专利名称：三段式低温污泥干化和成粒系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三段式低温污泥干化和成粒系统。
背景技术：
城市污水处理厂在处理工业废水和生活污水同时产生的污泥，以及污染河流和湖泊的疏浚污泥除了以矿物形式存在的无机组分外，还含有大量的有机污染物和多种重金属元素。由于这类污泥的数量大，且富集了高浓度的污染物，因此，如果不能妥善地处理这些污泥，会给环境带来二次污染的威胁。
目前，我国对城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥主要采用临时堆埋的方法，由此而产生的环境二次污染和大量占用土地等问题日趋尖锐。随着人们对环境质量的要求越来越高，所有工业废水和城市生活污水必须经过处理，达标后才能排放，同时为了有效地治理和改善污染河流和湖泊水体的环境质量，几乎所有靠近城市的河段和湖泊需要疏浚，这意味着污泥的数量将与日俱增。因此，科学地处理这类污泥的唯一途径是对污泥进行无害化和减量化处理，最终实现资源化综合利用。
我们在对城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥物化性质研究的基础上，通过大量的实践，已发明了一种利用污泥轻质地和高热值(城市污水处理厂污泥的热值为10000～35000kJ/kg；污染河、湖疏浚污泥的热值为5000～20000kJ/kg)的特点，烧制轻质节能砖的方法，并获得了国家发明专利(专利批准号89118046.9)，从而为污泥的无害化和资源化处理开辟了一条有效的途径，该项发明技术的核心是，在烧制轻质节能砖之前，先将污泥制成团粒。这种污泥团粒也可以生产水泥压制品，其方法已申请国家发明专利(发明专利申请号200410068173.3)，由于污泥团粒具有较高的热值，因此也可以作为燃煤的辅助燃料。
城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥经过初次脱水后，污泥的含水率一般在80％左右，污泥在被制成团粒之前，必需经过干化过程。传统的干化工艺，通常在污泥达到干化时，污泥中能作为资源被利用的有机质组分(热值的来源)，以及能起固结作用的絮凝剂(污泥初次脱水时需要添加的)会受到严重的破坏，这一方面造成了污泥资源可利用的价值降低，另一方面影响了污泥的成粒性能，使污泥团粒的硬度难以达到烧制轻质节能砖的技术要求。为了有效地保存污泥中所含的有机物质，使污泥的热值资源能被充分利用，同时能够使污泥成为符合烧制轻质节能砖和生产水泥压制品技术要求的团粒，本项发明提出的三段式低温污泥干化和成粒系统，不仅能够保持污泥中原有的90％以上的热值，而且在使污泥干化效率达到理想程度的过程中，使污泥自然形成团粒，这种团粒具有足够的硬度和较好的磨园度。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种三段式低温污泥干化和成粒系统。
它具有污泥预处理系统、污泥干化和成粒系统、供热系统、除尘除气系统。污泥预处理系统具有槽式堆泥场，在槽式堆泥场上设有翻混机，吸泥管，吸泥管依次与移动式压力泵、均化机、压力泵、挤条机、裹粉机相接；污泥干化和成粒系统具有第一斗带式提升机，第一斗带式提升机依次与第一回转烘干窑、第一冷却输送带、第二斗带式提升机、第二回转烘干窑、第二冷却输送带、回转筛、斗式提升机、第三回转烘干窑、振动筛、回流输送带相接；供热系统具有沸腾炉，沸腾炉依次与一级调温器、二级调温器、第三温度调节器、第二回转烘干窑相接，一级调温器分别与控温仪、第一温度调节器、第二温度调节器相接，第二温度调节器与第一回转烘干窑相接，第一温度调节器与第三回转烘干窑相接；除尘除气系统具有第一旋风除尘器、第二旋风除尘器、第三.旋风除尘器，第一旋风除尘器与第一回转烘干窑相接、第二旋风除尘器与第二回转烘干窑相接、第三旋风除尘器与第三回转烘干窑相接，第一旋风除尘器和第一通风管依次与第一水膜除尘器、第一引风机、烟囱相接，第二旋风除尘器和第三旋风除尘器通过第二通风管依次与第二水膜除尘器、第二引风机、烟囱相接。
本实用新型已在江苏无锡投入使用，实践表明，该项装置不仅使污水处理厂污泥得到有效的干化，而且使污泥自然形成符合烧制轻质节能砖和生产水泥压制品硬度要求的团粒，并使90％以上的热值得到有效的保存，作为辅助燃料，污泥干化时的部分热能来自干化后的污泥团粒本身，从而使污泥资源得到了最大化的利用，在获得显著社会效益的同时，也获得了明显的经济效益。
