专利名称：低能耗无害化污泥处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属固体废弃物处理装置领域，尤其涉及一种低能耗无害化污泥处理系统。
背景技术：
污泥是伴随污水处理厂的建设而产生的，随着污水处理厂的不断建设，其数量也在迅速增长。现有污泥的处理， 一般是将污泥水抽到滤槽，除去水分，再用挤压方式，对浆状污泥中的水分进一步去除，使污泥成块状，然后把块状的污泥运至适当地点进行处理。目前国内外处理污泥的办法主要有填埋法、焚烧法和堆肥法。填埋法占地面积大，而且基于环境因素还需对填埋地点进行防渗处理，上述方式易对地下水及周围空气造成污染，资源也不能回收利用。焚烧法需专用焚烧炉，投资大，运行费用高，而且还易对周边环境产生二次污染。堆肥法虽可保证资源的有限利用，但其同样会产生二次污染。
在污泥处理设备方面，也有相关文献报道，但上述设备因其结构复杂，运行成本高，整体设备功耗高，环保效能低等原因而很难大面积推广。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种设备整体功耗低，环保效能显著，运行成本低廉的低能耗无害化污泥处理系统。为达到上述目的，本实用新型是这样实现的低能耗无害化污泥处理系统，包括配有进料口的第一反应发生器及配有第二出料口的第二反应发生器；所述第一反应发生器经第一出料口与第二反应发生器相通；所述第一反应发生器包括第一传动电机、壳体及配于壳体内的螺旋送料机构；所述第一传动电机的输出轴与螺旋送料机构的中轴配接；第二反应发生器包括第二传动电机、机壳及配于机壳内的搅拌机构；所述第二传动电机的输出轴与搅拌机构的搅拌轴配接。
作为一种优选方案，本实用新型还可设有送风装置；所述送风装置的输出端与第二反应发生器相通；所述第二反应发生器的一端配有出口。
作为另一种优选方案，本实用新型还可配有制冷机及热交换储罐；所述送风装置的输出端与热交换储罐的入气口相通；所述热交换储罐的出气口经输配管路与第二反应发生器相通；在所述热交换储罐内设有热交换管；所述制冷机
的输配端口与热交换管的端口相接。
另外，为增加环保效能，本实用新型还可设有冷凝器；在所述冷凝器内装有过滤介质；所述出口经废气输送管路与过滤介质相通。
其次，本实用新型所述过滤介质内设有废气排气管；所述废气排气管与废气输送管路的端部相通；在所述废气排气管上设有排气孔。
再次，本实用新型在所述冷凝器内还可设有液位计。
为增加系统作用效果，本实用新型所述第一反应发生器及第二反应发生器的仰角a =30 ° 。
本实用新型在所述第二反应发生器内可配有扰动配送管；所述扰动配送管的端口与输配管路的端口相通；在所述扰动配送管上设有喷吹口。本实用新型设备整体功耗低，环保效能显著，运行成本低廉。与现有技术相比本实用新型具有如下特点
1、 本实用新型采用污泥加生石灰的基本处理工艺，没有任何加温耗能的过程，系统温度和压力的升高是由于污泥与生石灰的化学反应实现的，所需电能用于物料的搅拌、气体吹入和特殊时期的制冷。因此本实用新型的能耗极低，同时因为采用高低温湿度交换的高能风干燥技术，使本实用新型干燥效率进一步提高，从而降低了整个设备的运行成本。
2、 污泥加生石灰处理工艺不仅可以高效率脱水，而且在系统达到的高温、高压、高碱性的环境下能杀死污泥中的致病微生物，对重金属离子进行有效钝化，得到无害的符合环保要求的可以再利用的酸性土壤改良剂。本实用新型所生成的产品可用于水泥、公路、燃料、脱硫等行业，因此也更符合国家的直接填埋要求。
