專利名稱：過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置及干燥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥干燥裝置及干燥方法，尤其涉及一種以過熱蒸汽為干燥介 質(zhì)，且過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置及干燥方法。
背景技術(shù)：
污泥是污水處理后的產(chǎn)物，由于其含水量高，成分復(fù)雜，且含有較多的有機(jī)質(zhì)，在 干燥過程中有燃燒和爆炸的可能。目前，污泥的處置方法主要是填埋、堆肥、干燥和焚燒，這些方法有著各自的特點(diǎn)， 如填埋處置方式會(huì)占用大量的土地資源，容易造成二次污染；如堆肥對(duì)于含有重金屬等有 害成分的污泥，不宜采用這種方式處置；焚燒雖然能最大限度的減量化，但由于污泥含水率 大，直接焚燒經(jīng)濟(jì)性不如將污泥先干燥后焚燒的工藝，為此研制合適的污泥干燥方法和裝 置，會(huì)有效降低污泥的處置成本。干燥裝置按熱介質(zhì)是否與被干燥對(duì)象直接接觸，分為傳導(dǎo)式干燥裝置和對(duì)流式干 燥裝置，傳導(dǎo)式干燥裝置的熱介質(zhì)一般用蒸汽或?qū)嵊?，?duì)流式干燥裝置的熱介質(zhì)一般用 煙氣，這兩種型式的干燥裝置有著各自的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)流式干燥方法，單臺(tái)設(shè)備處理量大，但煙 氣量大，且為不凝性氣體，含在煙氣中的臭氣處置較為困難，傳導(dǎo)式干燥方法，尾氣為水蒸 氣，含在尾氣中的臭氣通過冷凝的方法，容易收集起來做進(jìn)一步處理，但其單臺(tái)設(shè)備處理量 小。為此本發(fā)明提出了一種新的污泥干燥裝置及方法，兼容了傳導(dǎo)式干燥和對(duì)流式干燥的 長(zhǎng)處。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能耗低，安全可靠，單臺(tái)設(shè)備處理 量大的過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置及干燥方法。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為—種過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置，該干燥裝置包括空心螺旋污泥加料機(jī)、 與該空心螺旋污泥加料機(jī)相連的對(duì)流式污泥干燥機(jī)、過熱蒸汽加熱器和風(fēng)機(jī)；對(duì)流式污泥 干燥機(jī)、汽固分離裝置、風(fēng)機(jī)和過熱蒸汽加熱器構(gòu)成閉路循環(huán)系統(tǒng)；其中，過熱蒸汽加熱器的出口與對(duì)流式污泥干燥機(jī)進(jìn)口相連，對(duì)流式污泥干燥機(jī)出口與 汽固分離裝置進(jìn)口連接，汽固分離裝置上方的蒸汽出口分別與空心螺旋污泥加料機(jī)的進(jìn)口 和風(fēng)機(jī)的進(jìn)口連接，并通過風(fēng)機(jī)與過熱加熱器的進(jìn)口相連。一種過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置的過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥方法，該 方法包括如下步驟由閉路循環(huán)系統(tǒng)外入口送入飽和蒸汽，該飽和蒸汽通過過熱蒸汽加熱器加熱，變 成高溫過熱蒸汽，并將該高溫過熱蒸汽送入對(duì)流式污泥干燥機(jī)，濕污泥與過熱蒸汽在干燥 機(jī)內(nèi)直接進(jìn)行熱質(zhì)交換而得到干燥，變成干污泥并在汽固分離裝置中分離出來，干燥的污 泥由汽固分離裝置下部的污泥出口排出，降溫后的高溫過熱蒸汽，由于污泥中的水分蒸發(fā)，其流量大于啟動(dòng)時(shí)閉路循環(huán)系統(tǒng)外送入的飽和蒸汽流量，于是將其分成兩部分從汽固分離裝置上方分兩路排出，一路由風(fēng)機(jī)送入過熱加熱器加熱，進(jìn)行閉路循環(huán)，另一路送入空心螺 旋污泥加料機(jī)，通過空心螺旋污泥加料機(jī)對(duì)濕污泥預(yù)干燥，經(jīng)預(yù)干燥處理后的污泥進(jìn)入對(duì) 流式污泥干燥機(jī)，冷凝水由冷凝水出口排出，不凝性氣體由抽氣出口收集后進(jìn)一步處理。