附图是三段式低温污泥干化和成粒系统结构图。
具体实施方式
三段式低温污泥干化和成粒系统具有污泥预处理系统、污泥干化和成粒系统、供热系统、除尘除气系统，污泥预处理系统具有槽式堆泥场1，在槽式堆泥场上设有翻混机2，吸泥管3，吸泥管依次与移动式压力泵4、均化机5、压力泵6、挤条机7、裹粉机8相接，污泥干化和成粒系统具有第一斗带式提升机9，第一斗带式提升机依次与第一回转烘干窑10、第一冷却输送带11、第二斗带式提升机12、第二回转烘干窑13、第二冷却输送带14、回转筛15、斗式提升机16、第三回转烘干窑17、振动筛18回流输送带19相接，供热系统具有沸腾炉20，沸腾炉依次与一级调温器25、二级调温器26、第三温度调节器24、第二回转烘干窑13相接，一级调温器25分别与控温仪21、第一温度调节器22、第二温度调节器23相接，第二温度调节器23与第一回转烘干窑10相接，第一温度调节器22与第三回转烘干窑17相接，除尘除气系统具有第一旋风除尘器27、第二旋风除尘器28、第三.旋风除尘器29，第一旋风除尘器27与第一回转烘干窑10相接、第二旋风除尘器28与第二回转烘干窑13相接、第三旋风除尘器29与第三回转烘干窑17相接，第一旋风除尘器27和第一通风管35依次与第一水膜除尘器30、第一引风机32、烟囱34相接，第二旋风除尘器28和第三.旋风除尘器29通过第二通风管36依次与第二水膜除尘器31、第二引风机33、烟囱34相接。
第一回转烘干窑10直径为1.8～2.0m，长度为22.0～24.0m。第二回转烘干窑13直径为1.6～1.8m，长度为20.0～22.0m。第三回转烘干窑17直径为1.2～1.5m，长度为16.0～18.0m。
一级调温器25为球形，其直径为3.5-4.5米。二级调温器26为球形，其直径为1.0-2.5米。
第一冷却输送带11和第二冷却输送带14具有输送带，输送带外设有封闭箱，在封闭箱顶部设有与污泥前进方向成45度角的多个冷风喷射嘴。
三段式低温污泥干化和成粒系统每个组成部分的具体构件及其功能如下1.污泥预处理系统，由槽式污泥堆放场、翻混机、吸泥管、压力泵、均匀机、挤条机、裹粉机组成。污泥翻混采用“自动平移转位”式快速旋挖翻混机，污泥挤条采用液压式挤条机，污泥裹粉采用园盘式裹粉机。为了节省能源，使进入干化系统的污泥含水率尽可能低，将含水量为75～85％城市污水处理厂产生的污泥和污染河、湖疏浚污泥在污泥堆放场，经过翻混机的翻混蒸发2～5天，使污泥含水率自然蒸发掉总含水量的1～5％，经过翻混蒸发后的污泥用移动式压力泵，送入均匀机，使污泥均匀化，再通过压力泵将均匀后的污泥送入挤条机，把污泥制成直径为0.6～1.0mm的条柱状，并通过裹粉机，用回流的干化细粉污泥，使条柱状污泥裹粉，避免相互沾粘；2.污泥干化和成粒系统，由斗带式提升机和三个体积不同的回转烘干窑，以及冷却输送带和筛分设备组成。为了使污泥能够与热源充分接触，回转烘干窑内安装了扬料板，冷却输送带具有输送带，输送带外设有封闭箱，在封闭箱顶部设有与污泥前进方向成45度角的多个冷风喷射嘴。斗带式提升机将裹粉后的条柱状污泥送入干第一回转烘干窑，污泥从第一回转烘干窑出来后，在被输送到第二回转烘干窑的过程中，经过冷却输送带的冷风吹脱，在加速冷却过程中起到进一步脱水的效果，同时使残留的气体被清除，然后通过斗带式提升机将该污泥送入干第二回转烘干窑，污泥从第二回转烘干窑出来后，经过冷却输送带的冷风吹脱，在加速冷却过程中起到进一步脱水的效果，同时使残留的气体被清除，该污泥送入回转筛进行筛分，不符合粒径要求的污泥颗粒回流，将符合粒径要求的污泥送入第三回转烘干窑，污泥从第三回转烘干窑出来后，送入振动筛，将小于粒径要求的污泥颗粒回流作为裹粉，符合粒径要求的污泥团粒可以作为烧制轻质节能砖和生产水泥压制品的原料，也可以作为供热炉的辅助燃料；3.供热系统，由沸腾炉、温度调节器和控温仪组成。温度调节器和控温仪通过控制风量来实现调节和控制温度的目的。沸腾炉产生的热量进入球形的一级调温器内(直径3.5-4.5米)，通过控温仪将温度降至400～500℃，然后将一部分热源通过温度调节器将温度控制在250～180℃之间，分别与第一回转烘干窑和第三回转烘干窑相接，另一部分热源进入二级调温器内(直径1.0-2.5米)，将温度降至250～350℃，通过温度调节器将温度控制在220～180℃之间，与第三回转烘干窑相接；4.