專利名稱：一種污水污泥蒸汽熱管式干化方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水污泥清潔干化新方法，特別是涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的污泥蒸汽高效干化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，2010年城市生活污水產(chǎn)生量為379. 8億立方，工業(yè)污水年排放量也達(dá)到了 237. 5億立方。污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的固體沉淀物。原始污水污泥含水量可達(dá)到了 99%，經(jīng)過機(jī)械脫水污泥的主要成分為約80%的水分，10%的有機(jī)質(zhì)和10%的灰分。每年我國(guó)污水處理產(chǎn)生的濕污泥可達(dá)6000多萬(wàn)噸(85%含水率)。污泥中含有大量的有害物質(zhì)，如重金屬、細(xì)菌、各種寄生蟲卵、大量的病源微生物等，很容易形成“二次污染”，是一種量大面廣且對(duì)人體和環(huán)境都具有很大危害作用的固體廢棄物。污泥中含多種重
金屬，包括銅、鋅、鉛、鎘、鉻等，如果處理不當(dāng)將會(huì)對(duì)污水處理廠乃至使用污水污泥的地區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重危害。污泥干化后可以實(shí)現(xiàn)減量化、提質(zhì)化，為無(wú)害化處置和資源化、燃料化利用成為現(xiàn)實(shí)。目前污泥干化存在的主要問題有I、污泥高含水率，使得干化過程需要大量的能量，成本高；2、由于污泥干化過程受熱面發(fā)生粘結(jié)，干化效果不理想；3、污泥干化過程還會(huì)產(chǎn)生惡臭等，對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染。污泥的無(wú)序堆放及不合理處理不僅占用了大量的土地，還會(huì)污染土地和水體，易發(fā)生腐化產(chǎn)生惡臭，污染大氣。污泥高效的脫水干化技術(shù)成為促進(jìn)污泥處置及資源化、燃料化利用的關(guān)鍵。探索污泥干化新方法為污泥最終處置提供基礎(chǔ)，有利于節(jié)約土地、減少污染、保護(hù)環(huán)境、保障居民身體健康。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)污泥的高含水率、難干化及干化過程產(chǎn)生惡臭的特點(diǎn)，提出了一種污水污泥蒸汽熱管式干化的新方法。飽和水蒸汽具有熱焓高，傳熱效果良好的特點(diǎn)，利用外部余熱產(chǎn)生飽和蒸汽作為傳熱工質(zhì)(150 200°C，O. 48 I. 55Mpa);間壁式干化具有尾氣量小的優(yōu)點(diǎn)，易通過小規(guī)模凈化設(shè)備實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。熱管在導(dǎo)熱上具有顯著的優(yōu)勢(shì)，并且結(jié)構(gòu)緊湊。所以綜合以上提出了一種污水污泥蒸汽熱管式干化新方法。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案一種污水污泥蒸汽熱管式干化方法，包括如下步驟步驟一利用外部熱源對(duì)密閉桶式蒸汽發(fā)生器加熱產(chǎn)生蒸汽，加熱溫度為150 200°C，氣壓為 O. 48 I. 55Mpa ；步驟二 加熱產(chǎn)生的蒸汽上升后與干化器壁面接觸，對(duì)干化器內(nèi)的污泥進(jìn)行干化；步驟三蒸汽被冷卻后下降回到蒸汽發(fā)生器的底部，形成熱管式工質(zhì)內(nèi)循環(huán)。
