[实用新型]一种用于污泥连续水热碳化的螺带搅拌式反应装置

说明书

本实用新型公开了一种用于污泥连续水热碳化的螺带搅拌式反应装置，包括：水热反应装置筒体、导热油夹套、螺带刮壁式搅拌器、污泥流量控制系统、温度控制系统、压力控制系统等，主要用于污水处理厂污泥的连续式水热预处理来改变污泥性状，从而降低污泥比阻和提高污泥可脱水性；污泥采用液压污泥泵定量泵入水热反应装置筒体内，通过温度控制系统调节导热油夹套内上、下端口的温度和导热油流速来控制水热反应装置筒体内污泥的热传导加热速度，由压力控制系统调节针型泄压阀开度来连续排出流态污泥以保持筒体内压力达到预设的恒定值，以此实现污泥在螺带搅拌式反应装置内连续进行水热碳化反应。本装置具有生产效率高、能耗低和自动化水平高的优势。

技术领域

本实用新型涉及污泥处理设备，特别涉及一种用于污泥连续水热碳化的螺带搅拌式反应装置。

背景技术

城市污水处理厂污泥含水率高，不但运输和集中处理处置难度大，长时间堆放容易腐败变质并发出恶臭气体，如何安全有效地处置污泥，解决污泥围城问题，成为环境保护及城市可持续发展的热点问题。截至2017年12月底，全国设市城市累计建成污水处理厂5027 座，污水处理能力达1.88亿吨/天，年产生含水率约80％的污泥5000 多万吨，根据《水污染防治行动计划》要求，地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90％以上。然而根据调研结果显示，我国污水处理厂所产生的污泥有70％没有得到妥善处理，污泥随意堆放所造成的污染事故和二次污染问题已引起了社会的广泛关注，已成为当前打赢污染防治攻坚战的重点任务之一。

污泥水热碳化是在适宜的温度(120～300℃)和压力(1.2-3.2Mpa) 条件下，在密闭的容器中对污泥进行缺氧裂解，使污泥中的部分微生物细胞体受热膨胀而破裂，释放出有机物、矿物质，大分子有机物水解成小分子物质，因此，污泥水热碳化是一种新型的湿污泥预处理技术，能够显著提高污泥的沉降性能、脱水性能和生物降解性能，水热碳化后污泥的粘度明显下降，在不投加化学药剂的情况下可将约80％含水率的污泥压滤后含水率降到30％-40％，污泥减容效果显著。污泥水热碳化设备具有占地面积小、处理效率高和能耗低的优势，而且相比于污泥干化和焚烧，能抑制恶臭气味的散发，并有效控制二噁英的产生。

在现有的水热碳化运行方式上，使用较普遍的是采用间歇式水热碳化方式，即通过在具有一定大小的水热反应罐体内进行水热碳化反应，在一定的高温和高压下，使得水热反应罐体内的污泥进行水热碳化，待达到相应的时间后，再完全排出完成水热碳化的污泥，接着重新注入新污泥，以此循环进行间歇式运行。这种间歇式的水热碳化反应由于需要排出处理完成的污泥以后，才能进行新污泥的注入，步骤繁琐，最终会导致污泥水热碳化的工作效率低下；并且，在进行污泥更换的整个期间，会导致水热反应罐体内温度和压力值的流失，在新污泥需要进行水热碳化反应时，重新维持到相应温度和压力值的时间会加长，大大降低了工作效率，因此，不适用于大批量对污水处理厂进行预处理。

鉴于间歇式水热碳化方式的不足，由此催生出了能够连续进行污泥水热碳化的设备，如专利号为ZL201720610374.4的一种连续式污泥热水解管式反应器，其包括管式反应器、加热夹套、加热管、蒸汽喷管，所述管式反应器设有污泥进口法兰、热解泥浆出口，所述加热夹套包裹于所述管式反应器外表面，所述加热管位于所述管式反应器内，所述蒸汽喷管伸入所述管式反应器内部。污泥通过进泥口进入管式反应器内，受到加热夹套和翅式加热管间接加热，同时受到从蒸汽喷管中注入的蒸汽喷射加热，在管式反应器内，污泥在蒸汽冲击下翻腾，和蒸汽不断的完成传热传质，污泥发生热解，污泥中的有机物大分子水解成小分子；污泥热解后，污泥变成了泥浆，从热解泥浆口排出。此种设备虽然通过多种加热方式进行加热，但是会导致能源损耗较大，并且污泥相对粘性较大，位于中心的污泥会无法达到预期温度，会导致加热时间过长造成能源浪费，或者部分未完成热水解的污泥被排出，导致热水解效率和质量无法得到保证，无法在工程中得到大规模应用。