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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201710218598.5(22)申请日2017.04.05(71)申请人王政峰地址266000山东省青岛市黄岛区月亮湾路185号2栋2单元502(72)发明人王政峰 (51)Int.Cl.C02F11/10(2006.01)C02F11/12(2006.01)B01D25/21(2006.01)B01D35/18(2006.01)(54)发明名称双干法污泥处理装置(57)摘要本发明属于污泥处理技术领域，涉及一种双干法污泥处理装置，板框压滤干燥器设有若干个独立的压滤干燥单元，压滤干燥单元包括加热板，加热板的两侧设有鼓膜板，鼓膜板的两侧设有滤布，鼓膜板靠近滤布的一侧设有若干凸起，支撑滤布滤布。与加热板之间的空腔为干燥腔；搅拌罐通过分支管道与压滤干燥单元的污泥腔逐一连接，并联进料。压滤干燥单元的下方设有螺旋输送器，螺旋输送器与干馏炉的进口连接，干馏炉分别与储气罐和生物炭储存仓连接；鼓膜板与滤布之间的缝隙与蒸汽收集管联通，蒸汽收集管与蒸汽压缩机连接，蒸汽压缩机的输出与加热板的进气口联通，加热板的底部设有冷凝水出口；采用二次蒸汽压缩、降低沸点，资源利用率高，占地面积小。权利要求书1页说明书4页附图1页CN107777853A2018.03.09CN107777853A1.一种双干法污泥处理装置，其特征在于：包括搅拌罐(1)、板框压滤干燥器(2)、蒸汽压缩机(3)、干馏炉(4)和生物炭储存仓(5)，所述板框压滤干燥器(2)设有若干个压滤干燥单元，压滤干燥单元包括加热板(21)，加热板(21)的两侧设有鼓膜板(22)，鼓膜板(22)的两侧设有滤布(23)，鼓膜板(22)靠近滤布(23)的一侧设有若干凸起，支撑滤布(23)，滤布(23)与加热板(21)之间的空腔为干燥腔(24)；所述搅拌罐(1)通过分支管道与压滤干燥单元的干燥腔(24)逐一连接，并联进料；所述压滤干燥单元的下方设有螺旋输送器(6)，螺旋输送器(6)与干馏炉(4)的进口连接，干馏炉(4)分别与储气罐(7)和生物炭储存仓(5)连接；鼓膜板(22)与滤布(23)之间的缝隙与蒸汽收集管联通，蒸汽收集管与蒸汽压缩机(3)连接，蒸汽压缩机(3)的输出与加热板(21)的热源进口联通，加热板(21)的底部设有热源出口。2.根据权利要求1所述的双干法污泥处理装置，其特征在于：所述搅拌罐(1)与压滤干燥单元之间的管道上设有增压泵。3.根据权利要求1所述的双干法污泥处理装置，其特征在于：所述储气罐(7)与干馏炉(4)的燃烧室进气口连接。4.根据权利要求1所述的双干法污泥处理装置，其特征在于：所述加热板(21)还与热水循环装置连接；所述鼓膜板(22)与液压缸连接。5.一种利用权利要求4所述双干法污泥处理装置的污泥干燥方法：步骤1：将污泥在搅拌罐(1)中搅拌之后通过增压泵输送到压滤干燥单元的干燥腔(24)中；步骤2：通过液压缸驱动鼓膜板(22)将污泥挤压成污泥饼，水分沿鼓膜板(22)与滤布(23)之间的缝隙排出；步骤3：在加热板(21)中通入热水，对污泥进行加热，同时开启蒸汽压缩机(3)，使鼓膜板(22)与滤布(23)之间的缝隙处于负压状态，蒸发出的二次水蒸气通过管道进入蒸汽压缩机(3)，热焓增加之后通过管道输送至板框压滤机的加热板(21)中对污泥进行加热，冷凝水从加热板(21)的底部排出之后收集，热焓增加之后的蒸汽使污泥中的水分再转化成蒸汽，开始循环过程；步骤4：干燥完成之后通过液压缸控制打开鼓膜板(22)，污泥饼落至螺旋输送器(6)中，输送至干馏炉(4)内进行干馏；干馏产生的可燃性气体在储气罐(7)中缓存之后进入干馏炉燃烧室中进行燃烧，产生的生物炭输送至生物炭储存仓(5)中储存。权 利 要 求 书1/1页2CN107777853A2双干法污泥处理装置技术领域[0001]本发明属于污泥处理技术领域，具体地说，涉及一种能够分腔并联进料、充分利用二次蒸汽潜热的双干法污泥处理装置。