本發(fā)明涉及造紙污泥處理處置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種造紙污泥資源化利用裝置。

背景技術(shù)：

造紙污泥是來自制漿造紙廢水生化處理過程中的混合污泥，每制造1t紙約產(chǎn)生1.2t污泥(以含水量80％計(jì))，污泥產(chǎn)量是相同規(guī)模污水處理廠的5-10倍。由于造紙污泥含水量高、成分復(fù)雜，處理難度非常大，處置費(fèi)用非常高，造紙污泥的處置已成為困擾造紙企業(yè)經(jīng)營(yíng)的難題。以往造紙污泥的處理方式主要有焚燒、土地填埋、海體消納等，這些處理方式不但污染環(huán)境、而且沒有效益只有投資?？紤]到造紙污泥中含有豐富的糖類、細(xì)小纖維與木質(zhì)素及其衍生物、以及蛋白質(zhì)等，資源化利用潛力非常大。然而目前針對(duì)造紙污泥資源化、減量化的裝置研究并不多，在現(xiàn)有的造紙污泥處理裝置中，污泥的減量化、資源化利用程度并不高。不僅如此，由于造紙污泥自身的組成特性，在處理過程中，極易黏附在設(shè)備的各個(gè)死角處，往往需要大量的清水沖洗，極易造成二次污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種造紙污泥資源化利用裝置，同時(shí)實(shí)現(xiàn)造紙污泥的減量化處理與資源化利用。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種造紙污泥資源化利用裝置，包括進(jìn)料單元、反應(yīng)單元、氣體回收單元、液體回收單元和沉降單元，其中，

反應(yīng)單元包括反應(yīng)器和超聲波系統(tǒng)；

超聲波系統(tǒng)包括超聲波發(fā)生器和超聲波轉(zhuǎn)換器，超聲波發(fā)生器與超聲波轉(zhuǎn)換器電連接；超聲波轉(zhuǎn)換器設(shè)置超聲波變幅桿，超聲波變幅桿伸入到反應(yīng)器中；

反應(yīng)器設(shè)置加熱系統(tǒng)、反應(yīng)器進(jìn)料口、反應(yīng)器氣相出口、反應(yīng)器液相出口和反應(yīng)器污泥出口，反應(yīng)器進(jìn)料口與進(jìn)料單元連接，反應(yīng)器氣相出口與氣體回收單元連接，反應(yīng)器液相出口與液體回收單元連接，反應(yīng)器污泥出口與沉降單元連接。

優(yōu)選地，反應(yīng)器中設(shè)置導(dǎo)流板。

優(yōu)選地，加熱系統(tǒng)包括加熱器和設(shè)置在反應(yīng)器外側(cè)的夾套，夾套的出口連接加熱器的入口，夾套的入口連接加熱器的出口。

進(jìn)一步優(yōu)選地，加熱系統(tǒng)還包括氣動(dòng)執(zhí)行器、溫度控制器和熱電阻溫度計(jì)；

氣動(dòng)執(zhí)行器的調(diào)節(jié)閥兩端分別連接加熱器的出口和夾套的入口；氣動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接溫度控制器；溫度控制器與熱電阻溫度計(jì)電連接，熱電阻溫度計(jì)的溫度探頭設(shè)置在反應(yīng)器中。

優(yōu)選地，超聲波轉(zhuǎn)換器設(shè)置水冷卻機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，進(jìn)料單元包括進(jìn)料槽，進(jìn)料槽設(shè)置攪拌器和進(jìn)料蠕動(dòng)泵，進(jìn)料蠕動(dòng)泵出口連接反應(yīng)器進(jìn)料口。

優(yōu)選地，沉降單元包括沉降槽，沉降槽設(shè)置沉降槽入料口、沉降槽液相出口和泥渣排出口，其中，沉降槽入料口通過沉降槽蠕動(dòng)泵與反應(yīng)器污泥出口連接，沉降槽液相出口設(shè)置在沉降槽頂端且與液體回收單元連接，泥渣排出口設(shè)置在沉降槽底端。

