专利名称：污泥干燥碳化处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装置污泥处理装置，尤其是污泥干燥碳化处理装置。
背景技术：
随着城市人口的不断增长，污泥产生量也在不断增长。污泥是由 污水处理过程中残留的沉淀物组成的，具有较高的水分与有机物成 分，所以处理起来非常棘手。处理这种活性污泥，首先需要经过稳定 化处理，然后进行脱水处理，最后按下面所列的几种方式处置。污 泥处置技术种类繁多，但一直以来都是以填埋与焚烧为主。虽然填埋 的处理费用不高，但填埋所产生的甲烷(温室效应)与浸出水(恶臭) 会造成环境污染，填埋场的扩建也受到很多因素的制约，并且会使土 地的利用效率下降。另一个普遍应用的技术就是焚烧，但因污泥的含 水率较高，焚烧处理需要大量的辅助燃料，这显然无法实现高效率地 利用能源。
发明内容
为了解决现有污泥处理装置处理费用高、需要大量的辅助燃料及 处理效果差的问题，本发明提供一种污泥干燥碳化处理装置，该污泥 干燥碳化处理装置具有处理费用低、辅助燃料少及处理效果好的特 点，从而达到节能环保的效果。
本发明的技术方案是该污泥干燥碳化处理装置包括由干燥处理 装置及碳化处理装置组成，其特征在于所述的干燥处理由投料斗、 螺杆传送机、首级干燥机、风扇、泵、燃烧炉，燃料罐、冷却塔，回 转炉、次级干燥机及干燥物储罐组成，投料斗出口与首级干燥机进口 之间设置有螺杆传送机，干燥机出口与回转炉进口之间设置有螺杆传 送机，回转炉出口与次级干燥机进口之间设置有螺杆传送机，次级干 燥机出口与干燥物储罐进口之间设置有螺杆传送机，干燥物储罐出口 与碳化处理装置进口之间设置有螺杆传送机，首级干燥机通过管道及 风扇与燃烧炉相连通，燃料罐通过管道及泵与燃烧炉相连通，回转炉及次级干燥机通过管道分别与首级干燥机相连通，次级干燥机通过管
道及风扇与冷却塔相连通；所述的碳化处理装置由喷火式碳化机燃烧 炉、碳化机、碳化物储罐及冷凝器组成，喷火式碳化机燃烧炉进口通 过螺杆传送机与干燥物储罐出口相连通，喷火式碳化机燃烧炉通过管 道与碳化机相连通，碳化机通过管道与碳化物储罐相连通，碳化机通 过管道路连接有冷凝器。
本发明具有如下有益效果该污泥干燥碳化处理装置由于采用首 级干燥机一次干燥、回转炉干燥、次级干燥机二次干燥。充分考虑到 污泥在不同含水率时的物理性质，为使其高效干燥而配置了不同的干 燥机。干燥装置总体上由首级干燥机、次级干燥机和一个回转炉组成。 由首级干燥机进行一次干燥时，污泥的水分含量最高，从回转炉中排 出的高热气体经过首级干燥机的中心部位进行直接加热。之后，再次 在燃烧炉中被重新加热，再回送到第一次首级干燥机的外部，进行间 接加热，以达到充分利用余热资源的目的。经过第一次干燥的污泥， 进入下一环节。通过螺杆传送机送入到回转炉内，回转炉可以直接从 燃烧炉中获取热量。经过回转炉后进行第二次次级干燥机干燥时，会 将污泥中剩余的水分利用热辐射进行干燥。干燥后的污泥，含水率约 在20%左右，为了进一步压縮水分含量需要进行碳化工序。所以说该 污泥干燥碳化处理装置具有处理费用低、辅助燃料少及处理效果好的 特点，从而达到节能环保的效果。
附图l是本发明结构示意图。
图中1-投料斗，2-螺杆传送机，3-首级干燥机，4-风扇，5-泵， 6-燃烧炉，7-燃料罐，8-冷却塔，9-回转炉，10-次级干燥机，ll-干燥物储罐，12-喷火式碳化机燃烧炉，13-碳化机，14-碳化物储罐， 15-冷凝器。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明
