一种螺旋干燥碳化一体设备及用于污泥处理的方法技术

一种螺旋干燥碳化一体设备及用于污泥处理的方法。该设备为立式污泥干燥碳化一体设备，由干燥炉体、碳化炉体和出料仓组合而成；设备内部设置有一根从上到下的固定杆，螺旋传送带和打散杆安装在固定杆上，螺旋传送带起到传送污泥的作用，打散杆起到打散污泥的作用；在设备的外壁面设置有加热装置，所述加热装置的发热口位于所述设备一侧；所述加热装置使得设备内温度具有梯度变换，设备内热气流进行内部循环流动。本发明专利技术可用于三大类污泥的碳化处理：生活污水处理厂污泥；水体疏浚污泥；食品污泥、印染污泥、造纸污泥等工业污泥。本发明专利技术同时具有焚烧模式：也可对上述污泥进行焚烧处理。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋干燥碳化一体设备及用于污泥处理的方法
本专利技术涉及污泥和生物质处理
，具体涉及一种螺旋干燥碳化一体设备及用于污泥热解的方法。
技术介绍
污废水的处理过程会产生大量的废弃污泥，废弃污泥里含有大量有机质、重金属、磷、病菌和虫卵等物质，如果不妥善处置，那么废弃污泥将进一步对环境造成污染和破坏。传统污泥处理处置方法包括海洋倾倒、堆场填埋和污泥焚烧等。然而使用这些方法处理处置污泥，都存在二次污染问题：海洋倾倒和堆场填埋使得污泥包含的有害物质再次释放；堆场填埋占地面积大；污泥焚烧产生大量有毒有害气体，大量的热源需求使得污泥成本大大提高。污泥碳化制备生物碳被认为是一种优良的污泥处理方法，污泥碳化能有效裂解有机质、固化重金属和营养盐、杀灭病菌虫卵等，碳化后形成的生物碳在使用过程不造成二次污染。专利技术专利CN1123181129A公开了城市污水厂污泥制备生物碳的方法，污泥在无氧状态下热解产生的生物碳可用以堆肥和土壤修复等。而适当添加生物质可使污泥黏性降低、提高污泥生物碳有机质含量，并可有效减少污泥碳化过程产生的臭气。专利技术专利CN1112311532A、CN128119810510A、CN128111282A、CN1231138002A等均阐述了生物质碳化制备生物碳的方法，专利技术专利CN1111009885A公开了污泥和园林废弃物干化干馏的装置，但目前仍缺少污泥掺烧生物质制备复合生物碳的装置和方法，也未曾提出污泥掺烧生物质在实际操作过程的可行性；技术CN212911219U、CN2122109221U和专利技术专利CN111904339A等均公开了滚筒式（旋窑）污泥碳化的装置，但滚筒式碳化炉均存在长期运行稳定性问题和臭气废气外泄问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种螺旋干燥碳化一体设备，该装置能够对废弃污泥和废弃生物质进行干燥碳化，且可以长期高温稳定运行，并考虑可对臭气尾气进行利用或处理。本专利技术实现废弃污泥和废弃生物质的协同干燥碳化，干燥温度为105°C左右，碳化温度为300°C~600°C，干燥碳化时间为1~2h，在同时处理两种废弃物的同时，处理后的产生的生物碳还能进行资源化利用，生物质掺入污泥中进行碳化还能有效改善生物碳的性能。本专利技术将废弃生物质掺入污泥中，能有效降低污泥的黏性，有利于污泥后续干燥碳化过程的进行。本专利技术将废弃生物质掺入污泥中，能有效提高生物碳产率、增加生物碳热值。本专利技术摒弃了旋窑的设置，采用立式炉体和螺旋传送带进行污泥的碳化，可长期不间歇稳定运行、连续生产。本专利技术的立式结构起到热量的内部循环作用，使得本专利技术热效率高，从而使投资和运行成本降低。本专利技术为立式炉体，通过螺旋传送带的连续运行，实现连续进料、连续碳化、连续出料的过程，保证设备长期高温运行的连续性和炉腔高温的充分利用，打散杆的打散作用使污泥均匀受热，减少反应时间，打散造粒使得碳化更为彻底。本专利技术通过温度传感器传递碳化炉温度，并通过中央控制系统控制多台燃烧机启闭个数和燃烧功率，起到精确控温螺旋干燥碳化一体设备炉腔内的温度控制，可根据需要上下调整和监控温度，充分利用热量。本专利技术的燃烧机在炉外布设，维修方便。本专利技术的炉体内壁经过特殊处理，具有抗腐蚀能力，因此可将本专利技术用于工业污泥、食品污泥等具有腐蚀性污泥的碳化。本专利技术采用中央控制系统自动控制进出料、设备启动运行、温度等。本专利技术可用于三大类污泥的碳化处理：生活污水处理厂污泥；水体疏浚污泥；食品污泥、印染污泥、造纸污泥等工业污泥。本专利技术同时具有焚烧模式：也可对上述污泥进行焚烧处理。