有益效果1、污泥干燥是在極低含氧條件下進(jìn)行的，不會(huì)產(chǎn)生氧化、分解、燃燒和爆炸的危險(xiǎn)。2、由于采用過熱蒸汽作為干燥介質(zhì)，污泥中的水分蒸發(fā)后也成為過熱蒸汽，使高 溫過熱蒸汽變?yōu)榈蜏剡^熱蒸汽。這一部分水汽含有大量的潛熱，送到空心螺旋污泥加料機(jī)， 對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)干燥，充分利用了這部分熱量，大大降低了污泥干燥過程的能耗。3、過熱蒸汽作為干燥介質(zhì)，由于其密度大，使得在處理同樣多的濕污泥時(shí)需要的 介質(zhì)流量就小，風(fēng)機(jī)的動(dòng)力消耗相應(yīng)降低，且減小了污泥對(duì)流式干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸，降低了 投資成本。4、與采用其它介質(zhì)的對(duì)流式污泥干燥機(jī)相比，干燥后尾氣比較容易進(jìn)一步處理。 因?yàn)?，在污泥干燥過程中，一些帶有異味的不凝性氣體從污泥顆粒中解析出來，混合在低溫 過熱蒸汽中，在空心螺旋污泥加料機(jī)對(duì)污泥預(yù)干燥的同時(shí)，過熱蒸汽凝結(jié)成水，不凝性氣體 即被分離出來以便做進(jìn)一步處理。


圖1本發(fā)明提供的干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1空心螺旋污泥加料機(jī)；2對(duì)流式污泥干燥機(jī)；3汽固分離裝置；4過熱蒸汽 加熱器；5風(fēng)機(jī)；不凝性氣體抽氣出口 6 ；冷凝水出口 7 ；閉路循環(huán)系統(tǒng)外入口 8 ；污泥出口 9 ；圖2本發(fā)明提供的干燥裝置中空心螺旋污泥加料機(jī)軸結(jié)構(gòu)示意圖；其中，11空心軸頭、12空心葉片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。參見圖1和圖2，本發(fā)明提供的過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置包括空心螺旋 污泥加料機(jī)1、與該空心螺旋污泥加料機(jī)1相連的對(duì)流式污泥干燥機(jī)2、過熱蒸汽加熱器4 和風(fēng)機(jī)5 ；對(duì)流式污泥干燥機(jī)2、汽固分離裝置3、風(fēng)機(jī)5和過熱蒸汽加熱器4構(gòu)成閉路循環(huán) 系統(tǒng)；其中，過熱蒸汽加熱器4的出口與對(duì)流式污泥干燥機(jī)2進(jìn)口相連，對(duì)流式污泥干燥機(jī)2 出口與汽固分離裝置3進(jìn)口連接，汽固分離裝置3上方的蒸汽出口分別與空心螺旋污泥加 料機(jī)1的進(jìn)口和風(fēng)機(jī)5的進(jìn)口連接，并通過風(fēng)機(jī)5與過熱加熱器4的進(jìn)口相連。啟動(dòng)時(shí)由閉路循環(huán)系統(tǒng)外送入飽和蒸汽，通過過熱加熱器，變成高溫過熱蒸汽，送 入對(duì)流干燥機(jī)，污泥與過熱蒸汽直接進(jìn)行熱質(zhì)交換而得到干燥，變成干污泥后在汽固分離 裝置中分離出來，降溫后的低溫過熱蒸汽，由于污泥中的水分蒸發(fā)，其質(zhì)量流量大于啟動(dòng)時(shí) 由閉路循環(huán)系統(tǒng)外送入的飽和蒸汽流量，于是將其分成兩部分，一部分進(jìn)行閉路循環(huán)，以滿足對(duì)流式污泥干燥系統(tǒng)需要，另一部分送入空心螺旋污泥加料機(jī)對(duì)污泥預(yù)干燥，實(shí)現(xiàn)能源 的綜合利用。 具體的說就是啟動(dòng)時(shí)由由閉路循環(huán)系統(tǒng)外入口 8送入飽和蒸汽，該飽和蒸汽通過過熱蒸汽加熱器4加熱，變成高溫過熱蒸汽，并將該高溫過熱蒸汽送入對(duì)流式污泥干燥機(jī) 2，濕污泥與過熱蒸汽在干燥機(jī)2內(nèi)直接進(jìn)行熱質(zhì)交換而得到干燥，變成干污泥并在汽固分 離裝置3中分離出來，干燥的污泥由汽固分離裝置3下部的污泥出口 9排出，降溫后的高溫 過熱蒸汽，由于污泥中的水分蒸發(fā)，其流量大于啟動(dòng)時(shí)閉路循環(huán)系統(tǒng)外送入的飽和蒸汽流 量，于是將其分成兩部分從汽固分離裝置3上方分兩路排出，一路由風(fēng)機(jī)5送入過熱加熱器 4加熱，進(jìn)行閉路循環(huán)，另一路送入空心螺旋污泥加料機(jī)1，通過空心螺旋污泥加料機(jī)1對(duì) 濕污泥預(yù)干燥，經(jīng)預(yù)干燥處理后的污泥進(jìn)入對(duì)流式污泥干燥機(jī)2，冷凝水由冷凝水出口 7排 出，不凝性氣體由抽氣出口 6收集后進(jìn)一步處理。
