專利名稱：低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬固體廢棄物處理裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
污泥是伴隨污水處理廠的建設(shè)而產(chǎn)生的，隨著污水處理廠的不斷建設(shè)，其數(shù)量也在迅速增長?，F(xiàn)有污泥的處理， 一般是將污泥水抽到濾槽，除去水分，再用擠壓方式，對漿狀污泥中的水分進一步去除，使污泥成塊狀，然后把塊狀的污泥運至適當(dāng)?shù)攸c進行處理。目前國內(nèi)外處理污泥的辦法主要有填埋法、焚燒法和堆肥法。填埋法占地面積大，而且基于環(huán)境因素還需對填埋地點進行防滲處理，上述方式易對地下水及周圍空氣造成污染，資源也不能回收利用。焚燒法需專用焚燒爐，投資大，運行費用高，而且還易對周邊環(huán)境產(chǎn)生二次污染。堆肥法雖可保證資源的有限利用，但其同樣會產(chǎn)生二次污染。
在污泥處理設(shè)備方面，也有相關(guān)文獻報道，但上述設(shè)備因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行成本高，整體設(shè)備功耗高，環(huán)保效能低等原因而很難大面積推廣。
實用新型內(nèi)容
本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種設(shè)備整體功耗低，環(huán)保效能顯著，運行成本低廉的低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)。為達到上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，包括配有進料口的第一反應(yīng)發(fā)生器及配有第二出料口的第二反應(yīng)發(fā)生器；所述第一反應(yīng)發(fā)生器經(jīng)第一出料口與第二反應(yīng)發(fā)生器相通；所述第一反應(yīng)發(fā)生器包括第一傳動電機、殼體及配于殼體內(nèi)的螺旋送料機構(gòu)；所述第一傳動電機的輸出軸與螺旋送料機構(gòu)的中軸配接；第二反應(yīng)發(fā)生器包括第二傳動電機、機殼及配于機殼內(nèi)的攪拌機構(gòu)；所述第二傳動電機的輸出軸與攪拌機構(gòu)的攪拌軸配接。
作為一種優(yōu)選方案，本實用新型還可設(shè)有送風(fēng)裝置；所述送風(fēng)裝置的輸出端與第二反應(yīng)發(fā)生器相通；所述第二反應(yīng)發(fā)生器的一端配有出口。
作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型還可配有制冷機及熱交換儲罐；所述送風(fēng)裝置的輸出端與熱交換儲罐的入氣口相通；所述熱交換儲罐的出氣口經(jīng)輸配管路與第二反應(yīng)發(fā)生器相通；在所述熱交換儲罐內(nèi)設(shè)有熱交換管；所述制冷機
的輸配端口與熱交換管的端口相接。
另外，為增加環(huán)保效能，本實用新型還可設(shè)有冷凝器；在所述冷凝器內(nèi)裝有過濾介質(zhì)；所述出口經(jīng)廢氣輸送管路與過濾介質(zhì)相通。
其次，本實用新型所述過濾介質(zhì)內(nèi)設(shè)有廢氣排氣管；所述廢氣排氣管與廢氣輸送管路的端部相通；在所述廢氣排氣管上設(shè)有排氣孔。
再次，本實用新型在所述冷凝器內(nèi)還可設(shè)有液位計。
為增加系統(tǒng)作用效果，本實用新型所述第一反應(yīng)發(fā)生器及第二反應(yīng)發(fā)生器的仰角a =30 ° 。
本實用新型在所述第二反應(yīng)發(fā)生器內(nèi)可配有擾動配送管；所述擾動配送管的端口與輸配管路的端口相通；在所述擾動配送管上設(shè)有噴吹口。本實用新型設(shè)備整體功耗低，環(huán)保效能顯著，運行成本低廉。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有如下特點
