本实用新型涉及造纸污泥处理处置技术领域，特别是涉及一种造纸污泥减量化与资源化处理装置。
背景技术：
造纸污泥是来自制浆造纸废水生化处理过程中的混合污泥，每制造1t纸约产生1.2t污泥(以含水量80％计)，污泥产量是相同规模污水处理厂的5-10倍。由于造纸污泥含水量高、成分复杂，处理难度非常大，处置费用非常高，造纸污泥的处置已成为困扰造纸企业经营的难题。以往造纸污泥的处理方式主要有焚烧、土地填埋、海体消纳等，这些处理方式不但污染环境、而且没有效益只有投资。考虑到造纸污泥中含有丰富的糖类、细小纤维与木质素及其衍生物、以及蛋白质等，资源化利用潜力非常大。然而目前针对造纸污泥资源化、减量化的装置研究并不多，在现有的造纸污泥处理装置中，污泥的减量化、资源化利用程度并不高。不仅如此，由于造纸污泥自身的组成特性，在处理过程中，极易黏附在设备的各个死角处，往往需要大量的清水冲洗，极易造成二次污染。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种造纸污泥减量化与资源化处理装置，同时实现造纸污泥的减量化处理与资源化利用。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种造纸污泥减量化与资源化处理装置，包括进料单元、反应单元、气体回收单元、液体回收单元和沉降单元，其中，
反应单元包括反应器和超声波系统；
超声波系统包括超声波发生器和超声波转换器，超声波发生器与超声波转换器电连接；超声波转换器设置超声波变幅杆，超声波变幅杆伸入到反应器中；
反应器设置加热系统、反应器进料口、反应器气相出口、反应器液相出口和反应器污泥出口，反应器进料口与进料单元连接，反应器气相出口与气体回收单元连接，反应器液相出口与液体回收单元连接，反应器污泥出口与沉降单元连接。
优选地，反应器中设置导流板。
优选地，加热系统包括加热器和设置在反应器外侧的夹套，夹套的出口连接加热器的入口，夹套的入口连接加热器的出口。
进一步优选地，加热系统还包括气动执行器、温度控制器和热电阻温度计；
气动执行器的调节阀两端分别连接加热器的出口和夹套的入口；气动执行器的执行机构连接温度控制器；温度控制器与热电阻温度计电连接，热电阻温度计的温度探头设置在反应器中。
优选地，超声波转换器设置水冷却机构。
优选地，进料单元包括进料槽，进料槽设置搅拌器和进料蠕动泵，进料蠕动泵出口连接反应器进料口。
优选地，沉降单元包括沉降槽，沉降槽设置沉降槽入料口、沉降槽液相出口和泥渣排出口，其中，沉降槽入料口通过沉降槽蠕动泵与反应器污泥出口连接，沉降槽液相出口设置在沉降槽顶端且与液体回收单元连接，泥渣排出口设置在沉降槽底端。
进一步优选地，沉降槽还设置沉降污泥出口，沉降污泥出口通过循环蠕动泵连接进料单元。
优选地，气体回收单元包括气柜，气柜连接反应器气相出口。
优选地，液体回收单元包括流出液储罐，流出液储罐的入口连接反应器液相出口。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的一种造纸污泥减量化与资源化处理装置，其包括进料单元、反应单元、气体回收单元、液体回收单元和沉降单元，其中，反应单元包括反应器和超声波系统。造纸污泥从进料单元进入反应器，反应器的加热系统工作并对造纸污泥进行加热，同时，超声波发生器发出的高频波经超声波转换器转化为高频振动，高频振动传导至超声波变幅杆，使得伸入到反应器中的超声波变幅杆在反应器内的造纸污泥中产生超声波，在超声波的声空化作用下，造纸污泥反应速率更快、反应更充分。反应过程中放出的气体经过反应器气相出口被收集至气体回收单元，该回收的气体可以进行后续的能源转化利用。反应过程中产生的液体含有大量的糖类及蛋白质等有用物质，这些液体经过反应器液相出口被液体回收单元收集，收集的液体可以进行资源化利用。反应后的污泥通过反应器污泥出口被排入沉降单元。本实用新型采用超声波反应和加热相结合的方式，使得造纸污泥在反应器中迅速反应，并有效的分离和收集具有资源化再利用价值的气相部分和液相部分，减小了造纸污泥的体积。造纸污泥经过本实用新型提供的处理装置处理后，其减量率明显、资源化利用率显著。
进一步地，反应器中设置导流板，可避免反应过程中颗粒、纤维等物质黏附在反应上方死角处、或堵塞流出液与气体出口，污泥不易黏附设备死角、清洗方便。
进一步地，沉降槽设置沉降槽液相出口，沉降槽液相出口设置在沉降槽顶端且与液体回收单元连接。如此，反应器排入到沉降槽中的污泥可以在沉降槽中沉降，其上层的液相可以被液体回收单元回收，进一步提高了造纸污泥的资源化利用率。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种造纸污泥减量化与资源化处理装置的结构示意图。
