本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種滾筒生物干化裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)的快速發(fā)展，污水處理廠數(shù)量不斷增多，污泥產(chǎn)生量也日益增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥年產(chǎn)生量已經(jīng)達(dá)到3000萬(wàn)噸（含水率80%），至“十二五”末期將達(dá)到5000萬(wàn)噸左右。污泥減量化是污泥處理處置的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于降低污泥處理處置費(fèi)用具有重要意義。

污泥機(jī)械脫水是最常用的減量化方法。污泥經(jīng)離心機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)等脫水處理后含水率仍然高達(dá)78%~85%左右，即使經(jīng)過(guò)板框壓濾深度脫水處理后，污泥的含水率也仍高達(dá)55%~65%，高含水率給污泥的運(yùn)輸及后續(xù)處理處置帶來(lái)了很大的困難。

采用熱干化的方式可以把污泥的含水率降低至10%~30%，目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的污泥干化工藝包括流化床干化、帶式干化、槳葉式干化、臥式轉(zhuǎn)盤(pán)式干化、立式圓盤(pán)式干化和噴霧干化等。然而，污泥干化是一個(gè)能量?jī)糁С龅倪^(guò)程，利用蒸汽、燃油、天然氣、煤炭等作為污泥干化熱源，普遍存在干化成本偏高的問(wèn)題。此外，污泥熱干化時(shí)，必須嚴(yán)格控制氧氣濃度、粉塵含量和顆粒溫度等因素，否則易發(fā)生干化設(shè)備爆炸事故。

污泥好氧發(fā)酵堆肥是指在好氧條件下發(fā)酵菌利用污泥中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行新陳代謝，并釋放出熱量的過(guò)程，發(fā)酵后的腐熟堆肥產(chǎn)品含水率一般可降低至40%~45%。但污泥好氧發(fā)酵堆肥存在以下問(wèn)題：①占地面積大；②發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，一般需要20d~30d左右；③通風(fēng)控制難，通風(fēng)不足易造成局部厭氧產(chǎn)生臭氣，通風(fēng)過(guò)量會(huì)帶走熱量降低發(fā)酵溫度；④發(fā)酵產(chǎn)生的臭氣無(wú)組織排放污染環(huán)境；⑤需要添加大量輔料，減量化程度有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種滾筒生物干化裝置，用于克服現(xiàn)有污泥減量化技術(shù)之不足。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種滾筒生物干化裝置，包括滾筒發(fā)酵罐，所述滾筒發(fā)酵罐設(shè)置進(jìn)料口和出料口，其特征在于所述進(jìn)料口設(shè)置進(jìn)料側(cè)封蓋，出料口設(shè)置出料側(cè)封蓋，滾筒發(fā)酵罐與進(jìn)料側(cè)封蓋、出料側(cè)封蓋組成了一個(gè)密閉的發(fā)酵空間，所述滾筒發(fā)酵罐與電機(jī)傳動(dòng)連接，由電機(jī)帶動(dòng)所述滾筒發(fā)酵罐轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)料側(cè)封蓋上部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管，出料側(cè)封蓋上部設(shè)置有引風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管和引風(fēng)管之間設(shè)置有一除濕裝置。干熱空氣從進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入滾筒發(fā)酵罐，與滾筒發(fā)酵罐內(nèi)的污泥表面接觸，向污泥提供發(fā)酵所需氧氣并帶走蒸發(fā)出的水蒸氣；濕熱空氣從引風(fēng)管排出，輸入除濕裝置，并由除濕裝置進(jìn)行除濕處理后，輸出干熱空氣后通過(guò)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入滾筒發(fā)酵罐。

優(yōu)選地，所述引風(fēng)管與除臭裝置連接，排出的濕熱空氣經(jīng)除臭裝置處理后排出。

所述滾筒發(fā)酵罐外壁包裹有一層保溫材料，以減少發(fā)酵罐內(nèi)熱量輻射散失。

優(yōu)選地，所述進(jìn)料口設(shè)置進(jìn)料閘門(mén)，所述出料口設(shè)置出料閘門(mén)。

優(yōu)選地，所述滾筒發(fā)酵罐內(nèi)壁設(shè)置有螺旋抄板，所述螺旋抄板隨滾筒發(fā)酵罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌翻動(dòng)滾筒內(nèi)污泥，以避免污泥積壓結(jié)塊，并促使污泥與空氣充分接觸，同時(shí)隨著螺旋狀抄板的轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒內(nèi)污泥逐漸向出料口推進(jìn)。

