CN101781072A - 污泥造粒干燥处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥造粒干燥处理方法，将压滤后的污泥用成型罐顶部的挤泥串机挤成污泥串，在所述污泥串从上往下落的过程中，采用固接在所述成型罐上的喷粉枪向所述污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，裹着所述可燃物粉末的污泥串落到底部铺有所述可燃物粉末的转盘造粒机上，在所述转盘造粒机的旋转下进行软体造粒，同时采用设置在所述成型罐下部的红外灯对软体造粒过程中的污泥串进行无影照射，形成表面粘有所述可燃物粉末并结有干壳的分散污泥软颗粒，最后将所述污泥软颗粒再送入干燥器中进行干燥。本发明还公开了实现上述方法的设备。本发明特别适合以污泥焚烧为目的的污泥干化处理；本发明能促进污泥干化焚烧的产业化进程。

Description

污泥造粒干燥处理方法及设备

技术领域

本发明涉及一种污泥的处理方法，特别涉及一种污泥干化处理的方法。本发明还涉及实现该污泥干化处理方法的设备。

背景技术

污水厂污泥经过机械脱水其含水率仍高达70％～80％，在进行焚烧处理前通常需要将将污泥进行造粒干燥处理。传统污泥处理方式是先干化后硬造粒，即先利用干燥设备将污泥的含水量降低，再进行下一步的造粒。目前采用较为普遍的干燥设备是回转圆筒干燥器，其干燥工艺是湿污泥直接从较高一端加入，载热体从低端进入筒体，随着圆筒的转动，污泥受重力作用行进到较低一端，并吸收热载体的热量逐渐变干。该工艺存在如下问题：污泥刚进入干燥筒时，含湿量很大，此时应是蒸发量最大，干燥效率最高点，但由于此时粘稠湿污泥无法破碎，污泥表层结有致密的“硬壳”，污泥与热空气弥散接触度很低，蒸发效率很低。待干燥筒内抄板发挥作用时，物料水分一般在40％以下，这时物料已运行到回转圆筒的半程以上，导致有效空间不能充分发挥作用。同时，由于与污泥进行过热交换的废气热量没有被有效利用，一般在较高温度下就排入大气，造成大量热源浪费。上述原因使得传统回转圆筒热风干燥方法能耗高、效率低、干燥时间长、占地面积大，设备投资及运行费用高。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种污泥造粒干燥处理方法，它能够提高污泥干燥效率、改善热空气的热利用效果。为此本发明还要提供一种实现该方法的设备。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种污泥造粒干燥处理方法，将压滤后的污泥用成型罐顶部的挤泥串机挤成污泥串，在所述污泥串从上往下落的过程中，采用固接在所述成型罐上的喷粉枪向所述污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，裹着所述可燃物粉末的污泥串落到底部铺有所述可燃物粉末的转盘造粒机上，在所述转盘造粒机的旋转下进行软体造粒，同时采用设置在所述成型罐下部的红外灯对软体造粒过程中的污泥串进行无影照射，形成表面粘有所述可燃物粉末并结有干壳的分散污泥软颗粒，最后将所述污泥软颗粒再送入干燥器中进行干燥。

所述干燥器为回转圆筒干燥器。

所述可燃物粉末是锯末、煤粉、煤矸石粉和秸秆粉末中的任意一种。

为了实现上述污泥干化处理方法，本发明所采取的技术方案是：一种污泥造粒干燥处理设备，包括成型罐、固接在所述成型罐顶部的挤泥串机、安装在所述成型罐底部的转盘造粒机、喷粉枪固接在所述成型罐上的喷粉机和与所述转盘造粒机连接的干燥器，所述成型罐上部设有滤窗，所述成型罐下部固装有红外灯。

所述红外灯固装在所述成型罐的侧壁上，所述成型罐下部侧壁上未装灯的地方衬有热反射板。

所述喷粉枪固定在所述成型罐的中心处。

所述挤泥串机包括固定在混合罐顶部的进料斗和固接在所述进料斗下面的出料壳体，所述进料斗包括相互固接的外壳和内壳，所述内壳的中心处垂直固接有电机减速机，所述电机减速机的输出轴连接旋转轴，所述旋转轴安装在所述进料斗和所述出料壳体之间，所述旋转轴上固接有至少两个均布的圆弧形叶片，每个圆弧形叶片的叶尖下侧与所述出料壳体的内壁形状适配，所述每个圆弧形叶片设有加强筋，所述出料壳体上密布多个成型孔。