由附图所示，该污泥干燥碳化处理装置包括由干燥处理装置及碳 化处理装置组成，其特征在于所述的干燥处理由投料斗l、螺杆传 送机2、首级干燥机3、风扇4、泵5、燃烧炉6，燃料罐7、冷却塔8，回转炉9、次级干燥机IO及干燥物储罐11组成，投料斗1内储存的污泥由出口通过螺杆传送机2进首级干燥机3内进行第一次干燥，经过第一次干燥后的污泥通过螺杆传送机2进入回转炉9内，污泥再次在燃烧炉中被重新加热，再回送到首级干燥机3的外部，进行间接加热，以达到充分利用余热资源的目的。经过回转炉9加热后的污泥通过螺杆传送机2输入到次级干燥机10内进行二次干燥，将污泥中剩余的水分利用热辐射迸行干燥。干燥后的污泥，含水率约在20%左右，为了进一步压縮水分含量需要进行碳化工序。次级干燥机10出来的污泥通过螺杆传送机2进入干燥物储罐11内等待碳化处理。干燥物储罐ll出口与碳化处理装置进口之间设置有螺杆传送机2，首级干燥机3通过管道及风扇4与燃烧炉6相连通，燃料罐7通过管道及泵5与燃烧炉6相连通，通过风扇4和燃料罐7为回转炉9提供燃料和氧气。回转炉9及次级干燥机10通过管道分别与首级干燥机3相连通，通过管道将回转炉9的热量输送给首级干燥机3，以达到充分利用余热资源的目的。次级干燥机10通过管道及风扇4与冷却塔8相连通；所述的碳化处理装置由喷火式碳化机燃烧炉12、碳化机13、碳化物储罐14及冷凝器15组成，干燥物储罐11内经过干燥处理的污泥经过螺杆传送机2送入喷火式碳化机燃烧炉12内加热，喷火式碳化机燃烧炉12加热后的污泥通过管道送入碳化机13进行碳化处理，经过碳化机13碳化处理后的污泥送入碳化物储罐14内，碳化机13通过管道路连接有冷凝器15。
实际使用时，将该污泥千燥碳化处理装置千燥工序分为首级千燥机3—次干燥、回转炉9干燥、次级干燥机10二次干燥。充分考虑到污泥在不同含水率时的物理性质，为使其高效干燥而配置了不同的千燥机。干燥装置总体上由首级千燥机3、次级干燥机10和一个回转炉9组成。由首级干燥机3进行一次干燥时，污泥的水分含量最高，从回转炉9中排出的高热气体经过首级干燥机3的中心部位进行直接加热。之后，再次在燃烧炉中被重新加热，再回送到第一次首级干燥机3的外部，进行间接加热，以达到充分利用余热资源的目的。经过第一次干燥的污泥，进入下一环节。通过螺杆传送机2送入到回转炉9内，回转炉9可以直接从燃烧炉中获取热量。经过回转炉9后进行第二次次级干燥机10干燥时，会将污泥中剩余的水分利用热辐射进行干燥。干燥 后的污泥，含水率约在20%左右，为了进一步压縮水分含量需要进行 碳化工序。干燥物在密闭的碳化机13中加热到65(TC左右，挥发组分 会在碳化过程中被热分解。残留的挥发组分会循环回燃烧炉中，从新 转化为干燥和碳化系统所需的辅助热源。为了有效捕捉干燥过程中产 生的自由水分(空隙中的水)及固有水分(与有机物相连的水分)而 配备了防臭瓣(搜集水分的装置)，并且同时设置了燃烧炉保护装置 与轴保护装置。因为在燃烧炉中采用直接喷火方式加热，所以碳化物 有被点燃的危险，为了避免碳化物被点燃，同时提高碳化物活性化程 度(多孔化)，因而利用水蒸气进行碳化。干燥物可在20分钟之内在 碳化机中完成碳化。污泥千燥后，如果需要进一步减少其水分含量， 需要在密闭的空间中以50(TC以上的温度加热，从而引起如下反应。
CnHn (有机物)xCH4 + yH2 + C (碳).............(1)
CH4 + H20 CO + 3H2....................(2)
反应(1)是有机性废弃物在加热时会产生固体(碳)与H2， CO, C02， CH4等具有挥发性质的气体的反应，反应(2)是产生C0与H2的 可燃气体的反应。将污泥进行干燥碳化后，所生成的副产物碳化物 (碳)是50(TC以上的高温下产生的碳素颗粒，无味，空气净化性与 吸附性强，其热值大约在1500 2500kcal/kg，具有强碱性。因其比表 面积较大，所以使用范围很广泛。利用碳化物空气净化性与吸附性强 的特点，可以在污水处理厂用作高效处理剂，也可作为被污染河水的 净化剂与吸附剂的活性炭来使用。利用它的发热值，将其与焦炭混合 可用作炼钢用加碳剂；与煤炭等混合成型后，可以用作塑料棚内的辅 助燃料；因其形状一致，便于包装运输；因其具有碱性，重金属含量 较低的碳化物，可用作酸性土壤的改良剂，填埋场的覆土层，高尔夫 球场或运动场的微生物吸附层等等。污泥干燥与碳化最大的难点， 即能否有效降低70 80%的高含水率是实现污泥干燥与碳化的关键。在 韩国己经有了高效的干燥系统，有效除去水分，并且有实体工程可供 考察。
