立式移動床干燥系統及方法
【專利摘要】本發明提出一種立式移動床干燥系統及方法。該立式移動床干燥系統，包括依次連通的氣化爐、燃燒室、立式移動床干燥機、除塵器、水處理裝置、尾氣處理裝置及煙囪，以及與所述氣化爐連通的氣化物料上料裝置，與所述立式移動床干燥機連通的污泥物料上料裝置。本發明提出的立式移動床干燥系統及方法，能較好的實現污泥減量化，并有效利用其自身所含熱值，最大限度地實現資源化，既不對環境造成污染，又能滿足工業化應用的需要。
【專利說明】
立式移動床干燥系統及方法
技術領域
[0001]本發明涉及污泥處理技術領域，特別涉及一種立式移動床干燥系統及方法。
【背景技術】
[0002]傳統技術中，對污泥的干燥主要采用干燥介質與污泥接觸式的直接熱干燥技術，如回轉窯烘干等，通過石化原料(煤、油、天然氣等)在燃燒室燃燒后產生的高溫煙氣或工業余熱進入烘干窯與污泥進行接觸式換熱和干燥，從而得到相關要求的干化污泥，再對污泥進行處理處置。但是，采用直接熱干燥技術對污泥進行干燥的操作過程中，熱介質(熱空氣、煙氣或蒸汽等)與污泥直接接觸，熱介質低速流過污泥層，在此過程中吸收污泥中的水分，處理后的干污泥需與熱介質進行分離。排出的廢氣一部分通過熱量回收系統回到原系統中再用，剩余的部分經無害化后排放。此技術熱傳輸效率及蒸發速率較高，但由于與污泥直接接觸，熱介質將受到污染且攜帶了大量污染物，排出的廢水和水蒸氣須經過無害化處理后才能排放;同時，熱介質與干污泥需加以分離，給操作和管理帶來較大的麻煩。而且，采用外部熱源提供干燥所需熱量，需要大量的燃料，而攜帶污染物的煙氣與水蒸氣等氣體處理需要經過復雜的無害化處理才能排放，而污泥自身含有的熱值不能被有效利用。
[0003]另外，對污泥的干燥還可采用太陽能與自然風干技術，即利用太陽光和簡單的輔助設備直接對污泥進行干燥。太陽能干燥具有節能和低成本的優點，但需要較大的堆場且產生的臭氣和揮發性氣體不易收集處理，造成環境污染，而此項技術干燥污泥需要一定的時間，不利于工業化和大型化的處理處置。
【發明內容】
[0004]基于此，為解決上述問題，本發明提出一種立式移動床干燥系統及方法，能較好的實現污泥減量化，并有效利用其自身所含熱值，最大限度地實現資源化，既不對環境造成污染，又能滿足工業化應用的需要。
[0005]其技術方案如下:
[0006]—種立式移動床干燥系統，包括依次連通的氣化爐、燃燒室、立式移動床干燥機、除塵器、水處理裝置、尾氣處理裝置及煙囪，以及與所述氣化爐連通的氣化物料上料裝置，與所述立式移動床干燥機連通的污泥物料上料裝置；
[0007]所述氣化爐包括氣化爐底，設置于所述氣化爐底上部的爐底風室，設置于所述氣化爐底底部的灰箱；以及設置于所述氣化爐底上的主反應器，所述氣化物料上料裝置與所述主反應器底部連通，且所述燃燒室與所述主反應器頂部連通；
[0008]所述立式移動床干燥機包括立式干燥筒體，設置于所述立式干燥筒體中的干燥料床，以及設置于所述立式干燥筒體底部的污泥倉和泥渣排出裝置，所述立式干燥筒體頂部與所述污泥物料上料裝置連通、而底部與所述燃燒室連通。
[0009]下面對其進一步技術方案進行說明:
[0010]進一步地，所述立式干燥筒體中上下并列設置有一層或多層所述干燥料床，每層所述干燥料床均設置有料床轉動機構。
[0011]進一步地，所述氣化物料上料裝置包括氣化物料提升機，以及與所述氣化物料提升機對應設置的氣化物料給料機，所述氣化物料給料機與所述氣化爐的主反應器底部連通。