所述污泥經(jīng)污泥倉(cāng)后進(jìn)入干化器，在攪拌器的混合作用下，與干化器壁面接觸發(fā)生受熱干化，干污泥經(jīng)干化器底部干污泥出口排出。一種污水污泥蒸汽熱管式干化系統(tǒng)，包括有蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器底部上設(shè)有外部熱源，下部?jī)?nèi)沖入有去離子水；去離子水上方的蒸汽發(fā)生器內(nèi)設(shè)有干化器，干化器上端一側(cè)連接污泥倉(cāng)，干化器內(nèi)設(shè)有攪拌器，干化器底部連接干污泥出口，干化器上端另一側(cè)通過管道與噴淋冷卻塔連接，噴淋冷卻塔頂端為噴淋口，底端為廢水出口 ；噴淋冷卻塔連接到尾氣凈化器。污泥在干化器內(nèi)產(chǎn)生的含蒸汽廢氣經(jīng)上部出口進(jìn)入噴淋塔，經(jīng)過噴淋熱廢氣中蒸汽冷卻凝結(jié)、污染物被部分吸收，實(shí)現(xiàn)初級(jí)凈化。噴淋塔冷卻后尾氣進(jìn)入尾部生物塔發(fā)生吸附和降解，實(shí)現(xiàn)除臭和凈化達(dá)標(biāo)排放。所述干污泥出口所在的管道采用斜面布置，其與水平面的夾角為10 15°。實(shí)現(xiàn)冷凝液的定向流動(dòng)和收集，防止管道內(nèi)積水腐蝕設(shè)備。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)污泥無(wú)臭化連續(xù)干化運(yùn) 行；利用外部余熱對(duì)密閉式蒸汽發(fā)生器加熱產(chǎn)生蒸汽，通過熱管效應(yīng)干化污泥，該干化方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳熱效果良好；對(duì)犁式螺旋攪拌器進(jìn)行改造后能減小表面粘結(jié)和加強(qiáng)污泥混合，促進(jìn)污泥干化，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行；在尾部管道上采用了斜面設(shè)計(jì)(10 15° )，有助于冷凝液的定向流動(dòng)和收集，減少管壁腐蝕；尾部氣體采用噴淋和生物過濾床，簡(jiǎn)化處理工藝，有效脫除尾氣中的惡臭。


圖I為本發(fā)明系統(tǒng)圖；附圖標(biāo)記說明1.蒸汽發(fā)生器；2.去離子水；3.水位觀測(cè)口 ；4.測(cè)溫儀；5.壓力計(jì)；6.壓力閥；7.污泥倉(cāng)；8.攪拌器；9.干化器；10.噴淋口 ；11.尾氣排空；12.尾氣凈化器；13.廢水出口 ；14.噴淋冷卻塔；15.廢水；16.干污泥出口 ；17.外部熱源。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例請(qǐng)參閱圖I所示，一種污水污泥蒸汽熱管式干化方法，包括如下步驟步驟一利用余熱煙氣等低品位外部熱源17對(duì)密閉桶式蒸汽發(fā)生器I加熱產(chǎn)生蒸汽，去離子水2受熱產(chǎn)生蒸汽并向上運(yùn)動(dòng)，加熱溫度為150 200°C，氣壓為O. 48
I.55Mpa ；步驟二 加熱產(chǎn)生的蒸汽上升后與干化器9壁面接觸，對(duì)干化器9內(nèi)的污泥進(jìn)行干化；步驟三蒸汽被冷卻后下降回到蒸汽發(fā)生器I的底部，重新受熱，這個(gè)過程形成了一個(gè)熱管式工質(zhì)內(nèi)循環(huán)。上述步驟二中的泥污從污泥倉(cāng)7進(jìn)入干化器9，利用犁形攪拌器18進(jìn)行攪拌混合，實(shí)現(xiàn)污泥混合和下移，加強(qiáng)均勻干化；干污泥經(jīng)底部出口 16排出。干化產(chǎn)生氣體從頂部排出，經(jīng)過噴淋塔14被噴淋口 10的噴淋液冷卻發(fā)生冷凝和污染物吸收，少量尾氣進(jìn)入尾部尾氣凈化器12吸收和降解，凈化除臭后排出。