進(jìn)一步優(yōu)選地，沉降槽還設(shè)置沉降污泥出口，沉降污泥出口通過循環(huán)蠕動(dòng)泵連接進(jìn)料單元。

優(yōu)選地，氣體回收單元包括氣柜，氣柜連接反應(yīng)器氣相出口。

優(yōu)選地，液體回收單元包括流出液儲(chǔ)罐，流出液儲(chǔ)罐的入口連接反應(yīng)器液相出口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的一種造紙污泥資源化利用裝置，其包括進(jìn)料單元、反應(yīng)單元、氣體回收單元、液體回收單元和沉降單元，其中，反應(yīng)單元包括反應(yīng)器和超聲波系統(tǒng)。造紙污泥從進(jìn)料單元進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器的加熱系統(tǒng)工作并對(duì)造紙污泥進(jìn)行加熱，同時(shí)，超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻波經(jīng)超聲波轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)，高頻振動(dòng)傳導(dǎo)至超聲波變幅桿，使得伸入到反應(yīng)器中的超聲波變幅桿在反應(yīng)器內(nèi)的造紙污泥中產(chǎn)生超聲波，在超聲波的聲空化作用下，造紙污泥反應(yīng)速率更快、反應(yīng)更充分。反應(yīng)過程中放出的氣體經(jīng)過反應(yīng)器氣相出口被收集至氣體回收單元，該回收的氣體可以進(jìn)行后續(xù)的能源轉(zhuǎn)化利用。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的液體含有大量的糖類及蛋白質(zhì)等有用物質(zhì)，這些液體經(jīng)過反應(yīng)器液相出口被液體回收單元收集，收集的液體可以進(jìn)行資源化利用。反應(yīng)后的污泥通過反應(yīng)器污泥出口被排入沉降單元。本發(fā)明采用超聲波反應(yīng)和加熱相結(jié)合的方式，使得造紙污泥在反應(yīng)器中迅速反應(yīng)，并有效的分離和收集具有資源化再利用價(jià)值的氣相部分和液相部分，減小了造紙污泥的體積。造紙污泥經(jīng)過本發(fā)明提供的處理裝置處理后，其減量率明顯、資源化利用率顯著。

進(jìn)一步地，反應(yīng)器中設(shè)置導(dǎo)流板，可避免反應(yīng)過程中顆粒、纖維等物質(zhì)黏附在反應(yīng)上方死角處、或堵塞流出液與氣體出口，污泥不易黏附設(shè)備死角、清洗方便。

進(jìn)一步地，沉降槽設(shè)置沉降槽液相出口，沉降槽液相出口設(shè)置在沉降槽頂端且與液體回收單元連接。如此，反應(yīng)器排入到沉降槽中的污泥可以在沉降槽中沉降，其上層的液相可以被液體回收單元回收，進(jìn)一步提高了造紙污泥的資源化利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種造紙污泥資源化利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為進(jìn)料槽；2為進(jìn)料蠕動(dòng)泵；3為加熱器；4為氣動(dòng)執(zhí)行器；5為溫度控制器；6為熱電阻溫度計(jì)；7為反應(yīng)器；8為超聲波轉(zhuǎn)換器；9為超聲波發(fā)生器；10為氣柜；11為流出液儲(chǔ)罐；12為沉降槽蠕動(dòng)泵；13為沉降槽；14為循環(huán)蠕動(dòng)泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。

如圖1所示，一種造紙污泥資源化利用裝置，包括進(jìn)料單元、反應(yīng)單元、氣體回收單元、液體回收單元和沉降單元，其中，

反應(yīng)單元包括反應(yīng)器7和超聲波系統(tǒng)；

超聲波系統(tǒng)包括超聲波發(fā)生器9和超聲波轉(zhuǎn)換器8，超聲波發(fā)生器9與超聲波轉(zhuǎn)換器8電連接；超聲波轉(zhuǎn)換器8設(shè)置超聲波變幅桿，超聲波變幅桿伸入到反應(yīng)器7中；超聲波發(fā)生器9發(fā)出的高頻波經(jīng)超聲波轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)，高頻振動(dòng)傳導(dǎo)至超聲波變幅桿，使得伸入到反應(yīng)器7中的超聲波變幅桿在反應(yīng)器7內(nèi)的造紙污泥中產(chǎn)生超聲波，在超聲波的聲空化作用下，使造紙污泥反應(yīng)速率更快、反應(yīng)更充分。其中，超聲波轉(zhuǎn)換器8設(shè)置水冷卻機(jī)構(gòu)，優(yōu)選水冷護(hù)套，避免超聲波轉(zhuǎn)換器8過熱。

反應(yīng)器7內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板，可避免反應(yīng)過程中顆粒、纖維等物質(zhì)黏附在反應(yīng)上方死角處、或堵塞流出液與氣體出口，污泥不易黏附設(shè)備死角、清洗方便。

