[发明专利]一种污泥干燥脱水设备和方法

说明书

本发明属于固体废弃资源利用领域，涉及一种污泥干燥脱水设备和方法。所述设备包括1#输送装置(1)、缓冲仓(2)、2#输送装置(3)、回转滚筒间接干燥装置(4)、筛分装置(5)、干污泥储存装置(6)、3#输送装置(7)和余热回收装置(8)；1#输送装置(1)与2#输送装置(3)与缓冲仓(2)连通；缓冲仓(2)、回转滚筒间接干燥装置(4)和筛分装置(5)依次连通；筛分装置(5)的筛上物通过3#输送装置(7)输送至余热回收装置(8)中；余热回收装置(8)中的物料通过2#输送装置(3)输送回缓冲仓(2)中。本发明提供的设备和方法脱水效率高，能源消耗低，且能够有效避免污泥直接干化易板结、易出现粘壁问题。

技术领域

本发明属于固体废弃资源利用领域，具体涉及一种污泥干燥脱水设备和方法。

背景技术

近年来，随着工业化的推进和人口的不断增长，污水处理厂的数量不断增加，预计我国2020年污泥产生量将超7000万吨，年均年增长率超11％。湿污泥中含有游离水、间隙水、表面水和化学结合水，普通脱水工艺将游离和间隙水去除后，其含水率仍高达70-85％，这些水分通过氢键附着在颗粒表面，造成污泥难以处理、资源化成本高的问题。国内污泥资源化技术有填埋、堆肥、焚烧、热解处理等。但是，无论是哪种技术都要首先解决污泥脱水问题。因此，脱水是实现污泥减量化、无害化与资源化的重要环节，开发新型污泥干化处理技术迫在眉睫。

目前，污泥热力干燥脱水通常采用蒸汽、高温烟气、微波或加热的导热油乃至太阳能等作为热源，采用直接或间接的加热方式，辅以混合搅拌，实现脱水目的。直接传热式污泥干燥大都是以高温烟气或空气等作为热源，使其进入干燥机后与湿污泥直接接触，并由尾气带出湿污泥内蒸发出的水分。这种方式虽然脱水效率较高，但由于烟气与湿污泥直接接触，使烟气被污泥及其挥发物污染，导致恶臭及粉尘等二次污染，尾气净化系统复杂，投资较大，运行成本较高。CN201810142297.3公开了一种污泥干化装置以及污泥干化方法，将传送带贴覆污泥，且绕置于多个支撑辊并形成封闭的传送路径，从而增加污泥与空气的接触面积，并使得污泥有较为充裕的时间进行干燥，以提高污泥的干燥速率。CN201820528539.8公开了一种低温带式污泥干化装置，在污泥干化腔的内部下方设置有第二传送带，且通过冷凝水净化池内的活性炭过滤层吸附掉冷凝水中的挥发酚，再排到冷凝水集水池，防止了酚挥发到空气中造成再次污染。CN201721219838.5公开了一种污泥干化机系统，包括污泥干化机和对污泥干化机提供干化污泥的气流的主机，污泥干化机和主机形成封闭的污泥干化环境，配合以污泥的挤出成型部分、污泥翻转干化流程，实现在封闭的污泥干化机中完成污泥干化的过程。由于上述方法中用于加热的烟气或空气需要与污泥直接接触，因此，虽然热效率高，但设备体积与占地大，尾气含有污染物，净化成本较高。

间接传热式污泥干燥脱水过程中，污泥和加热介质不直接接触，因此烟气尾气不受污泥污染，净化系统简单。但是由于加热炉膛空间限制，现有间接干燥系统能源利用效率不高，而且，易出现污泥干燥不均匀且脱水效率低下的情形。CN201920005394.8公开了一种水泥窑污泥干化设备，包括间接干化装置、直接干化装置和输送管道，其中间接干化装置通过输送管道与直接干化装置连通，直接干化装置用于接收间接干化装置输出的污泥并将之与水泥窑高温烟气接触实现干化。虽然该方法通过间接干燥与直接干燥方式相串联来实现能源梯级利用，但是由于烟气体积较大，停留时间短，污泥导热效果差，因此能源效率提升有限且仍然无法避免采用直接干燥所带来的环境问题。另外，有部分技术公开了通过增加扰动装置或以成型造粒等方式来提高污泥干燥脱水效率。如CN201811295909.9公开了一种污泥干化机，包括一级、二级污泥干化装置，其中二级污泥干化装置包括外筒体和内筒体，内筒体内安装有转轴，转轴一端连通有电机且转轴上沿长度方向安装有搅拌推送件，搅拌推送件包括多个沿转轴外表面均匀分布的搅拌棍。CN201711196183.9公开了一种污泥干化处理方法及装置，通过上料机将经过简单风干和沉淀处理的污泥运输至辊压机轧制成薄泥饼，利用齿刀成型机将薄泥饼切成条，然后送入搅拌式干燥机经过多次加热和翻动，实现污泥干化处理。然而，以上装置结构相对复杂，对能源利用效率提升有限，大量加热介质的余热随着尾气排放，部分环节依然存在二次污染问题。