一種污泥低溫干化系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及污泥的減量化技術領域，具體地說是一種新型的污泥低溫干化系統。
【背景技術】
[0002]污泥減量化是污泥處理處置的首要目標，現有的污泥減量化技術主要包括機械脫水，干化，焚燒，裂解等。一般的處理流程是，首先依靠機械脫水初步的減量，再通過干化充分的減量，最后根據需要用焚燒或裂解徹底的減量。整個處理流程中，干化是非常重要的中間環節，也是熱能消耗集中發生的環節。傳統的機械脫水技術主要包括帶式壓濾、離心分離和板框壓濾，如果采用壓濾方式脫水，存在的一個主要問題是在過濾界面上形成的濾餅在過濾過程中是固定的，因此濾餅內部呈現出分層的結構，越靠近過濾界面的部分過濾越充分，含水率越低，越遠離過濾界面的部分過濾越有限，含水率越高，整體而言，過濾不充分，含水率較高，減量效果較有限，如圖1所示。
[0003]受制于傳統的機械脫水技術出泥含水率較高(約80% )、減量的效果較有限，干化的熱能消耗量普遍過大:按含水率80%的污泥干化到含水率10%計，干化1噸干固體物質需蒸發水量為3.889噸，而每蒸發1噸水常規干化機需要的熱耗一般為900kWh?llOOkWh，因此對應于干化1噸干固體物質的熱耗將達到3500?4000kWh ;同時由于污泥含水率較高，導致成型效果較差，可利用經濟型熱源的低溫帶式干化技術難以適用，只能選擇熱源單位成本較高的干化系統，這樣造成干化的運行費用過高，難以大范圍推廣，從而使污泥得不到充分或徹底的減量，污泥處理處置的目標難以實現。
[0004]現研發一種低溫帶式干化污泥減量系統及工藝，目的是通過高干脫水技術增強機械脫水的減量效果、進一步降低污泥的含水率，通過選用經濟型的低溫帶式干化技術，使得干化所需的熱耗減少，從而大幅度降低干化的熱耗成本，使干化的運行費用下降至經濟合理的水平，使污泥能夠實現充分或徹底的減量。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服傳統污泥機械脫水技術減量效果有限造成干化運行成本過高的缺陷，提供一種低溫干化污泥減量系統和方法，通過選用經濟型的低溫干化技術，降低熱源的單位成本，從而使污泥干化的運行費用降低至經濟合理水平。
[0006]為了實現上述目的，本發明的技術方案是:一種污泥低溫干化系統，其特征在于，包括帶式干化機、干燥風機、冷卻風機、空氣加熱器和顆料冷卻器；帶式干化機具有干燥區和冷卻區，干燥區通過管路連接干燥風機和空氣加熱器，再接入干燥區形成干燥空氣回路，冷卻區通過管路連接冷卻風機和顆料冷卻器，再接入冷卻區形成冷卻空氣回路；干燥區與冷卻區之間通過旋轉閥隔離，干燥區內部設有干燥帶，冷卻區內部設有冷卻帶。
[0007]進一步地，帶式干化機還通過管路連接外排風機，外排風機出口連接氣一氣熱回收交換器，熱回收交換器的入口引入環境空氣，在熱回收交換器通過熱交換進行預熱后接入干燥風機的上游管路。
[0008]進一步地，經過熱回收交換器后的外排空氣接入再冷卻器，然后進入除臭單元，再冷卻器中產生的凝結廢水進入廢水收集池。
[0009]進一步地，經壓濾脫水后的污泥從料倉底部通過無軸螺旋機輸送至污泥成型機，然后分配到帶式干化機的干燥帶上。
[0010]進一步地，再冷卻器和顆料冷卻器均采用冷卻水作為冷卻介質。
[0011 ] 進一步地，空氣加熱器的加熱介質為熱水或導熱油。
[0012]還提供一種污泥低溫干化處理方法，其特征在于，
[0013]經壓濾脫水后的污泥輸送至污泥成型機，在其中切割成條狀或顆粒狀后分配到帶式干化機的干燥帶上；
[0014]污泥顆粒隨干燥帶行進過程中，與垂直于干燥帶的熱空氣氣流接觸，逐漸失去水分而得到干燥；干化后的污泥顆粒隨后轉移到冷卻帶，干化污泥在冷卻帶上與冷空氣氣流接觸而降溫，最終干化并降溫后的污泥顆粒送入料倉存放。
[0015]按含水率70%的污泥干化到含水率10%計，干化1噸干固體物質需蒸發水量為2.222噸，而每蒸發1噸水上述低溫干化機需要的熱耗一般為900kWh，因此對應于干化1噸干固體物質的熱耗為2000kWh ;說明本案可節約能耗40%以上，并且可采用經濟的低品位熱源，熱量回收環節可使干化系統熱耗節約大致10%，實現運行成本大幅度降低。
【附圖說明】
[0016]圖1濾餅內部分層結構示意
[0017]圖2系統構成
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖2對本發明作進一步描述，應當理解，此處所描述的內容僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0019]經壓濾脫水后的污泥呈現松散的型態，靠自重自動卸入儲泥倉暫存，從料倉底部通過無軸螺旋P4輸送至污泥成型機CP1，在其中切割成長度3?5cm的條狀或顆粒狀后分配到帶式干化機LBT1的干燥帶上，污泥顆粒隨干燥帶行進過程中，與垂直于干燥帶的熱空氣氣流接觸，逐漸失去水分而得到干燥。由于污泥顆粒與氣流接觸的時間可調節，干化污泥的含水率可以在10%?30%之間調整。干化后的污泥顆粒隨后轉移到冷卻帶，干燥帶所在的干燥區與冷卻帶所在的冷卻區之間通過旋轉閥隔離，確保干燥區形成穩定的負壓。干化污泥在冷卻帶上與冷空氣氣流接觸而降溫，最終干化機出口處干化污泥的溫度降至40°C?50°C。干化后的污泥顆粒送入料倉存放。
