公布日：2023.07.25

申請(qǐng)日：2020.09.17

分類號(hào)：B01F33/83(2022.01)I;B01F33/80(2022.01)I;C10L1/32(2006.01)I;B01F23/53(2022.01)I

摘要

本發(fā)明涉及一種可將污水處理后的剩余污泥得以低成本高效消耗處理的混合部件、污泥水煤漿制備系統(tǒng)及其制備方法。污泥水煤漿制備系統(tǒng)包括用于將所述煤粉與污泥漿進(jìn)行混合的漿料混合機(jī)，漿料混合機(jī)前分成煤處理裝置與污泥處理裝置2路分別設(shè)置；煤處理裝置按其處理工藝順序依次包括用于粉碎原料煤的破碎機(jī)、振動(dòng)篩網(wǎng)，破碎機(jī)、振動(dòng)篩網(wǎng)之間設(shè)置用于將未能通過篩網(wǎng)孔眼的原料煤運(yùn)返回破碎機(jī)的返回裝置；污泥處理裝置包括用于將污泥粉碎成污泥漿的漿料粉碎機(jī)；生產(chǎn)的水煤漿更適合流化床鍋爐燃燒；爐前制漿系統(tǒng)還能省去運(yùn)輸儲(chǔ)存費(fèi)用及其對(duì)周邊環(huán)境的影響。

權(quán)利要求書

1.一種混合部件，其特征在于，所述混合部件包括筒體(1)與位于筒體(1)內(nèi)的轉(zhuǎn)子(2)，筒體(1)的一端為物料進(jìn)口，轉(zhuǎn)軸(4)連接轉(zhuǎn)子(2)在筒體(1)的另一端伸出作為動(dòng)力傳遞端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合部件，其特征在于，所述筒體(1)筒壁的部分區(qū)域?yàn)橛糜谂懦龌旌虾笪锪系暮Y網(wǎng)區(qū)(5)，篩網(wǎng)區(qū)(5)布滿孔徑適于排出混合后物料的網(wǎng)孔(6)，除了篩網(wǎng)區(qū)(5)以外部分的筒體(1)內(nèi)壁設(shè)置多個(gè)凸起定齒(7)，所述凸起定齒(7)沿筒體(1)內(nèi)壁圓周間隔布置為多排，每排包括沿筒體(1)內(nèi)壁豎向排列的多個(gè)凸起定齒(7)，相鄰2排凸起定齒(7)之間設(shè)置空缺段(8)作為物料落下所需空間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合部件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(2)外周設(shè)置多個(gè)凸起轉(zhuǎn)齒(9)，所述凸起轉(zhuǎn)齒(9)沿轉(zhuǎn)子(2)外周設(shè)置至少2排，每排包括沿轉(zhuǎn)子(2)外周豎向排列的多個(gè)凸起轉(zhuǎn)齒(9)，相鄰2排凸起轉(zhuǎn)齒(9)之間設(shè)置空缺槽(23)作為物料落下所需空間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的混合部件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(2)外周的多個(gè)凸起轉(zhuǎn)齒(9)與筒體(1)內(nèi)壁設(shè)置的多個(gè)凸起定齒(7)之間相互嚙合，每2個(gè)凸起定齒(7)或每2個(gè)凸起轉(zhuǎn)齒(9)之間形成相互供對(duì)方嵌入的凹槽，相互嚙合的所述凸起轉(zhuǎn)齒(9)與凸起定齒(7)之間保留物料目標(biāo)顆粒大小所需要的間距。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的混合部件，其特征在于，所述漿料混合機(jī)混合部件的轉(zhuǎn)子(2)由多片轉(zhuǎn)片(3)疊加而成，每個(gè)轉(zhuǎn)片(3)開設(shè)軸孔(13),包括至少2個(gè)葉片(11)，相鄰2個(gè)葉片(11)之間部分被切除形成凹口(12)，每片所述葉片(11)的外側(cè)設(shè)置所述凸起轉(zhuǎn)齒(9)；從上至下各轉(zhuǎn)片(3)相對(duì)其上1個(gè)轉(zhuǎn)片(3)依次繞軸偏轉(zhuǎn)1個(gè)偏轉(zhuǎn)角R，使每個(gè)轉(zhuǎn)片(3)相對(duì)其相鄰轉(zhuǎn)片(3)在各空缺槽(23)形成偏位臺(tái)階面(16)，在空缺槽(23)形成形如螺旋樓梯的物料落下所需空間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的混合部件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)片(3)的凹口(12)為圓弧形,所述多片疊加的轉(zhuǎn)片(3)從上至下其凹口(12)的圓弧半徑依次減小，使其開口依次減小，相應(yīng)的，葉片(11)寬度依次增寬，葉片(11)外側(cè)的凸起轉(zhuǎn)齒(9)的長(zhǎng)度依次增長(zhǎng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的混合部件，其特征在于，所述漿料混合機(jī)出料口(26)連接水煤漿收集容器，水煤漿容器經(jīng)輸送管連接水煤漿池，水煤漿池經(jīng)輸送泵及輸送管連接立式流化床鍋爐的加料口。

