污泥干化系统及其干化工艺

摘要

本发明涉及一种污泥干化系统及干化工艺，沉降塔通过锥管与均质雾化干燥装置相连，通过转子高速平稳旋转，污泥被定转子狭窄间隙中形成强烈往复的液力剪切、摩擦、离心挤压、液流撞击和空气充足混合成雾状气流，在腔体内往复循环，然后由出口喷出，空气将污泥中的水份带走，最终获得含水率30%以下的干化污泥。用机械能和风能替代热能交换，降低生产成本，而且无污染。

权利要求

1.污泥干化系统，其特征在于沉降塔通过锥管与均质雾化干燥装置相连；所述的均质雾化干燥装置为，由壳体I和壳体II形成外壳体，转动轴的一端穿过壳体II伸至外壳体的内部；外壳体的内部设有转子叶片和定子叶片，转子叶片固定在转动轴上，定子叶片固定在壳体I上；壳体I上设有进料口，外壳体的侧面设置出口；所述的沉降塔为，支架上设置卸料斗，支架的上端设置塔身，塔身的两侧设置补风口，塔身的上部设置物料进口，塔身的上端连接排气管。

2.根据权利要求1所述的污泥干化系统，其特征在于所述的转子叶片和定子叶片交错设置。

3.根据权利要求1所述的污泥干化系统，其特征在于所述的锥管上设有进气口。

4.根据权利要求1所述的污泥干化系统的干化工艺，其特征在于包括下述步骤：

污泥投入均质雾化干燥装置进料口；

在高速旋转的转子叶片产生的离心力作用下，进料口形成负压，污泥被吸入均质雾化干燥装置腔体内；

强力的离心力将污泥从径向甩入定子叶片、转子叶片之间狭窄的间隙中，在离心的挤压、撞击作用下将污泥的链状孢子击碎后混合于空气中，高速旋转的转子叶片形成强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂，污泥本身和容器壁的阻力改变流向，与此同时在转子区产生的上下轴向抽吸力的作用下，又形成上下两股强烈的翻动湍流，污泥经过数次循环，使污泥充分分散、均质、破碎、混合雾化，同时通过均质雾化干燥装置腔体出口射入到锥管；

污泥经过均质雾化干燥装置雾化喷入锥管后，湿度仍然很大，通过锥管进气口补入空气，补充的空气产生螺旋并沿着管壁向沉降塔运动，并产生一定的压强，使雾化气体既与新鲜空气混合，又在管壁空气的压强下中空运动，不与管壁直接发生摩擦；

混合雾体进入沉降塔后，空气经消毒灭菌后排空，碳泥螺旋沉降，水雾气体随空气飘走，固体物体落地。

5.根据权利要求4所述的污泥干化系统的干化工艺，其特征在于所述的锥管补入空气步骤中，补入的空气的重量份数与进料口投入污泥的重量份数比为，空气：污泥=500-800:250-450。

说明书

污泥干化系统及其干化工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种污泥处理系统，尤其涉及一种污泥干化系统及其干化工艺。

背景技术

[0002] 长期以来城市废水处理厂产生的污泥如何进行无害化处理，一直是困扰大家的一大难题。城市污泥里有大量的病原体和重金属，对人们的身体健康和生活环境造成了极大的危害，目前解决上述难题主要有添埋法、生物分解法及焚烧法。

[0003] 添埋法是目前采用比较多的一种方法，优点是简便易行，缺点是运输困难、占地面积大，最重要的是无法解决污泥中大量的病原体和重金属产生的污染。

[0004] 生物分解法对污泥中的重金属也束手无策，而且受季节和气候的影响非常大，不是理想的解决办法。

[0005] 焚烧法是目前城市污泥无害化处理唯一有效方法。只有用焚烧法才能彻底的消灭和分解城市中的污泥中的病原体和重金属，使重金属在高温下氧化分解，从而达到无害化处理的最终目的。焚烧法虽然是无害化处理的最佳方案，但实际操作起来也有很多问题。用什么方法使污泥含水量降至30%以下是比较困难的，目前国内污泥平均含水率是80%，国际平均含水率75%。因为城市污泥是在废水净化过程中产生的，它主要成份是生物质，分子结构很特殊，它是由孢子链组成的物质，孢子内的水份正常情况下很难分离，在聚丙烯酰胺聚合作用下又形成了胶质形态，所以将水份分离出来必须耗费大量的热能，这种热能的耗费一般是承受不了的。

发明内容

[0006] 本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种污泥处理系统，解决了现有技术中的污泥处理成本高的问题，并且无污染。

[0007] 本发明的另一目的在于提供一种污泥干化工艺。

[0008] 本发明的技术方案如下：

[0009] 沉降塔通过锥管与均质雾化干燥装置相连。

[0010] 所述的均质雾化干燥装置为，由壳体I和壳体II形成外壳体，转动轴的一端穿过壳体II伸至外壳体的内部；外壳体的内部设有转子叶片和定子叶片，转子叶片固定在转动轴上，定子叶片固定在壳体I上；壳体I上设有进料口，外壳体的侧面设置出口。

[0011] 所述的转子叶片和定子叶片交错设置。

[0012] 所述的锥管上设有进气口。

[0013] 所述的沉降塔为，支架上设置卸料斗，支架的上端设置塔身，塔身的两侧设置补风口，塔身的上部设置物料进口，塔身的上端连接排气管。

[0014] 本发明的干化工艺包括下述步骤：

[0015] 污泥投入均质雾化干燥装置进料口；

[0016] 在高速旋转的转子叶片产生的离心力作用下，进料口形成负压，污泥被吸入均质雾化干燥装置腔体内；

[0017] 强力的离心力将污泥从径向甩入定子叶片、转子叶片之间狭窄的间隙中，在离心的挤压、撞击作用下将污泥的链状孢子击碎后混合于空气中，高速旋转的转子叶片形成强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂，污泥本身和容器壁的阻力改变流向，与此同时在转子区产生的上下轴向抽吸力的作用下，又形成上下两股强烈的翻动湍流，污泥经过数次循环，使污泥充分分散、均质、破碎、混合雾化，同时通过均质雾化干燥装置腔体出口射入到锥管；