3、 本实用新型从污泥与生石灰的多级反应工艺路线入手，通过相应的结构
设计提高了脱水\杀菌\重金属钝化效率，降低了整体设备的功耗。
4、 本实用新型通过运用高能冷风干燥法，解决了物料的多级干燥效率和搅拌效率。完成一次脱水等化学反应后的带一定温度的物料，在进行二次化学反应后，采用高能冷风进行迅速冷却的方法进行三次脱水，使其得到含水率更低的的块状土质，或者细小的颗粒产品，该工艺能达到填加5%的生石灰达到填加10%
以上的生石灰的脱水效果，减少了生石灰的使用量，使其处理污泥的单位成本更低，污泥减量效果更好，环保效果更好。
5、 本实用新型的搅拌机可采用楔式搅拌浆，搅拌过程中为防止搅拌死区，
可采用扰动装置，即扰动配送管28。该装置具有两方面的作用(1)可以将外
部高能气体引入搅拌器，提高水分交换的效率。(2)高能气体进入搅拌器时，可以将搅拌器死区中物料吹散，提高搅拌效率。
6、 本实用新型采用高能冷风生成器，来提高物料的水分交换效率，从而提高脱水干燥效率。当外界温度较高时O20'C)采用制冷机为高能风制冷，当外界温度较低时(《20°C)，尤其是在北方的冬天时，直接用大气制冷降温，产生高能冷风。
7、 本实用新型的多级反应器(搅拌器)采用倾斜式安装，并可设有罐体倾斜重力卸料口，物料在排出和搅拌时，由于重力的作用使物料下滑，从而使高含水气体可以顺利逸出脱水，同时物料处理达到要求后可以自动沉积在底部，不损失能耗就可以顺利排出。
8、 本实用新型全程密封，避免了二次污染和气味的扩散。
9、 本实用新型可采用PLC对系统的温度，压力，含水率，气体冷凝器，搅拌器料位，进行监控，以及所有应用电器的自动控制，可以方便地进行DCS联网。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。
图1为本实用新型的整体结构示意图2为本实用新型第二反应发生器结构示意图3为本实用新型冷凝器整体结构示意图4为本实用新型热交换储罐整体结构示意图5为本实用新型第一反应发生器整体结构示意图。
具体实施方式
本实用新型采用污泥加生石灰和高能冷风干燥技术的多级反应干燥脱水工艺，技术方案为污泥、生石灰通过料斗进入第一反应发生器l，进行充分的搅拌反应，反应过程中产生约7(TC左右的温度和200KPa的压力，并呈现碱性，初步完成杀死污泥中的致病微生物和对重金属离子的钝化，得到块状的土质产品或者细小的颗粒产品的一次脱水过程。
完成一次脱水后的产品直接进入二次脱水的第二反应发生器2内，采用髙效搅拌器使污泥和生石灰充分接触和反应，继续进行高温二级化学反应，进一步提高污泥和生石灰的反应程度，完成脱水、蒸馏、升温、杀菌、重离子钝化反应。维持一段反应时间后，通过送风装置3产生的风力，用制冷机16制成高能冷风，对进入干燥器的物料进行三次干燥处理，湿空气通过冷凝器22冷凝后f^出，仕鄉料温度h陴到呆T议疋俚，开迈到百承竿安氺町，通过本搅拌器的重力倾斜卸料口排出，由传送机构送出，完成污泥的脱水和无害化处理的过程。
如图l、图2、图5所示，本实用新型低能耗无害化污泥处理系统，包括配有进料口 4的第一反应发生器1及配有第二出料口 6的第二反应发生器2;所述第一反应发生器1经第一出料口 5与第二反应发生器2相通；所述第一反应发生器1包括第一传动电机9、壳体8及配于壳体8内的螺旋送料机构7;所述第一传动电机9的输出轴与螺旋送料机构7的中轴10配接；第二反应发生器2包括第二传动电机11、机壳12及配于机壳12内的搅拌机构13;所述第二传动电机11的输出轴与搅拌机构13的搅拌轴14配接。如图l，为增强脱水效果，当外界温度较低时，本实用新型还设有送风装置3;所述送风装置3的输出端与第二反应发生器2相通；所述第二反应发生器2的一端配有出口 15。如