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，一体设备主要由干燥炉体、碳化炉体和出料仓组成，设备内部设置有一根从上到下的固定杆，螺旋传送带和打散杆安装在固定杆上，螺旋传送带起到传送污泥的作用，打散杆起到打散污泥的作用；在设备的外壁面设置有加热装置，所述加热装置的发热口位于所述干燥炉体和碳化炉体一侧；所述加热装置使得碳化炉体内温度具有梯度变换，设备内热气流进行内部循环流动。进一步地，所述干燥炉体和碳化炉体为圆柱腔体，直径为3~5m，高度为3-10m；所述出料仓为到圆锥腔体，直径为3~5m，与干燥炉体和碳化炉体直径大小对应，高度为1~2m；干燥炉体、碳化炉体和出料仓通过密封连接卡箍固定密封连接；所述干燥炉体、碳化炉体和出料仓固定密封连接后，由支撑架支撑站立。进一步地，所述设备内部设置有一根从上到下的固定杆，固定杆上安装有一条从上到下的螺旋传送带；所述螺旋传送带宽度根据干燥炉体和碳化炉体直径大小设置1~2m；螺旋传送带上下层间距可根据需求设定20~60cm；所述螺旋传送带可由传送驱动器带动转动，向下传送污泥；所述固定杆上安装有多根打散杆；所述打散杆长1~2m，对应螺旋传送带宽度；打散杆可由转动驱动器带动转动，对污泥起到打散造粒作用。进一步地，所述加热装置为燃烧机、不锈钢电加热管、陶瓷电加热器或石墨烯加热器。进一步地，设备腔体内设置有温度传感器；所述的温度传感器安装在干燥炉体和碳化炉体一侧。进一步地，还包括中央控制系统，所述中央控制系统分别与传送驱动器温度传感器和加热装置通过中央控制系统连接线电性连接，用于采集温度数据以及控制传送驱动器、转动驱动器和加热装置的启闭和功率；所述中央控制系统控制传送驱动器启闭和功率，进而控制螺旋传送带的启闭和功率，调节污泥生物质混合物的干燥碳化时间；所述的中央控制系统控制加热装置的启闭和燃烧功率，调节干燥炉体和碳化炉体内的干燥温度、碳化温度和温度梯度。进一步地，还包括进料口和出料口；所述进料口为边长20cm~100cm正方形；污泥生物质混合物由所述进料口进入碳化炉；所述进料口大小可根据需要碳化的污泥生物质混合物进料量进行设计；所述出料口为直径20cm~100cm圆形；碳化后形成的复合生物碳由所述出料口排出设备；所处出料口大小可根据需要碳化后的复合生物碳量进行设计。进一步地，所述干燥炉体包括进料口、干燥炉腔、干燥炉腔加热装置安装口和干燥炉腔温度传感器安装口；所述进料口设置在干燥炉腔上部边缘；所述干燥炉腔加热装置安装口设置在干燥炉腔一侧，加热装置安装口直径为50cm~150cm的圆形；所述干燥炉腔温度传感器安装口设置在干燥炉腔一侧，温度传感器安装口为直径2cm~5cm的圆形。进一步地，所述碳化炉体包括碳化炉腔、碳化炉腔加热装置安装口和碳化炉腔温度传感器安装口；所述碳化炉腔加热装置安装口设置在碳化炉腔一侧，加热装置安装口直径为50cm~150cm的圆形；；所述碳化炉腔温度传感器安装口设置在碳化炉腔一侧，温度传感器安装口为直径2cm~5cm的圆形。进一步地，所述出料仓包括出料口、出料圆锥腔和固定杆固定装置；所述出料圆锥腔为倒圆锥腔体；所述出料口设置在出料圆锥腔一侧；所述固定杆固定装置设置在出料圆锥腔底部。进一步地，所述转动驱动器包括传动主机、主机传动带、传动主轮、副传动带和传动副轮；所述主机传动带安装在传动主机和传动主轮之间，传动主机通过主机传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，一体设备主要由干燥炉体（2）、碳化炉体（3）和出料仓（4）组成，设备内部中央位置设置有一根从上到下的固定杆（10），螺旋传送带（8）和打散杆（11）安装在固定杆（10）上，螺旋传送带（8）起到传送污泥的作用，打散杆（11）起到打散污泥的作用；在设备的外壁面设置有加热装置，所述加热装置的发热口位于所述干燥炉体（2）和碳化炉体（3）一侧；所述加热装置使得碳化炉体（3）内温度具有梯度变换，设备内热气流进行内部循环流动。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，一体设备主要由干燥炉体（2）、碳化炉体（3）和出料仓（4）组成，设备内部中央位置设置有一根从上到下的固定杆（10），螺旋传送带（8）和打散杆（11）安装在固定杆（10）上，螺旋传送带（8）起到传送污泥的作用，打散杆（11）起到打散污泥的作用；在设备的外壁面设置有加热装置，所述加热装置的发热口位于所述干燥炉体（2）和碳化炉体（3）一侧；所述加热装置使得碳化炉体（3）内温度具有梯度变换，设备内热气流进行内部循环流动。


