一种污泥干化方法及污泥干化设备与流程

本发明属于污泥处置，尤其涉及一种污泥干化方法及污泥干化设备。

背景技术：

1、无废城市建设是当前绿色经济发展必须面对和重点建设内容，其中，各类污泥、河湖淤泥、有机固废含水率高，容易二次污染，是生态环境治理领域的痛点和难点。以污泥为例，以往填埋处置的方式已经受到限制，资源化利用是方向，主要有电厂协同、水泥厂协同、生产建材产品等。要实现更好的资源化利用，污泥的脱水干化成为必然，污泥处置中，脱水干化是成本最高、处置难度最大的环节。污泥得不到科学处置，会对环境造成破坏性污染。

2、现有的污泥干化方法效果差、成本高，技术和经济两项重要指标皆不尽人意。其中传统物理法采用高温破壁、再压滤，能耗高，成本高；化学法是酸或碱腐蚀下破壁，再压滤，工艺繁琐，易二次污染；加热干化占地大、投资大、成本高、二次污染等，要对烘干的尾气进行处理。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的污泥干化能耗高、易二次污染的问题，本发明提供一种污泥干化方法及污泥干化设备。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种污泥干化方法，包括如下步骤：

3、s1、电化学破壁：电化学氧化作用于污泥，使得负亲和势电子和强氧化性物质破坏细菌的细胞壁，细胞中的水分以及营养物质被释放；

4、s2、多层布料：滤布在竖直方向上呈s型连续堆叠在压干笼内，且污泥均布在滤布的相邻层之间；

5、s3、多层压干：施加竖直压力压榨多层滤布，直至污泥呈固态的片状污泥。

6、作为优选，还包括步骤s4、深度烘干：多层压干后，将片状污泥转移并进一步烘干。将压干的致密的片状污泥深度烘干到含水率30％以下，保持压干后的片状污泥的形状，且烘干过程中几乎没有粉尘生成，没有粉尘爆炸的威胁，安全可靠。

7、作为优选，步骤s4中的片状污泥含水率≤30％。片状污泥，无臭，作为固废可以到电厂或者水泥厂掺烧。

8、作为优选，步骤s3中的片状污泥含水率≤40％。压干后的污泥可直接炭化，污泥炭可以用于污水、废气等治理领域；压干后的污泥协同其它城市固废(如建筑泥浆、土方等)、农业固废、工业固废、河道淤泥等制轻质高强陶粒，再进一步生产新型绿色建材。

9、进一步地，步骤s2中的相邻滤布层之间的污泥的厚度范围为5mm～30mm，步骤s3中的片状污泥的厚度范围为2mm～10mm。片状污泥的厚度适中，便于后续进一步烘干，甚至可以自然风干，提高烘干效率，降低烘干成本。

10、进一步地，在步骤s3中，从下至上沿竖直方向施加压力压榨多层滤布。当压榨完成，从下至上继续施加压力便于将滤布顶出出料。

11、一种污泥干化设备，包括，

12、电化学装置，所述电化学装置包括电极板，所述电极板产生负亲和势电子，同时与水和盐分子作用产生强氧化性物质，负亲和势电子和强氧化性物质破坏细菌的细胞壁，细胞中的水分以及营养物质被释放；

13、压干装置，所述压干装置包括压干笼、滤布、压杆和驱动机构，所述滤布在竖直方向上呈s型连续堆叠在压干笼内，且污泥均布在滤布的相邻层之间，所述驱动机构用于驱动压杆从下至上施加竖直压力压榨多层滤布；

14、布料装置，所述布料装置设置在压干笼的侧方，所述布料装置包括污泥布料机构和滤布布料机构，所述滤布布料机构用于将滤布在竖直方向上呈s型连续堆叠至压干笼内，所述污泥布料机构用于将经过电化学装置后的污泥布料至滤布上。

15、作为优选，该污泥干化设备还包括出泥装置和带式干燥装置，所述带式干燥装置的输入端位于出泥装置的下方以带走片状污泥，所述出泥装置用于将压干笼内的滤布拉出，并使得滤布上的片状污泥掉落至带式干燥装置的输入端。因地制宜，根据使用现场的热源条件优先配置，深度烘干的主要热源有蒸汽、废热烟气、热水，能源为煤炭、天然气、生物质、电(热泵)，以蒸汽为例，选配带式干燥装置，现有的直接将湿状的污泥原料均布在带式干燥装置的网带上进行烘干，烘干耗能大，烘干后具有很高的粉尘浓度，易燃、易爆；而本申请的带式干燥装置是将压干的致密的片状污泥深度烘干到含水率10％及以下，保持压干后的片状污泥的形状，且烘干过程中几乎没有粉尘生成，没有粉尘爆炸的威胁，安全可靠。

16、进一步地，该污泥干化设备还包括污泥混合装置和污泥泵，所述污泥混合装置用于将污泥原料混合均匀，所述污泥泵用于将污泥混合装置内的污泥原料输送至电化学装置内。提高电化学反应的效率，降低成本。