權(quán)利要求
一種過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置，其特征在于，該干燥裝置包括空心螺旋污泥加料機(jī)(1)、與該空心螺旋污泥加料機(jī)(1)相連的對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)、以及過熱蒸汽加熱器(4)和風(fēng)機(jī)(5)；對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)、汽固分離裝置(3)、風(fēng)機(jī)(5)和過熱蒸汽加熱器(4)構(gòu)成閉路循環(huán)系統(tǒng)；其中，過熱蒸汽加熱器(4)的出口與對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)進(jìn)口相連，對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)出口與汽固分離裝置(3)進(jìn)口連接，汽固分離裝置(3)上方的蒸汽出口分別與空心螺旋污泥加料機(jī)(1)的進(jìn)口和風(fēng)機(jī)(5)的進(jìn)口連接，并通過風(fēng)機(jī)(5)與過熱加熱器(4)的進(jìn)口相連。
2.一種用于權(quán)利要求1的過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置的過熱蒸汽閉路循環(huán)的 污泥干燥方法，其特征在于該方法包括如下步驟由閉路循環(huán)系統(tǒng)外入口(8)送入飽和蒸汽，該飽和蒸汽通過過熱蒸汽加熱器(4)加熱， 變成高溫過熱蒸汽，并將該高溫過熱蒸汽送入對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)，濕污泥與過熱蒸汽在 干燥機(jī)(2)內(nèi)直接進(jìn)行熱質(zhì)交換而得到干燥，變成干污泥并在汽固分離裝置(3)中分離出 來，干燥的污泥由汽固分離裝置(3)下部的污泥出口(9)排出，降溫后的高溫過熱蒸汽，由 于污泥中的水分蒸發(fā)，其流量大于啟動(dòng)時(shí)閉路循環(huán)系統(tǒng)外送入的飽和蒸汽流量，于是將其 分成兩部分從汽固分離裝置(3)上方分兩路排出，一路由風(fēng)機(jī)(5)送入過熱加熱器(4)加 熱，進(jìn)行閉路循環(huán)，另一路送入空心螺旋污泥加料機(jī)(1)，通過空心螺旋污泥加料機(jī)(1)對(duì) 濕污泥預(yù)干燥，經(jīng)預(yù)干燥處理后的污泥進(jìn)入對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)，冷凝水由冷凝水出口 (7)排出，不凝性氣體由抽氣出口(6)收集后進(jìn)一步處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥方法及干燥裝置。本發(fā)明提供的過熱蒸汽閉路循環(huán)的污泥干燥裝置包括空心螺旋污泥加料機(jī)(1)、與該空心螺旋污泥加料機(jī)(1)相連的對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)、過熱蒸汽加熱器(4)和風(fēng)機(jī)(5)；對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)、汽固分離裝置(3)、風(fēng)機(jī)(5)和過熱蒸汽加熱器(4)構(gòu)成閉路循環(huán)系統(tǒng)；其中，過熱蒸汽加熱器(4)的出口與對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)進(jìn)口相連，對(duì)流式污泥干燥機(jī)(2)出口與汽固分離裝置(3)進(jìn)口連接，汽固分離裝置(3)上方的蒸汽出口分別與空心螺旋污泥加料機(jī)(1)的進(jìn)口和風(fēng)機(jī)(5)的進(jìn)口連接，并通過風(fēng)機(jī)(5)與過熱加熱器(4)的進(jìn)口相連。該裝置能耗低，安全可靠，單臺(tái)設(shè)備處理量大。
文檔編號(hào)C02F11/16GK101823830SQ20101014061
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者郭宏偉, 魯維加 申請(qǐng)人:東南大學(xué)