專利名稱：污泥干燥碳化處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝置污泥處理裝置，尤其是污泥干燥碳化處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著城市人口的不斷增長，污泥產(chǎn)生量也在不斷增長。污泥是由 污水處理過程中殘留的沉淀物組成的，具有較高的水分與有機(jī)物成 分，所以處理起來非常棘手。處理這種活性污泥，首先需要經(jīng)過穩(wěn)定 化處理，然后進(jìn)行脫水處理，最后按下面所列的幾種方式處置。污 泥處置技術(shù)種類繁多，但一直以來都是以填埋與焚燒為主。雖然填埋 的處理費(fèi)用不高，但填埋所產(chǎn)生的甲烷(溫室效應(yīng))與浸出水(惡臭) 會造成環(huán)境污染，填埋場的擴(kuò)建也受到很多因素的制約，并且會使土 地的利用效率下降。另一個(gè)普遍應(yīng)用的技術(shù)就是焚燒，但因污泥的含 水率較高，焚燒處理需要大量的輔助燃料，這顯然無法實(shí)現(xiàn)高效率地 利用能源。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有污泥處理裝置處理費(fèi)用高、需要大量的輔助燃料及 處理效果差的問題，本發(fā)明提供一種污泥干燥碳化處理裝置，該污泥 干燥碳化處理裝置具有處理費(fèi)用低、輔助燃料少及處理效果好的特 點(diǎn)，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該污泥干燥碳化處理裝置包括由干燥處理 裝置及碳化處理裝置組成，其特征在于所述的干燥處理由投料斗、 螺桿傳送機(jī)、首級干燥機(jī)、風(fēng)扇、泵、燃燒爐，燃料罐、冷卻塔，回 轉(zhuǎn)爐、次級干燥機(jī)及干燥物儲罐組成，投料斗出口與首級干燥機(jī)進(jìn)口 之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)，干燥機(jī)出口與回轉(zhuǎn)爐進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳 送機(jī)，回轉(zhuǎn)爐出口與次級干燥機(jī)進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)，次級干 燥機(jī)出口與干燥物儲罐進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)，干燥物儲罐出口 與碳化處理裝置進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)，首級干燥機(jī)通過管道及 風(fēng)扇與燃燒爐相連通，燃料罐通過管道及泵與燃燒爐相連通，回轉(zhuǎn)爐及次級干燥機(jī)通過管道分別與首級干燥機(jī)相連通，次級干燥機(jī)通過管
道及風(fēng)扇與冷卻塔相連通；所述的碳化處理裝置由噴火式碳化機(jī)燃燒 爐、碳化機(jī)、碳化物儲罐及冷凝器組成，噴火式碳化機(jī)燃燒爐進(jìn)口通 過螺桿傳送機(jī)與干燥物儲罐出口相連通，噴火式碳化機(jī)燃燒爐通過管 道與碳化機(jī)相連通，碳化機(jī)通過管道與碳化物儲罐相連通，碳化機(jī)通 過管道路連接有冷凝器。
本發(fā)明具有如下有益效果該污泥干燥碳化處理裝置由于采用首 級干燥機(jī)一次干燥、回轉(zhuǎn)爐干燥、次級干燥機(jī)二次干燥。充分考慮到 污泥在不同含水率時(shí)的物理性質(zhì)，為使其高效干燥而配置了不同的干 燥機(jī)。干燥裝置總體上由首級干燥機(jī)、次級干燥機(jī)和一個(gè)回轉(zhuǎn)爐組成。 由首級干燥機(jī)進(jìn)行一次干燥時(shí)，污泥的水分含量最高，從回轉(zhuǎn)爐中排 出的高熱氣體經(jīng)過首級干燥機(jī)的中心部位進(jìn)行直接加熱。之后，再次 在燃燒爐中被重新加熱，再回送到第一次首級干燥機(jī)的外部，進(jìn)行間 接加熱，以達(dá)到充分利用余熱資源的目的。經(jīng)過第一次干燥的污泥， 進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。