一种生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，包括污泥传送装置、污泥改性装置、污泥机械脱水装置、污泥烘干装置和污泥资源化装置；污泥机械脱水装置为板框式压滤脱水机；污泥烘干装置为热泵；污泥资源化装置包括混合机和造粒机；污泥池和污泥改性罐通过第一单螺杆泵和第一管道连接；污泥改性罐与板框式压滤机通过第二单螺杆泵和第二管道连接；板框式压滤机与热泵通过第一传送带连接，热泵通过第二传送带与混合机连接，混合机通过第四传送带与造粒机连接。经本实用新型中的装置处理后污泥的含水率在20％以下、现有技术处理后的污泥含水率在80％左右，大大降低了污泥的体积，同时节省了污泥后续的运输、处置成本。
【专利说明】一种生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种污泥处理装置，特别是涉及一种生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，用于生活污泥的综合处理和利用。
【背景技术】
[0002]未来10年是我国污水处理市场的黄金时代，将建成上千座污水处理厂。每座污水处理厂每天要排放含水率约99.2%的剩余污泥数百乃至上万吨，这些数量巨大的污泥将成为未来急需处理的难题，国内现有的基本是污泥浓缩和脱水技术，污泥经浓缩和脱水后，一般含水率只能降低到80%左右。另一方面，目前污泥处置方式中，据统计，土地填埋占63.0 %、污泥好氧发酵+农用约占13.5 %、污泥自然干化综合利用占5.4 %、污泥焚烧占1.8%、污泥露天堆放和外运各占1.8%和14.4%。事实上，土地填埋、露天堆放和外运的污泥绝大部分属于随意处置，真正实现安全处置的比例不超过20%。现有技术尚未有生活污泥深度干化和资源化利用的一体式装置。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在提供一种使污泥变废为宝，处理成本低的生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置。
[0004]本实用新型采用药剂将污泥改性，并经机械脱水和热泵除湿干化，将污泥中的绝大部分水分脱掉，使含水率80%及以上的污泥深度干化到含水率低于20%，将干化后的污泥与木糠按一定比例混合并造粒制成生物质燃料，从而使污泥资源化。本实用新型目的通过如下技术方案实现:
[0005]一种生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，包括污泥传送装置、污泥改性装置、污泥机械脱水装置、污泥烘干装置和污泥资源化装置；
[0006]所述污泥改性装置包括污泥改性罐、搅拌器和药剂箱；污泥改性罐内设有搅拌器，药剂箱通过管道与污泥改性罐连通；药剂箱设有两个箱体，分别装有石灰和三氯化铁；
[0007]所述污泥机械脱水装置为板框式压滤脱水机；
[0008]所述污泥烘干装置为热泵，热泵包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；冷凝器和蒸发器的两端分别通过管道与压缩机和冷凝器连接；蒸发器通过管道与液态水源连接；
[0009]所述污泥资源化装置包括混合机和造粒机，第三传送带与混合机连接；
[0010]所述污泥传送装置包括第一螺杆泵、第二螺杆泵、第一管道、第二管道、第一传送带、第二传送带、第三传送带和第四传送带；
[0011]所述污泥池和污泥改性罐通过第一单螺杆泵和第一管道连接；污泥改性罐与板框式压滤机通过第二单螺杆泵和第二管道连接；板框式压滤机与热泵通过第一传送带连接，热泵通过第二传送带与混合机连接，混合机通过第四传送带与造粒机连接。
[0012]优选地，所述污泥传送装置还包括第五传送带，所述造粒机与第五传送带连接。所述第一螺杆泵和第二螺杆泵为单螺杆泵或者双螺杆泵。进一步优选，所述第一螺杆泵为单螺杆泵2BTE10-24。所述第二螺杆泵为单螺杆泵2BN70-6L。
[0013]所述造粒机优选为环模造粒机2568。所述板框式压滤机优选为XAZGFQD400/1500-U 型压滤机。
[0014]相对于现有技术，本实用新型具有以下特点:
[0015]①对于污泥的处理，根据其含水率不同，采用不同的阶段处理技术，一方面提高了处理效率，另一方面降低了能耗。
[0016]②采用药剂改性和机械脱水相结合的方式，将难以去除的结合水变为自由水，将污泥含水率降至60%以下。而一般的机械脱水只能达到80%左右。
