本實用新型涉及一種污泥干燥裝置及方法，具體地，就是將廢水處理工藝中產(chǎn)生的機(jī)械脫水污泥于負(fù)壓條件下，在污泥干燥器中，與經(jīng)外部熱源間接加熱的液相載熱劑直接接觸傳質(zhì)傳熱干燥，干燥后的污泥經(jīng)過濾進(jìn)行固液分離，液相載熱劑循環(huán)回用，污泥進(jìn)一步減水減量，且可直接進(jìn)行焚燒處理。

背景技術(shù)：

機(jī)械脫水污泥是在工業(yè)生產(chǎn)和市政污水處理過程中都會產(chǎn)生的一種固體廢棄物，需要進(jìn)一步進(jìn)行減量和無害化處理，但由于其他處理方法總存在著這樣或那樣的問題，業(yè)界公認(rèn)焚燒是機(jī)械脫水污泥進(jìn)一步減量和無害化處理最徹底的辦法。機(jī)械脫水后的污泥含水率仍比較高，焚燒過程水分蒸發(fā)吸收大量熱量，降低焚燒爐燃燒溫度，煙氣含水蒸氣等其他問題，必須使用特別的焚燒爐進(jìn)行焚燒，導(dǎo)致污泥焚燒處理難度高，因此需對機(jī)械脫水污泥先進(jìn)行干燥處理。

污泥中含有的水分通常以如下形式存在：

--間隙水，存在于污泥顆粒之間；

--吸附水，吸附在顆粒表面；

--毛細(xì)管結(jié)合水，存在于顆粒表面的鍥形毛細(xì)管；

--內(nèi)部水，存在于顆粒或細(xì)胞內(nèi)部；

傳統(tǒng)污泥干燥方法一般采用如下形式：

1.高壓過濾

通過將含水污泥送入板框式壓濾機(jī)，進(jìn)行高壓過濾，輔以間接蒸汽加熱。此方法一般可以將污泥中的含水量下降到30％～50％左右，這樣的污泥仍不適合進(jìn)行直接焚燒，需與其他燃料按一定比例摻燒。

2.烘干

通過熱風(fēng)、高溫?zé)煔狻⒄羝葻嵩磳C(jī)械脫水污泥進(jìn)行直接或間接加熱，此方法可以脫除污泥中的間隙水、吸附水、毛細(xì)管結(jié)合水，但無法脫除內(nèi)部水，通?？梢詫⑽勰嘀械暮肯陆档?0％～30％左右。該工藝耗時長且常壓操作，臭味物質(zhì)和粉塵易形成二次污染，干燥后的污泥熱值較低，難于燃燒，需與其他燃料按一定比例摻燒。

3.油炸

專利CN102701559A公開了一種用餐廚廢油處理污泥的方法，包括污泥成型、油炸干燥、焚燒換熱、尾氣處理、渣料收集等過程。該方法常壓操作、污泥需預(yù)先成型，工藝復(fù)雜。由于污泥干燥在在常壓下進(jìn)行，為達(dá)到較好的干燥效果和較短的干燥時間，需提高處理溫度，過高的溫度導(dǎo)致廢油和污泥中的有機(jī)質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)，形成短碳鏈醛酮等易揮發(fā)物，形成二次污染，另一方面污泥中的有機(jī)物過度變性導(dǎo)致后續(xù)過濾困難，廢油消耗高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型目的在于提供一種解決上述技術(shù)問題的污泥干燥裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種污泥干燥裝置，包括：預(yù)混罐，在預(yù)混罐中設(shè)有攪拌器；干燥器，干燥器的混合物進(jìn)口通過原料運(yùn)輸泵與預(yù)混罐的混合物出口連接；過濾機(jī)，過濾機(jī)的進(jìn)混合物口通過過濾泵與干燥器的混合物出口連接；懸液分離器，懸液分離器的進(jìn)口與過濾機(jī)的氣體出口連接；冷凝單元，冷凝單元分別與懸液分離器的液體出口、預(yù)混罐的氣體出口及干燥器的氣體出口連接；真空泵，真空泵分別與預(yù)混罐及干燥器連通。

優(yōu)選地，冷凝單元包括：第一冷凝器，第一冷凝器的進(jìn)口與懸液分離器的液體出口連接；第二冷凝器，第二冷凝器的進(jìn)口與預(yù)混罐及干燥器的氣體出口連接；冷凝水罐，冷凝水罐與第一冷凝器的出口及第二冷凝器的出口連接。