[0012]進一步地，所述污泥物料上料裝置包括污泥物料上料機，以及與所述污泥物料上料機對應設置的污泥物料給料機，所述污泥物料給料機與立式干燥筒體頂部連通。
[0013]進一步地，所述氣化爐包括與所述爐底風室連通的鼓風機，以及設置于所述灰箱下方的排渣機。
[0014]此外，本發明還提出一種立式移動床干燥方法，包括如下步驟:
[0015]S100、輸送氣化物料進入氣化爐的主反應器底部，并輸送空氣進入氣化爐的氣化爐底中，空氣和氣化物料在氣化爐的主反應器中反應產生可燃氣體；同時，輸送污泥物料進入立式移動床干燥機的立式干燥筒體頂部，污泥物料落到立式干燥筒體中的干燥料床上；
[0016]S200、主反應器中生成的可燃氣體輸送進入燃燒室中進行燃燒，產生高溫干燥煙氣并輸送進入立式干燥筒體底部，與立式干燥筒體中干燥料床上的污泥物料直接接觸換熱干燥；
[0017]S300、換熱后的干燥煙氣、污泥干燥過程中析出的揮發物和水蒸氣通過冷凝分別進入除塵器、水處理裝置、尾氣處理裝置進行處理，不凝氣體經過煙氣凈化處理后從煙囪排出。
[0018]進一步地，在步驟SlOO中，還包括如下步驟:
[0019]利用拖車將氣化物料輸送到氣化爐下面的氣化物料提升機下側，氣化物料提升機將氣化物料提升到位于氣化爐的主反應器底部位置處的氣化物料給料機上，氣化物料給料機輸送氣化物料進入氣化爐的主反應器中；
[0020]鼓風機將空氣輸送進入氣化爐底的爐底風室中，并進入主反應器中與氣化物料接觸進行氣化反應，從而產生可燃氣體并輸送到燃燒室中；
[0021]氣化過程中產生的灰渣落入氣化爐底的灰箱中，冷卻出來后從灰箱排出到排渣機上輸送走。
[0022]進一步地，在步驟SlOO中，還包括如下步驟:
[0023]輸送污泥物料到立式移動床干燥機下方的污泥物料上料機下側，污泥物料上料機將污泥物料提升到位于立式移動床干燥機上方的污泥物料給料機上，污泥物料給料機輸送污泥物料進入立式移動床干燥機頂部，污泥物料落到立式干燥筒體中的干燥料床上。
[0024]進一步地，在步驟S200中，還包括如下步驟:
[0025]主反應器中生成的可燃氣體輸送進入燃燒室中進行燃燒，產生高溫干燥煙氣并輸送進入立式干燥筒體底部，高溫干燥煙氣自下而上地從立式干燥筒體底部上升到其頂部，并與立式干燥筒體中的干燥料床上的污泥物料直接接觸換熱，對污泥物料進行干燥；
[0026]干燥過程中產生的干燥污泥落入立式干燥筒體底部的污泥倉中，經過冷卻處理后排出到泥渣排出裝置上排送走;干燥過程中產生的揮發物和水蒸氣、以及換熱后的干燥煙氣從立式干燥筒體頂部排出并準備進行后續處理。
[0027]進一步地，在步驟S200中，還包括如下步驟:
[0028]立式干燥筒體設置有多層干燥料床，污泥物料先停留于立式干燥筒體最上層的干燥料床，與干燥煙氣接觸進行干燥，干燥一段時間后，料床轉動機構對干燥料床進行轉動，將該干燥料床上的污泥翻轉倒落到下一層干燥料床上進行干燥，依次類推，直到將污泥翻轉倒落到最下面一層干燥料床上進行干燥；
[0029]最后經過料床轉動機構將干燥的污泥倒入立式干燥筒體底部的污泥倉中，并經過冷卻處理后從污泥倉底部的出料口排出。
[0030]本發明具有如下有益效果:
[0031]1、提供一種立式移動床干燥工藝，采用氣化技術，將生物質、污泥、垃圾、廢油、油泥等氣化物料在氣化爐內缺氧燃燒生成可燃氣體替代傳統的石化燃料，減少對石化能源的消耗；