所述出料壳体为倒圆锥台体，所述倒圆锥台体的圆锥角为60～150°。

所述圆弧形叶片从叶根到叶尖厚度逐渐变薄，所述叶尖的下侧与所述出料壳体的内壁之间的距离为0.5～3mm。

本发明具有的优点和积极效果是：采用污泥软体造粒干燥预处理与回转圆筒干燥器一体化的方法，先将污泥挤成污泥串，向污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，在转盘造粒机的旋转下进行软体造粒，在造粒过程中用红外灯对污泥串外表面进行辐射加热处理，形成表面干化并粘有可燃物粉末的分散的软体小颗粒，这些软体小颗粒再送入回转圆筒干燥机进行干燥，从而提高干燥机的干燥效率、并使空气的热量得以有效利用，降低污泥干化成本；在污泥表面喷洒的可燃物粉末不仅可作为隔离物有利于污泥造粒，有效解决污泥结块和粘壁问题，同时可燃物粉末在污泥后续焚烧时可起到助燃作用；采用红外灯辐照技术对污泥外表面进行加热干化，具有加热速度快、电能消耗少、加热质量高，热转化率高的特点，光线从不同的角度照射，保证污泥造粒过程中颗粒外表都有足够的亮度，从而形成表面干化、脆化、裂化的表面相互不粘连的颗粒。本发明解决了传统回转圆筒干燥器中大块湿污泥粘稠无法破碎、表层容易结致密的“硬壳”，热空气热量难以被有效利用以及干燥速率低等问题和不足。特别适合以污泥焚烧为目的的污泥干化处理；本发明能促进污泥干化焚烧的产业化进程。

附图说明

图1是本发明污泥造粒干燥处理设备的结构示意图；

图2是本发明挤泥串机的结构示意图；

图3是本发明挤泥串机圆弧形叶片的结构示意图。

图中：1、挤泥串机，1-1、电机减速机，1-2、进料斗，1-2-1、内壳，1-2-2、外壳，1-3、出料壳体，1-3-1、成型孔，1-4、圆弧形叶片，1-4-1、加强筋，1-5、旋转轴，2、滤窗，3、喷粉机，4、红外灯，5、转盘造粒机，6、回转圆筒干燥器，7、成型罐。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，本发明一种污泥造粒干燥处理方法，具体工艺是将污水厂压滤后的污泥从成型罐7顶部的挤泥串机1直接挤成污泥串，污泥串从上往下落的过程中，将其喷粉枪设置在成型罐中心的喷粉机3从中心向污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，也可以将喷粉枪固定在成型罐7的侧壁上，从外侧向污泥串喷洒可燃物粉末，为便于污泥干化或半干化后焚烧处理，喷洒的可燃物粉末是锯末、煤粉、煤矸石粉或秸秆粉末中的一种，裹着薄层粉末的污泥串落到转盘造粒机5上，在转盘造粒机5的旋转下进行软体造粒，在成型罐7下部安装红外灯4，红外灯4对裹着所述可燃物粉末的污泥颗粒在软体造粒过程中进行无影照射，使污泥软颗粒的表面干化、脆化、裂化形成软壳，这些污泥颗粒再送入回转圆筒干燥器6上进行干燥，表面粘有的可燃物粉末并结有软壳起到隔离污泥颗粒、避免颗粒之间相互粘结的作用，从而保证回转圆筒干燥过程中热介质与软体颗粒外表面充分接触、提高干燥效率。

上述回转圆筒干燥器6也可以用带式干燥机代替。

实现上述方法的设备包括挤泥串机1、滤窗2、喷粉机3、多个红外灯4、转盘造粒机5、回转圆筒干燥器6、成型罐7，所述的挤泥串机1固接在所述的成型罐7顶部，挤泥串机1中心没有出泥孔，挤泥串机1的入口与污泥仓连接，所述喷粉机3的喷粉枪布置在成型罐的中心处，所述的转盘造粒机5设置在成型罐7的底部，转盘造粒机5侧面出料口与回转圆筒干燥器6连通，所述的滤窗2设置在成型罐顶部的挤泥串机1周围，用于成型罐7内的气体向外透出，阻止成型罐7内的粉尘向外透出。所述红外灯设置的层数为1～2层。

