专利名称：污泥的微波干燥设备及其干燥方法
技术领域：
本发明涉及处理污泥的设备，尤其涉及一种利用微波装置降低污泥处理成本的污泥的微波干燥设备及其干燥方法。
背景技术：
在环境保护工程中，对于有机废物，如厨房或工业废水的处理，通常是经过一些化学处理方法，中和、氧化及还原其中所含有的化学污染物(如洗洁剂等)之后，将之通导至污水处理池，利用池中的微生物分解残余的有机废物，去除污染，并在池中留下分解后的沉淀物，一般将这些沉淀物通称为污泥。
随着污水处理池不断的使用，污泥也就不断的在池中沉积，虽然污泥本身已经没有污染性，甚至可做为有机肥或是有机土，但待沉积至一定的数量时，仍然还是必需将池中的污泥捞出，以避免造成污水处理池的淤积而降低其工作效率。
在捞除的污泥中，除了含有机物之外，还包含有大量的水份，一般经过一些初步的处理后，污泥的含水率约为80％-90％，而当前每一吨污泥的搬运处理费用约为台币4,000元，因此，若能降低污泥中的含水率，将能有效的减少污泥处理的成本。例如，原本处理一吨含水率为80％的污泥需要的费用为台币4,000元，若能先将该污泥中所含的水份进行蒸发，使其含水率降至20％，这样该污泥将减重至240公斤，也就是节省了3,040元台币的处理成本；另外，除了节省处理成本之外，降低含水率后的污泥，在采用掩埋法进行处理时，由于该污泥的体积相对缩小，还能更进一步节省掩埋的空间；若是采用焚化法进行处理，由于污泥中的水份较低，因此可节省焚化时所耗费的能源，避免将热量耗费在蒸发水份的程序上。
现有的污泥干燥处理方法，是以热风吹拂的方式，将污泥置入干燥机中风干，请参照附件一所示(台湾专利公告第478980号的“废士干燥法”)，这种方式存在有极大的缺陷，兹将其使用上的缺陷说明如下1、首先，这种方法，虽可快速的将污泥的表面干燥，但是，由于污泥的形状是约为棒球般大小的块状体，因此其内部的水份并不易被排除，因此，只能将污泥的含水率由90％降至约70％(500kg/hour)。2、有人通过大幅度延长干燥时间的方式，以降低污泥的含水率，这样不仅增加作业时间及占用空间且增加了成本。3、由于现有的污泥干燥机采用燃油机进行空气的加热，以达到除水的效果，因此会在加热过程中，产生二氧化碳(CO2)、硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)、悬浮微粒等污染物，从而造成对环境的二次污染。
由此可知，现有的干燥装置的结构，不仅效率低，而且耗费能源，还会造成高污染及二次污染的问题，因此实用性较差，有鉴于此，本发明人积极开发研究，期望能发明一种污泥的微波干燥设备及其干燥方法，改进现有产品装置的结构，使其更具有实用性，本发明人基于从事环境保护工程多年的经验，并经过不断的开发研究，终于设计出本发明的污泥的微波干燥设备及其干燥方法。
发明内容
为了克服现有的，本发明提供一种污泥的微波干燥设备及其干燥方法，其能够降低能源消耗，提高污泥干燥效率，改善操作环境，使污泥含水量有效降低，节省占地面积，避免二次污染。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本发明污泥的微波干燥设备，其主要包括一螺旋输送机、污泥微波干燥机、微波产生装置、集尘机组、喷雾除尘机、污泥收集车；螺旋输送机与污泥塑形机进口相连；污泥微波干燥机设有污泥塑形机及传输带，污泥塑形机的出口与污泥微波干燥机内部相通；微波产生装置通过导波管与污泥微波干燥机相连接；集尘机组包括旋风集尘机、旋转卸尘闸、排风机，排风机的进口与旋风集尘机通过管道相连接，旋风集尘机通过数组旋转卸尘闸及管道与污泥微波干燥机相连接；喷雾除尘机包括喷雾器、洗涤液泵、水槽，喷雾器位于水槽上方，洗涤液泵的进口与水槽相连，洗涤液泵的出口与喷雾器相连接，且喷雾器还与排风机的出口相连；污泥收集车位于污泥微波干燥机的出口处。