[0032]2、采用生物質、污泥、垃圾、廢油、油泥等為原料，大大降低了污泥干化處理的成本;氣化生成的可燃氣體在燃燒過程中，可再次將有害物質在高溫條件下分解，減少污染氣體的排放；
[0033]3、通過控制污泥物料在立式干燥筒體中的干燥料床上的停留時間，來控制污泥的干化程度，可靈活調整與控制；
[0034]4、可連續實現對污泥進行干化與處理處置，可實現大型化、工業化生產；
[0035]5、干化后的污泥具有較低的含水率，對運輸及后續處理處置設備的要求大大降低，適應性更廣;真正做到污泥處理處置的減量化、無害化、穩定化和資源化。
【附圖說明】
[0036]圖1是本發明實施例中所述立式移動床干燥系統的原理結構示意圖；
[0037]圖2是本發明實施例中所述立式移動床干燥方法的流程步驟示意框圖。
[0038]附圖標記說明:
[0039]100-氣化物料上料裝置，110-氣化物料提升機，120-氣化物料給料機，200-氣化爐，210-氣化爐底，220-排渣機，230-鼓風機，300-燃燒室，400-立式移動床干燥機，410-干燥料床，420-泥渣排出裝置，500-污泥物料上料裝置，510-污泥物料上料機，520-污泥物料給料機，600-除塵器，700-尾氣處理裝置，800-煙囪。
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。
[0041]如圖1所示，本發明提出一種立式移動床干燥系統，包括依次連通的氣化爐200、燃燒室300、立式移動床干燥機400、除塵器600、水處理裝置、尾氣處理裝置700及煙囪800，以及與所述氣化爐200連通的氣化物料上料裝置100，與所述立式移動床干燥機400連通的污泥物料上料裝置500。所述立式移動床干燥系統利用氣化爐200生產的可燃氣體燃燒產生的高溫干燥煙氣在立式移動床干燥機400內對污泥進行烘干處理，將污泥干化與氣化技術相結合，能較好的實現污泥減量化，并有效利用其自身所含熱值，最大限度地實現資源化，既不對環境造成污染，又能滿足工業化應用的需要。
[0042]而且，所述氣化爐200包括氣化爐底210，設置于所述氣化爐底210上部的爐底風室，設置于所述氣化爐底210底部的灰箱；以及設置于所述氣化爐底210上的主反應器，所述氣化物料上料裝置100與所述主反應器底部連通，且所述燃燒室300與所述主反應器頂部連通。空氣從氣化爐底210的爐底風室進入氣化爐的主反應器內，與通過氣化物料上料裝置100輸送進入主反應器底部的生物質、污泥、垃圾、廢油、油泥等氣化物料在氣化爐200的主反應器內反應生成可燃氣體，作為立式移動床干燥系統用來干燥污泥的熱源。而且，所述氣化爐200包括與所述爐底風室連通的鼓風機230，以及設置于所述灰箱下方的排渣機220。
[0043]此外，所述立式移動床干燥機400包括立式干燥筒體，設置于所述立式干燥筒體中的干燥料床410，以及設置于所述立式干燥筒體底部的污泥倉和泥渣排出裝置420，所述立式干燥筒體頂部與所述污泥物料上料裝置500連通、而底部與所述燃燒室300連通。污泥物料通過污泥物料上料裝置500輸送至立式移動床干燥機400的立式干燥筒體頂部，由立式干燥筒體頂部的加料口進入設置于立式干燥筒體內部的干燥料床410，在干燥料床410上停留并與可燃氣體在燃燒室300燃燒產生的高溫干燥煙氣接觸換熱，對污泥污泥進行干燥。進入所述立式移動床干燥機400的污泥污泥可為機械脫水的含水率80%左右的污泥，也可以是經過深度機械脫水含水率達到60%左右的壓濾泥餅(需經簡單破碎)，原料適應性較強。干化后的污泥通過輸送設備排出至污泥倉，換熱后的干燥煙氣與污泥干化析出的揮發物和水蒸氣冷凝后分別進入水處理裝置、尾氣處理裝置700，不凝氣體經過除塵器600等設備煙氣凈化處理后排放。
