过热蒸汽干化污泥方法及系统

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及污泥干化处理技术领域。

背景技术

随着近年来国家不断加大环境保护力度，水环境治理得到显著成绩，水处理率和达标率不断提升。但水处理过程产生的各类污泥却形成了新的环境问题。

污泥是污水处理过程中产生的固体沉淀物质，此外还包括工业生产过程中产生的物理性质较为接近的沉淀物质，污泥处理所指的污泥主要是污水处理过程产生的生化污泥。目前污水处理部门普遍配置了机械脱水装置，生化污泥脱水后含水率仍高达 80-85%。

污泥干化是污泥处置技术路线中的一项重要技术。污泥处置的难题是降低含水率，脱水后污泥含水率从 80% 降低到 30%，总量减少 71%，污泥干化是污泥减量最直接的方法，污泥干化后的产品也为碳化、资源利用创造了条件。目前，市场上用于污泥干化的装置普遍投资成本高昂，并且现有污泥干化装置普遍采用类似化工干燥设备的技术，并未开展降低能耗的技术设置，运行成本和能耗超出了企业的承受能力，过高的能耗也不符合我国节能减排的要求；这些特点很大程度限制了污泥干化技术的应用。同时，现有污泥干化装置普遍采用滤布过滤，使用寿命短、易堵塞，极大影响了污泥干化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过热蒸汽干化污泥方法及系统，以解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明提供的过热蒸汽干化污泥方法，包括以下步骤：

S1、将适量湿污泥输送进入干化室；

S2、通过真空抽滤方式对干化室内的湿污泥进行第一次压滤；

S3、向第一次压滤后的干化室内通入过热蒸汽，过热蒸汽与干化室内的污泥进行直接接触；

S4、通过真空抽滤方式对干化室内的污泥进行第二次压滤，达到快速干化；

S5、打开干化室，干化污泥出料。

上述方法进一步是，所述步骤S1中，湿污泥输送进入干化室是采用高压输送模式，实现输送过程湿污泥在干化室中受压滤水。

上述方法进一步是，所述步骤S3中，过热蒸汽是高压状态通入干化室，且反向冲洗干化室的滤水装置。

上述方法进一步是，所述步骤S1中还对湿污泥进入干化室前进行药剂调理，然后经过加热反应及微波灭活后再进入干化室。

为达到上述目的，本发明提供的过热蒸汽干化污泥系统，适用于实施上述的过热蒸汽干化污泥方法，其具有：

干化模组，该干化模组至少设有一个干化室，干化室设有污泥入口和滤水出口，并于滤水出口处设有滤水装置；

真空抽滤机组，该真空抽滤机组连接于干化室的滤水出口，实现对干化室内的湿污泥进行真空抽滤；

热泵蒸汽机组，该热泵蒸汽机组连接干化模组，实现向干化室内通入过热蒸汽。

上述方案进一步是，所述热泵蒸汽机组与真空抽滤机组形成并联关系连接于干化室的滤水出口。

上述方案进一步是，所述干化模组由多块金属板框轴向叠加构成，干化室由相邻金属板框之间围合形成；金属板框上设有相应流道连通干化室，以形成干化室的污泥入口和滤水出口；滤水装置是金属滤板，金属滤板通过可拆装方式固定在金属板框上。

上述方案进一步是，所述金属板框及金属滤板是圆盘状，金属滤板通过金属压环固定在金属板框上。

上述方案进一步是，所述真空抽滤机组具有水环真空泵及至少两个闪蒸冷凝罐，闪蒸冷凝罐串联布置，实现对干化室内的湿污泥进行真空抽滤，滤水冷凝收集在闪蒸冷凝罐中。

上述方案进一步是，所述热泵蒸汽机组的蒸汽输出端设有旁通管道，该旁通管道引出蒸汽对进入干化室前的湿污泥进行加热反应。

本发明提供的过热蒸汽干化污泥方法，通过真空抽滤与过热蒸汽集成压滤干化污泥，速度快，效率高，并能有效灭菌处理，使污泥干化后得到很好处理及资源利用。

本发明提供的过热蒸汽干化污泥系统，适用于实施上述的过热蒸汽干化污泥方法，该系统结构体系简单，投资成本低，且使用寿命长，运行成本和能耗低，符合我国节能减排的要求，利于污泥干化生产。

附图说明：

附图1为本发明的方法其一实施流程图；

附图2为本发明的方法其二实施流程图；

附图3为本发明的系统较佳实施结构示意图；

附图4为图3实施的干化模组的侧面结构分布示意图；

附图5为图3实施的干化模组的金属板框结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参阅图1、2所示，是本发明的实施流程图，本发明有关一种过热蒸汽干化污泥方法，该方法包括以下步骤：