图1、图4,当外界温度较高时，本实用新型还可配有制冷机16及热交换储罐17;所述送风装置3的输出端与热交换储罐17的入气口 18相通；所述热交换储罐17的出气口 19经输配管路20与第二反应发生器2相通；在所述热交换储罐17内设有热交换管21;所述制冷机16的输配端口与热交换管21的端口 211、 212相接。为确保达标排放，解决系统末端的环境问题，本实用新型还可设有冷凝器22,通过水浴方式滤除污染物；在所述冷凝器22内装有过滤介质23;所述出口15经废气输送管路24与过滤介质23相通。本实用新型所述过滤介质23内设有废气排气管25;所述废气排气管25与废气输送管路24的端部相通；在所述废气排气管25上设有排气孔26。本实用新型在所述冷凝器22内还设有液位计27。为使高含水气体顺利逸出，解决固相与气相的快速分离，本实用新型所述第一反应发生器1及第二反应发生器2的仰角可设计成a =30 ° 。1、第一反应发生器l (l号搅拌器)
本实用新型采用螺旋推进式搅拌器方式将污泥和生石灰混合，搅拌，进行一级化学反应，随着温度，压力的升高，水分挥发加速，细菌部分失活，重金属离子开始钝化，当物料在该反应发生器中充分反应后，充满第一反应发生器1时，将物料输送到第二反应发生器2。
2、 第二反应发生器2 (2号搅拌器)
采用搅拌方式，楔型搅拌浆实现径向均匀回转搅拌，在容器壁上安装轴向扰流装置，实现轴向的定量扰动进而杜绝物料的短路行进,避免物料搅拌死区，实现了第二反应发生器2中的物料流态化。2级反应使污泥与生石灰的反应进一步深化和完全,达到最大的脱水程度，高温气体的水分饱和度达到最大，碱性最大，压力最髙，此时细菌和重金属离子深度失活和钝化。
3、 三级脱水干燥工艺(在2号搅拌器中)第二反应发生器2内设有A、 用于对二级脱水后的物料进行高能冷风脱水(三级脱水)的风管道(在第二反应发生器2内的底部成均匀分布的排气孔)。
B、 第二反应发生器2物料存放的中间部分有两个搅拌浆，做径向搅拌用于物料的翻动，同时，搅拌浆具有轴向向上推进物料的作用，由于重力作用下降.增加搅拌效率，以及帮助物料的排除。
高能冷风先把第二反应发生器2中的高温高水分饱和度的气体推出，再把第二反应发生器2中的空气温度变成低于物料的温度，进行热量和水分交换.从而降低物料的含水率。
4、冷凝器22
冷凝器22采用水浴方式，是为了将第二反应发生器2中的多级反应排出的潮湿空气进行除水处理，同时冷凝器22还设有过滤装置，过滤空气中的粉尘，减少粉尘的对外排放和氨水回收。对冷凝器22内的液位进行监控，保证液位出于安全区域内，并有效地溶解化学物质和排放。5、冷暧风系统
系统包括一台制冷机； 一台风机， 一个干燥空气储气罐(高能风热量交换器)，制冷机被启动制冷时，也将产生大量的热量，通过风机可以将该热量吹入二级反应过程中(2号搅拌器)，提高反应过程温度，节省能源.同时对高能干燥空气进行制冷，在多级反应进行到三级脱水阶段时吹入2号搅拌器，完成物料的三级脱水过程。
6、生石灰储料罐
作为本实用新型正常运转的主要原料罐，可以根据现场和客户要求另外定制。处理后的物料排出设备后，可以采用传送带传送，堆放,装车等。7、控制单元
控制单元分手动和自动两部分，手动部分用于设备的调试，自动部分由PLC 对整个设备的各部位实行联动，用于正常生产。
手动部分用按纽式的方式控制设备的各部位的起停。