17、作为优选，所述污泥混合装置和压干装置均布局在一楼，一楼还设置有污水罐，所述压干笼内压出的污水排至污水罐中；所述出泥装置和带式干燥装置均设置在二楼。该污泥干化设备的整体布局合理紧凑，安全可靠。

18、本申请与现有技术相比，存在以下有益效果：

19、(1)技术先进：采用电化学破壁加薄层、多层压干，可一步到位的完成污泥含水率从80％左右干化到40％以下，片状干泥致密，即便浸泡在水中48小时也不会变形或松散，实现常温不加药剂就能干化到含水率40％以下，压干脱水能耗特别低，是国内的低成本污泥干化难题的较优方案，填补了行业空白。与深度烘干形成优化组合，可以获得含水率30％以下甚至可以到含水率10％以下的片状干泥，具有更广阔的利用价值；

20、(2)无干基增重：污泥薄层、多层压干脱水过程中不添加药剂和材料，不改变原泥性质或变相降低热值，不增加干泥重量；并且不增加石灰，大幅度减量，产生的干泥热值高，可作为低值燃料使用；

21、(3)项目技术成熟稳定：项目成套装备实现单元化、模块化制作，并且已成熟应用，效果稳定；

22、(4)运行成本低：主要的脱水部分采用薄层、多层压干不加药剂和其它耗材、不加热、电耗低，主要成本是电费和人工工资，直接运行成本最低；

23、(5)低碳节能：如含水80％的污泥从100吨减量到含水40％时，污泥减量66.7％。继续深度脱水，与深度烘干技术耦合，只需要简单烘干即可(如滚筒烘干机、网带式烘干机，甚至自然风干)，因为压干后泥块中的水分更容易烘干，对比其它污泥干化工艺可节能60％-90％；

24、(6)设备占地面积小：根据现场条件，设备可多台套科学合理组合布置，污泥进料与出料同方位布置，方便污泥输运；设备占地小，结构紧凑；

25、(7)二次污染小：压干环节的出水澄清透明，臭气量小；深度烘干阶段对外排气很小，同时待烘干泥块的表面积很小使有害物质挥发少、粉尘量更小，基本无味。因此二次污染小且治理效果好，基本不对外环境造成影响。

技术特征：

1.一种污泥干化方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的污泥干化方法，其特征在于：还包括步骤s4、深度烘干：多层压干后，将片状污泥转移并进一步烘干。

3.根据权利要求2所述的污泥干化方法，其特征在于：步骤s4中的片状污泥含水率≤30％。

4.根据权利要求1或2所述的污泥干化方法，其特征在于：步骤s3中的片状污泥含水率≤40％。

5.根据权利要求1或2所述的污泥干化方法，其特征在于：步骤s2中的相邻滤布(22)层之间的污泥的厚度范围为5mm～30mm，步骤s3中的片状污泥的厚度范围为2mm～10mm。

6.根据权利要求1或2所述的污泥干化方法，其特征在于：在步骤s3中，从下至上沿竖直方向施加压力压榨多层滤布(22)。

7.一种污泥干化设备，其特征在于：包括，

8.根据权利要求7所述的污泥干化设备，其特征在于：该污泥干化设备还包括出泥装置(4)和带式干燥装置(5)，所述带式干燥装置(5)的输入端位于出泥装置(4)的下方以带走片状污泥，所述出泥装置(4)用于将压干笼(21)内的滤布(22)拉出，并使得滤布(22)上的片状污泥掉落至带式干燥装置(5)的输入端。

9.根据权利要求7所述的污泥干化设备，其特征在于：该污泥干化设备还包括污泥混合装置(6)和污泥泵(7)，所述污泥混合装置(6)用于将污泥原料混合均匀，所述污泥泵(7)用于将污泥混合装置(6)内的污泥原料输送至电化学装置(1)内。

10.根据权利要求9所述的污泥干化设备，其特征在于：所述污泥混合装置(6)和压干装置(2)均布局在一楼，一楼还设置有污水罐，所述压干笼(21)内压出的污水排至污水罐中；所述出泥装置(4)和带式干燥装置(5)均设置在二楼。

技术总结
本发明属于污泥处置技术领域，尤其涉及一种污泥干化方法，包括如下步骤：S1、电化学破壁：电化学氧化作用于污泥，使得负亲和势电子和强氧化性物质破坏细菌的细胞壁，细胞中的水分以及营养物质被释放；S2、多层布料：滤布在竖直方向上呈S型连续堆叠在压干笼内，且污泥均布在滤布的相邻层之间；S3、多层压干：施加竖直压力压榨多层滤布，直至污泥呈固态的片状污泥。采用电化学破壁加薄层、多层压干，实现常温不加药剂且一步到位的完成污泥含水率从80％左右干化到40％以下，能耗低，无二次污染，片状干泥致密，即便浸泡在水中48小时也不会变形或松散，便于进一步深度烘干至30％以下甚至10％以下，呈无臭的薄片状，且无粉尘产生。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：常州润克环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15