本實(shí)施例還提供了一種污水污泥蒸汽熱管式干化系統(tǒng)，其包括有蒸汽發(fā)生器1，蒸汽發(fā)生器I底部上設(shè)有外部熱源17，下部?jī)?nèi)沖入有去離子水2，在蒸汽發(fā)生器I中部上設(shè)有水位觀測(cè)口 3，上部分別設(shè)有測(cè)溫儀4、壓力計(jì)5和壓力閥6 ;去離子水2上方的蒸汽發(fā)生器I上部?jī)?nèi)設(shè)有干化器9，干化器9上端一側(cè)連接污泥倉(cāng)7，干化器9內(nèi)設(shè)有攪拌器8，干化器9底部連接干污泥出口 16，干化器9上端另一側(cè)通過管道與噴淋冷卻塔14連接，噴淋冷卻塔14頂端為噴淋口 10，底端為廢水出口 13 ;噴淋冷卻塔14連接到尾氣凈化器12，尾氣凈化器12底端為廢水出口 13，頂端為尾氣排空11。污泥在干化器9內(nèi)產(chǎn)生的含蒸汽廢氣經(jīng)上部出口進(jìn)入噴淋冷卻塔14，經(jīng)過噴淋熱廢氣中蒸汽冷卻凝結(jié)、污染物被部分吸收，實(shí)現(xiàn)初級(jí)凈化。噴淋冷卻塔14冷卻后尾氣進(jìn)入尾部生物塔發(fā)生吸附和降解，實(shí)現(xiàn)除臭和凈化達(dá)標(biāo)排放。
干污泥出口 16所在的管道采用斜面布置，其與水平面的夾角為10 15°。上列詳細(xì)說明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種污水污泥蒸汽熱管式干化方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一利用外部熱源(17)對(duì)密閉桶式蒸汽發(fā)生器(I)加熱產(chǎn)生蒸汽，加熱溫度為150 200°C，氣壓為 O. 48 I. 55Mpa ； 步驟二 加熱產(chǎn)生的蒸汽上升后與干化器(9)壁面接觸，對(duì)干化器(9)內(nèi)的污泥進(jìn)行干化； 步驟三蒸汽被冷卻后下降回到蒸汽發(fā)生器(I)的底部，形成熱管式工質(zhì)內(nèi)循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水污泥蒸汽熱管式干化方法，其特征在于所述污泥經(jīng)污泥倉(cāng)(7)后進(jìn)入干化器(9)，在攪拌器(8)的混合作用下，與干化器(9)壁面接觸發(fā)生受熱干化，干污泥經(jīng)干化器(9)底部干污泥出口( 16)排出。
3.一種污水污泥蒸汽熱管式干化系統(tǒng)，其特征在于包括有蒸汽發(fā)生器(I )，蒸汽發(fā)生器(I)底部上設(shè)有外部熱源(17)，下部?jī)?nèi)沖入有去離子水(2);去離子水(2)上方的蒸汽發(fā)生器(I)內(nèi)設(shè)有干化器(9 )，干化器(9 )上端一側(cè)連接污泥倉(cāng)(7 )，干化器(9 )內(nèi)設(shè)有攪拌器(8)，干化器(9)底部連接干污泥出口(16)，干化器(9)上端另一側(cè)通過管道與噴淋冷卻塔(14)連接，噴淋冷卻塔(14)頂端為噴淋口( 10)，底端為廢水出口( 13);噴淋冷卻塔(14)連接到尾氣凈化器(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污水污泥蒸汽熱管式干化系統(tǒng)，其特征在于所述干污泥出口(16)所在的管道采用斜面布置，其與水平面的夾角為10 15°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污水污泥蒸汽熱管式干化方法，利用外部熱源對(duì)密閉桶式蒸汽發(fā)生器加熱產(chǎn)生蒸汽，加熱溫度為150～200℃，氣壓為0.48～1.55Mpa；加熱產(chǎn)生的蒸汽上升后與干化器壁面接觸，對(duì)干化器內(nèi)的污泥進(jìn)行干化；蒸汽被冷卻后下降回到蒸汽發(fā)生器的底部，形成熱管式工質(zhì)內(nèi)循環(huán)。以及一種污水污泥蒸汽熱管式干化系統(tǒng)，蒸汽發(fā)生器底部上設(shè)有外部熱源，下部?jī)?nèi)沖入有去離子水；去離子水上方的蒸汽發(fā)生器內(nèi)設(shè)有干化器，干化器上端一側(cè)連接污泥倉(cāng)，干化器內(nèi)設(shè)有攪拌器，干化器底部連接干污泥出口，干化器上端另一側(cè)通過管道與噴淋冷卻塔連接，噴淋冷卻塔頂端為噴淋口，底端為廢水出口；噴淋冷卻塔連接到尾氣凈化器。
文檔編號(hào)C02F11/12GK102875001SQ201210382509
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者袁浩然, 嚴(yán)密, 陳勇, 黃宏宇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所