通過螺桿傳送機(jī)送入到回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，回轉(zhuǎn)爐可以直接從 燃燒爐中獲取熱量。經(jīng)過回轉(zhuǎn)爐后進(jìn)行第二次次級干燥機(jī)干燥時(shí)，會 將污泥中剩余的水分利用熱輻射進(jìn)行干燥。干燥后的污泥，含水率約 在20%左右，為了進(jìn)一步壓縮水分含量需要進(jìn)行碳化工序。所以說該 污泥干燥碳化處理裝置具有處理費(fèi)用低、輔助燃料少及處理效果好的 特點(diǎn)，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。


附圖l是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-投料斗，2-螺桿傳送機(jī)，3-首級干燥機(jī)，4-風(fēng)扇，5-泵， 6-燃燒爐，7-燃料罐，8-冷卻塔，9-回轉(zhuǎn)爐，10-次級干燥機(jī)，ll-干燥物儲罐，12-噴火式碳化機(jī)燃燒爐，13-碳化機(jī)，14-碳化物儲罐， 15-冷凝器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
由附圖所示，該污泥干燥碳化處理裝置包括由干燥處理裝置及碳 化處理裝置組成，其特征在于所述的干燥處理由投料斗l、螺桿傳 送機(jī)2、首級干燥機(jī)3、風(fēng)扇4、泵5、燃燒爐6，燃料罐7、冷卻塔8，回轉(zhuǎn)爐9、次級干燥機(jī)IO及干燥物儲罐11組成，投料斗1內(nèi)儲存的污泥由出口通過螺桿傳送機(jī)2進(jìn)首級干燥機(jī)3內(nèi)進(jìn)行第一次干燥，經(jīng)過第一次干燥后的污泥通過螺桿傳送機(jī)2進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐9內(nèi)，污泥再次在燃燒爐中被重新加熱，再回送到首級干燥機(jī)3的外部，進(jìn)行間接加熱，以達(dá)到充分利用余熱資源的目的。經(jīng)過回轉(zhuǎn)爐9加熱后的污泥通過螺桿傳送機(jī)2輸入到次級干燥機(jī)10內(nèi)進(jìn)行二次干燥，將污泥中剩余的水分利用熱輻射迸行干燥。干燥后的污泥，含水率約在20%左右，為了進(jìn)一步壓縮水分含量需要進(jìn)行碳化工序。次級干燥機(jī)10出來的污泥通過螺桿傳送機(jī)2進(jìn)入干燥物儲罐11內(nèi)等待碳化處理。干燥物儲罐ll出口與碳化處理裝置進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)2，首級干燥機(jī)3通過管道及風(fēng)扇4與燃燒爐6相連通，燃料罐7通過管道及泵5與燃燒爐6相連通，通過風(fēng)扇4和燃料罐7為回轉(zhuǎn)爐9提供燃料和氧氣?；剞D(zhuǎn)爐9及次級干燥機(jī)10通過管道分別與首級干燥機(jī)3相連通，通過管道將回轉(zhuǎn)爐9的熱量輸送給首級干燥機(jī)3，以達(dá)到充分利用余熱資源的目的。次級干燥機(jī)10通過管道及風(fēng)扇4與冷卻塔8相連通；所述的碳化處理裝置由噴火式碳化機(jī)燃燒爐12、碳化機(jī)13、碳化物儲罐14及冷凝器15組成，干燥物儲罐11內(nèi)經(jīng)過干燥處理的污泥經(jīng)過螺桿傳送機(jī)2送入噴火式碳化機(jī)燃燒爐12內(nèi)加熱，噴火式碳化機(jī)燃燒爐12加熱后的污泥通過管道送入碳化機(jī)13進(jìn)行碳化處理，經(jīng)過碳化機(jī)13碳化處理后的污泥送入碳化物儲罐14內(nèi)，碳化機(jī)13通過管道路連接有冷凝器15。
