本發(fā)明涉及城鎮(zhèn)和工廠企業(yè)的污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及連續(xù)式污泥熱水解管式反應(yīng)器及污泥處理方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)隨著城鎮(zhèn)化和工礦企業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城鎮(zhèn)和企業(yè)每天產(chǎn)生大量的污水，隨之產(chǎn)生大量的污泥，污泥給城鎮(zhèn)的環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展造成非常大的壓力，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化、資源化必須改變傳統(tǒng)落后的處理方法，象污泥填埋和污泥堆肥，傳統(tǒng)的處理辦法處理不徹底，會(huì)形成新的二次污染，污泥處理領(lǐng)域需要采用新工藝和新技術(shù)來(lái)解決這一迫切的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種連續(xù)式污泥熱水解管式反應(yīng)器，包括管式反應(yīng)器、加熱夾套、加熱管、蒸汽噴管，所述管式反應(yīng)器設(shè)有污泥進(jìn)口法蘭、熱解泥漿出口，所述加熱夾套包裹于所述管式反應(yīng)器外表面，所述加熱管位于所述管式反應(yīng)器內(nèi)，所述蒸汽噴管伸入所述管式反應(yīng)器內(nèi)部。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱管為翅式加熱管。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱夾套設(shè)有加熱夾套熱介質(zhì)入口和加熱夾套熱介質(zhì)出口。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述翅式加熱管設(shè)有翅式加熱管熱介質(zhì)入口和翅式加熱管熱介質(zhì)出口，所述翅式加熱管熱介質(zhì)入口和所述翅式加熱管熱介質(zhì)出口從所述管式反應(yīng)器中伸出。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述管式反應(yīng)器長(zhǎng)徑比為1：6或1：10。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述蒸汽噴管一端位于所述管式反應(yīng)器內(nèi)部，所述蒸汽噴管另一端位于所述管式反應(yīng)器外部，所述蒸汽噴管一端設(shè)有蒸汽變徑噴嘴。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述蒸汽噴管數(shù)量為多條，所述蒸汽變徑噴嘴逆流設(shè)置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述翅式加熱管數(shù)量為多條，所述翅式加熱管上的翅片為縱向結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述管式反應(yīng)器設(shè)有管式反應(yīng)器封板、入口熱電偶、出口熱電偶、壓力變送器和安全閥。

本發(fā)明還提供了一種使用所述連續(xù)式污泥熱水解管式反應(yīng)器進(jìn)行的污泥處理方法，包括如下步驟：

第一步：污泥從進(jìn)泥口進(jìn)入管式反應(yīng)器內(nèi)，受到加熱夾套和翅式加熱管間接加熱，同時(shí)受到從蒸汽噴管中注入的蒸汽噴射加熱，在管式反應(yīng)器內(nèi)，污泥在蒸汽沖擊下翻騰，和蒸汽不斷的完成傳熱傳質(zhì)，污泥發(fā)生熱解，污泥中的有機(jī)物大分子水解成小分子；

第二步：污泥熱解后，污泥變成了泥漿，從熱解泥漿口排出，熱解泥漿中的熱量由污泥熱水解管式熱交換器進(jìn)行換熱，熱解泥漿余熱被冷污泥得到充分的回收利用。

本發(fā)明的有益效果是：和傳統(tǒng)污泥熱水解比較，本發(fā)明從污泥處理投資、運(yùn)行成本下降和處理效率上有大幅度提升，本發(fā)明值得推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的連續(xù)式污泥熱水解管式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的污泥熱水解管式熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種連續(xù)式污泥熱水解管式反應(yīng)器，包括管式反應(yīng)器2、加熱夾套3、加熱管、蒸汽噴管5，所述管式反應(yīng)器2設(shè)有污泥進(jìn)口法蘭1、熱解泥漿出口6，所述加熱夾套3包裹于所述管式反應(yīng)器2外表面，所述加熱管位于所述管式反應(yīng)器2內(nèi)，所述蒸汽噴管5伸入所述管式反應(yīng)器2內(nèi)部。

所述加熱管為翅式加熱管4，所述加熱夾套3設(shè)有加熱夾套熱介質(zhì)入口31和加熱夾套熱介質(zhì)出口32。

所述翅式加熱管4設(shè)有翅式加熱管熱介質(zhì)入口41和翅式加熱管熱介質(zhì)出口42，所述翅式加熱管熱介質(zhì)入口41和所述翅式加熱管熱介質(zhì)出口42從所述管式反應(yīng)器2中伸出。

所述管式反應(yīng)器2長(zhǎng)徑比為1：6或1：10，污泥停留時(shí)間5分鐘至8分鐘。

所述蒸汽噴管5一端位于所述管式反應(yīng)器2內(nèi)部，所述蒸汽噴管5另一端位于所述管式反應(yīng)器2外部，所述蒸汽噴管5一端設(shè)有蒸汽變徑噴嘴51。

所述蒸汽噴管5數(shù)量為多條，所述蒸汽變徑噴嘴51逆流設(shè)置。

所述翅式加熱管4數(shù)量為多條，所述翅式加熱管4上的翅片為縱向結(jié)構(gòu)。

所述管式反應(yīng)器2設(shè)有管式反應(yīng)器封板7、入口熱電偶8、出口熱電偶9、壓力變送器10和安全閥11。

入口熱電偶8、出口熱電偶9和壓力變送器10顯示的溫度和壓力作為管式反應(yīng)器2控制參數(shù)。

根據(jù)污泥熱水解熱解烈度，連續(xù)式污泥熱水解管式反應(yīng)器可以是單套或者是多套串聯(lián)，多套串聯(lián)通過(guò)連接法蘭實(shí)現(xiàn)。

