部分熱能來自干化后的污泥團粒本身，從而使污泥資源得到了最大化的利用，在獲得顯著社會效益的同時，也獲得了明顯的經濟效益。
附圖是三段式低溫污泥干化和成粒系統結構圖。
具體實施例方式
三段式低溫污泥干化和成粒系統具有污泥預處理系統、污泥干化和成粒系統、供熱系統、除塵除氣系統，污泥預處理系統具有槽式堆泥場1，在槽式堆泥場上設有翻混機2，吸泥管3，吸泥管依次與移動式壓力泵4、均化機5、壓力泵6、擠條機7、裹粉機8相接，污泥干化和成粒系統具有第一斗帶式提升機9，第一斗帶式提升機依次與第一回轉烘干窯10、第一冷卻輸送帶11、第二斗帶式提升機12、第二回轉烘干窯13、第二冷卻輸送帶14、回轉篩15、斗式提升機16、第三回轉烘干窯17、振動篩18回流輸送帶19相接，供熱系統具有沸騰爐20，沸騰爐依次與一級調溫器25、二級調溫器26、第三溫度調節器24、第二回轉烘干窯13相接，一級調溫器25分別與控溫儀21、第一溫度調節器22、第二溫度調節器23相接，第二溫度調節器23與第一回轉烘干窯10相接，第一溫度調節器22與第三回轉烘干窯17相接，除塵除氣系統具有第一旋風除塵器27、第二旋風除塵器28、第三.旋風除塵器29，第一旋風除塵器27與第一回轉烘干窯10相接、第二旋風除塵器28與第二回轉烘干窯13相接、第三旋風除塵器29與第三回轉烘干窯17相接，第一旋風除塵器27和第一通風管35依次與第一水膜除塵器30、第一引風機32、煙囪34相接，第二旋風除塵器28和第三.旋風除塵器29通過第二通風管36依次與第二水膜除塵器31、第二引風機33、煙囪34相接。
第一回轉烘干窯10直徑為1.8～2.0m，長度為22.0～24.0m。第二回轉烘干窯13直徑為1.6～1.8m，長度為20.0～22.0m。第三回轉烘干窯17直徑為1.2～1.5m，長度為16.0～18.0m。
一級調溫器25為球形，其直徑為3.5-4.5米。二級調溫器26為球形，其直徑為1.0-2.5米。
第一冷卻輸送帶11和第二冷卻輸送帶14具有輸送帶，輸送帶外設有封閉箱，在封閉箱頂部設有與污泥前進方向成45度角的多個冷風噴射嘴。
三段式低溫污泥干化和成粒系統每個組成部分的具體構件及其功能如下1.污泥預處理系統，由槽式污泥堆放場、翻混機、吸泥管、壓力泵、均勻機、擠條機、裹粉機組成。污泥翻混采用“自動平移轉位”式快速旋挖翻混機，污泥擠條采用液壓式擠條機，污泥裹粉采用園盤式裹粉機。為了節省能源，使進入干化系統的污泥含水率盡可能低，將含水量為75～85％城市污水處理廠產生的污泥和污染河、湖疏浚污泥在污泥堆放場，經過翻混機的翻混蒸發2～5天，使污泥含水率自然蒸發掉總含水量的1～5％，經過翻混蒸發后的污泥用移動式壓力泵，送入均勻機，使污泥均勻化，再通過壓力泵將均勻后的污泥送入擠條機，把污泥制成直徑為0.6～1.0mm的條柱狀，并通過裹粉機，用回流的干化細粉污泥，使條柱狀污泥裹粉，避免相互沾粘；2.污泥干化和成粒系統，由斗帶式提升機和三個體積不同的回轉烘干窯，以及冷卻輸送帶和篩分設備組成。為了使污泥能夠與熱源充分接觸，回轉烘干窯內安裝了揚料板，冷卻輸送帶具有輸送帶，輸送帶外設有封閉箱，在封閉箱頂部設有與污泥前進方向成45度角的多個冷風噴射嘴。斗帶式提升機將裹粉后的條柱狀污泥送入干第一回轉烘干窯，污泥從第一回轉烘干窯出來后，在被輸送到第二回轉烘干窯的過程中，經過冷卻輸送帶的冷風吹脫，在加速冷卻過程中起到進一步脫水的效果，同時使殘留的氣體被清除，然后通過斗帶式提升機將該污泥送入干第二回轉烘干窯，污泥從第二回轉烘干窯出來后，經過冷卻輸送帶的冷風吹脫，在加速冷卻過程中起到進一步脫水的效果，同時使殘留的氣體被清除，該污泥送入回轉篩進行篩分，不符合粒徑要求的污泥顆粒回流，將符合粒徑要求的污泥送入第三回轉烘干窯，污泥從第三回轉烘干窯出來后，送入振動篩，將小于粒徑要求的污泥顆粒回流作為裹粉，符合粒徑要求的污泥團粒可以作為燒制輕質節能磚和生產水泥壓制品的原料，也可以作為供熱爐的輔助燃料；3.供熱系統，由沸騰爐、溫度調節器和控溫儀組成。溫度調節器和控溫儀通過控制風量來實現調節和控制溫度的目的。沸騰爐產生的熱量進入球形的一級調溫器內(直徑3.5-4.5米)，通過控溫儀將溫度降至400～500℃，然后將一部分熱源通過溫度調節器將溫度控制在250～180℃之間，分別與第一回轉烘干窯和第三回轉烘干窯相接，另一部分熱源進入二級調溫器內(直徑1.0-2.5米)，將溫度降至250～350℃，通過溫度調節器將溫度控制在220～180℃之間，與第三回轉烘干窯相接；4.