自动部分由PLC控制设备的各部位的起停。PLC还有对设备以外的辅助设备 的控制功能(定量给料)。
权利要求1、低能耗无害化污泥处理系统，其特征在于，包括配有进料口(4)的第一反应发生器(1)及配有第二出料口(6)的第二反应发生器(2)；所述第一反应发生器(1)经第一出料口(5)与第二反应发生器(2)相通；所述第一反应发生器(1)包括第一传动电机(9)、壳体(8)及配于壳体(8)内的螺旋送料机构(7)；所述第一传动电机(9)的输出轴与螺旋送料机构(7)的中轴(10)配接；第二反应发生器(2)包括第二传动电机(11)、机壳(12)及配于机壳(12)内的搅拌机构(13)；所述第二传动电机(11)的输出轴与搅拌机构(13)的搅拌轴(14)配接。
2、 根据权利要求1所述的低能耗无害化污泥处理系统，其特征在于还设有送风装置(3);所述送风装置(3)的输出端与第二反应发生器(2)相通；所述第二反应发生器(2)的一端配有出口 (15)。
3、 根据权利要求2所述的低能耗无害化污泥处理系统，其特征在于还配有制冷机(16)及热交换储罐(17);所述送风装置(3) 的输出端与热交换储罐(17)的入气口 (18)相通；所述热交换储罐(17)的出气口 (19)经输配管路(20)与第二反应发生器(2)相 通；在所述热交换储罐(17)内设有热交换管(21);所述制冷机(16) 的输配端口与热交换管(21)的端口 (211、 212)相接。
4、 根据权利要求2或3所述的低能耗无害化污泥处理系统，其 特征在于还设有冷凝器(22);在所述冷凝器(22)内装有过滤介质(23);所述出口 (15)经废气输送管路(24)与过滤介质(23) 相通。
5、 根据权利要求4所述的低能耗无害化污泥处理系统，其特征 在于所述过滤介质(23)内设有废气排气管(25);所述废气排气 管(25)与废气输送管路(24)的端部相通；在所述废气排气管(25) 上设有排气孔(26)。
6、 根据权利要求5所述的低能耗无害化污泥处理系统，其特征 在于在所述冷凝器(22)内还设有液位计(27)。
7、 根据权利要求1 3之任一所述的低能耗无害化污泥处理系 统，其特征在于所述第一反应发生器(1)及第二反应发生器(2) 的仰角a =30 ° 。
8、 根据权利要求4所述的低能耗无害化污泥处理系统，其特征 在于在所述第二反应发生器(2)内配有扰动配送管(28);所述扰 动配送管(28)的端口与输 配管路(20)的端口相通；在所述扰动配 送管(28)上设有喷吹口。
专利摘要本实用新型属固体废弃物处理装置领域，尤其涉及一种低能耗无害化污泥处理系统，它包括第一反应发生器(1)及第二反应发生器(2)；所述第一反应发生器(1)经第一出料口(5)与第二反应发生器(2)相通；所述第一反应发生器(1)包括第一传动电机(9)、壳体(8)及配于壳体(8)内的螺旋送料机构(7)；所述第一传动电机(9)的输出轴与螺旋送料机构(7)的中轴(10)配接；第二反应发生器(2)包括第二传动电机(11)、机壳(12)及配于机壳(12)内的搅拌机构(13)；所述第二传动电机(11)的输出轴与搅拌机构(13)的搅拌轴(14)配接。本实用新型设备整体功耗低，环保效能显著，运行成本低廉。
文档编号C02F11/12GK201343481SQ200920010079
公开日2009年11月11日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者张文标, 李克军, 李福生 申请人:李福生;李克军;张文标