背景技术[0002]传统的污泥处理方法有填埋、堆肥、干化焚烧等。我们称之为“埋堆烧”。[0003]污泥在填埋过程浪费大量土地，操作过程中会堵塞渗滤液收集管道，使系统瘫痪；另外，粘稠的污泥会在堆填场地内形成沼泽状，作业机械无法正常作业施工；由于污泥的流动性和不稳定性，容易发生堆体坍塌事故。堆肥厂恶臭问题对周围环境影响巨大，甚至造成周围环境灾难；适合于堆肥生产的场地难以寻找；堆肥产品在使用过程中受政策、法规制约，国家明确规定不允许用于蔬菜、水果等植物，对使用的方式、方法也有很多限制；堆肥处理过程和产品质量难以控制。[0004]干化焚烧项目投资和运行费用高。如上海市石洞口200t/d城市污泥处理厂的处理费为 350元/吨(不含运输费)，因此，高成本的焚烧法只被少数有条件的城市采用，期间产生的二噁英，对人类的健康带来巨大的损害，产生大量的温室气体，增加了我们国家碳排放的压力。而且，干化焚烧项目建设审批手续复奈，焚烧过程中的烟气处理要求严格，污泥焚烧项目选址也非常困难。[0005]发电厂掺烧和水泥窑协同处理城市污泥技术比较成熟。利用水泥窑的高温尾气干化污泥，污泥中的水分可以减少，提高污泥的热值，可以作为替代燃料进行煅烧。但考虑到水泥生产条件的稳定性以及水泥产品的质量，污泥的添加量一般不能超过水泥熟料的10％。水泥窑处理污泥还面临运输距离长，运输费用高，造成运行成本偏高(接近250元/吨)。发明内容[0006]本发明的目的在于克服现有技术存在缺陷，寻求设计一种采用二次蒸汽压缩、降低沸点、提高蒸汽热量利用率的污泥处理装置，减少碳排放，将碳固定在土壤里。[0007]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：[0008]一种双干法污泥处理装置，包括搅拌罐、板框压滤干燥器、蒸汽压缩机、干馏炉和生物炭储存仓，所述板框压滤干燥器设有若干个压滤干燥单元，压滤干燥单元包括加热板，加热板的两侧设有鼓膜板，鼓膜板的两侧设有滤布，鼓膜板靠近滤布的一侧设有若干凸起，支撑滤布；所述滤布与加热板之间的空腔为干燥腔；所述搅拌罐通过分支管道与压滤干燥单元的干燥腔逐一连接，并联进料；所述压滤干燥单元的下方设有螺旋输送器，螺旋输送器与干馏炉的进口连接，干馏炉分别与储气罐和生物炭储存仓连接；[0009]鼓膜板与滤布之间的缝隙与蒸汽收集管联通，蒸汽收集管与蒸汽压缩机连接，能够提供负压，降低蒸发点，加快污泥中水分转化为蒸汽，提高干燥效率，降低水分，蒸汽压缩机的输出与加热板的热源进口联通，加热板的底部设有热源出口。说 明 书1/4页3CN107777853A3[0010]优选的是，所述搅拌罐与压滤干燥单元之间的管道上设有增压泵，便于污泥的输送灌注。[0011]优选的是，所述储气罐与干馏炉的燃烧室进气口连接，干馏产生的可燃气进入干馏炉内燃烧。[0012]优选的是，所述加热板与热水循环装置连接；所述鼓膜板与液压缸连接。[0013]优选的是，所述加热板包括边框和内板，边框为聚乙烯材质，边框与鼓膜板压紧后形成密封的干燥腔；内板为中空密封板箱，内部支撑条形成热源流道；内板的上方和下方分别设有热源进口和热源出口，热源上进下出；边框一侧的顶部设有入料口，内板的两面与入料口对应的位置均设有楔形口，入料口和楔形口形成打料通道，与搅拌罐连接的分支管道通过打料通道与干燥腔逐一连接，料浆在楔形口分流至加热板左右两个干燥腔。[0014]本装置首先利用热水在加热板内加热，使污泥滤饼中剩余水份在负压状态下低温蒸发，待污泥滤饼中的水份汽化并完全脱离泥饼时，液压缸控制压滤机鼓膜板开启，干燥污泥饼掉落在螺旋输送器上进入污泥斗，后进入干馏腔进行干馏。同时，利用蒸汽压缩机将蒸发产生的二次蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后输送到加热板对污泥进行加热，充分利用蒸汽的潜热。