污泥輸送用污泥螺桿泵或者是污泥柱塞泵。

管式反應(yīng)器封板7可以是橢圓型封頭。

本發(fā)明還公開了一種使用所述連續(xù)式污泥熱水解管式反應(yīng)器進(jìn)行的污泥處理方法，包括如下步驟：

第一步：污泥從進(jìn)泥口進(jìn)入管式反應(yīng)器2內(nèi)，受到加熱夾套3和翅式加熱管4間接加熱，同時(shí)受到從蒸汽噴管5中注入的蒸汽噴射加熱，在管式反應(yīng)器2內(nèi)，污泥在蒸汽沖擊下翻騰，和蒸汽不斷的完成傳熱傳質(zhì)，污泥發(fā)生熱解，污泥中的有機(jī)物大分子水解成小分子；

第二步：污泥熱解后，污泥變成了泥漿，從熱解泥漿口6排出，熱解泥漿中的熱量由污泥熱水解管式熱交換器進(jìn)行換熱，熱解泥漿余熱被冷污泥得到充分的回收利用。

處理污泥的含水率在70%-85%，每噸污泥蒸汽的耗量為190kg-230kg,蒸汽壓力1.2mpa-3.0mpa；優(yōu)選為處理污泥的含水率在80%，每噸污泥蒸汽的耗量為210kg,蒸汽壓力2.5mpa。污泥加熱到的最終溫度160℃-170℃，污泥停留時(shí)間為5分鐘-10分鐘。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1.實(shí)現(xiàn)了污泥輸送過(guò)程中同步完成污泥熱水解反應(yīng)，加快了污泥熱水解進(jìn)程，提高污泥處理的效率；

2.采用連續(xù)進(jìn)泥出泥，解決了傳統(tǒng)熱水解間歇批次生產(chǎn)、工藝停頓不連續(xù)的難題；

3.由于省去了電機(jī)攪拌，與傳統(tǒng)熱水解電耗相比，電耗降低了80%；

4.熱解泥漿中的熱量利用污泥熱水解管式熱交換器進(jìn)行換熱，熱解泥漿余熱被冷污泥得到充分的回收利用；

5.由于余熱得到了充分的利用，與傳統(tǒng)熱水解蒸汽消耗相比，汽耗降低了30%；

6.使得污泥熱水解設(shè)備造價(jià)大幅度下降，實(shí)現(xiàn)了污泥熱水解低投資。

和傳統(tǒng)污泥熱水解比較，本發(fā)明從污泥處理投資、運(yùn)行成本下降和處理效率上有大幅度提升，本發(fā)明值得推廣應(yīng)用。

如圖2所示，本發(fā)明還公開了一種污泥熱水解管式熱交換器，包括管式熱交換器102、加熱套103、加熱管體，所述管式熱交換器102設(shè)有污泥進(jìn)口法蘭部件101和污泥出口法蘭107，所述加熱套103包裹于所述管式熱交換器102外表面，所述加熱管體位于所述管式熱交換器102內(nèi)。

所述加熱管體為翅式加熱管體104。

所述加熱套103設(shè)有加熱套熱介質(zhì)入口1031和加熱套熱介質(zhì)出口1032。

所述翅式加熱管體104設(shè)有翅式加熱管體熱介質(zhì)入口1041和翅式加熱管體熱介質(zhì)出口1042，所述翅式加熱管體熱介質(zhì)入口1041和所述翅式加熱管體熱介質(zhì)出口1042從所述管式熱交換器102中伸出。

所述管式熱交換器102長(zhǎng)徑比為1：6或1：10。

所述翅式加熱管體104數(shù)量為多條，所述翅式加熱管體104上的翅片為縱向結(jié)構(gòu)。

所述管式熱交換器102設(shè)有入口處熱電偶105和出口處熱電偶106。

入口處熱電偶105和出口處熱電偶106顯示的溫度作為污泥熱水管式熱交換器控制參數(shù)。

所述管式反應(yīng)器2長(zhǎng)徑比為1：6或1：10，污泥停留時(shí)間5分鐘至8分鐘。

根據(jù)污泥預(yù)熱的要求，污泥熱水解管式熱交換器可以是單套或者是多套串聯(lián)，多套串聯(lián)通過(guò)連接法蘭實(shí)現(xiàn)。

污泥輸送用污泥螺桿泵或者是污泥柱塞泵。

熱介質(zhì)為蒸汽和污泥熱水解高溫?zé)峤饽酀{。處理污泥的含水率在75%-85%。

在使用時(shí)，污泥從進(jìn)泥口進(jìn)入污泥熱水解管式熱交換器內(nèi)，污泥受到加熱套103和翅式加熱管體104間接加熱；污泥隨著溫度升高，污泥開始液化；整個(gè)過(guò)程中，污泥升溫和停留時(shí)間可以根據(jù)工藝需要而調(diào)整。

該污泥熱水解管式熱交換器具有如下有益效果：

1.實(shí)現(xiàn)了污泥輸送過(guò)程中同步完成對(duì)污泥加熱，加快了污泥熱水解進(jìn)程，提高污泥處理的效率。

2.解決了污泥熱水解工藝熱解泥漿中的熱量回收，熱解泥漿余熱加熱冷污泥，使得余熱充分的回收利用。

3.由于余熱得到了充分的利用，與傳統(tǒng)熱水解蒸汽消耗相比，汽耗降低了20%。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。