污泥处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及污泥处理系统及工艺，属于污泥处理的技术领域。

背景技术：

污泥处理：对污泥进行浓缩、调质、脱水、稳定、干化或焚烧等减量化、稳定化、无害化的加工过程。

污泥是污水处理过程中的产物，含有大量的有机物、重金属和霉菌等，若不加后续的处理会对环境造成严重污染，因此，经常要对污泥进行浓缩和脱水处理，但经过此处理后的污泥含水率通常在70％以上，还需对污泥进行进一步地干燥处理。

现有技术中对污泥干燥采用的干燥系统，其结构大多如中国专利文献cn201058838y中公开的干燥系统，包括炉体，与炉体的进料口连接的给料机，与炉体的出气口连接的喷淋塔。其中，炉体包括设置在炉体内的传动轴，设置在传动轴外壁上并径向延伸的若干空心桨叶，通过向传动轴中通入高温气体对空心桨叶和炉体外壁加热，使得炉体内形成高温环境。此干燥系统在对物料干燥过程中，物料处于炉体内壁、传动轴以及桨叶外壁形成的腔体内，在传动轴的转动下，桨叶沿传动轴转动的方向搅拌物料，使得物料在腔体内被翻动，并与桨叶外壁、传动轴外壁以及炉体内壁之间进行对流换热。

但是，上述干燥系统，物料始终被传动轴同一方向的桨叶搅拌，沿着同一方向进行翻滚，一方面会降低后期的传热效果，物料被搅拌间隔的时间比较长，不能充分地对物料搅拌；另一方面，对于一些湿度较大的物料来说，沿着同一方向翻滚会造成物料之间粘合，影响物料的松散度，不利于对流换热，导致换热效率低，干燥效果较差。

传统地搅拌式干燥系统处理中污泥受热不均匀，出料不规则，且循环热风存在大量地冷热源对冲抵消，导致能源浪费，效率较低，循环热风湿度较大，影响到干燥效率。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统污泥处理中物料受热不均匀且循环热风湿度大浪费能源的问题，提出污泥处理系统及工艺。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

污泥处理系统，包括：

泥浆料斗，用于输送泥浆；

压滤机，用于承接所述泥浆料斗的泥浆、并将泥浆压滤为含水50％～60％的泥膏；

干燥单元，用于将泥膏干燥成泥块，包括烘干房、用于所述烘干房内气流通的热气源循环机构、用于将所述泥膏挤压成条的挤压机构、及用于承接泥块的承料机构，

所述烘干房内设有循环传送机构，所述循环传送机构的进料端延伸出所述烘干房并与所述挤压机构的落料端相对接，所述循环传送机构的出料端延伸出所述烘干房与所述承料机构相对接，

所述热气源循环机构包括双通道换热器、蒸发器、风机及冷凝器，所述烘干房内气流沿循环路径依次经过双通道换热器的第一通道、蒸发器、双通道换热器的第二通道、风机及冷凝器后回流至烘干房内。