请参阅图2～图3，上述挤泥串机1的结构为：包括固定在混合罐6顶部的进料斗1-2和固接在所述进料斗1-2下面的出料壳体1-3，所述进料斗1-2包括相互固接的外壳1-2-2和内壳1-2-1，所述内壳1-2-1的中心处垂直固接有电机减速机1-1，所述电机减速机1-1的输出轴连接旋转轴1-5，所述旋转轴1-5安装在所述进料斗1-2和所述出料壳体1-3之间，所述旋转轴1-5上固接有4个均布的圆弧形叶片1-4，每个圆弧形叶片1-4的叶尖下侧与所述出料壳体1-3的内壁形状适配，所述每个圆弧形叶片1-4都设有二根加强筋1-4-1，所述出料壳体1-3上密布多个成型孔1-3-1。圆弧形叶片1-4的数量以及加强筋1-4-1的数量可根据挤泥串机的规格具体确定，但圆弧形叶片1-4的数量不得少于两个。为确保有较大的出料面积并防止挤出的污泥串重新粘结成块，所述出料壳体1-3采用倒圆锥台体，所述倒圆锥台体的圆锥角为60～150°。为保证圆弧形叶片1-4的结构强度，所述圆弧形叶片1-4从叶根到叶尖厚度逐渐变薄，所述叶尖的下侧与所述出料壳体1-3的内壁之间的距离为0.5～3mm。为使湿污泥进料方便并对出料壳体内的污泥产生挤压，所述进料斗的内壳采用圆锥台体，所述进料斗1-2的外壳为圆柱体。所述出料壳体1-3的板厚为0.5～6cm，为了防止湿污泥堵塞，所述成型孔1-3-1可采用上部为倒圆锥台形下部为圆柱形的结构，当然也可采用圆柱形结构。使用时，将湿污泥从进料斗1-2内外壳1-2-1、1-2-2之间的下料通道送入出料壳体1-3内，电机减速机1-1带动旋转轴1-5上的圆弧形叶片1-4转动，在圆弧形叶片1-4旋转过程中通过叶背将污泥斜向下挤到出料壳体1-3内侧，圆弧形叶片1-4的叶尖连续不断地将污泥刮至成型孔1-3-1中，这样湿污泥从成型孔1-3-1内被挤出出料壳体1-3，依靠胶体物质之间的粘结力形成湿污泥条，污泥条在下落过程中由于自身重力断开成串，污泥串的直径范围可根据用户对其要求确定成型孔径。

上述挤泥串机并不限于采用上述结构，也可以采用其它结构，例如专利号为93241884.8公开的胶体造粒分散装置的结构。

上述污泥造粒干燥处理方法实施例1：锯末包裹污泥软颗粒造粒，1)将含水率70％～80％的污水厂污泥直接从挤泥串机1挤出；2)污泥表面喷洒锯末，锯末与和湿污泥的质量比为1∶12；3)转盘造粒机4进行软体造粒，造粒时间为2分钟，造粒的同时一直用红外灯4照射，造粒成品的直径为5～20mm的球体。4)将上述造粒成的污泥软颗粒送入回转圆筒干燥器进行干化，污泥颗粒干化过程中未发生结块、粘壁等问题，本实施例中的锯末与和湿污泥的质量比并不局限于1∶12，也可以采用其他质量比，如锯末与和湿污泥的质量比为1∶10或锯末与和湿污泥的质量比为1∶15，造粒时间可以为2分钟或3分钟，经试验证明，能够与上述实施例取得相同的技术效果。

污泥造粒干燥处理方法实施例2：煤粉包裹污泥软颗粒造粒，在污泥表面喷洒煤粉，煤粉与和湿污泥的质量比为1∶15，造粒时间为2分钟，其余工艺参数同实例1，将上述造粒成的污泥软颗粒送入回转圆筒干燥器进行干化，污泥颗粒干化过程中未发生结块、粘壁等问题，本实施例并不局限于煤粉包裹污泥软颗粒造粒，而且适用于煤矸石粉包裹污泥软颗粒造粒。本实施例中的煤粉与和湿污泥的质量比并不局限于1∶15，也可以采用其他质量比，如煤粉与和湿污泥的质量比为1∶10或煤粉与和湿污泥的质量比为1∶20，造粒时间可以为2分钟或3分钟，经试验证明，能够与上述实施例取得相同的技术效果。