本发明污泥的微波干燥设备的干燥方法，其由螺旋输送机将污泥向上传输至污泥塑形机的进口，污泥塑形机承接由螺旋输送机输送的污泥后，将污泥塑造成片状体或圆柱状体，然后将片状体或圆柱状体的污泥通过其出口使污泥进入污泥微波干燥机内，并置于污泥微波干燥机内的传输带上，位于污泥微波干燥机内传输带上的污泥，经由微波产生装置通过导波管传输的微波能量进行加热干燥处理，脱水后的污泥由污泥微波干燥机出口落至污泥收集车上；干燥过程中产生的热风、水分及粉尘经由数组旋转卸尘闸抽离，通过管道进入旋风集尘机中，再通过排风机送入喷雾除尘机中；洗涤液泵将水槽中的洗涤液加压打进喷雾除尘机的喷雾器中，并雾化吹出，使进入喷雾除尘机中的水分和粉尘吸附雾气后掉落在水槽中，热风经喷雾后温度降低冷却，除去水分和粉尘的干净空气由喷雾除尘机上方排除。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例使用状态示意图。
图中标号说明10螺旋输送机、20污泥微波干燥机、21污泥塑形机、22传输带、24导波管、30污泥、31微波产生装置、40污泥收集车、50集尘机组、51旋风集尘机、52旋转卸尘闸、53排风机、60喷雾除尘机、61喷雾器、62洗涤液泵、63水槽。
具体实施例方式
参阅图1所示，本发明的实施例示意图，该污泥的微波干燥设备，其主要包括一螺旋输送机10、污泥微波干燥机20、微波产生装置31、集尘机组50、喷雾除尘机60、污泥收集车40；螺旋输送机10与污泥塑形机21进口相连；污泥微波干燥机20设有污泥塑形机21及传输带22，该传输带22的尺寸可为5×5平方公尺，污泥塑形机21的出口与污泥微波干燥机20内部相通；微波产生装置31通过导波管24与污泥微波干燥机20相连接；集尘机组50包括旋风集尘机51、旋转卸尘闸52、排风机53，排风机53的进口与旋风集尘机51通过管道相连接，旋风集尘机51通过数组旋转卸尘闸52及管道与污泥微波干燥机20相连接；喷雾除尘机60包括喷雾器61、洗涤液泵62、水槽63，喷雾器61位于水槽63上方，洗涤液泵62的进口与水槽63相连，洗涤液泵62的出口与喷雾器61相连接，且喷雾器61还与排风机53的出口相连；污泥收集车40位于污泥微波干燥机20的出口处。
再参阅图1所示，本发明的污泥的微波干燥设备的干燥方法，其由螺旋输送机10将污泥30向上传输至污泥塑形机21的进口，该螺旋输送机为市售产品，其结构主要是设有一螺旋轴心杆，在螺旋轴心杆杆部外围设有螺旋叶片，可将污泥的粉状或粒状物通过螺旋转动力带起并向上传输；污泥塑形机21的设计结构与工作原理如同市售的滚面机，污泥由其内部设有的两齿轮中间通过，被滚轧成片状体，或者是仅以单边滚轧，另一边固定，滚轧出片状体或圆柱状体，污泥塑形机21承接由螺旋输送机10输送的污泥30后，将污泥30塑造成片状体或圆柱状体，然后将片状体或圆柱状体的污泥30通过其出口使污泥进入污泥微波干燥机20内，并置于污泥微波干燥机20内的传输带22上，位于污泥微波干燥机20内传输带22上的污泥30，经由微波产生装置31通过导波管24传输的微波能量进行加热干燥处理，脱水后的污泥30由污泥微波干燥机20的出口落至污泥收集车40上；干燥过程中产生的热风、水分及粉尘经由数组旋转卸尘闸52抽离，通过管道进入旋风集尘机51中，再通过排风机53送入喷雾除尘机60中，旋风集尘机为市售产品；洗涤液泵62将水槽63中的洗涤液加压打进喷雾除尘机60的喷雾器61中，并雾化吹出，使进入喷雾除尘机60中的水分和粉尘吸附雾气后掉落在水槽63中，热风经喷雾后温度降低冷却，除去水分和粉尘的干净空气由喷雾除尘机60上方排除。
本发明的工作原理是其利用微波方式进行污泥的烘干作业，微波产生装置与现有一般运用电磁微波的微波炉的使用原理相同，主要是利用分子运动活泼化而摩擦产生的热能，强振动受热物的分子，通过分子运动所生成的热能进行加热，因此具有迅速加热，且内部加热不会烧焦外部的优点；虽然一般微波的缺点是脱水量多，但是，这点用于本发明，则恰到好处，可将本发明的功效发挥得更加完整。本发明实施时，污泥是在传输带上逐层反复传输，可增加污泥接受微波干燥的时间，更有效地降低其含水率；该污泥在由上层的传输带落至下层的传输带时，会进一步破裂而增大其表面积，使脱水效率更佳，待脱水后则由出口落至污泥收集车40上。又，该污泥微波干燥机20可通过调整污泥塑形机21，或是传输带22的传输速度，改变污泥干燥的效率，根据一般参数的设置，可使含水率为90％的污泥干燥至约仅有5％-20％的含水率。本发明利用微波加热技术，使干燥机能同时由污泥的内部和外部开始加热，从而达到最佳的排水效率，让能源使用率更加有效。