1、 本實用新型采用污泥加生石灰的基本處理工藝，沒有任何加溫耗能的過程，系統(tǒng)溫度和壓力的升高是由于污泥與生石灰的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的，所需電能用于物料的攪拌、氣體吹入和特殊時期的制冷。因此本實用新型的能耗極低，同時因為采用高低溫濕度交換的高能風(fēng)干燥技術(shù)，使本實用新型干燥效率進一步提高，從而降低了整個設(shè)備的運行成本。
2、 污泥加生石灰處理工藝不僅可以高效率脫水，而且在系統(tǒng)達到的高溫、高壓、高堿性的環(huán)境下能殺死污泥中的致病微生物，對重金屬離子進行有效鈍化，得到無害的符合環(huán)保要求的可以再利用的酸性土壤改良劑。本實用新型所生成的產(chǎn)品可用于水泥、公路、燃料、脫硫等行業(yè)，因此也更符合國家的直接填埋要求。
3、 本實用新型從污泥與生石灰的多級反應(yīng)工藝路線入手，通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)
設(shè)計提高了脫水\殺菌\重金屬鈍化效率，降低了整體設(shè)備的功耗。
4、 本實用新型通過運用高能冷風(fēng)干燥法，解決了物料的多級干燥效率和攪拌效率。完成一次脫水等化學(xué)反應(yīng)后的帶一定溫度的物料，在進行二次化學(xué)反應(yīng)后，采用高能冷風(fēng)進行迅速冷卻的方法進行三次脫水，使其得到含水率更低的的塊狀土質(zhì)，或者細小的顆粒產(chǎn)品，該工藝能達到填加5%的生石灰達到填加10%
以上的生石灰的脫水效果，減少了生石灰的使用量，使其處理污泥的單位成本更低，污泥減量效果更好，環(huán)保效果更好。
5、 本實用新型的攪拌機可采用楔式攪拌漿，攪拌過程中為防止攪拌死區(qū)，
可采用擾動裝置，即擾動配送管28。該裝置具有兩方面的作用(1)可以將外
部高能氣體引入攪拌器，提高水分交換的效率。(2)高能氣體進入攪拌器時，可以將攪拌器死區(qū)中物料吹散，提高攪拌效率。
6、 本實用新型采用高能冷風(fēng)生成器，來提高物料的水分交換效率，從而提高脫水干燥效率。當(dāng)外界溫度較高時O20'C)采用制冷機為高能風(fēng)制冷，當(dāng)外界溫度較低時(《20°C)，尤其是在北方的冬天時，直接用大氣制冷降溫，產(chǎn)生高能冷風(fēng)。
7、 本實用新型的多級反應(yīng)器(攪拌器)采用傾斜式安裝，并可設(shè)有罐體傾斜重力卸料口，物料在排出和攪拌時，由于重力的作用使物料下滑，從而使高含水氣體可以順利逸出脫水，同時物料處理達到要求后可以自動沉積在底部，不損失能耗就可以順利排出。
8、 本實用新型全程密封，避免了二次污染和氣味的擴散。
9、 本實用新型可采用PLC對系統(tǒng)的溫度，壓力，含水率，氣體冷凝器，攪拌器料位，進行監(jiān)控，以及所有應(yīng)用電器的自動控制，可以方便地進行DCS聯(lián)網(wǎng)。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。本實用新型的保護范圍將不僅局限于下列內(nèi)容的表述。


圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型第二反應(yīng)發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型冷凝器整體結(jié)構(gòu)示意圖4為本實用新型熱交換儲罐整體結(jié)構(gòu)示意圖5為本實用新型第一反應(yīng)發(fā)生器整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型采用污泥加生石灰和高能冷風(fēng)干燥技術(shù)的多級反應(yīng)干燥脫水工藝，技術(shù)方案為污泥、生石灰通過料斗進入第一反應(yīng)發(fā)生器l，進行充分的攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生約7(TC左右的溫度和200KPa的壓力，并呈現(xiàn)堿性，初步完成殺死污泥中的致病微生物和對重金屬離子的鈍化，得到塊狀的土質(zhì)產(chǎn)品或者細小的顆粒產(chǎn)品的一次脫水過程。
完成一次脫水后的產(chǎn)品直接進入二次脫水的第二反應(yīng)發(fā)生器2內(nèi)，采用髙效攪拌器使污泥和生石灰充分接觸和反應(yīng)，繼續(xù)進行高溫二級化學(xué)反應(yīng)，進一步提高污泥和生石灰的反應(yīng)程度，完成脫水、蒸餾、升溫、殺菌、重離子鈍化反應(yīng)。維持一段反應(yīng)時間后，通過送風(fēng)裝置3產(chǎn)生的風(fēng)力，用制冷機16制成高能冷風(fēng)，對進入干燥器的物料進行三次干燥處理，濕空氣通過冷凝器22冷凝后f^出，仕鄉(xiāng)料溫度h陴到呆T議疋俚，開邁到百承竿安氺町，通過本攪拌器的重力傾斜卸料口排出，由傳送機構(gòu)送出，完成污泥的脫水和無害化處理的過程。
如圖l、圖2、圖5所示，本實用新型低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，包括配有進料口 4的第一反應(yīng)發(fā)生器1及配有第二出料口 6的第二反應(yīng)發(fā)生器2;所述第一反應(yīng)發(fā)生器1經(jīng)第一出料口 5與第二反應(yīng)發(fā)生器2相通；所述第一反應(yīng)發(fā)生器1包括第一傳動電機9、殼體8及配于殼體8內(nèi)的螺旋送料機構(gòu)7;所述第一傳動電機9的輸出軸與螺旋送料機構(gòu)7的中軸10配接；第二反應(yīng)發(fā)生器2包括第二傳動電機11、機殼12及配于機殼12內(nèi)的攪拌機構(gòu)13;所述第二傳動電機11的輸出軸與攪拌機構(gòu)13的攪拌軸14配接。如圖l，為增強脫水效果，當(dāng)外界溫度較低時，本實用新型還設(shè)有送風(fēng)裝置3;所述送風(fēng)裝置3的輸出端與第二反應(yīng)發(fā)生器2相通；所述第二反應(yīng)發(fā)生器2的一端配有出口 15。如
圖1、圖4,當(dāng)外界溫度較高時，本實用新型還可配有制冷機16及熱交換儲罐17;所述送風(fēng)裝置3的輸出端與熱交換儲罐17的入氣口 18相通；所述熱交換儲罐17的出氣口 19經(jīng)輸配管路20與第二反應(yīng)發(fā)生器2相通；在所述熱交換儲罐17內(nèi)設(shè)有熱交換管21;所述制冷機16的輸配端口與熱交換管21的端口 211、 212相接。為確保達標排放，解決系統(tǒng)末端的環(huán)境問題，本實用新型還可設(shè)有冷凝器22,通過水浴方式濾除污染物；在所述冷凝器22內(nèi)裝有過濾介質(zhì)23;所述出口15經(jīng)廢氣輸送管路24與過濾介質(zhì)23相通。本實用新型所述過濾介質(zhì)23內(nèi)設(shè)有廢氣排氣管25;所述廢氣排氣管25與廢氣輸送管路24的端部相通；在所述廢氣排氣管25上設(shè)有排氣孔26。本實用新型在所述冷凝器22內(nèi)還設(shè)有液位計27。為使高含水氣體順利逸出，解決固相與氣相的快速分離，本實用新型所述第一反應(yīng)發(fā)生器1及第二反應(yīng)發(fā)生器2的仰角可設(shè)計成a =30 ° 。1、第一反應(yīng)發(fā)生器l (l號攪拌器)