2.根据权利要求1所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，所述干燥炉体（2）和碳化炉体（3）为圆柱腔体，出料仓（4）为到圆锥腔体，干燥炉体（2）、碳化炉体（3）和出料仓（4）通过密封连接卡箍（5）固定密封连接；所述干燥炉体（2）、碳化炉体（3）和出料仓（4）固定密封连接后，由支撑架（6）支撑站立。


3.根据权利要求1所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，所述设备内部设置有一根从上到下的固定杆（10），固定杆（10）上安装有一条从上到下的螺旋传送带（8）；所述螺旋传送带（8）可由传送驱动器（7）带动转动，向下传送污泥；所述固定杆（10）上安装有多根打散杆（11），打散杆（11）可由转动驱动器（9）带动转动，对污泥起到打散造粒作用。


4.根据权利要求1所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，所述加热装置为燃烧机（12）、不锈钢电加热管、陶瓷电加热器或石墨烯加热器。


5.根据权利要求1所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，设备腔体内设置有温度传感器（13）；所述的温度传感器（13）安装在干燥炉体（2）和碳化炉体（3）一侧。


6.根据权利要求1所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，还包括中央控制系统（16），所述中央控制系统（16）分别与传送驱动器（7）、温度传感器（13）和加热装置通过中央控制系统连接线（15）电性连接，用于采集温度数据以及控制传送驱动器（7）、转动驱动器（9）和加热装置的启闭和功率；所述中央控制系统（16）控制传送驱动器（7）启闭和功率，进而控制螺旋传送带（8）的启闭和功率，调节污泥生物质混合物的干燥碳化时间；所述的中央控制系统（16）控制加热装置的启闭和燃烧功率，调节干燥炉体（2）和碳化炉体（3）内的干燥温度、碳化温度和温度梯度。


7.根据权利要求1所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，还包括进料口（1）和出料口（14）；所述进料口（1）设置于干燥炉体（2）的顶部位置，所述出料口（14）开设于出料仓（4）上。


8.根据权利要求1和2所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，所述干燥炉体（2）包括干燥炉腔（201）、干燥炉腔加热装置安装口（202）和干燥炉腔温度传感器安装口（203）；进料口（1）设置在干燥炉腔（201）上部边缘；所述干燥炉腔加热装置安装口（202）设置在干燥炉腔（201）一侧；所述干燥炉腔温度传感器安装口（203）设置在干燥炉腔（201）一侧。


9.根据权利要求1和2所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，所述碳化炉体（3）包括碳化炉腔（301）、碳化炉腔加热装置安装口（302）和碳化炉腔温度传感器安装口（303）；所述碳化炉腔加热装置安装口（302）设置在碳化炉腔（201）一侧；所述碳化炉腔温度传感器安装口（203）设置在碳化炉腔（201）一侧。


10.根据权利要求1和2所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，所述出料仓（4）包括出料口（14）、出料圆锥腔（401）和固定杆固定装置（402）；所述出料圆锥腔（401）为倒圆锥腔体；所述出料口设置在出料圆锥腔（401）一侧；所述固定杆固定装置（402）设置在出料圆锥腔（401）底部。


11.根据权利要求1所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，所述转动驱动器（7）包括传动主机（701）、主机传动带（702）、传动主轮（703）、副传动带（704）和传动副轮（705）；所述主机传动带（702）安装在传动主机（701）和传动主轮（703）之间，传动主机（701）通过主机传动带（702）带动传动主轮（703）转动；所述副传动带（704）安装在传动主轮（703）和传动副轮（705）之间，传动主轮（703）通过副传动带（704）带动传动副轮（705）转动；螺旋传送带（8）安装在转动副轮（705）上；所述传动主轮（703）带动副传动带（704）和传动副轮（705）运动，进而带动螺旋传送带（8）传送；所述传动主机（701）为电机。


12.根据权利要求1所述螺旋干燥碳化一体设备，其特征在于，所述打散杆（11）包括打散主杆（1101）、打散副杆（1102）和打散次杆（110...

【专利技术属性】
技术研发人员：利锋，
申请(专利权)人：博仕燊环保科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44