[0015]在污泥干化技术路线上，包括以下步骤：[0016]步骤1：将污泥在搅拌罐中搅拌之后通过增压泵输送到压滤干燥单元的干燥腔中；[0017]步骤2：通过液压缸驱动鼓膜板将污泥挤压成污泥饼，水分沿鼓膜板与滤布之间的缝隙排出；[0018]步骤3：在加热板中通入热水，对污泥进行加热，同时开启蒸汽压缩机，使鼓膜板与滤布之间的缝隙处于负压状态，蒸发出的二次蒸汽通过管道进入蒸汽压缩机，热焓增加之后通过管道输送至板框压滤机的加热板中对污泥进行加热，冷凝水从加热板底部排出之后收集，污泥中的水分再转化成蒸汽，开始循环过程；[0019]步骤4：干燥完成之后通过液压缸控制打开鼓膜板，污泥饼落至螺旋输送器中，输送至干馏炉内进行干馏；干馏产生的可燃性气体在储气罐中缓存之后进入干馏炉燃烧室中进行燃烧，产生的生物炭输送至储存仓中储存。[0020]整个装置的工作流程分为三个阶段：机械挤压脱水、真空干燥和干馏。先将污泥压滤到含水率70％左右，即完成了传统的凝缩和脱水过程，再在同一系统中通过热媒对污泥进行加热，采用热能高效回收利用技术把污泥中的水分蒸发，再进行干馏。[0021]本发明的有益效果为：[0022](1)处理过程中污泥的温度不超过50℃，无发酵过程，现场无臭味；消除了污泥在不同处理阶段的转运、储存等一系列问题，避免产生臭气，避免污染生产环境和大气环境。[0023](2)与传统污泥干化设备不同，将大量污泥分成若干小份分别处理，每个压滤干燥单元都是一个独立的污泥浓缩-脱水-干化单元，单独处理污泥；空间利用率高，并联进料速度快，充满率高。[0024](3)系统为负压状态，降低沸点，提高污泥中水分蒸发速度。[0025](4)污泥受双面膜板挤压，脱水效率更高；能够处理90％以上含水率的污泥，出泥含水率可以降到5％以下。[0026](5)污泥干化过程，不产生扬尘、易于输送、不存在高温爆炸的问题，不存在沙粒磨说 明 书2/4页4CN107777853A4损问题；无废水排除，环境友好。[0027](6)节能效果明显，采用二次蒸汽压缩增焓回收利用系统，干化耗能只消耗电能，相比传统干燥方法节约能耗50％以上；污泥水分蒸发阶段产生的二次蒸汽潜热通过蒸汽压缩增焓回收利用系统回收并返回板框，循环利用达到节能的目的，能够实现自给自足。[0028](7)节省污泥调理药剂费用，土地占用小，节省污泥处理投资。附图说明[0029]图1为本发明的结构示意图；[0030]图2为加热板结构示意图。具体实施方式[0031]下面通过具体实施例结合附图对本发明作进一步描述：[0032]实施例1：[0033]本实施例的双干法污泥处理装置，包括搅拌罐1、板框压滤干燥器2、蒸汽压缩机3、干馏炉4和生物炭储存仓5，所述板框压滤干燥器2设有若干个压滤干燥单元，压滤干燥单元包括加热板21，加热板21的两侧设有鼓膜板22，鼓膜板22的两侧设有滤布23，鼓膜板22 靠近滤布23的一侧设有若干凸起，滤布23与加热板21之间的空腔为干燥腔24；所述搅拌罐1通过分支管道与压滤干燥单元的干燥腔24逐一连接，并联进料；压滤干燥单元的下方设有螺旋输送器6，螺旋输送器6与干馏炉4的进口连接，干馏炉4分别与储气罐7和生物炭储存仓5连接；[0034]鼓膜板22与滤布23之间的缝隙与蒸汽收集管联通，蒸汽收集管与蒸汽压缩机3连接，蒸汽压缩机3的输出与加热板21的热源进口联通，加热板21的底部设有热源出口；搅拌罐 1与压滤干燥单元之间的管道上设有增压泵，储气罐7与干馏炉4的燃烧室进气口连接，干馏产生的可燃气进入干馏炉4内燃烧；热板21还与热水循环装置连接；鼓膜板22与液压缸连接；[0035]加热板21包括边框211和内板，边框211为聚乙烯材质，边框211与鼓膜板22压紧后形成密封的干燥腔24；内板为中空密封板箱，内部支撑条形成热源流道；内板的上方和下方分别设有热源进口212和热源出口213，热源上进下出；边框211一侧的顶部设有入料口214，内板的两面与入料口214对应的位置均设有楔形口，入料口214和楔形口形成打料通道，与搅拌罐1连接的分支管道通过打料通道与干燥腔24逐一连接，料浆在楔形口分流至加热板 21左右两个干燥腔24