污泥造粒干燥处理方法实施例3：秸秆粉末包裹污泥软颗粒造粒，在污泥表面喷洒玉米秆粉末，玉米秆粉末与和湿污泥的质量比为1∶12，造粒时间为2分钟，其余工艺参数同实例1，将上述造粒成的污泥软颗粒送入回转圆筒干燥器进行干化，污泥颗粒干化过程中未发生结块、粘壁等问题。本实施例中的玉米秆粉末与和湿污泥的质量比并不局限于1∶12，也可以采用其他质量比，如玉米秆粉末与和湿污泥的质量比为1∶10或玉米秆粉末与和湿污泥的质量比为1∶15，同理造粒时间可以为2分钟或3分钟，经试验证明，能够与上述实施例取得相同的技术效果。

本发明一种污泥造粒干燥处理方法及其设备，并不局限于污水厂污泥，而且适用于造纸污泥、印染污泥、制药污泥等高湿、高粘的污泥。

本发明的特点是将污泥从上面挤成污泥串，利用污泥自身粘性实现锯末在外表面黏附，再利用转盘造粒机将污泥制成圆形的软体颗粒，达到湿污泥直接造粒、提高后续污泥干燥效率、降低成本的目的。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种污泥造粒干燥处理方法，其特征在于，将压滤后的污泥用成型罐顶部的挤泥串机挤成污泥串，在所述污泥串从上往下落的过程中，采用固接在所述成型罐上的喷粉枪向所述污泥串喷洒可燃物粉末作为隔离物，裹着所述可燃物粉末的污泥串落到底部铺有所述可燃物粉末的转盘造粒机上，在所述转盘造粒机的旋转下进行软体造粒，同时采用设置在所述成型罐下部的红外灯对软体造粒过程中的污泥串进行无影照射，形成表面粘有所述可燃物粉末并结有干壳的分散污泥软颗粒，最后将所述污泥软颗粒再送入干燥器中进行干燥。

2.根据权利要求1所述的污泥造粒干燥处理方法，其特征在于，所述干燥器为回转圆筒干燥器。

3.根据权利要求1所述的污泥造粒干燥处理方法，其特征在于，所述可燃物粉末是锯末、煤粉、煤矸石粉和秸秆粉末中的任意一种。

4.一种实现权利要求1所述的污泥造粒干燥处理方法的设备，其特征在于，包括成型罐、固接在所述成型罐顶部的挤泥串机、安装在所述成型罐底部的转盘造粒机、喷粉枪固接在所述成型罐上的喷粉机和与所述转盘造粒机连接的干燥器，所述成型罐上部设有滤窗，所述成型罐下部固装有红外灯。

5.根据权利要求4所述的污泥造粒干燥处理设备，其特征在于，所述红外灯固装在所述成型罐的侧壁上，所述成型罐下部侧壁上未装灯的地方衬有热反射板。

6.根据权利要求4所述的污泥造粒干燥处理设备，其特征在于，所述喷粉枪固定在所述成型罐的中心处。

7.根据权利要求4所述的污泥造粒干燥处理设备，其特征在于，所述挤泥串机包括固定在混合罐顶部的进料斗和固接在所述进料斗下面的出料壳体，所述进料斗包括相互固接的外壳和内壳，所述内壳的中心处垂直固接有电机减速机，所述电机减速机的输出轴连接旋转轴，所述旋转轴安装在所述进料斗和所述出料壳体之间，所述旋转轴上固接有至少两个均布的圆弧形叶片，每个圆弧形叶片的叶尖下侧与所述出料壳体的内壁形状适配，所述每个圆弧形叶片设有加强筋，所述出料壳体上密布多个成型孔。

8.根据权利要求7所述的污泥造粒干燥处理设备，其特征在于，所述出料壳体为倒圆锥台体，所述倒圆锥台体的圆锥角为60～150°。

9.根据权利要求7所述的污泥造粒干燥处理设备，其特征在于，所述圆弧形叶片从叶根到叶尖厚度逐渐变薄，所述叶尖的下侧与所述出料壳体的内壁之间的距离为0.5～3mm。

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