[发明专利]物料干化系统及干化方法

说明书

本发明公开了一种物料干化系统及干化方法，所述物料干化系统包括低温干化装置、微波干化装置、物料储存装置、打包密封装置和振动装置，其特征在于，所述物料干化系统还包括尾气回收装置和含水率检测装置，所述低温干化装置与所述微波干化装置之间通过物料储存装置连接，所述的打包密封装置设置在所述微波干化装置的后端，所述微波干化装置和所述低温干化装置通过所述尾气回收装置连接，所述低温干化装置和所述微波干化装置上还设置有含水率检测装置，所述振动装置固定安装在所述低温干化装置内部。本发明回收利用了微波干化的尾气热量，降低了系统整体干化能耗，引入振动装置缩短了干化的时间，进一步降低物料含水率。

技术领域

本发明涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种物料干化系统及干化方法。

背景技术

现有污泥具有种类多、成分复杂等特点，针对不同污泥，其干化程度和要求也不同，对于化工类污泥，其成分内含有大量的原材料，回收利用价值高，作为原材料回收利用的污泥，干化要求更高，需要降低到2％以下甚至绝干的程度。

早期的污泥处理装置有板框压滤机、转鼓离心机和带式过滤压滤机，经过这些设备脱水后污泥含水率一般在75％-80％左右，这些污泥含水率依旧很高，对于运输以及成本消耗较大，并且无法在填埋场直接处理，这样放置时间一长，存活在污泥中的病菌就会超标，易腐烂产生恶臭造成环境污染。

污泥中含有4种形态水，即自由水、吸附水、毛细水和内部水。虽然吸附水、毛细水和内部水占比只是小部分，但是对污泥的高干脱水还是有很大的影响。单纯机械压滤方法去除的主要是自由水，而且机械脱水往往是污泥的压密方向与水的排出方向一致，机械作用使污泥絮体相互靠拢而压密，压力越大，越容易堵塞水分流动的通路，产生淤堵。通过微波调理后的污泥破坏了污泥胶体结构，释放出一些结合水变成易于通过机械方法脱除的自由水，进入机械脱水后，污泥变成含水率较低的泥饼，污泥的含水率一般还位于50％-60％之间。为了进一步降低污泥的含水率，只能通过热干化方法将其进行干化处理并使之成为可以利用的燃料。

带式干燥机是目前市场上应用非常广泛干燥设备，可适合食品、蔬菜等农产品、污泥、化工材料等多个行业。现有带式干燥机一般采用蒸汽、热风炉或电加热为热源，采用开放排湿方式，去湿同时带走大量的热量，能源利用率低，一般只有20-40％，运行费用高；且均在较高温度条件下进行脱湿，干燥成品质量不易控制，易受人为操作的影响；采用蒸汽锅炉或热风炉作为热源均有不安全隐患因素，对操作工要求高，日常维护工作高；且需建造独立的锅炉房，占地面积大；大部分带式干燥机热源锅炉均为燃煤方式，对环境污染大；设备运行时，噪音污染严重。

微波干燥不同于传统干燥方式，其热传导方向与水分扩散方向相同。与传统干燥方式相比，具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点，但是在干化过程中，整个干化装置内部的干化尾气经过处理后直接排放，造成热量和能量流失，不利于减排和热回收。

现有的除湿加热装置采用热泵系统进行加热及除湿，空气在风机作用下在干燥系统内循环流动进行加热及除湿，空气与污泥进行传热传质，进风温度一般位于70-80℃，排风温度位于50℃左右，由于空气的传热效率不高，使得出口空气湿度一般位于60％-80％，该湿度离饱和状态仍有较大的差距，导致较多的冷量做无用功，即只降温不析出冷凝水，尤其在热泵干化的后半段时间，压缩机的能量输入与冷凝水输出严重不成对比。

此外，在现有技术的干化系统工作中，无法实时检测一些重要检测指标(如污泥含水率)，整个系统只能按照初始设置的指标进行工作，难以自动调整和优化各工作区域的工作状态。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在干化效率低、脱水后含水率较高的技术问题，提出一种物料干化系统及其干化方法，实现微波干化能量回收利用和降低物料干化含水率。