[0020]干燥用的空氣通過專用風機F1循環使用，在干化機出口通過外排風機F2排放一部分濕空氣，同時從環境抽取等量新鮮空氣作為補充，排放的濕空氣與吸入的新鮮空氣在熱回收交換器HX1中交換熱量，新鮮空氣被預熱，這一熱量回收環節可使干化系統熱耗節約大致10%。預熱后的新鮮空氣進入干燥用的空氣回路，空氣在被送入干化機之前通過空氣加熱器HX3升溫，加熱介質為90?95°C的熱水或導熱油。外排空氣通過再冷卻器HX2繼續降溫，然后進入除臭單元0CU1凈化后有組織排放，外排空氣帶出的水蒸汽在HX2中凝結后成為廢水進入廢水收集池。冷卻用的空氣通過專用風機F3循環使用，空氣通過顆粒冷卻器HX4降溫。HX2和HX4均采用冷卻水作為冷卻介質。
[0021]按含水率70%的污泥干化到含水率10%計，干化1噸干固體物質需蒸發水量為2.222噸，而每蒸發1噸水上述低溫干化機需要的熱耗一般為900kWh，因此對應于干化1噸干固體物質的熱耗為2000kWh ;說明本案可節約能耗40%以上，并且可采用經濟的低品位熱源，實現運行成本大幅度降低。
[0022]最后應說明的是:以上所述僅為本發明的解釋，并不用于限制本發明，盡管對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種污泥低溫干化系統，其特征在于，包括帶式干化機、干燥風機、冷卻風機、空氣加熱器和顆料冷卻器；帶式干化機具有干燥區和冷卻區，干燥區通過管路連接干燥風機和空氣加熱器，再接入干燥區形成干燥空氣回路，冷卻區通過管路連接冷卻風機和顆料冷卻器，再接入冷卻區形成冷卻空氣回路；干燥區與冷卻區之間通過旋轉閥隔離，干燥區內部設有干燥帶，冷卻區內部設有冷卻帶。2.根據權利要求1所述的污泥低溫干化系統，其特征在于，帶式干化機還通過管路連接外排風機，外排風機出口連接氣一氣熱回收交換器，熱回收交換器的入口引入環境空氣，在熱回收交換器通過熱交換進行預熱后接入干燥風機上游管路。3.根據權利要求2所述的污泥低溫干化系統，其特征在于，經過熱回收交換器后的外排空氣接入再冷卻器，然后進入除臭單元，再冷卻器中產生的凝結廢水進入廢水收集池。4.根據權利要求1所述的污泥低溫干化系統，其特征在于，脫水后的污泥從料倉底部通過無軸螺旋機輸送至污泥成型機，然后分配到帶式干化機的干燥帶上。5.根據權利要求3所述的污泥低溫干化系統，其特征在于，再冷對卻和顆料冷卻器均采用冷卻水作為冷卻介質。6.根據權利要求1所述的污泥低溫干化系統，其特征在于，空氣加熱器的加熱介質為熱水或導熱油。7.一種污泥低溫干化處理方法，其特征在于， 經壓濾脫水后的污泥切割成條狀或顆粒狀后分配到帶式干化機的干燥帶上； 污泥顆粒隨干燥帶行進過程中，與垂直于干燥帶的熱空氣氣流接觸，逐漸失去水分而得到干燥； 干化后的污泥顆粒隨后轉移到冷卻帶，干化污泥在冷卻帶上與冷空氣氣流接觸而降溫; 最終干化并降溫后的污泥顆粒送入料倉存放。8.根據權利要求7所述的污泥低溫干化處理方法，干燥用的空氣通過干燥風機循環使用，干燥空氣在被送入干化機之前通過空氣加熱器升溫；冷卻用的空氣通過冷卻風機循環使用，冷卻空氣通過顆粒冷卻器降溫。9.根據權利要求8所述的污泥低溫干化處理方法，干化機還通過外排風機排放一部分濕空氣，同時從環境抽取新鮮空氣作為補充，排放的濕空氣與吸入的新鮮空氣在熱回收交換器中交換熱量，新鮮空氣被預熱，預熱后的新鮮空氣進入干燥用的空氣回路。10.根據權利要求9所述的污泥低溫干化系統，外排空氣通過熱回收交換器后，經過再冷卻器繼續降溫，然后進入除臭單元凈化后排放，外排空氣帶出的水蒸汽在再冷卻器中凝結后成為廢水進入廢水收集池。
【專利摘要】本發明公開了一種污泥低溫干化系統和方法，包括帶式干化機、干燥風機、冷卻風機、空氣加熱器和顆料冷卻器；污泥顆粒隨干燥帶行進過程中，與垂直于干燥帶的熱空氣氣流接觸，逐漸失去水分而得到干燥；干化后的污泥顆粒隨后轉移到冷卻帶，干化污泥在冷卻帶上與冷空氣氣流接觸而降溫，最終干化并降溫后的污泥顆粒送入料倉存放，通過選用經濟型的低溫帶式干化技術，使得干化所需的熱耗減少，從而大幅度降低干化的熱耗成本，使干化的運行費用下降至經濟合理的水平。
【IPC分類】C02F11/12
【公開號】CN105271628
【申請號】CN201510695183
【發明人】裴瀚迪, 陸子維
【申請人】得利滿水處理系統(北京)有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月22日