该污泥干燥碳化处理装置具有无需其他燃烧处理过程或RTO (热 氧化)设备，既可去除恶臭及白烟。干燥时产生的大部分粉尘会吸附在干燥物上，因此集尘设施的负荷较小。微小粉尘，voc等都在辐射热
区间(900。C)内燃烧掉。首级干燥机3—次，回转炉9，次级干燥机IO 二次的效率化排列构造，以解决随水分含量区间不同而变化的粘度问 题，及表面积关系，防火等构造性问题。首级干燥机3—次干燥的热 源由回收再利用的直接热与间接热组成。回转炉9干燥采用直接喷烧 加热及入口喷射方式，回转炉9采用改良宽幅型及水平型(Carrying Flight的方式)构造增加被干燥物的表面积和空中滞留体积。次级干 燥机10二次干燥的热源为利用余热的间接热源，从而使干燥物稳定化 (均匀混合干燥)。在碳化工序中有机物自身产生干馏气体，可在干 燥碳化过程中作为能源使用，最终产物是碳化物。由于有机物有一部 分转化成干馏气体，最终产物的干燥比为1/3.碳化是在高温条件下进 行，考虑物料的热变化特性与机械设备的耐久性，设置了以上装置， 以将效率极大化。 一原料水分的干燥效果极大化-设置冷凝器，二为 了保护机壳将热传送通道特定化，三防止碳化炉内轴的变形而设置 了防空气注入装置，四干馏气体燃烧及燃烧炉保护装置，五防止排 出碳化物被点燃的装置，六干馏气体集尘装置特点。具有推广应用 的价值。
权利要求
1、一种污泥干燥碳化处理装置，包括由干燥处理装置及碳化处理装置组成，其特征在于所述的干燥处理由投料斗(1)、螺杆传送机(2)、首级干燥机(3)、风扇(4)、泵(5)、燃烧炉(6)，燃料罐(7)、冷却塔(8)，回转炉(9)、次级干燥机(10)及干燥物储罐(11)组成，投料斗(1)出口与首级干燥机(3)进口之间设置有螺杆传送机(2)，干燥机(3)出口与回转炉(9)进口之间设置有螺杆传送机(2)，回转炉(9)出口与次级干燥机(10)进口之间设置有螺杆传送机(2)，次级干燥机(10)出口与干燥物储罐(11)进口之间设置有螺杆传送机(2)，干燥物储罐(11)出口与碳化处理装置进口之间设置有螺杆传送机(2)，首级干燥机(3)通过管道及风扇(4)与燃烧炉(6)相连通，燃料罐(7)通过管道及泵(5)与燃烧炉(6)相连通，回转炉(9)及次级干燥机(10)通过管道分别与首级干燥机(3)相连通，次级干燥机(10)通过管道及风扇(4)与冷却塔(8)相连通；所述的碳化处理装置由喷火式碳化机燃烧炉(12)、碳化机(13)、碳化物储罐(14)及冷凝器(15)组成，喷火式碳化机燃烧炉(12)进口通过螺杆传送机(2)与干燥物储罐(12)出口相连通，喷火式碳化机燃烧炉(12)通过管道与碳化机(13)相连通，碳化机(13)通过管道与碳化物储罐(14)相连通，碳化机(13)通过管道路连接有冷凝器(15)。
全文摘要
一种污泥干燥碳化处理装置。主要解决现有污泥处理装置处理费用高、需要大量的辅助燃料及处理效果差的问题。其特征在于由干燥处理装置及碳化处理装置组成，所述的干燥处理由投料斗(1)、螺杆传送机(2)、首级干燥机(3)、风扇(4)、泵(5)、燃烧炉(6)，燃料罐(7)、冷却塔(8)，回转炉(9)、次级干燥机(10)及干燥物储罐(11)组成；所述的碳化处理装置由喷火式碳化机燃烧炉(11)、碳化机(12)、碳化物储罐(13)及冷凝器(14)组成。该污泥干燥碳化处理装置具有处理费用低、辅助燃料少及处理效果好的特点，从而达到节能环保的效果。
文档编号C02F11/12GK101648771SQ200910072750
公开日2010年2月17日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者王凤桐, 阮安徽 申请人:摩恩达集团有限公司