专利名称：一种污泥造粒干燥装置及方法
技术领域：
本发明为对湿污泥进行处理的一种装置及方法，尤其是一种污泥造粒干燥装置及 方法。
背景技术：
随着城市化进程加快以及人民生活水平的提高，城市生活污水量急剧增加。污泥 作为污水处理厂污水处理后的附属产品，因富含有机腐质、细菌菌体和重金属等有害物质， 对环境影响极大。污泥处理已成为困扰污水处理厂和全社会的重大问题，如何安全有效地 处理城市生活污泥，已成为当今研究的热点。污水处理厂的原始污泥含水率高达95%，目前机械脱水方法只能将其含水率降至 80%，后续处理处置十分困难，而在污泥焚烧、堆肥、填埋等处置方法中，都要求将污泥的含 水率降低至65%以下；另一方面，污泥中固体成份是以微小颗粒存在湿污泥中，而干化后 的污泥呈现粉末状，容易飘扬到大气中，污染环境。因此，污泥造粒干燥成为经济、高效处理 污泥的关键技术。在常规的流化床干燥器中，机械脱水后的湿污泥在流化床中容易粘结成团，致使 流化床干燥器无法正常工作，而且随着污泥温度的升高，湿污泥粘结团聚现象更为严重；另 一方面，常规的流化床干燥器由于颗粒床层结构不均勻、气泡的聚并造成床内沟流、腾涌等 不正常流化现象，不利于污泥造粒干燥。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种污泥造粒干燥的装置及方法，采用该方法能 够安全有效地对污水厂的湿污泥进行处理，便于污泥后续资源化开发利用。技术方案本发明的污泥造粒干燥装置包括螺旋挤压颗粒成型机、喷动流化床和 干化污泥颗粒料仓；其中，螺旋挤压颗粒成型机包括传动轴、螺旋给料器、污泥挤压成型孔 板以及旋转刀片，污泥挤压成型孔板固定在螺旋给料器下游壳体内，传动轴穿过污泥挤压 成型孔板与旋转刀片相联接；螺旋挤压颗粒成型机的出口接喷动流化床，用中间隔板将喷 动流化床划隔成上下保持连通的喷动床和流化床两个区域，喷动床的底部是喷动风进气 口，流化床的底部是流化风进气口，流化床的中部为溢流口，溢流口与干化污泥颗粒料仓相 联接；该喷动流化床的顶部为含湿气体排气口。所述的污泥挤压成型孔板的开孔是圆形、椭 圆形、方形或多边形，或不同形状的组合。本发明的污泥造粒干燥装置的造粒干燥方法在于将湿污泥通过螺旋给料器输送 至污泥挤压成型孔板，经过污泥挤压成型孔板挤压成条状，然后经过旋转刀片切削成颗粒 状，进入喷动床，热气体介质从喷动风进气口进入喷动床，在喷动床底部形成一个稳定的喷 射区域，热气体介质向上穿过喷动区域与向下运动的污泥颗粒形成逆流接触，污泥颗粒在 喷动床内形成有规律的循环运动，对湿污泥颗粒进行强化成型和初步干燥，初步干燥后的 污泥成型颗粒从喷动床下部开口处流入流化床底部，另一部分热气体介质从流化风进气口进入流化床，污泥颗粒在热气体介质的作用下，呈现流化状态，对污泥颗粒进行深度脱水干 燥，完成热交换后的热气体介质携带污泥中的水分从喷动流化床顶部的含湿气体排气口排 出，蒸发掉水分后的干污泥颗粒经过喷动流化床的溢流口排出流化床，进入干化污泥颗粒 料仓，在整个污泥造粒干燥过程中，喷动床和流化床的温度处于105°C 350°C。所述的热 气体介质为空气、烟气、水蒸气或其它气体。所述的污泥造粒干燥方法中，在喷动流化床中采用中间隔板，将喷动流化床划隔 成上下保持连通的喷动床和流化床两个区域，阻止从螺旋挤压颗粒成型机出来的湿污泥颗 粒直接从喷动流化床床层表面流入干化污泥颗粒料仓，即利用中间隔板，将从螺旋挤压颗 粒成型机出来的湿污泥颗粒从喷动床床层表面向下进入喷动床，初步干燥后的污泥颗粒从 喷动床下部开口处流入流化床底部，然后向上运动到流化床床层表面，最后溢流出流化床， 进入干化污泥颗粒仓，该方法显著延长了污泥颗粒在喷动床和流化床内的停留时间，尤其 是在喷动床内污泥颗粒和热气体介质逆流接触，促使污泥充分造粒干燥。