[0017]③采用热泵除湿干化技术，将污泥干化过程中产生的水蒸气中的潜热回收利用，并使污泥中的水份以液态水的形式排出。对比常用的污泥加热烘干技术，该技术一方面降低能耗，节省干化成本；另一方面优化生产环境，使整个工作车间和外部环境不会发臭。
[0018]④本实用新型中污泥处理后的含水率在20%以下，对比一般厂家处理后的污泥含水率在60%左右，大大降低了污泥的体积，同时节省了污泥后续的运输、处置成本。
[0019]⑤本实用新型中对含水率在20%以下的污泥进行后续处置，使其资源化。添加木糠，混合压制成型后制成生物质燃料，成为一种锅炉燃料出售，使污泥变废为宝，从而进一步降低污泥处理处置成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型一种生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置的结构示意图。
[0021]图中示出:污泥池1、第一螺杆泵2、第一管道3、搅拌器4、药剂箱5、污泥改性罐6、第二螺杆泵7、第二管道8、板框式压滤机9、第一传送带10、热泵11、膨胀阀11-1、压缩机
11-2、冷凝器11-3、蒸发器11-4、第二传送带12、第三传送带13、混合机14、第四传送带15、造粒机16和第五传送带17。
【具体实施方式】
[0022]为更好地理解本实用新型、下面结合附图对本实用新型作进一步说明、但本实用新型的实施方式不限如此。
[0023]如图1所示，一种生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，包括污泥传送装置、污泥改性装置、污泥机械脱水装置、污泥烘干装置和污泥资源化装置；
[0024]污泥改性装置包括污泥改性罐6、搅拌器4和药剂箱5 ;污泥改性罐6内设有搅拌器4，药剂箱5通过管道与污泥改性罐6连通；药剂箱5设有两个箱体，分别装有石灰和三氯化铁，污泥改性装置用于机械脱水前污泥的改性、提高机械脱水的效率。
[0025]污泥机械脱水装置主要为板框式压滤脱水机9，用于污泥的机械脱水。板框式压滤脱水机压力值为1-1.5MPa、优选为1.2MPa、保压时间为1.5小时。
[0026]污泥烘干装置主要为热泵11，用于污泥的深度干化。其中，热泵11包括压缩机11-2、冷凝器11-3、膨胀阀11-1和蒸发器11-4;冷凝器11-3和蒸发器11-4的两端分别通过管道与压缩机11-2和冷凝器11-3连接；蒸发器11-4通过管道与液态水源连接，可加热液态水成水蒸气热源；冷凝器11-3利用高温高压制冷剂气体加热空气与经板框式压滤脱水机9脱水后的污泥进行热交换，对污泥除湿干化，污泥干化产生的水蒸气进入蒸发器11-4。热泵11内部工作过程为:低温低压的液态制冷剂在蒸发器11-4里从热源水蒸气中吸热并气化成低压蒸气。然后制冷剂气体在压缩机11-2内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器11-3内加热低温空气实现热交换同时冷却凝结成高压液体。再经膨胀阀膨胀阀11-1节流成低温低压液态制冷剂。如此完成一个加热循环。同时，污泥经热空气烘干时产生的水蒸气在热泵中的蒸发器11-4中与低温低压的液态制冷剂进行一次热交换，从而使水蒸气液化成液态水，保证了热能的有效回收，一方面降低能耗、节省干化成本；另一方面优化生产环境、使整个工作车间和外部环境不会发臭。
[0027]污泥资源化装置包括混合机14和造粒机16，第三传送带13与混合机14连接，第三传送带13将木糠传送到混合机14，与污泥按一定比例混合，并经造粒机16制成生物质燃料颗粒；第五传送带17与造粒机16连接；生物质燃料颗粒经第五传送带17输出，生物质燃料颗粒可以作为一种锅炉燃料出售，从而进一步降低污泥处理处置的成本。
[0028]污泥传送装置包括第一螺杆泵2、第二螺杆泵7、第一管道3、第二管道8、第一传送带10、第二传送带12、第三传送带13、第四传送带15和第五传送带17 ;污泥传送装置用于其他装置间污泥的输送。
[0029]污泥池I和污泥改性罐6通过第一单螺杆泵2和第一管道3连接；污泥改性罐6与板框式压滤机9通过第二单螺杆泵7和第二管道8连接；板框式压滤机9与热泵11通过第一传送带10连接，热泵11通过第二传送带12与混合机14连接,混合机14通过第四传送带15与造粒机16连接。