優(yōu)選地，所述滾筒發(fā)酵罐外壁設(shè)置有外齒輪圈，所述外齒輪圈與設(shè)置在變頻電動(dòng)機(jī)上的小齒輪嚙合連接，由電機(jī)帶動(dòng)所述滾筒發(fā)酵罐轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)控制變頻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可調(diào)節(jié)被發(fā)酵污泥翻動(dòng)頻次和向出料口輸送速度。

優(yōu)選地，所述滾筒發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)置溫度感應(yīng)探頭和氧氣濃度感應(yīng)探頭。

優(yōu)選地，滾筒發(fā)酵罐每隔5~8m設(shè)置一監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面沿滾筒外壁每隔60°~120°開(kāi)一監(jiān)測(cè)孔，溫度感應(yīng)探頭及氧氣濃度感應(yīng)探頭通過(guò)監(jiān)測(cè)孔伸入滾筒內(nèi)10~15cm，所監(jiān)測(cè)的溫度和氧氣濃度數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送至中央控制室。中央控制室將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)，調(diào)整滾筒發(fā)酵罐的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和頻次、進(jìn)風(fēng)量和引風(fēng)量。

優(yōu)選地，滾筒發(fā)酵罐進(jìn)料側(cè)和出料側(cè)下部均設(shè)置有支撐底座，通過(guò)調(diào)整底座高低，可使?jié)L筒的軸線與水平線呈0~5°夾角。通過(guò)控制這一夾角的大小，可以調(diào)節(jié)被發(fā)酵污泥向出料口輸送的速度。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本實(shí)用新型通過(guò)引風(fēng)口將內(nèi)部的濕熱空氣引出，同時(shí)通過(guò)進(jìn)風(fēng)口引進(jìn)外部新鮮空氣，實(shí)現(xiàn)污泥的快速、低能耗生物干化，同時(shí)有效解決污泥干化過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭污染，為污泥的多目標(biāo)、多層次、多途徑處理處置提供可能。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的一種滾筒生物干化裝置與除濕熱泵結(jié)合設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是該實(shí)施例進(jìn)行污泥干化的流程圖。

圖中編號(hào)：

1—進(jìn)料口；2—滾筒發(fā)酵罐；3—保溫材料；4—溫度感應(yīng)探頭和氧氣濃度感應(yīng)探頭；5—引風(fēng)管法蘭；6—引風(fēng)管；7—出料側(cè)封蓋；8—出料口；9—出料閘門(mén)；10—螺旋抄板；11—電動(dòng)機(jī)；12—小齒輪；13—外齒輪圈；14—進(jìn)料閘門(mén)；15—進(jìn)風(fēng)口；16—進(jìn)料側(cè)封蓋；17—底座；18—進(jìn)料口閘門(mén)；19—除濕熱泵；20—濕熱氣入口；22—冷卻氣出口；23—新鮮空氣入口；23—干熱空氣出口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。

下面結(jié)合圖1和圖2，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型一種熱泵輔助污泥生物干化裝置及其干化污泥的方法。

本實(shí)用新型提供了一種熱泵輔助污泥生物干化裝置，包括滾筒生物干化裝置和除濕熱泵兩部分。

其中，滾筒生物干化裝置包括進(jìn)料口1及進(jìn)料閘門(mén)18、滾筒發(fā)酵罐2、進(jìn)料側(cè)封蓋16、出料側(cè)封蓋7、溫度感應(yīng)探頭及氧氣濃度感應(yīng)探頭4、出料口9及出料閘門(mén)8、進(jìn)風(fēng)管15、引風(fēng)管6、電動(dòng)機(jī)11及小齒輪12、外齒輪圈13、底座17。

在上述技術(shù)方案中，滾筒發(fā)酵罐2與進(jìn)料側(cè)封蓋16、出料側(cè)封蓋7組成了一個(gè)密閉的發(fā)酵空間，可防止發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的臭氣逸出污染環(huán)境。

在上述技術(shù)方案中，滾筒發(fā)酵罐2為圓柱狀，長(zhǎng)度10~15m，直徑1~2m，其外壁包裹有一層保溫材料3，以減少發(fā)酵罐內(nèi)熱量輻射散失。

