[发明专利]一种污泥干化装置及利用该装置干化污泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污泥减量的技术领域，尤其涉及一种污泥干化装置及利用该装置进行污泥干化的方法。

背景技术

随着城市生活和工业企业污水处理设施建设逐步提速和污水集中处理率的日益提高，各类水处理污泥泥饼（以下简称污泥）产量快速增长。按行业划分，主要有化工污泥、印染污泥、制革污泥、造纸污泥、金属表面处理污泥，生活污水厂污泥等等。仅以我国城市生活污水处理厂为例，年产污泥（含水80wt%计）即超过6千万吨。污泥一般含有大量的有机物、氮、磷、重金属、病菌、病原菌，以及盐类、多氯联苯、二恶英等，且常伴有恶臭，绝大部分属于危险废物，如不妥善处理，任意排放，会对环境造成二次污染。

鉴于污泥的高含水和低热值，往往需要进行干化预处理，降低污泥含水率和体积、杀灭病原体，然后进行填埋、焚烧、堆肥、土地利用等后续处理。

我国现有污泥干化技术和设备的具体实施中，自然干化（CN2789245Y）或利用太阳能系统（CN101948230A）干燥占地大、效率低、劳动强度高，受气候、季节影响较大。单纯机械压滤虽可加入絮凝剂或脱水剂（CN101503643A）强化脱水效果，但难使含水率降至50%以上。水解/热解干化（CN201704175U,CN201254514Y）涉及设备多，流程长，产品质量不稳定。因此，利用各种干燥机械，进行污泥干化处理设备和工艺的研发应运而生。

按照热介质与污泥的接触方式，干燥机械可分为直接干化、间接干化和直接-间接联合式干化等工艺类型。直接干化的实质是对流干燥，即将燃烧室产生的热气与污泥直接混合，使污泥中的水分得以蒸发，如闪蒸式（CN201737822U）、转筒/鼓式（CN1654378A）、螺旋式（CN201793466U）、喷淋式多效蒸发器（CN201737823U）、流化床（CN101210679A）等；而间接干燥实质上是传导干燥，即将燃烧炉产生的热气通过蒸汽或热油介质加热器壁，热量再通过器壁传递给湿污泥，从而将其中的水分蒸发除去，如薄膜式（CN201678575U）、转盘/桨叶式（CN1843985A）、多重盘管式（CN101628779A）等；直接-间接联合式干燥系统则是对流-传导技术的结合，如太阳能-高温蒸汽干燥器（CN201037728Y）。

由于污泥含水量高（50wt%～90wt%）、粘性大，常规干化设备在运行过程中，经常发生粘壁而造成设备难以长周期运行。如CN201344712Y公开了一种“用于污泥干化的桨叶式干燥机”，这种干燥机虽具有传热效果好、能耗低的优点，但在干燥粘度很高、浆糊状及膏状物料时，容易发生污泥“抱轴”现象，干化表面坚硬，内部却是稀泥，泥团与轴一起转动，影响了干燥速度和效果；CN2392620Y公开了一种滚筒式干燥机，但因污泥内有机絮凝剂的胶质作用，污泥在干化过程中，会结成外壳坚硬而内核含水的胶质块状物，很难被破碎和再加工；CN1654378A中也介绍了传统回转窑内，污泥成坨滚动、内粘外干不易粉碎，干化效果不佳，需根据污泥性质进行针对性设置窑体倾角、长度及转速等参数。

除了国外应用较多的滚筒式、薄膜式和卧式圆盘干化器之外，利用太阳能、锅炉余热、过热蒸汽等余热资源为热能介质，开发的新型干化设备也层出不穷。如CN101205111A公开了一种污泥干化装置及利用该装置的污泥干化方法，其中的装置包括一封闭的透明玻璃壳体、多层横向设置的托盘支架、设于壳体横向一侧壁上的每层托盘支架对应的进料口及与该进料口相对应的出料口。但此发明存在如下缺点：（1）污泥干化过程没有搅拌、混匀过程，仅靠热风表面换热，污泥易板结，干化效率低；（2）污泥在托盘上分层推入、分层干化、分层取出，类似“蒸馒头”的间歇操作，劳动条件差，推进拉出之间粉尘污染大；（3）污泥托盘为网眼结构，容易堵塞，失去换热效果；（4）各层配备的小滚轮和托盘支架在反复移动操作中容易损坏，使用寿命短。

鉴于现有污泥干化设备存在干化耗能大、初期设备投资高、运行不稳定、运行和检修成本高、难以实现连续操作、污泥干化效果不好等问题，节能高效、运行稳定、投资和运行费用低廉的新型污泥干化装置具有良好的开发和应用前景。

发明内容

因此，针对现有技术中污泥干化设备的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种污泥干化装置，该装置可以有效避免现有污泥干化设备初期投资大、运行成本高、设备能耗高、运行不稳定、运维成本高、干化效果不好、难以实现连续操作等问题。本发明要解决的另一技术问题是提供利用该装置干化污泥的方法。