另，本发明在污泥微波干燥机20上方，可装置一集尘机组50，这是因为污泥在微波污泥干燥机20内受到微波加热时，蒸发的水分必然会随着热空气向上流动，而已经干燥的污泥粉尘，也因此而被扬动弥漫，造成对空气的污染，因此在该污泥微波干燥机20上方，设有数组旋转卸尘闸52，可将污泥微波干燥机20内的热风、水分及粉尘经数组旋转卸尘闸52抽离，并经由管线通往一旋风集尘机51，该旋风集尘机51为一抽气装置，是市售产品，其使气流经过一个特制的气室(旋风器)产生旋转作用，气流中的尘粒经旋转而产生离心力，此时气流的速度变慢，因此尘粒与空气在旋风器内产生分离作用，即尘粒集中在旋风器内，空气经由管线通往一排风机53而送入一喷雾除尘机60中；该喷雾除尘机60上方设有喷雾器61，洗涤液由下方的洗涤液泵62加压施打至喷雾器中雾化吹出，空气中的水分、粉尘便会被产生的雾气吸附而掉落在下方的水槽63中，空气的温度随即降低，去除粉尘和水分后的干净空气可由上方排出。
本发明的优点是1、加热效率较高，因而干燥时间可以缩短，进而降低能源消耗。2、干燥效果理想，污泥含水量很少，可以减少占地面积及降低二次污染率。3、本发明所使用的微波装置，可以对复杂形状的物质进行较均一的干燥。4、使含水量分布不均一的物质具有均一水分(levellintg均化)。5、本发明应用电波加热，因而对能量(engergy)的控制没有迟缓，比较容易实现自动化控制。6、本发明仅仅对被干燥物进行升温，不对炉壁进行加热，冷的干燥炉可以改善工作环境。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种污泥的微波干燥设备，其特征在于，其主要包括一螺旋输送机、污泥微波干燥机、微波产生装置、集尘机组、喷雾除尘机、污泥收集车；螺旋输送机与污泥塑形机进口相连；污泥微波干燥机设有污泥塑形机及传输带，污泥塑形机的出口与污泥微波干燥机内部相通；微波产生装置通过导波管与污泥微波干燥机相连接；集尘机组包括旋风集尘机、旋转卸尘闸、排风机，排风机的进口与旋风集尘机通过管道相连接，旋风集尘机通过数组旋转卸尘闸及管道与污泥微波干燥机相连接；喷雾除尘机包括喷雾器、洗涤液泵、水槽，喷雾器位于水槽上方，洗涤液泵的进口与水槽相连，洗涤液泵的出口与喷雾器相连接，且喷雾器还与排风机的出口相连；污泥收集车位于污泥微波干燥机的出口处。
2.一种如权利要求1所述的污泥的微波干燥设备的干燥方法，其特征在于，由螺旋输送机将污泥向上传输至污泥塑形机的进口，污泥塑形机承接由螺旋输送机输送的污泥后，将污泥塑造成片状体或圆柱状体，然后将片状体或圆柱状体的污泥通过其出口使污泥进入污泥微波干燥机内，并置于污泥微波干燥机内的传输带上，位于污泥微波干燥机内传输带上的污泥，经由微波产生装置通过导波管传输的微波能量进行加热干燥处理，脱水后的污泥由污泥微波干燥机出口落至污泥收集车上；干燥过程中产生的热风、水分及粉尘经由数组旋转卸尘闸抽离，通过管道进入旋风集尘机中，再通过排风机送入喷雾除尘机中；洗涤液泵将水槽中的洗涤液加压打进喷雾除尘机的喷雾器中，并雾化吹出，使进入喷雾除尘机中的水分和粉尘吸附雾气后掉落在水槽中，热风经喷雾后温度降低冷却，除去水分和粉尘的干净空气由喷雾除尘机上方排除。
全文摘要
污泥的微波干燥设备及其干燥方法，其包括螺旋输送机与污泥塑形机进口相连，污泥微波干燥机内设传输带，污泥塑形机出口与污泥微波干燥机内部相通，微波产生装置通过导波管与污泥微波干燥机连接，集尘机组的排风机进口与旋风集尘机通过管道连接，旋风集尘机通过数组旋转卸尘闸及管道与污泥微波干燥机连接，喷雾除尘机的喷雾器位于水槽上方，洗涤液泵进口与水槽相连，洗涤液泵出口与喷雾器连接，喷雾器与排风机出口相连，污泥收集车位于污泥微波干燥机出口处，污泥经微波加热干燥，干燥过程中的热风、粉尘经旋风集尘机和喷雾除尘机处理排除，能源消耗低，污泥干燥效率高，操作环境好，污泥含水量有效降低，节省占地面积，避免二次污染。
文档编号F26B23/00GK1569700SQ03130469
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月25日 优先权日2003年7月25日
发明者高金裕 申请人:高金裕