優(yōu)選地，過濾泵為開式葉輪離心泵。

優(yōu)選地，過濾機(jī)為葉片式過濾機(jī)。

優(yōu)選地，第二冷凝器為列管式表面冷凝器。

一種污泥干燥裝置的工作方法，包括如下步驟：

第一步，開啟真空泵，對預(yù)混罐和干燥器進(jìn)行抽真空；

第二步，將污泥和液相載熱劑混合加入到預(yù)混罐中，開啟攪拌器將污泥和液相載熱劑混合均勻；

第三步，通過原料運(yùn)輸泵將預(yù)混罐中的混合物送入干燥器中，干燥器經(jīng)蒸汽間接加熱，同時通入蒸汽直接進(jìn)行攪拌；

第四步，干燥后的固液混合物通過過濾泵送入過濾機(jī)中進(jìn)行過濾，排空過濾機(jī)，用氣體吹餅，得到干燥污泥。

優(yōu)選地，所述第一步中，對預(yù)混罐和干燥器進(jìn)行抽真空，使預(yù)混罐和干燥器的真空度達(dá)到80mbarA～150mbarA。

優(yōu)選地，所述第二步中，將污泥以重量百分比1％～5％的比例和液相載熱劑混合加入到預(yù)混罐中。

優(yōu)選地，所述第三步中，干燥器經(jīng)蒸汽間接加熱，液相載熱劑溫升高至100℃～120℃。

優(yōu)選地，所述第三步中，通入用量為循環(huán)液相載熱劑量重量百分比0.1％～1％的蒸汽直接進(jìn)行攪拌。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：污泥無需預(yù)先成型、負(fù)壓液相干燥、無粉塵產(chǎn)生、傳熱和傳質(zhì)效率高、干燥溫度低、干燥時間短、連續(xù)生產(chǎn)；污泥自身含有的以及干燥過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)經(jīng)真空系統(tǒng)冷凝后直接進(jìn)入廢水處理、極少量的不凝性氣體自水環(huán)真空泵排氣口排出后可集中處理；采用直接蒸汽攪拌，無需在干燥器中增添攪拌裝置，可簡化設(shè)備的結(jié)構(gòu)、增加設(shè)備空間容量、改善攪拌效果。設(shè)備占地面積小、投資小、無大型動設(shè)備、噪音低。干燥后污泥可直接焚燒，無需摻燒其他燃料。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本實用新型的其它特征目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯。

圖1為本實用新型污泥干燥裝置的工作方法工藝流程簡圖。

圖中：

1-預(yù)混罐 2-攪拌器 3-原料運(yùn)輸泵

4-干燥器 5-過濾泵 6-過濾機(jī)

7-懸液分離器 8-第一冷凝器 9-第二冷凝器

10-真空泵 11-冷凝水罐 12-水泵

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改。

如圖1所示，本實用新型污泥干燥裝置包括：真空：開啟真空泵1，使預(yù)混罐1和干燥器4的真空度達(dá)到80mbarA～150mbarA的負(fù)壓狀態(tài)?；旌希簩⑽勰嘁灾亓堪俜直?％～5％的比例和液相載熱劑混合加入到預(yù)混罐1中，開啟攪拌器2將污泥和液相載熱劑混合均勻。干燥：通過原料運(yùn)輸泵3將預(yù)混罐1中的混合物送入干燥器4中，干燥器4經(jīng)蒸汽間接加熱，液相載熱劑溫升高至100℃～120℃，同時通入用量為循環(huán)液相載熱劑量0.1％～1％(重量百分比)的直接蒸汽進(jìn)行攪拌。過濾：干燥后的固液混合物通過過濾泵5送入過濾機(jī)6中進(jìn)行過濾，當(dāng)過濾機(jī)6中的濾餅達(dá)到一定厚度后，排空過濾機(jī)，用氣體吹餅，得到干燥污泥。

在整個污泥脫水過程中，預(yù)混罐1蒸發(fā)的水蒸氣和干燥器4蒸發(fā)的水蒸汽進(jìn)入第二冷凝器9冷凝，冷凝水進(jìn)入冷凝水罐11。吹餅蒸汽經(jīng)懸液分離器7分離液滴后進(jìn)入第一冷凝器8冷凝，冷凝水進(jìn)入冷凝水罐11。冷凝水罐11的冷凝水經(jīng)水泵12送污水處理廠進(jìn)行處理。

系統(tǒng)廢氣統(tǒng)一收集后進(jìn)行催化氧化處理統(tǒng)一排放。

本實用新型所指機(jī)械脫水污泥來自石化、造紙和市政等行業(yè)，液相載熱劑可采用動物油、植物油、潤滑油、燃料油等高沸點(diǎn)低揮發(fā)性油以及它們的廢棄物。

真空系統(tǒng)由第二冷凝器9和水環(huán)泵1組成，第二冷凝器9可采用列管式表面冷凝器，此時間接冷卻水可采用處理后可達(dá)標(biāo)排放的廢水；也可采用混合式冷凝器，此時冷凝器冷卻水可利用處理前的廢水。