[0044]而且，所述立式干燥筒體中可上下并列設置有一層或多層所述干燥料床410，每層所述干燥料床410均設置有料床轉動機構。立式干燥筒體內干燥料床410可設置為一層或多層，用于控制污泥物料在干燥料床410床層上的停留時間和干化程度，干化后的污泥物料通過料床轉動機構旋轉干燥料床410床層移動進入下一干燥料床410床層，對污泥物料進行充分干燥，最后從立式移動床干燥機400底部出料口排出。
[0045]此外，所述氣化物料上料裝置100包括氣化物料提升機110，以及與所述氣化物料提升機110對應設置的氣化物料給料機120，所述氣化物料給料機120與所述氣化爐200的主反應器底部連通。而且，所述污泥物料上料裝置500包括污泥物料上料機510，以及與所述污泥物料上料機510對應設置的污泥物料給料機520，所述污泥物料給料機520與立式干燥筒體頂部連通。
[0046]此外，如圖2所示，本發明還提出一種立式移動床干燥方法，包括如下步驟:
[0047]S100、輸送氣化物料進入氣化爐200的主反應器底部，并輸送空氣進入氣化爐200的氣化爐底210中，空氣和氣化物料在氣化爐200的主反應器中反應產生可燃氣體；同時，輸送污泥物料進入立式移動床干燥機400的立式干燥筒體頂部，污泥物料落到立式干燥筒體中的干燥料床410上；
[0048]S200、主反應器中生成的可燃氣體輸送進入燃燒室300中進行燃燒，產生高溫干燥煙氣并輸送進入立式干燥筒體底部，與立式干燥筒體中干燥料床410上的污泥物料直接接觸換熱干燥；
[0049]S300、換熱后的干燥煙氣、污泥干燥過程中析出的揮發物和水蒸氣通過冷凝分別進入除塵器600、水處理裝置、尾氣處理裝置700進行處理，不凝氣體經過煙氣凈化處理后從煙囪800排出。
[0050]進一步地，在步驟SlOO中，還包括如下步驟:
[0051]利用拖車將氣化物料輸送到氣化爐200下面的氣化物料提升機110下側，氣化物料提升機110將氣化物料提升到位于氣化爐200的主反應器底部位置處的氣化物料給料機120上，氣化物料給料機120輸送氣化物料進入氣化爐200的主反應器中；
[0052]鼓風機230將空氣輸送進入氣化爐底210的爐底風室中，并進入主反應器中與氣化物料接觸進行氣化反應，從而產生可燃氣體并輸送到燃燒室300中；
[0053]氣化過程中產生的灰渣落入氣化爐底210的灰箱中，冷卻出來后從灰箱排出到排渣機220上輸送走。
[0054]進一步地，在步驟SlOO中，還包括如下步驟:
[0055]輸送污泥物料到立式移動床干燥機400下方的污泥物料上料機510下側，污泥物料上料機510將污泥物料提升到位于立式移動床干燥機400上方的污泥物料給料機520上，污泥物料給料機520輸送污泥物料進入立式移動床干燥機400頂部，污泥物料落到立式干燥筒體中的干燥料床410上。
[0056]進一步地，在步驟S200中，還包括如下步驟:
