[发明专利]微波热风射流协同干化方法

说明书

本发明涉及一种微波热风射流协同干化方法，基于微波热风射流协同干化装置，所述微波热风射流协同干化装置包括干燥箱(2)、除湿加热装置(3)、微波污泥调理装置(4)、高压机械脱水装置(5)、螺旋输送机(6)、挤条机(7)、射流装置(8)，所述微波污泥调理装置(4)上设有污泥进泥口和出泥口，所述出泥口通过管道与高压机械脱水装置(5)的进料口相连；所述高压机械脱水装置对污泥进行超高压机械压滤脱水，脱水后的泥饼经过螺旋输送机输送到挤条机中进行破碎挤条，最后输送到所述干燥箱。本发明基于微波预热处理，并实现微波热量的多级利用达到低能耗损失,射流高速冲击作用加速干化提高干燥效率，除湿热转换过程实现热风内部循环。

技术领域

本发明涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种微波热风射流协同干化方法。

背景技术

市政污泥是污水经过污水处理厂处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒等组成的高含水率非均质体，采用普通方法难以脱水。

早期的污泥处理装置有板框压滤机、转鼓离心机和带式过滤压滤机，经过这些设备脱水后污泥含水率一般在75％左右，这些污泥含水率依旧很高，对于运输以及成本消耗较大，并且无法在填埋场直接处理，这样放置时间一长，存活在污泥中的病菌就会超标，易腐烂产生恶臭造成环境污染。

污泥中含有4种形态水，即自由水、吸附水、毛细水和内部水。虽然吸附水、毛细水和内部水占比只是小部分，但是对污泥的高干脱水还是有很大的影响。单纯机械压滤方法去除的主要是自由水，而且机械脱水往往是污泥的压密方向与水的排出方向一致，机械作用使污泥絮体相互靠拢而压密，压力越大，越容易堵塞水分流动的通路，产生淤堵。通过微波调理后的污泥破坏了污泥胶体结构，释放出一些结合水变成易于通过机械方法脱除的自由水，进入机械脱水后，污泥变成含水率较低的泥饼。污泥的含水率一般还位于50％-60％之间。为了进一步降低污泥的含水率，只能通过热干化方法将其进行干化处理并使之成为可以利用的燃料。

带式干燥机是目前市场上应用非常广泛干燥设备，可适合食品、蔬菜等农产品、污泥、化工材料等多个行业。现有带式干燥机一般采用蒸汽、热风炉或电加热为热源，采用开放排湿方式，去湿同时带走大量的热量，能源利用率低，一般只有20-40％，运行费用高；且均在较高温度条件下进行脱湿，干燥成品质量不易控制，易受人为操作的影响；采用蒸汽锅炉或热风炉作为热源均有不安全隐患因素，对操作工要求高，日常维护工作高；且需建造独立的锅炉房，占地面积大；大部分带式干燥机热源锅炉均为燃煤方式，对环境污染大；设备运行时，噪音污染严重。

现有的除湿加热装置采用热泵系统进行加热及除湿，空气在风机作用下在干燥系统内循环流动进行加热及除湿，空气与污泥进行传热传质，进风温度一般位于70-80℃，排风温度位于50℃左右，由于空气的传热效率不高，使得出口空气湿度一般位于60％-80％，该湿度离饱和状态仍有较大的差距，导致较多的冷量做无用功，即只降温不析出冷凝水。并且，传统的冷机方式是通过外加风机对冷凝器进行降温，这部分不但占用体积，还消耗大部分能量，安装较为复杂以及投资成本高，通过放置冷凝器的位置，提高对能量的高效利用。在除湿的回路中，回热器以及蒸发器对空气降温的过程中产生大量的冷凝水，传统的处理方式不将其回收利用，这样造成了资源的浪费。一般除湿加热装置工作状态单一，无法实现两种工况(闭式加热模式、开式排湿模式)的实时的切换，排湿工况中无法对湿热空气的热量回收。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的干燥效率低，能耗高的技术问题，提出一种基于微波进行预处理，射流协同作用，实现深度脱水，并合理分配利用能量以降低能耗的微波热风射流协同干化方法。