8.一種污泥水煤漿制備系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1所述的混合部件和將煤粉與污泥漿進(jìn)行混合的漿料混合機(jī)，漿料混合機(jī)前分成煤處理裝置與污泥處理裝置2路分別設(shè)置；煤處理裝置按其處理工藝順序依次包括用于粉碎原料煤的破碎機(jī)、振動(dòng)篩網(wǎng)，破碎機(jī)、振動(dòng)篩網(wǎng)之間設(shè)置用于將未能通過篩網(wǎng)孔眼的原料煤運(yùn)返回破碎機(jī)的返回裝置；污泥處理裝置包括用于將污泥粉碎成污泥漿的漿料粉碎機(jī)，所述漿料粉碎機(jī)包括粉碎部件，所述漿料混合機(jī)包括混合部件。

9.一種使用權(quán)利要求8所述的污泥水煤漿制備系統(tǒng)的制備方法，用于將細(xì)微結(jié)構(gòu)為絮凝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的污水處理后的剩余污泥得以污泥水煤漿的制備，其特征在于，根據(jù)污泥含水率與目標(biāo)污泥水煤漿的含水率，計(jì)算顆粒碎煤與污泥的重量配比；在將煤粉與污泥漿混合前，分別地，將原料煤破碎成顆粒直徑為1mm至2mm的煤粉，用漿料粉碎機(jī)將所述污泥粉碎成顆粒直徑為1mm以下的污泥漿，然后再將所述煤粉與污泥漿混合一起連續(xù)投入漿料混合機(jī)，用漿料混合機(jī)進(jìn)行混合，并從漿料混合機(jī)的出料口排出至污泥水煤漿收集容器，從而制成由65％至70％的固體顆粒與30％至35％水份組成的污泥水煤漿。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，用破碎機(jī)反復(fù)破碎原料煤，每次經(jīng)破碎機(jī)破碎后的原料煤再經(jīng)過網(wǎng)眼直徑為2mm的振動(dòng)篩網(wǎng)篩選，通過網(wǎng)眼的顆粒直徑小于為2mm的作為合格的煤粉，不能通過網(wǎng)眼的顆粒直徑大于為2mm的作為原料煤仍返回破碎機(jī)繼續(xù)破碎。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種可將目前難以處理的污水處理廠將污水處理后的剩余污泥得以低成本高效消耗處理的污泥水煤漿制備方法；同時(shí)提供一種采用該制備方法的污泥水煤漿制漿系統(tǒng)，可將污水處理后的剩余污泥得以低成本高效消耗處理。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的污泥水煤漿制備方法所采用的技術(shù)方案為：

一種污泥水煤漿制備方法，根據(jù)污泥含水率與目標(biāo)污泥水煤漿的含水率，計(jì)算顆粒碎煤與污泥的重量配比；其特征在于，先將原料煤與污泥分別粉碎處理成目標(biāo)顆粒大小的煤粉與污泥漿，然后再將所述目標(biāo)顆粒大小的煤粉與污泥漿混合，從而制成由65％至70％的固體顆粒與30％至35％水份組成的污泥水煤漿。所述污泥主要是指污水處理廠將污水處理后的剩余污泥，具有很大的粘度，其細(xì)微結(jié)構(gòu)為絮凝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),含有大量?jī)?nèi)水，很難直接與煤漿充分混合；污水處理廠將污水處理后的剩余污泥通常沒有其它雜質(zhì)，不會(huì)損傷其粉碎部件。但本發(fā)明所述的污泥也可以是其它類似廢料，通常此類廢料會(huì)污染環(huán)境，但本身又具有一定的燃燒熱值，如油泥、廢油漿、有機(jī)廢料漿、餐廚垃圾漿料等；當(dāng)然，對(duì)其中含有會(huì)損傷粉碎部件的金屬、石頭等硬雜質(zhì)，需要事先清除。所述原料煤，當(dāng)然最好是純的煤塊或顆粒碎煤，但也可以是具有足夠燃燒熱值的煤泥、可以破碎成粉的煤矸石等。

以下為本發(fā)明污泥水煤漿制備方法進(jìn)一步的方案：

在將所述煤粉與污泥漿混合前，分別地，將所述原料煤破碎成顆粒直徑為1mm至2mm的煤粉，將所述污泥粉碎成顆粒直徑為1mm以下的污泥漿，然后再將所述目標(biāo)顆粒大小的煤粉與污泥漿混合。