[0030]以上所述装置具体可优选以下型号，但不局限于以下型号:第一螺杆泵2为单螺杆泵2BTE10-24，第二螺杆泵7为单螺杆泵2BN70-6L，造粒机16为环模造粒机2568，板框式压滤机9为XAZGFQD400/1500-U，第一传送带10为DJ650，第二传送带12为WLS250，第三传送带13为DJ1200，第四传送带15为WLS300和第五传送带17为DJ800。对于混合机14选型要求则需带搅拌容器即可。
[0031]采用该生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置对污泥进行处理的方法包括以下步骤:
[0032]①将污泥池I中含水率为90%的污泥经第一螺杆泵2和第一管道3输送进入污泥改性罐6 ；
[0033]②按照污泥(绝干):三氯化铁=100:5的重量比例，将药剂箱5中的三氯化铁加入到污泥改性罐6中；
[0034]③按照污泥(绝干):石灰=100:15的重量比例，将药剂箱5中石灰加入到污泥改性罐6中，搅拌混合均匀；
[0035]④将步骤③中的污泥经第二螺杆泵7和第二管道8泵入板框式压滤机9内进行机械脱水，控制板框式压滤机9的压力值为1.2MPa，保压I小时，使污泥滤饼的含水率达到60%以下；
[0036]⑤将步骤④中脱水后的污泥经第二传送带10输送至热泵11除湿干化，控制时长为1.5小时，使污泥含水率达到20%以下；
[0037]⑥将含水率在20%以下的污泥原料经第二传送带12输送至混合机14与经第三传送带13输送的木糠按照质量比13%:87%的比例进行充分混合；[0038]⑦将步骤⑥中与木糠混合后的污泥经第四传送带15输送至造粒机16，经造粒机16压制成型，制成生物质燃料颗粒；生物质燃料颗粒经第五传送带17输出，生物质燃料粒柱长度4_5cm、直径6_8mm,经测试,其热值达到3600kcal/kg以上。
【权利要求】
1.一种生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，其特征在于包括污泥传送装置、污泥改性装置、污泥机械脱水装置、污泥烘干装置和污泥资源化装置； 所述污泥改性装置包括污泥改性罐、搅拌器和药剂箱；污泥改性罐内设有搅拌器，药剂箱通过管道与污泥改性罐连通；药剂箱设有两个箱体，分别装有石灰和三氯化铁； 所述污泥机械脱水装置为板框式压滤脱水机； 所述污泥烘干装置为热泵，热泵包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；冷凝器和蒸发器的两端分别通过管道与压缩机和冷凝器连接；蒸发器通过管道与液态水源连接； 所述污泥资源化装置包括混合机和造粒机，第三传送带与混合机连接； 所述污泥传送装置包括第一螺杆泵、第二螺杆泵、第一管道、第二管道、第一传送带、第二传送带、第三传送带和第四传送带； 所述污泥池和污泥改性罐通过第一单螺杆泵和第一管道连接；污泥改性罐与板框式压滤机通过第二单螺杆泵和第二管道连接；板框式压滤机与热泵通过第一传送带连接，热泵通过第二传送带与混合机连接，混合机通过第四传送带与造粒机连接。
2.根据权利要求1所述的生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，其特征在于，所述污泥传送装置还包括第五传送带，所述造粒机与第五传送带连接。
3.根据权利要求1所述的生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，其特征在于，所述第一螺杆泵和第二螺杆泵为单螺杆泵或者双螺杆泵。
4.根据权利要求3所述的生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，其特征在于，所述第一螺杆泵为单螺杆泵2BTE10 - 24。
5.根据权利要求3所述的生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，其特征在于，所述第二螺杆泵为单螺杆泵2BN70 - 6L。
6.根据权利要求1所述的生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，其特征在于，所述造粒机为环模造粒机2568。
7.根据权利要求1所述的生活污泥深度干化和资源化利用一体式装置，其特征在于，所述板框式压滤机为XAZGFQD400/1500 - U型压滤机。
【文档编号】C02F11/12GK203794764SQ201420204656
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】曾宪方, 钟绍明, 肖宏导 申请人:广东河山环保有限公司