本發(fā)明涉及城鎮(zhèn)和工廠企業(yè)的污泥處理技術領域，尤其涉及連續(xù)式污泥熱水解管式反應器及污泥處理方法。

背景技術：

我國隨著城鎮(zhèn)化和工礦企業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城鎮(zhèn)和企業(yè)每天產(chǎn)生大量的污水，隨之產(chǎn)生大量的污泥，污泥給城鎮(zhèn)的環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展造成非常大的壓力，實現(xiàn)污泥的減量化、無害化、穩(wěn)定化、資源化必須改變傳統(tǒng)落后的處理方法，象污泥填埋和污泥堆肥，傳統(tǒng)的處理辦法處理不徹底，會形成新的二次污染，污泥處理領域需要采用新工藝和新技術來解決這一迫切的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種連續(xù)式污泥熱水解管式反應器，包括管式反應器、加熱夾套、加熱管、蒸汽噴管，所述管式反應器設有污泥進口法蘭、熱解泥漿出口，所述加熱夾套包裹于所述管式反應器外表面，所述加熱管位于所述管式反應器內(nèi)，所述蒸汽噴管伸入所述管式反應器內(nèi)部。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述加熱管為翅式加熱管。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述加熱夾套設有加熱夾套熱介質(zhì)入口和加熱夾套熱介質(zhì)出口。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述翅式加熱管設有翅式加熱管熱介質(zhì)入口和翅式加熱管熱介質(zhì)出口，所述翅式加熱管熱介質(zhì)入口和所述翅式加熱管熱介質(zhì)出口從所述管式反應器中伸出。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述管式反應器長徑比為1：6或1：10。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述蒸汽噴管一端位于所述管式反應器內(nèi)部，所述蒸汽噴管另一端位于所述管式反應器外部，所述蒸汽噴管一端設有蒸汽變徑噴嘴。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述蒸汽噴管數(shù)量為多條，所述蒸汽變徑噴嘴逆流設置。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述翅式加熱管數(shù)量為多條，所述翅式加熱管上的翅片為縱向結構。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述管式反應器設有管式反應器封板、入口熱電偶、出口熱電偶、壓力變送器和安全閥。

本發(fā)明還提供了一種使用所述連續(xù)式污泥熱水解管式反應器進行的污泥處理方法，包括如下步驟：

第一步：污泥從進泥口進入管式反應器內(nèi)，受到加熱夾套和翅式加熱管間接加熱，同時受到從蒸汽噴管中注入的蒸汽噴射加熱，在管式反應器內(nèi)，污泥在蒸汽沖擊下翻騰，和蒸汽不斷的完成傳熱傳質(zhì)，污泥發(fā)生熱解，污泥中的有機物大分子水解成小分子；

第二步：污泥熱解后，污泥變成了泥漿，從熱解泥漿口排出，熱解泥漿中的熱量由污泥熱水解管式熱交換器進行換熱，熱解泥漿余熱被冷污泥得到充分的回收利用。

本發(fā)明的有益效果是：和傳統(tǒng)污泥熱水解比較，本發(fā)明從污泥處理投資、運行成本下降和處理效率上有大幅度提升，本發(fā)明值得推廣應用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的連續(xù)式污泥熱水解管式反應器結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的污泥熱水解管式熱交換器結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種連續(xù)式污泥熱水解管式反應器，包括管式反應器2、加熱夾套3、加熱管、蒸汽噴管5，所述管式反應器2設有污泥進口法蘭1、熱解泥漿出口6，所述加熱夾套3包裹于所述管式反應器2外表面，所述加熱管位于所述管式反應器2內(nèi)，所述蒸汽噴管5伸入所述管式反應器2內(nèi)部。

所述加熱管為翅式加熱管4，所述加熱夾套3設有加熱夾套熱介質(zhì)入口31和加熱夾套熱介質(zhì)出口32。

所述翅式加熱管4設有翅式加熱管熱介質(zhì)入口41和翅式加熱管熱介質(zhì)出口42，所述翅式加熱管熱介質(zhì)入口41和所述翅式加熱管熱介質(zhì)出口42從所述管式反應器2中伸出。