优选地，所述双通道换热器为扳片式换热器。

优选地，所述循环传送机构包括循环料带及螺旋转鼓驱动源，所述循环料带螺旋盘绕在所述螺旋转鼓驱动源上并且具备由所述出料端至所述进料端的循环回路。

优选地，所述循环回路上设有张紧轮机构。

优选地，所述螺旋转鼓驱动源包括圆柱状转鼓和用于驱动所述圆柱状转鼓旋转的减速机，所述圆柱状转鼓的外周上设有用于承托所述循环料带的螺旋支撑轨。

优选地，所述圆柱状转鼓包括旋转主轴及转鼓架，所述转鼓架包括若干周向均匀间隔轴向设置的立柱，所述旋转主轴上设有与所述转鼓架相连接一体的连接筋。

本发明还提出了污泥处理工艺，包括如下步骤：

s1输送泥浆，

将泥浆输送至压滤机；

s2压滤，

压滤机将泥浆压滤为含水50％～60％的泥膏；

s3干燥，

泥膏经过挤压机构进行挤压形成泥条落至循环传送机构进入烘干房内，

热气源循环机构向烘干房中提供60℃以上的干燥热气源，干燥热气源对烘干房中泥条进行干燥处理后形成含大量水汽的湿热气源，

湿热气源经过双通道换热器的第一通道进行冷却降温至30℃～40℃后进入蒸发器进行冷凝除水，

经过冷凝除水后的干燥气流经过双通道换热器的第二通道进行换热后再通过冷凝器加热形成干燥热气源对烘干房进行供气，

泥条在烘干房中形成干燥的泥块输送至承料机构。

优选地，所述步骤s3中，蒸发器的工作温度为20℃±5℃。

本发明的有益效果主要体现在：

1.能将污泥浓缩脱水干燥，使其体积重量大幅度减少，实现污泥减量化，消除了液体渗透和气味散发的污染。

2.采用热气源循环机构的设计，确保蒸发器作业有效，循环热气源较为干燥，对烘干房内物料实现深度除湿，效果显著，且降低了热冷相抵热能损失，提高了能源利用率。

3.循环传送机构设计巧妙，有利于循环热气源流通，物料受热干燥均匀，且占用空间较小，在有限地空间中满足物料充分干燥行程。

附图说明

图1是本发明污泥处理系统的结构示意图。

图2是本发明中热气源循环机构的结构示意图。

图3是本发明中循环传送机构的结构示意图。

图4是本发明中循环传送机构的俯视示意图。

具体实施方式

本发明提供污泥处理系统及工艺。以下结合附图对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。

污泥处理系统，如图1至图4所示，包括用于输送泥浆的泥浆料斗1、用于承接所述泥浆料斗的泥浆、并将泥浆压滤为含水50％～60％的泥膏的压滤机2、及干燥单元3。

泥浆料斗1和压滤机2均匀现有技术，在此不再赘述。

干燥单元3用于将泥膏干燥成泥块。

其包括烘干房4、用于烘干房4内气流通的热气源循环机构5、用于将泥膏挤压成条的挤压机构6、及用于承接泥块的承料机构7。

烘干房4内设有循环传送机构8，循环传送机构8的进料端延伸出烘干房并与挤压机构6的落料端相对接，循环传送机构8的出料端延伸出烘干房4与承料机构7相对接。

如图2所示，热气源循环机构5包括双通道换热器51、蒸发器52、风机53及冷凝器54，烘干房4内气流沿循环路径依次经过双通道换热器51的第一通道、蒸发器52、双通道换热器的第二通道、风机及冷凝器后回流至烘干房4内。

具体地说明，通常的制冷除湿机，是直接将湿热气流送到蒸发器降温析湿，其中存在大量的冷热量抵消，因而效率不高；进入蒸发器的气流相对湿度远远没有达到饱和，除湿的程度有限，烘干房4内对泥条进行烘干的热气源会携带大量的水汽，传统地蒸发器的露点温度需要在40℃以内，从烘干房4排出的气流温度较高，会影响到蒸发器的冷凝除水，导致循环热气源湿度较高，影响到烘干作业，且高温气流与蒸发器之间存在较为严重的冷热量抵消，导致蒸发器负载较高。

本案中，从烘干房4排出的热气源会经过双通道换热器51进行预冷却，使得进入蒸发器的气体温度得到有效降低，确保蒸发器的冷凝除水效果，另外，双通道换热器51会吸收大量地热源，对经过蒸发器的气源进行预升温，降低了冷凝器54的加热负担，节约了宝贵的能源。

在一个具体实施例中，双通道换热器51为扳片式换热器。具备较优地回热循环功能。采用了扳片式换热器进行回热循环，使气流降温先降温提高相对湿度几乎达到饱和后进行冷凝除水，然后再升温，得到的相当干燥的空气，送到物料能够深度除湿，效果提高了20％～30％

