CN110002716A - 一种用于西北地区的污泥干化法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于西北地区的污泥干化法，利用太阳能对钢板和砂子加热，再利用物质的比热容不同，使高温钢板对砂子进行加热，砂子温度可达到90℃以上，污泥附着在砂子上，利用砂子温度使水分蒸发，使污泥含水量减小到40%以下。本发明只需少量处理设备，利用太阳能进行低成本的污泥干化处理，节能减耗，而且本发明的污泥干化法简单易行，利于操作。

Description

一种用于西北地区的污泥干化法

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及一种适用于西北沙化地区的污泥干化法。

背景技术

污泥为城市生活污水处理厂的副产物，由于污水内含物质复杂，多为胶体活性细胞结构，富含水分，新鲜污泥含水量高达85%以上。 即使污水处理厂对其进行浓缩脱水处理后，污泥的含水量仍然较高，不利于运输、填埋或者焚烧，因此需进一步对污泥进行干化。

污泥干化设备以机械脱水及热水脱水为主，主要的设备有：过滤机、离心机、压滤机、脱水剂、烘干机等，而前述设备成本高昂，而且处理过程能源消耗巨大。

针对西北地区，如新疆、宁夏等经济欠发达省份，人口密度和城市规模都较小，所产生的污泥量相对较少，如果投建完善的污水处理***，需投入巨额资本，经济压力大；另外，其污水量不能满足设备的日常运转，造成设备闲置浪费；而且西北地区电能缺乏，电价相对较高。由于经济和能源的制约，西北地区的污水处理存在普遍的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用西北自然地理资源及物质比热容特性的污泥干化法，达到节能和降低成本的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于西北地区的污泥干化法，包括以下步骤：

S1：选取西北地区沙漠的砂子，平均粒径介于0.3-2 mm，含土量不超过30%，砂子颗粒大为优选；

S2：把砂子铺设在钢板上，在太阳下曝晒至少1小时以上；

S3：将原生污泥与曝晒后的砂子按比例混合，用搅拌机搅拌均匀，使污泥全部附着在砂子表面，搅拌过程应及时排走水蒸汽；

S4：露天设置蒸发皮带机，皮带机的皮带为黑橡胶皮带，将S3步骤干化后附着污泥的砂子铺设在黑色橡胶皮带上进行热补偿；

S5：将S4步骤干化后的污泥收集搅拌，利用砂子相互间的摩擦力，把粘附在砂子表面的污泥摩擦下来，从而达到干化后的污泥和砂子的分离；

S6：利用震动筛分设备，把污泥粉末和砂子分开，收集污泥粉末。

所述S3步骤污泥加入量为砂子比表面积的0.8-0.85倍。

所述S4步骤的蒸发皮带转速为15-20m/min，附着污泥的砂子铺设厚度为3-5cm。

进一步，在S4步骤中在蒸发皮带机周围设有风扇。

所述风扇的风向与皮带运行方向垂直。

本发明的有益效果：

本发明利用太阳能对钢板和砂子加热，再利用物质的比热容不同，使高温钢板对砂子进行加热，砂子温度可达到90℃以上，污泥附着在砂子上后使水分蒸发达到污泥干化的目的。本发明只需少量处理设备，进行低成本的污泥干化处理，节能减耗，而且本发明的污泥干化法简单易行，利于操作。

附图说明

图1为本发明实施例的污泥干化流程图。

图2为本发明实施例蒸发皮带机与风扇的位置示意图。

具体实施方式

为了达到上述目的与功效，进一步理解本发明的技术方案，以下特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

我国西北地区，如新疆、宁夏等经济欠发达省份，人口密度和城市规模都较小，所产生的污泥量相对较少。如果建造大型污水处理厂使用先进的设备和药剂进行污泥干化处理，需投入巨额资本，经济压力大；另外，由于这些地区人口密度和城市规模较小，产生的污泥量不能满足大型设备的日常运转，造成设备闲置浪费；而且西北地区电能缺乏，电价相对较高，高耗能的大型设备不利用节能和成本控制。

但西北地区的显著特点是沙漠较多，沙土资源丰富；而且西北地区干旱少雨，日照强烈，正常情况下地表沙子的温度可高达60-70摄氏度，沙子成为吸收太阳能最理想的天然材料。

本发明利用西北地区的自然地理特点，利用日光曝晒后的沙子温度，把污泥中的水分进行蒸发，从而达到污泥干化的目的。

实施例：

如图1所示，本发明污泥干化法的步骤为：

S1：选取西北地区沙漠的砂子，平均粒径介于0.3-2 mm，含土量不超过30%，砂子颗粒大为优选。

S2：把砂子铺设在钢板上，在太阳下曝晒，铺设厚度为4-6 mm，由于钢板的比热容比砂子小，因此吸收相同热量后钢板的温度比砂子温度高，可对砂子起到加热作用，同时砂子本身也从太阳辐射中吸热升温，曝晒1小时后，砂子温度可达90℃以上。