[0018] 污泥经过均质雾化干燥装置雾化喷入锥管后，湿度仍然很大，通过锥管进气口补入空气，补充的空气产生螺旋并沿着管壁向沉降塔运动，并产生一定的压强，使雾化气体既与新鲜空气混合，又在管壁空气的压强下中空运动，不与管壁直接发生摩擦；

[0019] 混合雾体进入沉降塔后，空气经消毒灭菌后排空，碳泥螺旋沉降，水雾气体随空气飘走，固体物体落地。

[0020] 所述的锥管补入空气步骤中，补入的空气的重量份数与进料口投入污泥的重量份数比为，空气：污泥=500-800:250-450。

[0021] 本发明的优点和有益效果如下：

[0022] 1、处理量大，适合工业化在线连续生产。

[0023] 2、处理粘度范围广。

[0024] 3、具有低扬程输送能力。

[0025] 4、运行平稳，效率高。

[0026] 5、无死角，物料百分百通过工作腔，无残留。

[0027] 6、用机械能和风能替代热能交换，降低生产成本，而且无污染。

附图说明

[0028] 图1为本发明系统结构示意图。

[0029] 图2为本发明均质雾化干燥装置结构示意图。

[0030] 图3为本发明沉降塔结构示意图。

[0031] 图中，1、沉降塔，2、锥管，3、均质雾化干燥装置，4、进气口，5、法兰，6、转子叶片，7、定子叶片，9、壳体I，10、壳体II，11、转动轴，12、轴承套，13、出口,14、支架，15、卸料斗，16、塔身，17、补风口，18、物料进口，19、排风管。

具体实施方式

[0032] 实施例1

[0033] 如图1-2所示，沉降塔1通过锥管2与均质雾化干燥装置3相连；锥管2上设有进气口4和法兰5。所述的均质雾化干燥装置3为，由壳体I 9和壳体II 10形成外壳体，转动轴11的一端穿过壳体II伸至外壳体的内部；外壳体的内部交错设置转子叶片6和定子叶片7，转子叶片6固定在转动轴11上，定子叶片7固定在壳体I上；壳体I上设有进料口，外壳体的侧面设置出口13。

[0034] 所述的沉降塔为，支架14上设置卸料斗15，支架14的上端设置塔身16，塔身16的两侧设置补风口17，塔身16的上部设置物料进口18，塔身16的上端连接排气管19。

[0035] 本发明的干化工艺包括下述步骤：

[0036] 常温下，污泥投入均质雾化干燥装置进料口；

[0037] 在高速旋转的转子叶片产生的离心力作用下，进料口形成负压，污泥被吸入均质雾化干燥装置腔体内；

[0038] 强力的离心力将污泥从径向甩入定子叶片、转子叶片之间狭窄的间隙中，在离心的挤压、撞击作用下将污泥的链状孢子击碎后混合于空气中，高速旋转的转子叶片形成强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂，污泥本身和容器壁的阻力改变流向，与此同时在转子区产生的上下轴向抽吸力的作用下，又形成上下两股强烈的翻动湍流，污泥经过数次循环，使污泥充分分散、均质、破碎、混合雾化，同时通过均质雾化干燥装置腔体出口射入到锥管；

[0039] 污泥经过均质雾化干燥装置雾化喷入锥管后，湿度仍然很大，通过锥管进气口补入空气，，补入的空气的重量份数与进料口投入污泥的重量份数比为，空气：污泥=650:350；补充的空气产生螺旋并带动污泥沿着管壁向沉降塔运动，并产生一定的压强，使雾化气体既与新鲜空气混合，又在管壁空气的压强下中空运动，不与管壁直接发生摩擦；

[0040] 雾化气体进入沉降塔后，水雾气体经氯酸钠喷淋去味后随空气飘走，固体自由沉降落地。喷淋氯酸钠的重量份数与水雾气体的重量份数比为，氯酸钠：水雾气体=1:1000。

[0041] 实施例2

[0042] 所述的锥管补入空气步骤中，补入的空气的重量份数与进料口投入污泥的重量份数比为，空气：污泥=500:250。其它结构及步骤同实施例1。

[0043] 实施例3

[0044] 所述的锥管补入空气步骤中，补入的空气的重量份数与进料口投入污泥的重量份数比为，空气：污泥=800:450。其它结构及步骤同实施例1。

[0045] 本发明试验后，污泥含水率为20-30%，成为碳泥，达到国标要求。干燥后的碳泥按30%掺入煤炭燃烧后，测试热值正常，高温后污泥中重金属氧化，无害化达标。

[0046] 本发明的工作原理为，利用机械和空气动力学原理将污泥中的链式孢子击碎，使其水份溢出，混合于空气中，后由气体将水份带走达到干化目的。均质雾化干燥装置是通过转子高速平稳旋转，产生45米/秒以上的线速度，形成高频，强烈的圆周切线速度与角向速度等综合效能，污泥被定转子狭窄间隙中形成强烈往复的液力剪切、摩擦、离心挤压、液流撞击和空气充足混合成雾状气流，在腔体内往复循环，然后由出口喷出，空气将污泥中的水份带走，最终获得含水率30%以下的干化污泥。