[发明专利]基于秸秆生物能的流态泥热-压耦合深度脱水装置及脱水方法

说明书

本发明涉及一种基于秸秆生物能的流态泥热‑压耦合深度脱水装置及脱水方法，脱水装置包括内筒和套设在内筒外部的外筒，外筒与内筒之间形成发酵仓，其为圆环形空腔；在内筒内堆叠若干装有流态泥的土工袋，沿着内筒内壁布设管道，管道从内筒开口端伸出形成抽气口，抽气口与抽真空装置连通；在内筒的开口端覆设脱水仓盖板，在脱水仓盖板的顶部安装气压加载装置；在圆环形空腔开口端覆设发酵仓盖板；发酵仓内与内筒相邻的侧壁布设加热辅助装置，同时在圆环形空腔内填充废弃秸秆；本发明利用流态泥中的水在真空负压状态下沸点大幅度降低的特性，结合秸秆发酵产生的热能加速流态泥中的水分蒸发，不但脱去流态泥中的自由水，还能快速脱去流态泥中的结合水，从而达到深度脱水的目的。

技术领域

本发明涉及一种基于秸秆生物能的流态泥热-压耦合深度脱水装置及脱水方法，属于流态泥快速深度脱水领域。

背景技术

我国每年都会产生大量的流态泥，包括河道疏浚产生的疏浚淤泥（污泥）、污泥处理厂产生的市政污泥、盾构、灌注桩施工等过程中产生的工程废弃泥、水力选矿时产生的尾矿等，这些流态泥具有含水率高、处于流态、强度几乎为零等共同特点，合理有效的处置上述流态泥已成为我国经济、社会可持续发展过程中亟需解决的关键问题。

对于大型河道疏浚中产生的疏浚淤泥，由于其产量相对较大，无法在短期内大量处理，因此，一般采用沿河征用农田作为堆场进行堆放，并采用真空负压快速脱水进行处理。对于城市中污水处理厂产生的市政污泥、市政建设中产生的工程废弃泥等，由于其产量相对较小，并且城市用地紧张，无法提供足够的土地进行高含水率流态泥的放置，因此，城市中产生的流态泥一般采用机械脱水方式进行快速脱水。真空负压快速脱水处理流态泥时，首先在土中打设排水体，再铺设排水管网、砂垫层、密封膜等，最后采用真空负压装置在膜下形成80-100kPa的负压，利用负压荷载排出土中的水分，进而达到流态泥脱水目的；由于真空负压脱水时，最大负压只能达到-100kPa，因此，真空负压脱水的效率不高，脱水时间长，脱水后的流态泥的含水率仍很高。机械脱水是利用机构运动对流态泥产生机械挤压作用，从而使流态泥中的水在机械力的挤压作用下流出，达到脱水目的。相对于真空负压快速脱水技术，机械脱水的处理效率和效果较好，但处理成本较高。另外，无论是负压脱水还是机械脱水，相对排出流态泥中的自由水比较容易，处理后的土样的含水率一般在0.6-0.8倍土样的液限含水率（远大于土样的塑限含水率）,但对于流态泥中的结合水，排出及其困难。因此，采用机械或真空负压脱水后的淤泥的含水率仍较高，不能直接用于碾压填埋或污泥焚烧等处置。为了能够深度脱水处理流态泥，一些处理者采用电炉烘干或自然风干等方法，电炉烘干耗能较大，成本较高，不适合大体量流态泥深度脱水。自然风干需要占用大量土地，且受天气影响，一般也很难真正实施。

另一方面，农作物秸秆是农业生产中的主要废弃物之一，如何将秸秆更好的资源化处理是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种基于秸秆生物能的流态泥热-压耦合深度脱水装置及脱水方法，利用流态泥中的水在真空负压状态下沸点大幅度降低的特性，结合秸秆发酵产生的热能加速流态泥中的水分蒸发，不但脱去流态泥中的自由水，还能快速脱去流态泥中的结合水，从而达到深度脱水的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于秸秆生物能的流态泥热-压耦合深度脱水装置，包括脱水装置本体，其包括内筒和套设在内筒外部的外筒，外筒与内筒之间形成发酵仓，其为圆环形空腔；内筒底部安装可拆卸底座；

在内筒内堆叠若干装有流态泥的土工袋，沿着内筒内壁布设管道，管道从内筒开口端伸出形成抽气口，抽气口与抽真空装置连通；在内筒的开口端覆设脱水仓盖板，在脱水仓盖板的顶部安装气压加载装置；在圆环形空腔开口端覆设发酵仓盖板；

发酵仓内与内筒相邻的侧壁布设加热辅助装置，同时在圆环形空腔内填充废弃秸秆；

作为本发明的进一步优选，在内筒内由底部至顶部顺次叠加装有流态泥的土工袋，在靠近内筒开口端的土工袋表面布设钢制加载板；