用耐高温吸尘器从钢板上吸收高温砂子，存储在保温储料仓内以备后续干化程序中所需。

钢板被吸走砂子后，由于裸露升温更快，短时间内可上升到90℃以上，可以重新铺设砂子重新加热，收集后存储在保温储料仓内。

S3：将原生污泥与曝晒后的砂子按比例混合，用连续式搅拌机搅拌均匀，使污泥全部附着在砂子表面，搅拌过程中，由于砂子温度高，附着在砂子表面的污泥的水分含量会因水分汽化而减少，搅拌过程应及时排走水蒸汽。

由于砂子的比表面积为20-80（粒径0.3-2mm）cm²，其表面所能粘附的液体总量非常大，砂子自身的温度可以蒸发掉其表面50-70%的水分，直接让污泥以流体变成固体，大量的水分转化成水蒸汽散失掉。砂子的密度约在2-2.3T/m³，其比表面积可以是4000-16000㎡/m³，按照其表面附着0.1毫米厚度的污泥计算，其总共可附着4-16m³的污泥，所以用来干化污泥的效率极高。

此处比例根据上面所计算的4-16比例系数计算得来，主要取决于砂子的粒径所对应的比表面积，如砂砾的比表面积为X㎡/m³，那么其比值最终为1:X，表示1m³砂子可以干化X m³污泥，但是为了提高效率，本实施例混合比例建议为0.8-0.85x，以提高干化效果。

S4：露天设置蒸发皮带机，皮带机的皮带为黑橡胶皮带，黑色橡胶皮带曝晒在阳光下，黑色吸热温度较高，通常可达到50℃以上。将S3步骤干化后附着污泥的砂子铺设在黑色橡胶皮带上进行热补偿，皮带转速在15-20m/min，铺设厚度为3-5cm。此外在蒸发皮带机周围可设有风扇，加强空气对流，加速水分蒸发，进一步干化污泥。图2为蒸发皮带机的侧方平行布置一排风扇，箭头方向和位置标示小风扇的安装位置，长矩形标示蒸发皮带机。经过该步骤，污泥含水量可以降到40%以下，符合污泥干化的要求。

S5：将S4步骤干化后的污泥收集搅拌，利用砂子相互间的摩擦力，把粘附在砂子表面的污泥摩擦下来，从而达到干化后的污泥和砂子的分离，此过程由于砂子尚有余温，水分还可以少许降低。

S6：利用震动筛分设备，细筛网，把污泥粉末和砂子分开。筛分后的砂子可以重复利用进行S2步骤，污泥粉末由于含水量较低可以用于焚烧，也可以用于好氧堆肥，尤其可以改善西北地区的土壤，补充有机质。

本发明利用西北地区的自然地理特点，利用太阳能以及物质的比热容不同，减少使用处理设备，进行低成本的污泥干化处理，节能减耗，而且本发明的污泥干化法简单易行，利于操作。

Claims (5)

1.一种用于西北地区的污泥干化法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选取西北地区沙漠的砂子，平均粒径介于0.3-2 mm，含土量不超过30%；

S2：把砂子铺设在钢板上，在太阳下曝晒至少1小时以上；

S3：将原生污泥与曝晒后的砂子按比例混合，用搅拌机搅拌均匀，使污泥全部附着在砂子表面，搅拌过程应及时排走水蒸汽；

S4：露天设置蒸发皮带机，皮带机的皮带为黑橡胶皮带，将S3步骤干化后附着污泥的砂子铺设在黑色橡胶皮带上进行热补偿；

S5：将S4步骤干化后的污泥收集搅拌，利用砂子相互间的摩擦力，把粘附在砂子表面的污泥摩擦下来，从而达到干化后的污泥和砂子的分离；

S6：利用震动筛分设备，把污泥粉末和砂子分开，收集污泥粉末。

2.如权利要求1所述的一种用于西北地区的污泥干化法，其特征在于，所述S3步骤污泥加入量为砂子比表面积的0.8-0.85倍。

3.如权利要求1所述的一种用于西北地区的污泥干化法，其特征在于，所述S4步骤的皮带转速为15-20m/min，附着污泥的砂子铺设厚度为3-5cm。

4.如权利要求1或3所述的一种用于西北地区的污泥干化法，其特征在于，在S4步骤中在蒸发皮带机周围设有风扇。

5.如权利要求4所述的一种用于西北地区的污泥干化法，其特征在于，所述风扇的风向与皮带运行方向垂直。