所述管式反應器2長徑比為1：6或1：10，污泥停留時間5分鐘至8分鐘。

所述蒸汽噴管5一端位于所述管式反應器2內(nèi)部，所述蒸汽噴管5另一端位于所述管式反應器2外部，所述蒸汽噴管5一端設有蒸汽變徑噴嘴51。

所述蒸汽噴管5數(shù)量為多條，所述蒸汽變徑噴嘴51逆流設置。

所述翅式加熱管4數(shù)量為多條，所述翅式加熱管4上的翅片為縱向結構。

所述管式反應器2設有管式反應器封板7、入口熱電偶8、出口熱電偶9、壓力變送器10和安全閥11。

入口熱電偶8、出口熱電偶9和壓力變送器10顯示的溫度和壓力作為管式反應器2控制參數(shù)。

根據(jù)污泥熱水解熱解烈度，連續(xù)式污泥熱水解管式反應器可以是單套或者是多套串聯(lián)，多套串聯(lián)通過連接法蘭實現(xiàn)。

污泥輸送用污泥螺桿泵或者是污泥柱塞泵。

管式反應器封板7可以是橢圓型封頭。

本發(fā)明還公開了一種使用所述連續(xù)式污泥熱水解管式反應器進行的污泥處理方法，包括如下步驟：

第一步：污泥從進泥口進入管式反應器2內(nèi)，受到加熱夾套3和翅式加熱管4間接加熱，同時受到從蒸汽噴管5中注入的蒸汽噴射加熱，在管式反應器2內(nèi)，污泥在蒸汽沖擊下翻騰，和蒸汽不斷的完成傳熱傳質(zhì)，污泥發(fā)生熱解，污泥中的有機物大分子水解成小分子；

第二步：污泥熱解后，污泥變成了泥漿，從熱解泥漿口6排出，熱解泥漿中的熱量由污泥熱水解管式熱交換器進行換熱，熱解泥漿余熱被冷污泥得到充分的回收利用。

處理污泥的含水率在70%-85%，每噸污泥蒸汽的耗量為190kg-230kg,蒸汽壓力1.2mpa-3.0mpa；優(yōu)選為處理污泥的含水率在80%，每噸污泥蒸汽的耗量為210kg,蒸汽壓力2.5mpa。污泥加熱到的最終溫度160℃-170℃，污泥停留時間為5分鐘-10分鐘。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1.實現(xiàn)了污泥輸送過程中同步完成污泥熱水解反應，加快了污泥熱水解進程，提高污泥處理的效率；

2.采用連續(xù)進泥出泥，解決了傳統(tǒng)熱水解間歇批次生產(chǎn)、工藝停頓不連續(xù)的難題；

3.由于省去了電機攪拌，與傳統(tǒng)熱水解電耗相比，電耗降低了80%；

4.熱解泥漿中的熱量利用污泥熱水解管式熱交換器進行換熱，熱解泥漿余熱被冷污泥得到充分的回收利用；

5.由于余熱得到了充分的利用，與傳統(tǒng)熱水解蒸汽消耗相比，汽耗降低了30%；

6.使得污泥熱水解設備造價大幅度下降，實現(xiàn)了污泥熱水解低投資。

和傳統(tǒng)污泥熱水解比較，本發(fā)明從污泥處理投資、運行成本下降和處理效率上有大幅度提升，本發(fā)明值得推廣應用。

如圖2所示，本發(fā)明還公開了一種污泥熱水解管式熱交換器，包括管式熱交換器102、加熱套103、加熱管體，所述管式熱交換器102設有污泥進口法蘭部件101和污泥出口法蘭107，所述加熱套103包裹于所述管式熱交換器102外表面，所述加熱管體位于所述管式熱交換器102內(nèi)。

所述加熱管體為翅式加熱管體104。

所述加熱套103設有加熱套熱介質(zhì)入口1031和加熱套熱介質(zhì)出口1032。

所述翅式加熱管體104設有翅式加熱管體熱介質(zhì)入口1041和翅式加熱管體熱介質(zhì)出口1042，所述翅式加熱管體熱介質(zhì)入口1041和所述翅式加熱管體熱介質(zhì)出口1042從所述管式熱交換器102中伸出。

所述管式熱交換器102長徑比為1：6或1：10。

所述翅式加熱管體104數(shù)量為多條，所述翅式加熱管體104上的翅片為縱向結構。

所述管式熱交換器102設有入口處熱電偶105和出口處熱電偶106。

入口處熱電偶105和出口處熱電偶106顯示的溫度作為污泥熱水管式熱交換器控制參數(shù)。

所述管式反應器2長徑比為1：6或1：10，污泥停留時間5分鐘至8分鐘。

根據(jù)污泥預熱的要求，污泥熱水解管式熱交換器可以是單套或者是多套串聯(lián)，多套串聯(lián)通過連接法蘭實現(xiàn)。

污泥輸送用污泥螺桿泵或者是污泥柱塞泵。

熱介質(zhì)為蒸汽和污泥熱水解高溫熱解泥漿。處理污泥的含水率在75%-85%。

在使用時，污泥從進泥口進入污泥熱水解管式熱交換器內(nèi)，污泥受到加熱套103和翅式加熱管體104間接加熱；污泥隨著溫度升高，污泥開始液化；整個過程中，污泥升溫和停留時間可以根據(jù)工藝需要而調(diào)整。

該污泥熱水解管式熱交換器具有如下有益效果：

1.實現(xiàn)了污泥輸送過程中同步完成對污泥加熱，加快了污泥熱水解進程，提高污泥處理的效率。

2.解決了污泥熱水解工藝熱解泥漿中的熱量回收，熱解泥漿余熱加熱冷污泥，使得余熱充分的回收利用。

3.由于余熱得到了充分的利用，與傳統(tǒng)熱水解蒸汽消耗相比，汽耗降低了20%。

以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。