[0057]主反應器中生成的可燃氣體輸送進入燃燒室300中進行燃燒，產生高溫干燥煙氣并輸送進入立式干燥筒體底部，高溫干燥煙氣自下而上地從立式干燥筒體底部上升到其頂部，并與立式干燥筒體中的干燥料床410上的污泥物料直接接觸換熱，對污泥物料進行干燥；
[0058]干燥過程中產生的干燥污泥落入立式干燥筒體底部的污泥倉中，經過冷卻處理后排出到泥渣排出裝置420上排送走;干燥過程中產生的揮發物和水蒸氣、以及換熱后的干燥煙氣從立式干燥筒體頂部排出并準備進行后續處理。
[0059]進一步地，在步驟S200中，還包括如下步驟:
[0060]立式干燥筒體設置有多層干燥料床410，污泥物料先停留于立式干燥筒體最上層的干燥料床410上，與干燥煙氣接觸進行換熱干燥，干燥一段時間后，料床轉動機構對干燥料床410進行轉動，將該干燥料床410上的污泥翻轉倒落到下一層干燥料床410上進行干燥；
[0061]依此類推，直到將污泥翻轉倒落到最下面一層干燥料床410上進行干燥后，最后經過料床轉動機構將干燥的污泥倒入立式干燥筒體底部的污泥倉中，并經過冷卻處理后從污泥倉底部的出料口排出。
[0062]本發明提供一種立式移動床干燥工藝，采用氣化技術，將生物質、污泥、垃圾、廢油、油泥等氣化物料在氣化爐內缺氧燃燒生成可燃氣體替代傳統的石化燃料，減少對石化能源的消耗;采用生物質、污泥、垃圾、廢油、油泥等為原料，大大降低了污泥干化處理的成本;氣化生成的可燃氣體在燃燒過程中，可再次將有害物質在高溫條件下分解，減少污染氣體的排放;通過控制污泥物料在立式干燥筒體中的干燥料床上的停留時間，來控制污泥的干化程度，可靈活調整與控制；可連續實現對污泥進行干化與處理處置，可實現大型化、工業化生產;干化后的污泥具有較低的含水率，對運輸及后續處理處置設備的要求大大降低，適應性更廣;真正做到污泥處理處置的減量化、無害化、穩定化和資源化。
[0063]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0064]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種立式移動床干燥系統，其特征在于，包括依次連通的氣化爐、燃燒室、立式移動床干燥機、除塵器、水處理裝置、尾氣處理裝置及煙囪，以及與所述氣化爐連通的氣化物料上料裝置，與所述立式移動床干燥機連通的污泥物料上料裝置； 所述氣化爐包括氣化爐底，設置于所述氣化爐底上部的爐底風室，設置于所述氣化爐底底部的灰箱；以及設置于所述氣化爐底上的主反應器，所述氣化物料上料裝置與所述主反應器底部連通，且所述燃燒室與所述主反應器頂部連通； 所述立式移動床干燥機包括立式干燥筒體，設置于所述立式干燥筒體中的干燥料床，以及設置于所述立式干燥筒體底部的污泥倉和泥渣排出裝置，所述立式干燥筒體頂部與所述污泥物料上料裝置連通、而底部與所述燃燒室連通。2.根據權利要求1所述的立式移動床干燥系統，其特征在于，所述立式干燥筒體中上下并列設置有一層或多層所述干燥料床，每層所述干燥料床均設置有料床轉動機構。3.根據權利要求1所述的立式移動床干燥系統，其特征在于，所述氣化物料上料裝置包括氣化物料提升機，以及與所述氣化物料提升機對應設置的氣化物料給料機，所述氣化物料給料機與所述氣化爐的主反應器底部連通。4.根據權利要求1所述的立式移動床干燥系統，其特征在于，所述污泥物料上料裝置包括污泥物料上料機，以及與所述污泥物料上料機對應設置的污泥物料給料機，所述污泥物料給料機與立式干燥筒體頂部連通。