用破碎機(jī)反復(fù)破碎原料煤，每次經(jīng)破碎機(jī)破碎后的原料煤再經(jīng)過網(wǎng)眼直徑為2mm的振動(dòng)篩網(wǎng)篩選，通過網(wǎng)眼的顆粒直徑小于為2mm的作為合格的煤粉，不能通過網(wǎng)眼的顆粒直徑大于為2mm的作為原料煤仍返回破碎機(jī)繼續(xù)破碎；用漿料粉碎機(jī)粉碎所述污泥，然后再將所述目標(biāo)顆粒大小的煤粉與污泥漿混合一起連續(xù)投入漿料混合機(jī)，用漿料混合機(jī)進(jìn)行混合，并從漿料混合機(jī)的出料口排出至污泥水煤漿收集容器。

所述漿料粉碎機(jī)包括粉碎部件，所述漿料混合機(jī)包括混合部件，所述漿料粉碎機(jī)的粉碎部件與漿料混合機(jī)的混合部件，包括筒體與位于筒體內(nèi)的轉(zhuǎn)子，筒體的一端為物料進(jìn)口，轉(zhuǎn)軸)連接轉(zhuǎn)子在筒體的另一端伸出作為動(dòng)力傳遞端；所述筒體筒壁的部分區(qū)域?yàn)橛糜谂懦龌旌虾笪锪系暮Y網(wǎng)區(qū)，篩網(wǎng)區(qū)布滿孔徑適于排出混合后物料的網(wǎng)孔，除了篩網(wǎng)區(qū)以外部分的筒體內(nèi)壁設(shè)置多個(gè)凸起定齒，所述凸起定齒沿筒體內(nèi)壁圓周間隔布置為多排，每排包括沿筒體內(nèi)壁豎向排列的多個(gè)凸起定齒，相鄰2排凸起定齒之間設(shè)置空缺段作為物料落下所需空間；所述轉(zhuǎn)子外周設(shè)置多個(gè)凸起轉(zhuǎn)齒，所述凸起轉(zhuǎn)齒沿轉(zhuǎn)子外周設(shè)置至少2排，每排包括沿轉(zhuǎn)子外周豎向排列的多個(gè)凸起轉(zhuǎn)齒，相鄰2排凸起轉(zhuǎn)齒之間設(shè)置空缺槽作為物料落下所需空間；所述轉(zhuǎn)子外周的多個(gè)凸起轉(zhuǎn)齒與筒體內(nèi)壁設(shè)置的多個(gè)凸起定齒之間相互嚙合，每2個(gè)凸起定齒或每2個(gè)凸起轉(zhuǎn)齒之間形成相互供對(duì)方嵌入的凹槽，相互嚙合的所述凸起轉(zhuǎn)齒與凸起定齒之間保留物料目標(biāo)顆粒大小所需要的間距。

所述混合機(jī)混合部件的轉(zhuǎn)子由多片轉(zhuǎn)片疊加而成，每個(gè)轉(zhuǎn)片開設(shè)軸孔,包括至少2個(gè)葉片，相鄰2個(gè)葉片之間部分被切除形成凹口，每片所述葉片的外側(cè)設(shè)置所述凸起轉(zhuǎn)齒；從上至下各轉(zhuǎn)片相對(duì)其上1個(gè)轉(zhuǎn)片依次繞軸偏轉(zhuǎn)1個(gè)偏轉(zhuǎn)角(R)，使每個(gè)轉(zhuǎn)片相對(duì)其相鄰轉(zhuǎn)片在各空缺槽形成偏位臺(tái)階面，在空缺槽形成形如螺旋樓梯的物料落下所需空間。

所述轉(zhuǎn)片的凹口為圓弧形,所述多片疊加的轉(zhuǎn)片從上至下其凹口的圓弧半徑依次減小，使其開口依次減小，相應(yīng)的，葉片寬度依次增寬，葉片外側(cè)的凸起轉(zhuǎn)齒的長(zhǎng)度依次增長(zhǎng)。

當(dāng)所述污泥為含水率85％至95％的呈流態(tài)的污泥時(shí)，顆粒碎煤與污泥的重量配比為1比0.46至0.70；當(dāng)所述污泥為含水率75％至85％的呈塑態(tài)的污泥時(shí)，顆粒碎煤與污泥的重量配比為1比0.550至0.875。

所述漿料粉碎機(jī)的粉碎部件或漿料混合機(jī)的混合部件中，所有相互嚙合的凸起轉(zhuǎn)齒與凸起定齒之間的嚙合間距一致，均為物料目標(biāo)顆粒大小所需要的間距。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的污泥水煤漿制漿系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案為：