本實用新型采用螺旋推進式攪拌器方式將污泥和生石灰混合，攪拌，進行一級化學(xué)反應(yīng)，隨著溫度，壓力的升高，水分揮發(fā)加速，細菌部分失活，重金屬離子開始鈍化，當(dāng)物料在該反應(yīng)發(fā)生器中充分反應(yīng)后，充滿第一反應(yīng)發(fā)生器1時，將物料輸送到第二反應(yīng)發(fā)生器2。
2、 第二反應(yīng)發(fā)生器2 (2號攪拌器)
采用攪拌方式，楔型攪拌漿實現(xiàn)徑向均勻回轉(zhuǎn)攪拌，在容器壁上安裝軸向擾流裝置，實現(xiàn)軸向的定量擾動進而杜絕物料的短路行進,避免物料攪拌死區(qū)，實現(xiàn)了第二反應(yīng)發(fā)生器2中的物料流態(tài)化。2級反應(yīng)使污泥與生石灰的反應(yīng)進一步深化和完全,達到最大的脫水程度，高溫氣體的水分飽和度達到最大，堿性最大，壓力最髙，此時細菌和重金屬離子深度失活和鈍化。
3、 三級脫水干燥工藝(在2號攪拌器中)第二反應(yīng)發(fā)生器2內(nèi)設(shè)有A、 用于對二級脫水后的物料進行高能冷風(fēng)脫水(三級脫水)的風(fēng)管道(在第二反應(yīng)發(fā)生器2內(nèi)的底部成均勻分布的排氣孔)。
B、 第二反應(yīng)發(fā)生器2物料存放的中間部分有兩個攪拌漿，做徑向攪拌用于物料的翻動，同時，攪拌漿具有軸向向上推進物料的作用，由于重力作用下降.增加攪拌效率，以及幫助物料的排除。
高能冷風(fēng)先把第二反應(yīng)發(fā)生器2中的高溫高水分飽和度的氣體推出，再把第二反應(yīng)發(fā)生器2中的空氣溫度變成低于物料的溫度，進行熱量和水分交換.從而降低物料的含水率。
4、冷凝器22
冷凝器22采用水浴方式，是為了將第二反應(yīng)發(fā)生器2中的多級反應(yīng)排出的潮濕空氣進行除水處理，同時冷凝器22還設(shè)有過濾裝置，過濾空氣中的粉塵，減少粉塵的對外排放和氨水回收。對冷凝器22內(nèi)的液位進行監(jiān)控，保證液位出于安全區(qū)域內(nèi)，并有效地溶解化學(xué)物質(zhì)和排放。5、冷曖風(fēng)系統(tǒng)
系統(tǒng)包括一臺制冷機； 一臺風(fēng)機， 一個干燥空氣儲氣罐(高能風(fēng)熱量交換器)，制冷機被啟動制冷時，也將產(chǎn)生大量的熱量，通過風(fēng)機可以將該熱量吹入二級反應(yīng)過程中(2號攪拌器)，提高反應(yīng)過程溫度，節(jié)省能源.同時對高能干燥空氣進行制冷，在多級反應(yīng)進行到三級脫水階段時吹入2號攪拌器，完成物料的三級脫水過程。
6、生石灰儲料罐
作為本實用新型正常運轉(zhuǎn)的主要原料罐，可以根據(jù)現(xiàn)場和客戶要求另外定制。處理后的物料排出設(shè)備后，可以采用傳送帶傳送，堆放,裝車等。7、控制單元
控制單元分手動和自動兩部分，手動部分用于設(shè)備的調(diào)試，自動部分由PLC 對整個設(shè)備的各部位實行聯(lián)動，用于正常生產(chǎn)。
手動部分用按紐式的方式控制設(shè)備的各部位的起停。
自動部分由PLC控制設(shè)備的各部位的起停。PLC還有對設(shè)備以外的輔助設(shè)備 的控制功能(定量給料)。
權(quán)利要求1、低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，包括配有進料口(4)的第一反應(yīng)發(fā)生器(1)及配有第二出料口(6)的第二反應(yīng)發(fā)生器(2)；所述第一反應(yīng)發(fā)生器(1)經(jīng)第一出料口(5)與第二反應(yīng)發(fā)生器(2)相通；所述第一反應(yīng)發(fā)生器(1)包括第一傳動電機(9)、殼體(8)及配于殼體(8)內(nèi)的螺旋送料機構(gòu)(7)；所述第一傳動電機(9)的輸出軸與螺旋送料機構(gòu)(7)的中軸(10)配接；第二反應(yīng)發(fā)生器(2)包括第二傳動電機(11)、機殼(12)及配于機殼(12)內(nèi)的攪拌機構(gòu)(13)；所述第二傳動電機(11)的輸出軸與攪拌機構(gòu)(13)的攪拌軸(14)配接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于還設(shè)有送風(fēng)裝置(3);所述送風(fēng)裝置(3)的輸出端與第二反應(yīng)發(fā)生器(2)相通；所述第二反應(yīng)發(fā)生器(2)的一端配有出口 (15)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于還配有制冷機(16)及熱交換儲罐(17);所述送風(fēng)裝置(3) 的輸出端與熱交換儲罐(17)的入氣口 (18)相通；所述熱交換儲罐(17)的出氣口 (19)經(jīng)輸配管路(20)與第二反應(yīng)發(fā)生器(2)相 通；在所述熱交換儲罐(17)內(nèi)設(shè)有熱交換管(21);所述制冷機(16) 的輸配端口與熱交換管(21)的端口 (211、 212)相接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，其 特征在于還設(shè)有冷凝器(22);在所述冷凝器(22)內(nèi)裝有過濾介質(zhì)(23);所述出口 (15)經(jīng)廢氣輸送管路(24)與過濾介質(zhì)(23) 相通。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，其特征 在于所述過濾介質(zhì)(23)內(nèi)設(shè)有廢氣排氣管(25);所述廢氣排氣 管(25)與廢氣輸送管路(24)的端部相通；在所述廢氣排氣管(25) 上設(shè)有排氣孔(26)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，其特征 在于在所述冷凝器(22)內(nèi)還設(shè)有液位計(27)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 3之任一所述的低能耗無害化污泥處理系 統(tǒng)，其特征在于所述第一反應(yīng)發(fā)生器(1)及第二反應(yīng)發(fā)生器(2) 的仰角a =30 ° 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，其特征 在于在所述第二反應(yīng)發(fā)生器(2)內(nèi)配有擾動配送管(28);所述擾 動配送管(28)的端口與輸 配管路(20)的端口相通；在所述擾動配 送管(28)上設(shè)有噴吹口。
專利摘要本實用新型屬固體廢棄物處理裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種低能耗無害化污泥處理系統(tǒng)，它包括第一反應(yīng)發(fā)生器(1)及第二反應(yīng)發(fā)生器(2)；所述第一反應(yīng)發(fā)生器(1)經(jīng)第一出料口(5)與第二反應(yīng)發(fā)生器(2)相通；所述第一反應(yīng)發(fā)生器(1)包括第一傳動電機(9)、殼體(8)及配于殼體(8)內(nèi)的螺旋送料機構(gòu)(7)；所述第一傳動電機(9)的輸出軸與螺旋送料機構(gòu)(7)的中軸(10)配接；第二反應(yīng)發(fā)生器(2)包括第二傳動電機(11)、機殼(12)及配于機殼(12)內(nèi)的攪拌機構(gòu)(13)；所述第二傳動電機(11)的輸出軸與攪拌機構(gòu)(13)的攪拌軸(14)配接。本實用新型設(shè)備整體功耗低，環(huán)保效能顯著，運行成本低廉。
文檔編號C02F11/12GK201343481SQ200920010079
公開日2009年11月11日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者張文標, 李克軍, 李福生 申請人:李福生;李克軍;張文標