一种用于污泥无害化处理设备的反应器的制作方法

本实用新型涉及污泥处理领域，尤其涉及一种用于污泥无害化处理设备的反应器。

背景技术：

随着城市化进程的加快和污水处理率的不断提高，城镇污水处理厂污泥的产量也大幅增加。据统计，我国每年产生污泥超过5000万t(以含水率80％计)。污泥的妥善处理已成为每个城市所面临的难题，并且成了制约污水处理厂进一步发展的瓶颈。城市污泥由于有机物含量高、营养元素丰富等特点，被认为是一种潜在的、可利用的能源化资源。污泥处理的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化，鼓励回收和利用污泥中的能源和资源，在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用。

现有技术中污泥的处理技术包括填埋、焚烧和农业利用等，但不论何种处理方式，其对污泥含水率均有一定要求；而城市污泥由其颗粒胶状结构以及高度亲水等特性使得污泥中的部分水分难以脱除。

填埋是现有技术中普遍采用的污泥处理方法。但由于脱水污泥的含水率较高及填埋场对污泥剪切力的要求，填埋场对污泥进场的要求越来越高。除此之外，污泥填埋不仅会占用大量土地，严重危害填埋场的安全，而且会造成二次污染，严重污染附近的生态环境。而采用焚烧对污泥进行处理，则投资巨大，需要大量能量消耗，且会造成大气污染。

为此提供一种水热处理技术，该水热处理技术是将污泥置于密闭的反应釜中加热至一定温度下进行水解反应。在此温度和压力的共同做用下，污泥中的微生物细胞中胶体结构被破坏、粘性有机物水解，降低污泥颗粒对水分子的束缚作用，根本上改变污泥中的水分分布，从而改善脱水性能和厌氧消化性能的技术。然而与上述水热处理技术配套的设施设备也存在结构复杂、处理效果不理想等问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种用于污泥无害化处理设备的反应器。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种用于污泥无害化处理设备的反应器，所述污泥无害化处理设备包括均质装置、反应器、冷凝装置以及板框压滤机；

所述均质装置与所述反应器的污泥进口连接，所述反应器的污泥出口与所述冷凝装置连接，所述冷凝装置将在反应器中完成水解的污泥冷却至一定温度；所述板框压滤机对冷却后的污泥进行脱水处理；

所述反应器底部安装蒸汽盘管；所述蒸汽盘管上安装高压蒸汽喷嘴。

所述蒸汽盘管为格栅状管路；所述蒸汽盘管外接蒸汽源。

进一步地，所述蒸汽盘管的管路之间互相导通。

进一步地，所述高压蒸汽喷嘴安装在所述蒸汽盘管的管路之间的连接处。

进一步地，所述高压蒸汽喷嘴的喷口朝上或者朝下。

进一步地，所述反应器顶部设置安全阀和排气孔。

所述反应器包括底座以及壳体，所述壳体设置在底座上；

进一步地，所述壳体上还设置工艺接口，用于检测所述反应器内的温度、压力以及液位。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种用于污泥无害化处理设备的反应器，在反应器中设置蒸汽盘管，蒸汽盘管的设置既起到提供污泥水解反应所需温度的作用，又起到搅拌污泥的作用，无需额外设置搅拌器即可达到搅拌效果；解决了设备复杂和搅拌不均匀问题，提高了设备的利用率，而且节省设备空间。

附图说明

图1是本实用新型中污泥无害化处理设备的整体结构示意图；

图2是本实用新型中用于污泥无害化处理设备的反应器的具体结构；

图3是本实用新型中用于污泥无害化处理设备的反应器内蒸汽盘管的俯视图。

【附图标记说明】

1：均质装置；2：反应器；3：冷凝装置；4：板框压滤机；5：蒸汽源；6：工艺接口；7：污泥进口；8：排气孔；9：壳体；10：底座；11：高温蒸汽入口；12：蒸汽盘管；13：高温蒸汽喷嘴。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

本实用新型采用水热处理技术对污泥进行处理，水热处理技术的具体原理是：将污泥置于密闭的反应器中加热至一定温度下进行水解反应。在上述温度和压力的共同做用下，污泥中的微生物细胞中胶体结构被破坏、粘性有机物水解，降低污泥颗粒对水分子的束缚作用，根本上改变污泥中的水分分布，从而改善脱水性能和厌氧消化性能的技术，也称热调质。