如图3和图4所示，循环传送机构8包括循环料带81及螺旋转鼓驱动源82，循环料带81螺旋盘绕在螺旋转鼓驱动源82上并且具备由出料端至进料端的循环回路83。

具体地说明，通过螺旋转鼓驱动源82形成螺旋盘绕装载的循环料带81，增加了循环料带81的行程，满足烘干行程需求，降低了烘干房4的体积需求。

在一个具体实施例中，循环回路83上设有张紧轮机构84。该张紧轮机构84用于控制循环料带81的张紧度，易于循环回路83的稳定运行。

在一个细化实施例中，螺旋转鼓驱动源82包括圆柱状转鼓9和用于驱动圆柱状转鼓旋转的减速机10，圆柱状转鼓9的外周上设有用于承托循环料带的螺旋支撑轨91。

采用塑料可弯曲网带，逐层盘绕在转鼓外侧，首尾连接分别经过进出料口，转鼓旋转带动网带运动，实现了物料的连续输送，转鼓只需要一台减速机驱动。

转弯网带有很好的耐磨性和抗物理化性，是一种经久耐用的理想的输送产品。具有很强的耐腐蚀，抗氧化及耐磨性能，耐高温，噪音低，重量轻，无磁性，抗静电，使用寿命长等；材料有pom,pp,pe等。可用于工业自动化流水线，特别适用于腐蚀性强的污泥干化。

该圆柱状转鼓9包括旋转主轴92及转鼓架，转鼓架包括若干周向均匀间隔轴向设置的立柱93，旋转主轴92上设有与转鼓架相连接一体的连接筋。

如此，圆柱状转鼓9存在大量地供气流流通的间隙，提高了对泥条的干燥效果。

在一个具体实施例中，循环料带81有效面积50m²，减速机电机功率0,5kw/380v，挤条机1台；功率·2kw/380v，热气源循环机构2台；功率2x12kw/380v。

污泥处理系统为24小时连续工作，每天净脱水2吨。污泥经过压滤后，从含水60％烘干到40％，每天处理量为10吨，理论耗电636度。占地面积5x6m，高度3m。

基于上述污泥处理系统的处理工艺，包括如下步骤：

s1输送泥浆，

将泥浆输送至压滤机；

s2压滤，

压滤机将泥浆压滤为含水50％～60％的泥膏；

s3干燥，

泥膏经过挤压机构进行挤压形成泥条落至循环传送机构进入烘干房内，

热气源循环机构向烘干房中提供60℃以上的干燥热气源，干燥热气源对烘干房中泥条进行干燥处理后形成含大量水汽的湿热气源，

湿热气源经过双通道换热器的第一通道进行冷却降温至30℃～40℃后进入蒸发器进行冷凝除水，

此时双通道换热器会吸收湿热气源的热能，

经过冷凝除水后的干燥气流经过双通道换热器的第二通道进行换热，即利用吸收湿热气源的热能对干燥气流进行预升温，降低后道冷凝器的加热负担，

需要说明的是，双通道换热器的第一通道和第二通道是对流形式，即同步换热状态，第一通道内的湿热气源与第二通道内的冷却干燥气源进行对流换热，

换热后再通过冷凝器加热形成干燥热气源对烘干房进行供气，

泥条在烘干房中形成干燥的泥块输送至承料机构。

步骤s3中，蒸发器的工作温度为20℃±5℃。

通过以上描述可以发现，本发明污泥处理系统及工艺，能将污泥浓缩脱水干燥，使其体积重量大幅度减少，实现污泥减量化，消除了液体渗透和气味散发的污染。采用热气源循环机构的设计，确保蒸发器作业有效，循环热气源较为干燥，对烘干房内物料实现深度除湿，效果显著，且降低了热冷相抵热能损失，提高了能源利用率。循环传送机构设计巧妙，有利于循环热气源流通，物料受热干燥均匀，且占用空间较小，在有限地空间中满足物料充分干燥行程。

以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。