除塵除氣系統，由三個旋風除塵器、兩個水膜除塵器、兩個引風機和煙囪組成。旋風除塵采用多筒式旋風除塵器，水膜除塵采用花崗巖材質的圓柱狀水膜除塵器，旋風除塵器和水膜除塵器的大小，以及引風機功率的大小根據污泥處理數量的多少來確定。在三個回轉烘干窯的尾部安裝三個旋風除塵器，除去尾氣的大部分粉塵，第一回轉烘干窯和冷卻輸送帶的尾氣，通過第一個水膜除塵器，第二和第三回轉烘干窯的尾氣，通過第二個水膜除塵器，進一步除塵除氣，然后用兩個引風機，將達到大氣排放標準的尾氣，送入煙囪。旋風除塵器和水膜除塵器的大小，以及引風機功率的大小根據污泥處理數量的多少來確定。
權利要求
1.一種三段式低溫污泥干化和成粒系統，其特征在于，它具有污泥預處理系統、污泥干化和成粒系統、供熱系統、除塵除氣系統。污泥預處理系統具有槽式堆泥場(1)，在槽式堆泥場上設有翻混機(2)，吸泥管(3)，吸泥管依次與移動式壓力泵(4)、均化機(5)、壓力泵(6)、擠條機(7)、裹粉機(8)相接；污泥干化和成粒系統具有第一斗帶式提升機(9)，第一斗帶式提升機依次與第一回轉烘干窯(10)、第一冷卻輸送帶(11)、第二斗帶式提升機(12)、第二回轉烘干窯(13)、第二冷卻輸送帶(14)、回轉篩(15)、斗式提升機(16)、第三回轉烘干窯(17)、振動篩(18)、回流輸送帶(19)相接；供熱系統具有沸騰爐(20)，沸騰爐依次與一級調溫器(25)、二級調溫器(26)、第三溫度調節器(24)、第二回轉烘干窯(13)相接，一級調溫器(25)分別與控溫儀(21)、第一溫度調節器(22)、第二溫度調節器(23)相接，第二溫度調節器(23)與第一回轉烘干窯(10)相接，第一溫度調節器(22)與第三回轉烘干窯(17)相接；除塵除氣系統具有第一旋風除塵器(27)、第二旋風除塵器(28)、第三旋風除塵器(29)，第一旋風除塵器(27)與第一回轉烘干窯(10)相接、第二旋風除塵器(28)與第二回轉烘干窯(13)相接、第三旋風除塵器(29)與第三回轉烘干窯(17)相接，第一旋風除塵器(27)和第一通風管(35)依次與第一水膜除塵器(30)、第一引風機(32)、煙囪(34)相接，第二旋風除塵器(28)和第三旋風除塵器(29)通過第二通風管(36)依次與第二水膜除塵器(31)、第二引風機(33)、煙囪(34)相接。
2.根據權利要求1所述的一種三段式低溫污泥干化和成粒系統，其特征在于，所述的第一回轉烘干窯(10)直徑為1.8～2.0m，長度為22.0～24.0m。
3.根據權利要求1所述的一種三段式低溫污泥干化和成粒系統，其特征在于，所述的第二回轉烘干窯(13)直徑為1.6～1.8m，長度為20.0～22.0m。
4.根據權利要求1所述的一種三段式低溫污泥干化和成粒系統，其特征在于，所述的第三回轉烘干窯(17)直徑為1.2～1.5m，長度為16.0～18.0m。
5.根據權利要求1所述的一種三段式低溫污泥干化和成粒系統，其特征在于，所述的一級調溫器(25)為球形，其直徑為3.5-4.5米。
6.根據權利要求1所述的一種三段式低溫污泥干化和成粒系統，其特征在于，所述的二級調溫器(26)為球形，其直徑為1.0-2.5米。
7.根據權利要求1所述的一種三段式低溫污泥干化和成粒系統，其特征在于，所述的第一冷卻輸送帶(11)和第二冷卻輸送帶(14)具有輸送帶，輸送帶外設有封閉箱，在封閉箱頂部設有與污泥前進方向成45度角的多個冷風噴射嘴。
全文摘要
本發明公開了一種三段式低溫污泥干化和成粒系統。它具有污泥預處理系統、污泥干化和成粒系統、供熱系統、除塵除氣系統。本發明已在江蘇無錫投入使用，實踐表明，該項裝置不僅使污水處理廠污泥得到有效的干化，而且使污泥自然形成符合燒制輕質節能磚和生產水泥壓制品硬度要求的團粒，并使90％以上的熱值得到有效的保存，作為輔助燃料，污泥干化時的部分熱能來自干化后的污泥團粒本身，從而使污泥資源得到了最大化的利用，在獲得顯著社會效益的同時，也獲得了明顯的經濟效益。
文檔編號C02F11/12GK1673131SQ20051004903
公開日2005年9月28日 申請日期2005年2月3日 優先權日2005年2月3日
發明者翁煥新, 蘇閩華 申請人:浙江大學