5.根據權利要求1所述的立式移動床干燥系統，其特征在于，所述氣化爐包括與所述爐底風室連通的鼓風機，以及設置于所述灰箱下方的排渣機。6.一種立式移動床干燥方法，其特征在于，包括如下步驟: S100、輸送氣化物料進入氣化爐的主反應器底部，并輸送空氣進入氣化爐的氣化爐底中，空氣和氣化物料在氣化爐的主反應器中反應產生可燃氣體；同時，輸送污泥物料進入立式移動床干燥機的立式干燥筒體頂部，污泥物料落到立式干燥筒體中的干燥料床上； S200、主反應器中生成的可燃氣體輸送進入燃燒室中進行燃燒，產生高溫干燥煙氣并輸送進入立式干燥筒體底部，與立式干燥筒體中干燥料床上的污泥物料直接接觸干燥； S300、換熱后的干燥煙氣、污泥干燥過程中析出的揮發物和水蒸氣通過冷凝分別進入除塵器、水處理裝置、尾氣處理裝置進行處理后，不凝氣體經過煙氣凈化處理后從煙囪排出。7.根據權利要求6所述的立式移動床干燥方法，其特征在于，在步驟SlOO中，還包括如下步驟: 利用拖車將氣化物料輸送到氣化爐下面的氣化物料提升機下側，氣化物料提升機將氣化物料提升到位于氣化爐的主反應器底部位置處的氣化物料給料機上，氣化物料給料機輸送氣化物料進入氣化爐的主反應器中； 鼓風機將空氣輸送進入氣化爐底的爐底風室中，并進入主反應器中與氣化物料接觸進行氣化反應，從而產生可燃氣體并輸送到燃燒室中； 氣化過程中產生的灰渣落入氣化爐底的灰箱中，冷卻出來后從灰箱排出到排渣機上輸送走。8.根據權利要求7所述的立式移動床干燥方法，其特征在于，在步驟SlOO中，還包括如下步驟: 輸送污泥物料到立式移動床干燥機下方的污泥物料上料機下側，污泥物料上料機將污泥物料提升到位于立式移動床干燥機上方的污泥物料給料機上，污泥物料給料機輸送污泥物料進入立式移動床干燥機頂部，污泥物料落到立式干燥筒體中的干燥料床上。9.根據權利要求8所述的立式移動床干燥方法，其特征在于，在步驟S200中，還包括如下步驟: 主反應器中生成的可燃氣體輸送進入燃燒室中進行燃燒，產生高溫干燥煙氣并輸送進入立式干燥筒體底部，高溫干燥煙氣自下而上地從立式干燥筒體底部上升到其頂部，并與立式干燥筒體中的干燥料床上的污泥物料直接接觸換熱，對污泥物料進行干燥； 干燥過程中產生的干燥污泥落入立式干燥筒體底部的污泥倉中，經過冷卻處理后排出到泥渣排出裝置上排送走;干燥過程中產生的揮發物和水蒸氣、以及換熱后的干燥煙氣從立式干燥筒體頂部排出并準備進行后續處理。10.根據權利要求9所述的立式移動床干燥方法，其特征在于，在步驟S200中，還包括如下步驟: 立式干燥筒體設置有多層干燥料床，污泥物料先停留于立式干燥筒體最上層的干燥料床，與干燥煙氣接觸進行干燥，干燥一段時間后，料床轉動機構對干燥料床進行轉動，將該干燥料床上的污泥翻轉倒落到下一層干燥料床上進行干燥，依次類推，直到將污泥翻轉倒落到最下面一層干燥料床上進行干燥； 最后經過料床轉動機構將干燥的污泥倒入立式干燥筒體底部的污泥倉中，并經過冷卻處理后從污泥倉底部的出料口排出。
【文檔編號】C10J3/72GK106045272SQ201610575918
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月20日
【發明人】趙廣健, 楊昌良, 陳保歧, 趙廣西, 蒲碧波, 鄧發利
【申請人】廣州薪光合環保技術有限公司