有益效果在常规的流化床干燥器中，机械脱水后的湿污泥容易粘结成团，致使流 化床干燥器无法正常工作，而且随着污泥温度的升高，湿污泥粘结团聚现象更为严重；另一 方面，常规的流化床干燥器由于颗粒床层结构不均勻、气泡的聚并造成床内沟流、腾涌等不 正常流化现象，不利于污泥造粒干燥。本发明为污泥造粒干燥的一种方法，具体为将湿污泥通过螺旋给料器输送至污泥 挤压成型孔板，经过污泥挤压成型孔板挤压成条状，然后经过旋转刀片切削成颗粒状，从喷 动床床层表面向下进入喷动床，热气体介质从喷动风进气口进入喷动床，在喷动床底部形 成一个稳定的喷射区域，喷射气体向上穿过喷动区域与向下运动的污泥颗粒形成逆流接 触，污泥颗粒在喷动床内形成有规律的循环运动，有利于处理黏性强的污泥物料，便于污泥 颗粒进一步强化成型，同时，进入喷动床内的湿污泥颗粒和热气体介质、床料剧烈混合，发 生强烈的热量和质量交换，使得刚进入床内的湿污泥颗粒瞬间加热到床内温度，将湿污泥 颗粒中水分蒸发出来，初步干燥后的污泥成型颗粒从喷动床下部开口处流入流化床底部， 另一部分热气体介质从流化风进气口进入流化床，污泥颗粒在热气体介质的作用下，呈现 流化状态，对污泥颗粒进行深度脱水干燥，干燥后的污泥颗粒从流化床底部向上运动到流 化床床层表面，然后经过喷动流化床的溢流口排出流化床，进入干化污泥颗粒料仓，完成热 交换后的热气体介质携带污泥中的水分从喷动流化床顶部的含湿气体排气口排出。该技术 不仅使污泥得到减量化处理，而且便于污泥后续资源化开发利用。
图1是本发明的装置结构示意图，其中有螺旋挤压颗粒成型机1，传动轴11，螺旋 给料器12，污泥挤压成型孔板13，旋转刀片14，喷动流化床2，喷动流化床的中间隔板21，喷 动流化床的喷动床22，喷动流化床的流化床23，喷动流化床的溢流口 24，干化污泥颗粒料 仓3，喷动风进气口 A，流化风进气口 B，含湿气体排气口 C。
具体实施例方式本发明的污泥造粒干燥装置，是由螺旋挤压颗粒成型机1、喷动流化床2和干化污 泥颗粒料仓3组成，其中螺旋挤压颗粒成型机1由传动轴11、螺旋给料器12、污泥挤压成型孔板13以及旋转刀片14组成，污泥挤压成型孔板13固定在螺旋给料器12下游壳体内，传 动轴11穿越污泥挤压成型孔板13和旋转刀片14相联接，用中间隔板21将喷动流化床2 划隔成上下保持连通的左右两个区域，分别对应为喷动床22和流化床23，喷动床的底部是 喷动风进气口 A，流化床的底部是流化风进气口 B，喷动流化床2的中部为溢流口 24，喷动流 化床2的顶部为含湿气体排气口 C。将湿污泥通过螺旋给料器12输送至污泥挤压成型孔板13，经过污泥挤压成型孔 板13挤压成条状，然后经过旋转刀片14切削成颗粒状，从喷动床22床层表面向下进入喷 动床22，热气体介质从喷动风进气口 A进入喷动床22，在喷动床22底部形成一个稳定的喷 射区域，喷射气体向上穿过喷动区域与向下运动的污泥颗粒形成逆流接触，污泥颗粒在喷 动床22内形成有规律的循环运动，粒子的快速循环搅动有利于污泥物料进一步强化成型， 同时，进入喷动床22内湿污泥颗粒和热气体介质、床料颗粒剧烈混合，发生强烈的热量和 质量交换，使得刚进入喷动床22内湿污泥颗粒瞬间加热到床内温度，将湿污泥颗粒中水分 蒸发出来，初步干燥后的污泥成型颗粒从喷动床22下部开口处流入流化床23底部，另一部 分热气体介质从流化风进气口 B进入流化床23，污泥颗粒在热气体介质的作用下，呈现流 化状态，对污泥颗粒进行深度脱水干燥，干燥后的污泥颗粒从流化床23底部向上运动到流 化床23床层表面，然后经过喷动流化床2的溢流口 24排出流化床23，进入干化污泥颗粒料 仓3，完成热交换后的热气体介质携带污泥中的水分从喷动流化床2顶部的含湿气体排气 口 C排出。