一种节能型二级污泥干化系统的制作方法

1.本发明涉及污泥干化技术领域，具体属于一种节能型二级污泥干化系统，包含两种形式的干化机，还特别包含第一级干化机排放的热量回收用作第二级干化机的热源。


背景技术：

2.污泥干化设备分为间接式干化和直接式干化。间接式干化的热源不与污泥直接接触，采用间接换热的形式，将污泥中的水分脱除。直接式干化的热源直接与污泥接触，通过热源所带的热能将污泥中的水分蒸发。
3.现有污泥干化方式及设备以一级干化为主，或间接干化，或直接干化，热量消耗较大。每蒸发1t水需要输入800kwh～1140kwh热量，大部分热量没有被回收利用，浪费了资源。参考文件：pd-cen-tr-15473-2007
4.单独使用间接干化工艺时，污泥中水分被蒸发为乏气后与污泥分离，再被喷水降温冷凝为水后排放，既消耗了大量的冷却水，乏气中的热量也没有被利用。饱和蒸汽的潜热在间接干化机中被充分利用，排出高温饱和水或小幅度过冷水，水温远高于常压下饱和温度(100℃)，还有可利用的热量。
5.单独使用带式干化工艺时，需要外来热源为干化过程提供热量，或者通过消耗电能补充带式干化机所需能量。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有污泥干化工艺技术中存在的缺点而提出的一种节能型二级污泥干化系统，实现污泥干化所需热量消耗最小化。
7.本发明将两种干化机串联运行，回收第一级干化机的热量，用于第二级干化机，是一种节能型二级污泥干化系统，包括如下：
8.进料泵将湿污泥按给定流量输送至薄层干化机中进行第一级干化。进入薄层干化机中的湿污泥在转子的旋转及其刮刀的作用下，可均匀的涂布成薄层并以一定的速度向前输送，输送过程中实现与薄层干化机夹套中饱和蒸汽的间接换热，湿污泥中的一部分水分被蒸发。蒸发尾气的流向逆向于干污泥的输送方向，最终被风机从薄层干化机抽出，进入后续的冷凝系统进行喷淋冷凝。经第一级干化后的污泥从薄层干化机出口排出，经成型机挤压成面条状后进行第二级干化。第一级干化机也可使用其它类型的间接干化机，如圆盘干化机，只需保证出口污泥含水率达到要求。
9.在第二级带式干化机中，面条状的污泥被均匀地置于缓慢运行的多孔输送带上，70℃～80℃热空气穿过输送带孔隙，与污泥直接触，污泥中的水分被蒸发至热空气中，热空气的湿度增加，温度降低，变为湿冷的排风。湿冷的排风与循环冷却水间接换热，温度低于露点后，空气中携带的水分被冷凝排出。低温饱和空气被热水加热成为热空气，再次回到带式干化机中，周而复始。
10.从第一级干化机中排出的乏气为100℃的常压水蒸气，是主要被回收的热量。用于
干化机热源的新鲜蒸汽，其潜热被利用后，以高温高饱和水的形式排出干化机，也可将其常温闪蒸后，回收闪蒸汽的热量，只排放常压下的饱和水。第一级干化机排放的乏气热量的回收通过冷凝器和换热器的结合来实现；高温饱和水热量的回收通过闪蒸罐与热水箱的结合来实现。
11.本发明的实施效果如下：
12.本发明所述的为一种节能型二级污泥干化系统，与现有干化技术相比，其结合了两种类型的干化设备，将二级干化设备的串联使用，并将第一级干化机的热量回收利用于第二级干化机。经计算，在污泥进出口含水率要求同等的条件下，与单独使用一种干化机相比，本发明可以减少35％～40％的新鲜蒸汽消耗量。
附图说明
13.图1为本发明提出的一种节能型二级污泥干化系统的流程示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图和实例对本发明作进一步的描述，但本发明不仅限于实例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所谓任何改进均落在本发明的保护范围之内。
15.进料泵101将湿污泥按给定流量输送至薄层干化机102中进行第一级干化，湿污泥含水率通常为80％～85％，最高可为90％。进入薄层干化机中的湿污泥在转子的旋转及其刮刀的作用下，可将污泥均匀的涂布成薄层并以一定的速度向前输送，输送过程中实现与薄层干化机夹套中饱和蒸汽的间接换热，湿污泥中的一部分水分被蒸发。蒸发尾气的流向逆于干污泥的输送方向，蒸发尾气被风机104从薄层干化机抽出，进入两级冷凝系统进行喷淋冷凝。经第一级干化后的污泥从薄层干化机出口排出，经成型机201 挤压成面条状后进行第二级干化。