干燥過程的攪拌采用直接蒸汽攪拌，無需采用攪拌器等動設(shè)備，簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，增加設(shè)備空間容量，攪拌效果好，不會發(fā)生污泥的沉積。

過濾泵5采用開式葉輪離心泵以避免堵塞。

過濾機(jī)6采用葉片式過濾機(jī)，通過PLC控制實現(xiàn)自動過濾自動倒罐自動卸餅。過濾后吹餅氣體可采用蒸汽，吹餅壓力控制在3barG。

按GB24188-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》的規(guī)定測定污泥的含水率。

按GB/T213-2008《煤的發(fā)熱量測定方法》的規(guī)定測定干燥后污泥的熱值。

實施例1

液相載熱劑為棕櫚油。開啟真空系統(tǒng)，將干燥反應(yīng)釜的真空度抽到80mbar，將含水率80％的石化污泥按照循環(huán)油量的3％的比例加入到預(yù)混罐1中，開啟攪拌器2將污泥和棕櫚油混合均勻，通過原料運(yùn)輸泵3將混合物送入干燥器4中，干燥器通過蒸汽間接加熱，油溫105℃，通入循環(huán)油量0.1％的直接蒸汽攪拌。干燥后的固液混合物通過過濾泵5送入過濾機(jī)6中進(jìn)行過濾，當(dāng)過濾機(jī)6中的濾餅達(dá)到一定厚度后，排空過濾機(jī)，使用3barG的蒸汽進(jìn)行吹餅，最后過濾機(jī)進(jìn)行卸餅排渣，得到干燥污泥，用GB24188-2009方法，測得污泥含水量為1.5％，用GB/T213-2008方法，測得熱值為4000kcal/kg。

實施例2

液相載熱劑為地溝油。開啟真空系統(tǒng)，將干燥反應(yīng)釜的真空度抽到150mbar，將含水率85％的造紙污泥按照循環(huán)油量的5％的比例加入到預(yù)混罐1中，開啟攪拌器2將污泥和地溝油混合均勻，通過原料運(yùn)輸泵3將混合物送入干燥器4中，干燥器通過蒸汽間接加熱，油溫120℃，通入循環(huán)油量0.3％的直接蒸汽攪拌。干燥后的油泥混合物通過過濾泵5送入過濾機(jī)6中進(jìn)行過濾，當(dāng)過濾機(jī)06中的濾餅達(dá)到一定厚度后，排空過濾機(jī)，使用3barG的蒸汽進(jìn)行吹餅，最后過濾機(jī)進(jìn)行卸餅排渣，得到干燥污泥，用GB24188-2009方法，測得污泥含水量為2％，用GB/T213-2008方法，測得熱值為4350kcal/kg。

實施例3

液相載熱劑為廢潤滑油，開啟真空系統(tǒng)，將干燥反應(yīng)釜的真空度抽到100mbar，將含水率80％的石化污泥按照循環(huán)油量的3％的比例加入到預(yù)混罐01中，開啟攪拌器2將污泥和廢潤滑油混合均勻，通過原料運(yùn)輸泵3將混合物送入干燥器4中，干燥器通過蒸汽間接加熱，油溫105℃，通入循環(huán)油量0.3％的直接蒸汽攪拌。脫干燥后的固液混合物通過過濾泵5送入過濾機(jī)6中進(jìn)行過濾，當(dāng)過濾機(jī)6中的濾餅達(dá)到一定厚度后，排空過濾機(jī)，使用3barG的氮?dú)膺M(jìn)行吹餅，最后過濾機(jī)進(jìn)行卸餅排渣，得到干燥污泥，用GB24188-2009方法，測得污泥含水量為1.8％，用GB/T213-2008方法，測得熱值為4800kcal/kg。

實施例4

液相載熱劑為燃料油，開啟真空系統(tǒng)，將干燥反應(yīng)釜的真空度抽到130mbar，將含水率80％的市政污泥按照循環(huán)油量的3％的比例加入到預(yù)混罐01中，開啟攪拌器2將污泥和燃料油混合均勻，通過原料運(yùn)輸泵3將混合物送入干燥器4中，干燥器通過蒸汽間接加熱，油溫105℃，通入循環(huán)油量0.3％的直接蒸汽攪拌。脫干燥后的固液混合物通過過濾泵5送入過濾機(jī)6中進(jìn)行過濾，當(dāng)過濾機(jī)6中的濾餅達(dá)到一定厚度后，排空過濾機(jī)，使用3barG的蒸汽進(jìn)行吹餅，最后過濾機(jī)進(jìn)行卸餅排渣，得到干燥污泥，用GB24188-2009方法，測得污泥含水量為1.8％，用GB/T213-2008方法，測得熱值為4000kcal/kg。

以上對本實用新型的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。