除尘除气系统，由三个旋风除尘器、两个水膜除尘器、两个引风机和烟囱组成。旋风除尘采用多筒式旋风除尘器，水膜除尘采用花岗岩材质的圆柱状水膜除尘器，旋风除尘器和水膜除尘器的大小，以及引风机功率的大小根据污泥处理数量的多少来确定。在三个回转烘干窑的尾部安装三个旋风除尘器，除去尾气的大部分粉尘，第一回转烘干窑和冷却输送带的尾气，通过第一个水膜除尘器，第二和第三回转烘干窑的尾气，通过第二个水膜除尘器，进一步除尘除气，然后用两个引风机，将达到大气排放标准的尾气，送入烟囱。旋风除尘器和水膜除尘器的大小，以及引风机功率的大小根据污泥处理数量的多少来确定。
权利要求1.一种三段式低温污泥干化和成粒系统，其特征在于，它具有污泥预处理系统、污泥干化和成粒系统、供热系统、除尘除气系统。污泥预处理系统具有槽式堆泥场(1)，在槽式堆泥场上设有翻混机(2)，吸泥管(3)，吸泥管依次与移动式压力泵(4)、均化机(5)、压力泵(6)、挤条机(7)、裹粉机(8)相接；污泥干化和成粒系统具有第一斗带式提升机(9)，第一斗带式提升机依次与第一回转烘干窑(10)、第一冷却输送带(11)、第二斗带式提升机(12)、第二回转烘干窑(13)、第二冷却输送带(14)、回转筛(15)、斗式提升机(16)、第三回转烘干窑(17)、振动筛(18)、回流输送带(19)相接。供热系统具有沸腾炉(20)，沸腾炉依次与一级调温器(25)、二级调温器(26)、第三温度调节器(24)、第二回转烘干窑(13)相接，一级调温器(25)分别与控温仪(21)、第一温度调节器(22)、第二温度调节器(23)相接，第二温度调节器(23)与第一回转烘干窑(10)相接，第一温度调节器(22)与第三回转烘干窑(17)相接；除尘除气系统具有第一旋风除尘器(27)、第二旋风除尘器(28)、第三旋风除尘器(29)，第一旋风除尘器(27)与第一回转烘干窑(10)相接、第二旋风除尘器(28)与第二回转烘干窑(13)相接、第三旋风除尘器(29)与第三回转烘干窑(17)相接，第一旋风除尘器(27)和第一通风管(35)依次与第一水膜除尘器(30)、第一引风机(32)、烟囱(34)相接，第二旋风除尘器(28)和第三旋风除尘器(29)通过第二通风管(36)依次与第二水膜除尘器(31)、第二引风机(33)、烟囱(34)相接。
2.根据权利要求1所述的一种三段式低温污泥干化和成粒系统，其特征在于，所述的第一回转烘干窑(10)直径为1.8～2.0m，长度为22.0～24.0m。
3.根据权利要求1所述的一种三段式低温污泥干化和成粒系统，其特征在于，所述的第二回转烘干窑(13)直径为1.6～1.8m，长度为20.0～22.0m。
4.根据权利要求1所述的一种三段式低温污泥干化和成粒系统，其特征在于，所述的第三回转烘干窑(17)直径为1.2～1.5m，长度为16.0～18.0m。
5.根据权利要求1所述的一种三段式低温污泥干化和成粒系统，其特征在于，所述的一级调温器(25)为球形，其直径为3.5-4.5米。
6.根据权利要求1所述的一种三段式低温污泥干化和成粒系统，其特征在于，所述的二级调温器(26)为球形，其直径为1.0-2.5米。
7.根据权利要求1所述的一种三段式低温污泥干化和成粒系统，其特征在于，所述的第一冷却输送带(11)和第二冷却输送带(14)具有输送带，输送带外设有封闭箱，在封闭箱顶部设有与污泥前进方向成45度角的多个冷风喷射嘴。
专利摘要本实用新型公开了一种三段式低温污泥干化和成粒系统。它具有污泥预处理系统、污泥干化和成粒系统、供热系统、除尘除气系统。本实用新型已在江苏无锡投入使用，实践表明，该项装置不仅使污水处理厂污泥得到有效的干化，而且使污泥自然形成符合烧制轻质节能砖和生产水泥压制品硬度要求的团粒，并使90％以上的热值得到有效的保存，作为辅助燃料，污泥干化时的部分热能来自干化后的污泥团粒本身，从而使污泥资源得到了最大化的利用，在获得显著社会效益的同时，也获得了明显的经济效益。
文档编号C02F11/12GK2767435SQ20052010045
公开日2006年3月29日 申请日期2005年2月3日 优先权日2005年2月3日
发明者翁焕新, 苏闽华 申请人:浙江大学