水热处理技术可与多种污泥处理、处置技术直接对接、联合使用。经过水热处理后的污泥脱水性能大幅度提高，经板框压滤机进行机械脱水可获得低含水率的泥饼，为污泥的处理和处置提供了基础。水热处理后污泥可进行高效率的厌氧消化，将污泥中的有机质充分转化为沼气；同时，针对水热处理上清液可引入水处理的高效厌氧工艺中，整体提高污泥处理系统效率；污泥中病原微生物在高温高压环境下被彻底杀灭；通过高温下的重金属溶出与钝化，可以显著降低脱水后泥饼中重金属的含量，使得资源化能够实现。

本实用新型涉及一种用于污泥无害化处理设备的反应器，所述污泥无害化处理设备包括均质装置1、反应器2、冷凝装置3以及板框压滤机4；

所述均质装置1在污泥进行水热反应之前对污泥进行均质处理，使得污泥的质地更加均匀，有利于后续污泥热水解反应的进行。

利用螺杆泵或者喷枪将原料仓中的未处理的污泥打入均质装置，污泥的均质完成后再通过反应器2的污泥进口7进入反应器2；污泥的机械均质比较重要，会影响后续的热处理的反应速度。

所述均质装置1的出泥口与所述反应器2的污泥进口连接，所述反应器2的污泥进口7与所述冷凝装置3连接，所述冷凝装置3将在反应器2中完成水解的污泥冷却至一定温度；所述板框压滤机4对冷却后的污泥进行脱水处理；污泥经机械均质后进入到反应器2，预先设置好蒸汽阀门参数，通蒸汽自动加热至一定高温后再保持一段时间，冷却一段时间后，通过气动隔膜泵将污泥泵入板框压滤机4进行压滤，进行污泥脱水减量。

所述反应器2的底部安装蒸汽盘管12；所述蒸汽盘管12上安装高压蒸汽喷嘴13，这样无需在反应器内设置搅拌器即可达到搅拌，解决设备复杂和搅拌不均匀问题。

所述反应器选择蒸汽加热，蒸汽源装有自整定蒸汽阀门可预先根据工艺要求设置好参数并且加热过程中根据反应器上的压力和温度传感器自动调整阀门大小，实现智能自动控制，在设置的高限参数停止低限参数时自动开启方便在一定压力和温度下保持反应器内污泥的状态。

所述蒸汽盘管12为呈格栅状的管路。

进一步地，所述蒸汽盘管的管路之间互相导通。

进一步地，所述蒸汽盘管12的管路包括四条以上。

进一步地，所述高压蒸汽喷嘴13安装在管路之间的连接处。

进一步地，所述高压蒸汽喷嘴13的喷口朝上或者朝下。

进一步地，所述反应器2的顶部设置安全阀和排气孔8。

进一步地，所述反应器2包括底座10以及壳体9，所述壳体9设置在底座10上；

所述壳体上还设置工艺接口，用于检测反应器内的温度压力液位等数据。

所述反应器壳体上设置高温蒸汽入口11，所述高温蒸汽入口11外接蒸汽源5，对应高温蒸汽入口11处设置蒸汽盘管12，所述蒸汽盘管12上安装有高压蒸汽喷嘴13，用于喷出高压蒸汽搅拌污泥。如图3所示，蒸汽盘管12为正方形，四个角固定安装在反应器的壳体上，所述蒸汽盘管12由8条管路组成，在各个管路之间的连接处设有高压蒸汽喷嘴13，其喷嘴朝向正上方，喷出高压蒸汽搅拌翻动污泥，使污泥受热均匀，充分地进行热水解反应。进一步地，所述高压蒸汽喷嘴13也可以朝向正下方。

本实用新型的污泥无害化处理设备的使用方法如下：1、均质处理：将含水量为80％左右的污泥进入均质设备，进行均质处理，使得污泥质地均匀，有利于后续污泥热反应的进行。2、污泥进行水热反应：经机械均质后的污泥进入反应器，设定好蒸汽阀门参数，自动加热到设定温度后，保持一定时间。3、污泥冷却至90度以下。4、污泥脱水处理：启动液压泵，将板框压滤机板的框压至紧密状态，关闭液压泵，启动隔膜泵，保持相应的进料压力，将冷却后的污泥泵入压滤机，待完全压入后，关闭隔膜泵，启动空压机，进行二次压榨，启动液压泵，将压滤机滤框慢慢松开、卸泥饼。

污泥在一定的温度和压力下通过水热反应和生化反应对污泥进行无害化处理，通过板框压滤脱水后使固相残留脱水减量，减量后的固废可以达到除臭、杀灭病虫害和降低污染物含量。污泥残渣取样检测含水率，有机物，重金属等各项指标。

经过脱水后的泥饼滤渣，可以使用物理方法将其打磨成粉，与一定配比的生物菌剂混合并搅拌均匀，制备营养土。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。