實(shí)際使用時(shí)，將該污泥千燥碳化處理裝置千燥工序分為首級千燥機(jī)3—次干燥、回轉(zhuǎn)爐9干燥、次級干燥機(jī)10二次干燥。充分考慮到污泥在不同含水率時(shí)的物理性質(zhì)，為使其高效干燥而配置了不同的千燥機(jī)。干燥裝置總體上由首級千燥機(jī)3、次級干燥機(jī)10和一個(gè)回轉(zhuǎn)爐9組成。由首級干燥機(jī)3進(jìn)行一次干燥時(shí)，污泥的水分含量最高，從回轉(zhuǎn)爐9中排出的高熱氣體經(jīng)過首級干燥機(jī)3的中心部位進(jìn)行直接加熱。之后，再次在燃燒爐中被重新加熱，再回送到第一次首級干燥機(jī)3的外部，進(jìn)行間接加熱，以達(dá)到充分利用余熱資源的目的。經(jīng)過第一次干燥的污泥，進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。通過螺桿傳送機(jī)2送入到回轉(zhuǎn)爐9內(nèi)，回轉(zhuǎn)爐9可以直接從燃燒爐中獲取熱量。經(jīng)過回轉(zhuǎn)爐9后進(jìn)行第二次次級干燥機(jī)10干燥時(shí)，會將污泥中剩余的水分利用熱輻射進(jìn)行干燥。干燥 后的污泥，含水率約在20%左右，為了進(jìn)一步壓縮水分含量需要進(jìn)行 碳化工序。干燥物在密閉的碳化機(jī)13中加熱到65(TC左右，揮發(fā)組分 會在碳化過程中被熱分解。殘留的揮發(fā)組分會循環(huán)回燃燒爐中，從新 轉(zhuǎn)化為干燥和碳化系統(tǒng)所需的輔助熱源。為了有效捕捉干燥過程中產(chǎn) 生的自由水分(空隙中的水)及固有水分(與有機(jī)物相連的水分)而 配備了防臭瓣(搜集水分的裝置)，并且同時(shí)設(shè)置了燃燒爐保護(hù)裝置 與軸保護(hù)裝置。因?yàn)樵谌紵隣t中采用直接噴火方式加熱，所以碳化物 有被點(diǎn)燃的危險(xiǎn)，為了避免碳化物被點(diǎn)燃，同時(shí)提高碳化物活性化程 度(多孔化)，因而利用水蒸氣進(jìn)行碳化。干燥物可在20分鐘之內(nèi)在 碳化機(jī)中完成碳化。污泥千燥后，如果需要進(jìn)一步減少其水分含量， 需要在密閉的空間中以50(TC以上的溫度加熱，從而引起如下反應(yīng)。
CnHn (有機(jī)物)xCH4 + yH2 + C (碳).............(1)
CH4 + H20 CO + 3H2....................(2)
反應(yīng)(1)是有機(jī)性廢棄物在加熱時(shí)會產(chǎn)生固體(碳)與H2， CO, C02， CH4等具有揮發(fā)性質(zhì)的氣體的反應(yīng)，反應(yīng)(2)是產(chǎn)生C0與H2的 可燃?xì)怏w的反應(yīng)。將污泥進(jìn)行干燥碳化后，所生成的副產(chǎn)物碳化物 (碳)是50(TC以上的高溫下產(chǎn)生的碳素顆粒，無味，空氣凈化性與 吸附性強(qiáng)，其熱值大約在1500 2500kcal/kg，具有強(qiáng)堿性。因其比表 面積較大，所以使用范圍很廣泛。利用碳化物空氣凈化性與吸附性強(qiáng) 的特點(diǎn)，可以在污水處理廠用作高效處理劑，也可作為被污染河水的 凈化劑與吸附劑的活性炭來使用。利用它的發(fā)熱值，將其與焦炭混合 可用作煉鋼用加碳劑；與煤炭等混合成型后，可以用作塑料棚內(nèi)的輔 助燃料；因其形狀一致，便于包裝運(yùn)輸；因其具有堿性，重金屬含量 較低的碳化物，可用作酸性土壤的改良劑，填埋場的覆土層，高爾夫 球場或運(yùn)動(dòng)場的微生物吸附層等等。污泥干燥與碳化最大的難點(diǎn)， 即能否有效降低70 80%的高含水率是實(shí)現(xiàn)污泥干燥與碳化的關(guān)鍵。在 韓國己經(jīng)有了高效的干燥系統(tǒng)，有效除去水分，并且有實(shí)體工程可供 考察。
該污泥干燥碳化處理裝置具有無需其他燃燒處理過程或RTO (熱 氧化)設(shè)備，既可去除惡臭及白煙。干燥時(shí)產(chǎn)生的大部分粉塵會吸附在干燥物上，因此集塵設(shè)施的負(fù)荷較小。微小粉塵，voc等都在輻射熱