一種污泥水煤漿制漿系統(tǒng)，可將污水處理后的剩余污泥得以低成本高效消耗處理，其特征在于，包括用于將所述目標(biāo)顆粒大小的煤粉與污泥漿進(jìn)行混合的漿料混合機(jī)，漿料混合機(jī)前分成煤處理裝置與污泥處理裝置2路分別設(shè)置；煤處理裝置按其處理工藝順序依次包括用于粉碎原料煤的破碎機(jī)、振動(dòng)篩網(wǎng)，破碎機(jī)、振動(dòng)篩網(wǎng)之間設(shè)置用于將未能通過篩網(wǎng)孔眼的原料煤運(yùn)返回破碎機(jī)的返回裝置；污泥處理裝置主要包括用于將污泥粉碎成污泥漿的漿料粉碎機(jī)。

以下為本發(fā)明污泥水煤漿制漿系統(tǒng)進(jìn)一步的方案：

采用如上所述的漿料粉碎機(jī)與漿料混合機(jī)。

采用如上所述的漿料混合機(jī)。

所述混合機(jī)出料口連接水煤漿收集容器，水煤漿容器經(jīng)輸送管連接水煤漿池，水煤漿池經(jīng)輸送泵及輸送管連接立式流化床鍋爐的加料口。

本發(fā)明污泥水煤漿制備方法與污泥水煤漿制漿系統(tǒng)可將目前難以妥善處理的污水處理后的剩余污泥得以低成本高效消耗處理，可干凈徹底且高效無害地消耗處理掉污水處理后的剩余污泥。本發(fā)明污泥水煤漿制備方法中，污泥粉碎可采用本案申請(qǐng)人2019-05-21申請(qǐng)的ZL201910423588.4，名稱為“一種立式漿料粉碎機(jī)”，或申請(qǐng)?zhí)枮?/span>201910423269.3的臥式漿料粉碎機(jī)方案。由于本發(fā)明在混合前先采用漿料粉碎機(jī)切割粉碎污泥制成污泥漿，由于漿料粉碎機(jī)粉碎部件的凸起轉(zhuǎn)齒與凸起定齒的高速剪切作用，可徹底破壞污泥絮凝劑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使污泥內(nèi)水充分析出。

由于本發(fā)明漿料混合機(jī)核心是一組混合轉(zhuǎn)片組成的轉(zhuǎn)子和內(nèi)壁設(shè)置有多個(gè)凸起定齒的筒體,具有粉碎與混合雙重功能,在目前社會(huì)迫切需要而難以解決的節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域中的污泥水煤漿制作技術(shù)領(lǐng)域能取得意想不到的良好技術(shù)效果。由于本發(fā)明漿料混合機(jī)的轉(zhuǎn)片呈左右螺旋安裝，變換的螺旋角使物料回旋，增加混合效果；螺旋槽深度從上到下逐漸減少，使物料橫向移動(dòng)，同時(shí)螺旋槽空間的逐漸減小增加擠壓混合效果，所以，可使煤與污泥得到充分混合。

針對(duì)上述ZL201910842220.1所存在的問題，本發(fā)明將煤塊與污泥先按其實(shí)際需要分別粉碎細(xì)化，用現(xiàn)有的破碎機(jī)反復(fù)破碎原料煤成顆粒直徑小于為2mm的煤粉；用漿料粉碎機(jī)粉碎污泥，將污泥粉碎成顆粒直徑為1mm以下的污泥漿；然后再將目標(biāo)顆粒大小的煤粉與污泥漿混合一起連續(xù)投入漿料混合機(jī)，用漿料混合機(jī)進(jìn)行混合。徹底避免用漿料混合機(jī)粉碎顆粒碎煤。因污水處理廠將污水處理后的剩余污泥通常沒有其它雜質(zhì)，所以通常不會(huì)損傷其粉碎部件。由于漿料粉碎機(jī)粉碎部件的凸起轉(zhuǎn)齒與凸起定齒之間的間隙大小決定了粉碎后物料顆粒大小，污泥單獨(dú)粉碎,凸起轉(zhuǎn)齒與凸起定齒之間的間隙設(shè)置能充分滿足污泥的實(shí)際需求1mm以下，使污泥內(nèi)水能夠充分析出。

另外，本發(fā)明污泥水煤漿制漿系統(tǒng)體積小，占地少，便于實(shí)現(xiàn)爐前制漿，節(jié)省運(yùn)輸儲(chǔ)存費(fèi)用，減輕其對(duì)周邊環(huán)境的影響，具有一體化、小型化、本地化等諸多突出的優(yōu)點(diǎn)，所以，本發(fā)明漿料混合機(jī)在污泥水煤漿領(lǐng)域的應(yīng)用,具有良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣應(yīng)用。

（發(fā)明人：董平;孔向東）