S1、将适量湿污泥输送进入干化室，优选湿污泥输送进入干化室是采用高压输送模式，输送压力为3.5Mpa，实现输送过程湿污泥在干化室中受压而自动滤水，去除部分水分；

S2、通过真空抽滤方式对干化室内的湿污泥进行第一次压滤，抽真空形成负压，加快污泥滤水，提升干化速度；

S3、向第一次压滤后的干化室内通入过热蒸汽，过热蒸汽与干化室内的污泥进行直接接触；优选过热蒸汽是高压状态通入干化室，高压过热蒸汽作用污泥，达到热解反应以及高温灭菌的功效，杀死污泥中含有的细菌，以便后续再利用；且过热蒸汽是高压状态反向进入干化室，与滤水流出方向相对，以致冲洗滤水装置，达到反冲洗过滤装置，减少拆换清理工作，防止堵塞，确保滤水工作；

S4、通过真空抽滤方式对干化室内的污泥进行第二次压滤，以及配合过热蒸汽的热量，达到污泥快速干化，大大缩短干化时间；

S5、打开干化室，干化污泥出料。

本发明提供的过热蒸汽干化污泥方法，通过真空抽滤与过热蒸汽集成压滤干化污泥，速度快，效率高，并能有效灭菌处理，使污泥干化后得到很好处理及资源利用。参阅图2所示，本发明的方法中，在所述步骤S1还可对湿污泥进入干化室前进行药剂调理，然后经过加热反应及微波灭活后再进入干化室，达到灭菌彻底，实现污泥干化及调理一体化，具有极佳的社会效益及经济效益。

参阅图3、4、5所示，是本发明的系统较佳实施例结构示意图，本发明有关一种过热蒸汽干化污泥系统，适用于实施上述的过热蒸汽干化污泥方法，其具有干化模组1、真空抽滤机组2及热泵蒸汽机组3；该干化模组1至少设有一个干化室11，干化室11设有污泥入口111和滤水出口112，并于滤水出口处设有滤水装置12。该真空抽滤机组2连接于干化室11的滤水出口，实现对干化室内的湿污泥进行真空抽滤，加快污泥滤水，提升干化速度。该热泵蒸汽机组3连接干化模组1，实现向干化室内通入过热蒸汽，过热蒸汽是高压状态通入干化室，高压过热蒸汽作用污泥，达到热解反应以及高温灭菌的功效，杀死污泥中含有的细菌，以便后续再利用。本实施例中，所述热泵蒸汽机组3与真空抽滤机组2形成并联关系连接于干化室11的滤水出口，滤水出口设有两条支路分别连接热泵蒸汽机组3与真空抽滤机组2，应用时通过相应的控制阀管控通断，达到热泵蒸汽机组3与真空抽滤机组2协调工作。本实施例中，干化模组1具有多个并列的干化室11，并实现多个干化室11同时工作，提升干化效率。本实施例的过热蒸汽与滤水流出方向相对进入干化室，且过热蒸汽是高压状态进入干化室，达到反冲洗过滤装置，减少拆换清理工作，防止堵塞，确保滤水工作，热泵蒸汽机组3节能环保，符合我国节能减排的要求。

参阅图3、4、5所示，本实施例中，所述干化模组1由多块金属板框13轴向叠加构成，多块金属板框13叠加后可通过油缸挤压等方式固定，达到紧密结合，满足污泥干化工作要求，且方便打开，卸下干化后的污泥。本实施例的干化室11由相邻金属板框13之间围合形成，方便开模卸泥，且也方便加工制作干化室。金属板框13上设有相应流道连通干化室11，以形成干化室11的污泥入口111和滤水出口112，结构简单、稳定。滤水装置12是金属滤板，金属滤板通过可拆装方式固定在金属板框13上，该结构使用寿命长，耐腐蚀，不用更换，极大提升系统干化作业功效。本实施例中，所述金属板框13及金属滤板是圆盘状，优选采用铝合金材料制作，耐用、耐腐蚀，且表面度好，金属滤板通过金属压环14固定在金属板框13上，图中，金属压环14对应多个位置压紧金属滤板并通过螺钉锁紧，方便组装及维护，金属滤板的滤孔优选孔径为10微米，满足干化滤水要求，保证污泥干化处理，滤出水质符合要求。

参阅图3、4、5所示，本实施例中，所述真空抽滤机组2具有水环真空泵21及至少两个闪蒸冷凝罐22，闪蒸冷凝罐22串联布置，实现对干化室内的湿污泥进行真空抽滤，滤水冷凝收集在闪蒸冷凝罐22中，该结构保证持续抽滤及气水分离，提升系统干化功效。所述热泵蒸汽机组3的蒸汽输出端设有旁通管道31，该旁通管道31引出蒸汽对进入干化室前的湿污泥进行加热反应，配合药剂调理，实现污泥加热反应及高温灭菌后再进入干化室，达到污泥干化及调理一体化，具有极佳的社会效益及经济效益。

本发明提供的过热蒸汽干化污泥系统，适用于实施上述的过热蒸汽干化污泥方法，该系统结构体系简单，投资成本低，且使用寿命长，运行成本和能耗低，符合我国节能减排的要求，利于污泥干化生产。

以上虽然结合附图描述了本发明的较佳具体实施例，但本发明不应被限制于与以上的描述和附图完全相同的结构和操作，对本技术领域的技术人员来说，在不超出本发明构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多等效改进和变化，但这些改进和变化都应属于本发明要求保护的范围。