區(qū)間(900。C)內(nèi)燃燒掉。首級干燥機(jī)3—次，回轉(zhuǎn)爐9，次級干燥機(jī)IO 二次的效率化排列構(gòu)造，以解決隨水分含量區(qū)間不同而變化的粘度問 題，及表面積關(guān)系，防火等構(gòu)造性問題。首級干燥機(jī)3—次干燥的熱 源由回收再利用的直接熱與間接熱組成?；剞D(zhuǎn)爐9干燥采用直接噴燒 加熱及入口噴射方式，回轉(zhuǎn)爐9采用改良寬幅型及水平型(Carrying Flight的方式)構(gòu)造增加被干燥物的表面積和空中滯留體積。次級干 燥機(jī)10二次干燥的熱源為利用余熱的間接熱源，從而使干燥物穩(wěn)定化 (均勻混合干燥)。在碳化工序中有機(jī)物自身產(chǎn)生干餾氣體，可在干 燥碳化過程中作為能源使用，最終產(chǎn)物是碳化物。由于有機(jī)物有一部 分轉(zhuǎn)化成干餾氣體，最終產(chǎn)物的干燥比為1/3.碳化是在高溫條件下進(jìn) 行，考慮物料的熱變化特性與機(jī)械設(shè)備的耐久性，設(shè)置了以上裝置， 以將效率極大化。 一原料水分的干燥效果極大化-設(shè)置冷凝器，二為 了保護(hù)機(jī)殼將熱傳送通道特定化，三防止碳化爐內(nèi)軸的變形而設(shè)置 了防空氣注入裝置，四干餾氣體燃燒及燃燒爐保護(hù)裝置，五防止排 出碳化物被點(diǎn)燃的裝置，六干餾氣體集塵裝置特點(diǎn)。具有推廣應(yīng)用 的價(jià)值。
權(quán)利要求
1、一種污泥干燥碳化處理裝置，包括由干燥處理裝置及碳化處理裝置組成，其特征在于所述的干燥處理由投料斗(1)、螺桿傳送機(jī)(2)、首級干燥機(jī)(3)、風(fēng)扇(4)、泵(5)、燃燒爐(6)，燃料罐(7)、冷卻塔(8)，回轉(zhuǎn)爐(9)、次級干燥機(jī)(10)及干燥物儲罐(11)組成，投料斗(1)出口與首級干燥機(jī)(3)進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)(2)，干燥機(jī)(3)出口與回轉(zhuǎn)爐(9)進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)(2)，回轉(zhuǎn)爐(9)出口與次級干燥機(jī)(10)進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)(2)，次級干燥機(jī)(10)出口與干燥物儲罐(11)進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)(2)，干燥物儲罐(11)出口與碳化處理裝置進(jìn)口之間設(shè)置有螺桿傳送機(jī)(2)，首級干燥機(jī)(3)通過管道及風(fēng)扇(4)與燃燒爐(6)相連通，燃料罐(7)通過管道及泵(5)與燃燒爐(6)相連通，回轉(zhuǎn)爐(9)及次級干燥機(jī)(10)通過管道分別與首級干燥機(jī)(3)相連通，次級干燥機(jī)(10)通過管道及風(fēng)扇(4)與冷卻塔(8)相連通；所述的碳化處理裝置由噴火式碳化機(jī)燃燒爐(12)、碳化機(jī)(13)、碳化物儲罐(14)及冷凝器(15)組成，噴火式碳化機(jī)燃燒爐(12)進(jìn)口通過螺桿傳送機(jī)(2)與干燥物儲罐(12)出口相連通，噴火式碳化機(jī)燃燒爐(12)通過管道與碳化機(jī)(13)相連通，碳化機(jī)(13)通過管道與碳化物儲罐(14)相連通，碳化機(jī)(13)通過管道路連接有冷凝器(15)。
全文摘要
一種污泥干燥碳化處理裝置。主要解決現(xiàn)有污泥處理裝置處理費(fèi)用高、需要大量的輔助燃料及處理效果差的問題。其特征在于由干燥處理裝置及碳化處理裝置組成，所述的干燥處理由投料斗(1)、螺桿傳送機(jī)(2)、首級干燥機(jī)(3)、風(fēng)扇(4)、泵(5)、燃燒爐(6)，燃料罐(7)、冷卻塔(8)，回轉(zhuǎn)爐(9)、次級干燥機(jī)(10)及干燥物儲罐(11)組成；所述的碳化處理裝置由噴火式碳化機(jī)燃燒爐(11)、碳化機(jī)(12)、碳化物儲罐(13)及冷凝器(14)組成。該污泥干燥碳化處理裝置具有處理費(fèi)用低、輔助燃料少及處理效果好的特點(diǎn)，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。
文檔編號C02F11/12GK101648771SQ200910072750
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者王鳳桐, 阮安徽 申請人:摩恩達(dá)集團(tuán)有限公司