其中，1为进料槽；2为进料蠕动泵；3为加热器；4为气动执行器；5为温度控制器；6为热电阻温度计；7为反应器；8为超声波转换器；9为超声波发生器；10为气柜；11为流出液储罐；12为沉降槽蠕动泵；13为沉降槽；14为循环蠕动泵。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
如图1所示，一种造纸污泥减量化与资源化处理装置，包括进料单元、反应单元、气体回收单元、液体回收单元和沉降单元，其中，
反应单元包括反应器7和超声波系统；
超声波系统包括超声波发生器9和超声波转换器8，超声波发生器9与超声波转换器8电连接；超声波转换器8设置超声波变幅杆，超声波变幅杆伸入到反应器7中；超声波发生器9发出的高频波经超声波转换器8转化为高频振动，高频振动传导至超声波变幅杆，使得伸入到反应器7中的超声波变幅杆在反应器7内的造纸污泥中产生超声波，在超声波的声空化作用下，使造纸污泥反应速率更快、反应更充分。其中，超声波转换器8设置水冷却机构，优选水冷护套，避免超声波转换器8过热。
反应器7内设置导流板，可避免反应过程中颗粒、纤维等物质黏附在反应上方死角处、或堵塞流出液与气体出口，污泥不易黏附设备死角、清洗方便。
反应器7外侧设置夹套，夹套连接加热器3，其中，夹套的出口连接加热器3的入口，夹套的入口连接加热器3的出口。在夹套和加热器3内填充有载热体，加热器3对载热体加热并将载热体泵入夹套中，可以实现对反应器7的加热，进而实现对造纸污泥的加热，使得造纸污泥的反应更迅速、更彻底。在连接加热器3的出口和夹套的入口的管路上设置气动执行器4，气动执行器4的调节阀两端分别连接加热器3的出口和夹套的入口，气动执行器4的执行机构连接温度控制器5，温度控制器5与热电阻温度计6电连接，热电阻温度计6的温度探头设置在反应器7中。如此，热电阻温度计6可以实时感知反应器7内的造纸污泥的温度，并将测量的温度参数输送给温度控制器5，温度控制器5根据造纸污泥的反应温度设定而控制气动执行器4，进而控制加热器3对造纸污泥的加热，使得造纸污泥的温度保持在适宜的反应温度，该调控简单方便，采用市售的元器件即可实现。
反应器7设置反应器进料口、反应器气相出口、反应器液相出口和反应器污泥出口，反应器进料口与进料单元连接，反应器气相出口与气体回收单元连接，反应器液相出口与液体回收单元连接，反应器污泥出口与沉降单元连接。
进料单元包括进料槽1，进料槽1设置搅拌器和进料蠕动泵2，进料蠕动泵2出口连接反应器进料口。造纸污泥进入进料槽1后，经过搅拌器的充分搅拌，能够经过进料蠕动泵2泵入反应器7中。
沉降单元包括沉降槽13，沉降槽13设置沉降槽入料口、沉降槽液相出口、沉降污泥出口和泥渣排出口。其中，沉降槽入料口通过沉降槽蠕动泵12与反应器污泥出口连接，如此，反应器7中的造纸污泥经过回收气体和液体后，在沉降槽蠕动泵12的作用下被抽出反应器7并泵入沉降槽13中，造纸污泥在沉降槽13中进一步沉降，形成下层的泥渣和上层的水相。沉降槽液相出口设置在沉降槽13顶端且与液体回收单元连接，如此，上层的水相可以被液体回收单元回收，等待资源化利用。泥渣排出口设置在沉降槽13底端，下层的泥渣能够通过泥渣排出口被排出。如果下层的泥渣未充分反应，其通过沉降污泥出口被循环蠕动泵14泵入到进料单元，重新进行反应。
气体回收单元包括气柜10，气柜10连接反应器气相出口。气柜10用于存储反应器7中产生的气体，其富含可燃气体，能够进行能源转化利用。
液体回收单元包括流出液储罐11，流出液储罐11的入口连接反应器液相出口。流出液储罐11用于回收反应器7中的液相和沉降槽13中的液相，其液体中含有大量的糖类及蛋白质等有用物，可以进行后续的资源化利用。
本实用新型通过在反应器7内设置导流板，可避免反应过程中颗粒、纤维等物质黏附在反应上方死角处、或堵塞流出液与气体出口。在反应器7内植入超声波探头，在超声波的声空化作用下，使造纸污泥反应速率更快、反应更充分。反应过程中放出的气体收集至气柜10，进行能源转化利用；过程中产生的液体含有大量的糖类及蛋白质等有用物质，回收至流出液储罐11中进行资源化利用。反应后的污泥通过沉降槽蠕动泵12输送至沉降槽13，经过沉降槽13作用，污泥中进一步析出的水分由沉降槽13上部进入流出液储罐11中，最终泥渣由沉降槽13底部取出，未充分反应污泥在循环蠕动泵14作用下返回进料槽1循环处理。本装置处理后造纸污泥减量率明显、资源化利用率显著，同时设备结构新颖，污泥不易黏附设备死角、清洗方便，处理过程实现了自动化、连续化进行。整个装置具有结构新颖、操作方便、效率高、不存在二次污染等特点。