在上述技術(shù)方案中，滾筒發(fā)酵罐2內(nèi)壁設(shè)置有螺旋抄板10，螺距0.2~0.5m，且從進(jìn)料口至出料口的方向，所述螺旋抄板10為非等螺距的，螺距從小逐漸變大，所述螺旋抄板10隨滾筒發(fā)酵罐2一起轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌翻動(dòng)滾筒內(nèi)污泥，以避免污泥積壓結(jié)塊，并促使污泥與空氣充分接觸。好氧發(fā)酵菌在有氧條件下進(jìn)行新陳代謝，降解底物中的有機(jī)質(zhì)并釋放出熱量。此外，隨著螺旋抄板10的轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒內(nèi)污泥逐漸向出料口推進(jìn)。

在上述技術(shù)方案中，進(jìn)料側(cè)封蓋16上部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管15和進(jìn)風(fēng)管法蘭16。出料側(cè)封蓋上部設(shè)置有引風(fēng)管6和引風(fēng)管法蘭5。干熱空氣從進(jìn)風(fēng)管15進(jìn)入滾筒發(fā)酵罐2，與污泥表面接觸，向污泥提供發(fā)酵所需氧氣并帶走蒸發(fā)出的水蒸氣；濕熱空氣從引風(fēng)管6排出。

在上述技術(shù)方案中，滾筒發(fā)酵罐2每隔5~8m設(shè)置一監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面沿滾筒外壁每隔60°~120°開(kāi)一監(jiān)測(cè)孔，溫度感應(yīng)探頭及氧氣濃度感應(yīng)探頭4通過(guò)監(jiān)測(cè)孔伸入滾筒內(nèi)10~15cm，所監(jiān)測(cè)的溫度和氧氣濃度數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送至中央控制室。中央控制室將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)，調(diào)整滾筒發(fā)酵罐的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和頻次、進(jìn)風(fēng)量和引風(fēng)量。由于進(jìn)料側(cè)的溫度相對(duì)較低，而出料側(cè)的溫度相對(duì)較高，因此，近進(jìn)料側(cè)的相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面之間的間距較大，而近出料側(cè)的相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面之間的間距較小，且近進(jìn)料側(cè)的監(jiān)測(cè)斷面上設(shè)置的監(jiān)測(cè)孔數(shù)量較多，而近出料側(cè)的監(jiān)測(cè)斷面上設(shè)置的監(jiān)測(cè)孔數(shù)量較少。

在上述技術(shù)方案中，滾筒發(fā)酵罐2外壁設(shè)置有外齒輪圈13，外齒輪圈13與變頻電動(dòng)機(jī)11上的小齒輪12接觸嚙合，發(fā)動(dòng)機(jī)11帶動(dòng)小齒輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)滾筒發(fā)酵罐轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)控制變頻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可調(diào)節(jié)被發(fā)酵污泥翻動(dòng)頻次和向出料口輸送速度。

在上述技術(shù)方案中，滾筒發(fā)酵罐2進(jìn)料側(cè)和出料側(cè)下部均設(shè)置有支撐底座17，通過(guò)調(diào)整底座高低，可使?jié)L筒的軸線與水平線呈0~5°夾角。通過(guò)控制這一夾角的大小，可以調(diào)節(jié)被發(fā)酵污泥向出料口輸送的速度。支撐底座17上設(shè)置減震墊，以避免滾筒發(fā)酵罐2在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中而產(chǎn)生的震動(dòng)以噪聲影響。

本實(shí)用新型所提供的一種熱泵輔助污泥生物干化裝置，還包括除濕熱泵19。所述的引風(fēng)管6與除濕熱泵19的濕熱氣入口20相連通，濕熱空氣冷凝釋放出的熱量通過(guò)熱交換器傳遞給新鮮干燥空氣，被冷卻后的空氣經(jīng)除臭裝置處理后自然排放；受熱后的新鮮熱空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)口15進(jìn)入滾筒發(fā)酵罐2，維持滾筒發(fā)酵罐內(nèi)溫度在55℃~75℃，促進(jìn)污泥中水分的快速蒸發(fā)。

在上述技術(shù)方案中，污泥從進(jìn)料口1進(jìn)入，在滾筒發(fā)酵罐2內(nèi)被干化，并隨著螺旋抄板的轉(zhuǎn)動(dòng)被逐漸輸送至滾筒末端，從出料口8排出干化裝置。優(yōu)選地，所述出料口還通過(guò)返混料通道連接至進(jìn)料口。干化后的污泥含水率小于40%，部分干化污泥被返混至進(jìn)料口，以調(diào)節(jié)進(jìn)泥含水率至60%左右。污泥在滾筒發(fā)酵罐內(nèi)停留時(shí)間為2d~5d。

上述描述僅是對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍的任何限定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。