喷动流化床的中间隔板21将喷动流化床2划隔成上下保持连通的喷动床22和流 化床23两个区域，阻止从螺旋挤压颗粒成型机1出来的湿污泥颗粒直接从喷动流化床2床 层表面流入干化污泥颗粒料仓3，即利用中间隔板21，将从螺旋挤压颗粒成型机1出来的湿 污泥颗粒从喷动床22床层表面向下进入喷动床22，热气体介质从喷动风进气口 A进入喷 动床22，与向下运动的污泥颗粒形成逆流接触，污泥颗粒在喷动床22内形成有规律的循环 运动，初步干燥后的污泥成型颗粒从喷动床22下部开口处流入流化床23底部，然后从流化 床23底部向上运动到流化床23床层表面，经过喷动流化床的溢流口 24，溢流出流化床23。 该方法显著延长了污泥在喷动床22和流化床23内的停留时间，尤其是在喷动床22内污泥 颗粒和热气体介质逆流接触，促使污泥充分造粒干燥。在整个污泥造粒干燥过程中，喷动床22和流化床23的温度处于105°C 350°C温度。
权利要求
一种污泥造粒干燥装置，其特征在于该装置包括螺旋挤压颗粒成型机(1)、喷动流化床(2)和干化污泥颗粒料仓(3)；其中，螺旋挤压颗粒成型机(1)包括传动轴(11)、螺旋给料器(12)、污泥挤压成型孔板(13)以及旋转刀片(14)，污泥挤压成型孔板(13)固定在螺旋给料器(12)下游壳体内，传动轴(11)穿过污泥挤压成型孔板(13)与旋转刀片(14)相联接；螺旋挤压颗粒成型机(1)的出口接喷动流化床(2)，用中间隔板(21)将喷动流化床(2)划隔成上下保持连通的喷动床(22)和流化床(23)两个区域，喷动床(22)的底部是喷动风进气口(A)，流化床(23)的底部是流化风进气口(B)，流化床(23)的中部为溢流口(24)，溢流口(24)与干化污泥颗粒料仓(3)相联接；该喷动流化床(2)的顶部为含湿气体排气口(C)。
2.根据权利要求1所述的污泥造粒干燥装置，其特征在于所述的污泥挤压成型孔板 (13)的开孔是圆形、椭圆形、方形或多边形，或不同形状的组合。
3.—种如权利要求1所述的污泥造粒干燥装置的造粒干燥方法，其特征在于将湿污 泥通过螺旋给料器(12)输送至污泥挤压成型孔板(13)，经过污泥挤压成型孔板(13)挤压 成条状，然后经过旋转刀片(14)切削成颗粒状，进入喷动床(22)，热气体介质从喷动风进 气口(A)进入喷动床(22)，在喷动床(22)底部形成一个稳定的喷射区域，热气体介质向上 穿过喷动区域与向下运动的污泥颗粒形成逆流接触，污泥颗粒在喷动床(22)内形成有规 律的循环运动，对湿污泥颗粒进行强化成型和初步干燥，初步干燥后的污泥成型颗粒从喷 动床(22)下部开口处流入流化床(23)底部，另一部分热气体介质从流化风进气口(B)进 入流化床(23)，污泥颗粒在热气体介质的作用下，呈现流化状态，对污泥颗粒进行深度脱 水干燥，完成热交换后的热气体介质携带污泥中的水分从喷动流化床(2)顶部的含湿气体 排气口(C)排出，蒸发掉水分后的干污泥颗粒经过喷动流化床的溢流口(24)排出流化床 (23)，进入干化污泥颗粒料仓(3)，在整个污泥造粒干燥过程中，喷动床(22)和流化床(23) 的温度处于105°C 350°C。
4.根据权利要求3所述的污泥造粒干燥装置，其特征在于所述的热气体介质为空气、 烟气、水蒸气或其它气体。
全文摘要
一种污泥造粒干燥装置及方法是一种能够安全有效地对污水厂的湿污泥进行处理，便于污泥后续资源化开发利用的装置及方法，该装置包括螺旋挤压颗粒成型机、喷动流化床和干化污泥颗粒料仓组成，螺旋挤压颗粒成型机由传动轴、螺旋给料器、污泥挤压成型孔板和旋转刀片，其方法在于用中间隔板将喷动流化床划隔成上下保持连通的喷动床和流化床两个区域，将从螺旋挤压颗粒成型机出来的湿污泥颗粒从喷动床床层表面向下进入喷动床，初步干燥后的污泥成型颗粒从喷动床下部开口处流入流化床底部，另一部分热气体介质从流化风进气口进入流化床对污泥颗粒进行深度干燥，干燥后的污泥颗粒从流化床底部向上运动到流化床床层表面，最后溢流出流化床，进入干化污泥颗粒仓。
文档编号B01J2/20GK101913750SQ20101025241
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者张海峰, 沈来宏, 肖军 申请人:东南大学