反應(yīng)器7外側(cè)設(shè)置夾套，夾套連接加熱器3，其中，夾套的出口連接加熱器3的入口，夾套的入口連接加熱器3的出口。在夾套和加熱器3內(nèi)填充有載熱體，加熱器3對(duì)載熱體加熱并將載熱體泵入夾套中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)器7的加熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)造紙污泥的加熱，使得造紙污泥的反應(yīng)更迅速、更徹底。在連接加熱器3的出口和夾套的入口的管路上設(shè)置氣動(dòng)執(zhí)行器4，氣動(dòng)執(zhí)行器4的調(diào)節(jié)閥兩端分別連接加熱器3的出口和夾套的入口，氣動(dòng)執(zhí)行器4的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接溫度控制器5，溫度控制器5與熱電阻溫度計(jì)6電連接，熱電阻溫度計(jì)6的溫度探頭設(shè)置在反應(yīng)器7中。如此，熱電阻溫度計(jì)6可以實(shí)時(shí)感知反應(yīng)器7內(nèi)的造紙污泥的溫度，并將測(cè)量的溫度參數(shù)輸送給溫度控制器5，溫度控制器5根據(jù)造紙污泥的反應(yīng)溫度設(shè)定而控制氣動(dòng)執(zhí)行器4，進(jìn)而控制加熱器3對(duì)造紙污泥的加熱，使得造紙污泥的溫度保持在適宜的反應(yīng)溫度，該調(diào)控簡(jiǎn)單方便，采用市售的元器件即可實(shí)現(xiàn)。

反應(yīng)器7設(shè)置反應(yīng)器進(jìn)料口、反應(yīng)器氣相出口、反應(yīng)器液相出口和反應(yīng)器污泥出口，反應(yīng)器進(jìn)料口與進(jìn)料單元連接，反應(yīng)器氣相出口與氣體回收單元連接，反應(yīng)器液相出口與液體回收單元連接，反應(yīng)器污泥出口與沉降單元連接。

進(jìn)料單元包括進(jìn)料槽1，進(jìn)料槽1設(shè)置攪拌器和進(jìn)料蠕動(dòng)泵2，進(jìn)料蠕動(dòng)泵2出口連接反應(yīng)器進(jìn)料口。造紙污泥進(jìn)入進(jìn)料槽1后，經(jīng)過攪拌器的充分?jǐn)嚢?，能夠?jīng)過進(jìn)料蠕動(dòng)泵2泵入反應(yīng)器7中。

沉降單元包括沉降槽13，沉降槽13設(shè)置沉降槽入料口、沉降槽液相出口、沉降污泥出口和泥渣排出口。其中，沉降槽入料口通過沉降槽蠕動(dòng)泵12與反應(yīng)器污泥出口連接，如此，反應(yīng)器7中的造紙污泥經(jīng)過回收氣體和液體后，在沉降槽蠕動(dòng)泵12的作用下被抽出反應(yīng)器7并泵入沉降槽13中，造紙污泥在沉降槽13中進(jìn)一步沉降，形成下層的泥渣和上層的水相。沉降槽液相出口設(shè)置在沉降槽13頂端且與液體回收單元連接，如此，上層的水相可以被液體回收單元回收，等待資源化利用。泥渣排出口設(shè)置在沉降槽13底端，下層的泥渣能夠通過泥渣排出口被排出。如果下層的泥渣未充分反應(yīng)，其通過沉降污泥出口被循環(huán)蠕動(dòng)泵14泵入到進(jìn)料單元，重新進(jìn)行反應(yīng)。

氣體回收單元包括氣柜10，氣柜10連接反應(yīng)器氣相出口。氣柜10用于存儲(chǔ)反應(yīng)器7中產(chǎn)生的氣體，其富含可燃?xì)怏w，能夠進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化利用。

液體回收單元包括流出液儲(chǔ)罐11，流出液儲(chǔ)罐11的入口連接反應(yīng)器液相出口。流出液儲(chǔ)罐11用于回收反應(yīng)器7中的液相和沉降槽13中的液相，其液體中含有大量的糖類及蛋白質(zhì)等有用物，可以進(jìn)行后續(xù)的資源化利用。

本發(fā)明通過在反應(yīng)器7內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板，可避免反應(yīng)過程中顆粒、纖維等物質(zhì)黏附在反應(yīng)上方死角處、或堵塞流出液與氣體出口。在反應(yīng)器7內(nèi)植入超聲波探頭，在超聲波的聲空化作用下，使造紙污泥反應(yīng)速率更快、反應(yīng)更充分。反應(yīng)過程中放出的氣體收集至氣柜10，進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化利用；過程中產(chǎn)生的液體含有大量的糖類及蛋白質(zhì)等有用物質(zhì)，回收至流出液儲(chǔ)罐11中進(jìn)行資源化利用。反應(yīng)后的污泥通過沉降槽蠕動(dòng)泵12輸送至沉降槽13，經(jīng)過沉降槽13作用，污泥中進(jìn)一步析出的水分由沉降槽13上部進(jìn)入流出液儲(chǔ)罐11中，最終泥渣由沉降槽13底部取出，未充分反應(yīng)污泥在循環(huán)蠕動(dòng)泵14作用下返回進(jìn)料槽1循環(huán)處理。本裝置處理后造紙污泥減量率明顯、資源化利用率顯著，同時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)新穎，污泥不易黏附設(shè)備死角、清洗方便，處理過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、連續(xù)化進(jìn)行。整個(gè)裝置具有結(jié)構(gòu)新穎、操作方便、效率高、不存在二次污染等特點(diǎn)。