16.在第二级带式干化机202中，面条状的污泥被均匀地置于缓慢运行的多孔输送带上，70℃～80℃热空气穿过输送带孔隙，与污泥直接接触，污泥中的水分被蒸发至热空气中，热空气的湿度增加，温度降低，变为湿冷的排风。湿冷的排风与循环冷却水在第一换热器203间接换热，温度低于露点后，空气中携带的水分被冷凝排出。低温饱和空气被热水在第二换热器204中加热成为热空气，再由循环风机205送回带式干化机中，周而复始。
17.从第一级薄层干化机中排出的乏气在一级冷凝器301中被约70℃循环喷淋水冷凝为水，循环喷淋水由冷凝器301底部排出时温度约85℃，经循环水泵302加压后，在第三换热器303中将热量传递给带式干化机所需循环热水，温度降低至70℃后再次作为喷淋水返回冷凝器301。经一级冷凝器301降温后的85℃不凝气和冷凝水排入二级冷凝器103，采用同样的循环喷淋方式，最终将约45℃的不凝气和冷凝水排放出干化系统，第四换热器106采用外接循环冷却水对循环喷淋水进行降温。
18.用作薄层干化机102热源的新鲜蒸汽，其潜热被利用后，以高温饱和水的形式排出干化机，如果所用蒸汽压力为0.9mpag，则饱和水的温度约为 180℃。高温饱和水经疏水阀排至闪蒸罐306，闪蒸罐内微正压，高温饱和水在此闪蒸为约100℃的蒸汽和水。蒸汽从罐顶排出后在热水箱304的盘管中降温，将其潜热传递给带式干化机所需循环热水，使循环热水温度升至约85℃。无论薄层干化机使用何种品质的饱和蒸汽，最终排放的蒸汽凝液温度均
为约100℃常压饱和水，最大限度的使用了蒸汽的热量。
19.以蒸汽为热源对第一级间接干化机提供热量，第二级直接干化机所需热量由热水提供，而热水的热量来自于对第一级干化机排放热量的回收利用，最大限度的节省新鲜蒸汽用量。
20.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据发明的技术方案及构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种节能型二级污泥干化系统，其特征包括如下：将间接干化与直接干化两种形式的干化机串联运行，以蒸汽为热源对间接干化机输入热量，间接干化机排放的热量以热水的形式回收，用作直接干化机的热源，最大限度的节省新鲜蒸汽用量。2.根据权利要求1所述的一种节能型二级污泥干化系统，其特征在于：第一级间接干化机为薄层干化机或圆盘干化机。3.根据权利要求1所述的一种节能型二级污泥干化系统，其特征在于：第二级直接干化机为带式干化机。4.根据权利要求1所述的一种节能型二级污泥干化系统，其特征在于：以蒸汽为热源对第一级间接干化机提供热量，第二级直接干化机所需热量由热水提供，而热水的热量来自于对第一级干化机排放热量的回收利用。5.根据权利要求1所述的一种节能型二级污泥干化系统，其特征在于：第一级干化机排放的乏气热量的回收通过冷凝器和换热器的结合来实现。6.根据权利要求1所述的一种节能型二级污泥干化系统，其特征在于：第一级干化机排放的蒸汽凝液热量通过闪蒸罐和热水箱共同实现，凝液外排温度约100℃。7.根据权利要求1所述的一种节能型二级污泥干化系统，其特征在于：第一级干化机不凝气和废水经过降温后排放，不给后续处理设备造成负担。

技术总结
本发明公开了一种节能型二级污泥干化系统，其特征在于：1)将两种干化机串联运行。2)间接干化机：污泥在间接干化机中进行一级干化，产出含水率55％～65％的半干污泥。在间接干化机中，污泥与蒸汽间接换热，污泥中部分水变为乏气，蒸汽冷凝为饱和水。3)直接干化机：半干污泥制成面条状后在直接干化机中进行二级干化，产出含水率10％～30％的干污泥。在直接干化机中，污泥与热风传质、传热，污泥中部分水变为水蒸气进入热风中，热风温度降低含湿量增加后排出。低温高湿的出风经降温除湿，再加热后返回直接干化机，循环使用。4)从间接干化机排放的水蒸气及饱和水中获得热量，以热水的形式提供给直接干化机，使干化系统整体能耗降低。使干化系统整体能耗降低。使干化系统整体能耗降低。


技术研发人员：刘凌云 杨祺 朱明行
受保护的技术使用者：北京艺高人和工程设备有限公司
技术研发日：2021.05.06
技术公布日：2022/8/2