專利名稱：污泥干化系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥干化系統(tǒng)及工藝，采用了太陽能空氣集熱器和多功能太陽能房的二 段法污泥干化工藝，涉及環(huán)保領(lǐng)域及污泥干化工藝。
背景技術(shù)：
隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加，我國水污染日益嚴(yán)重，建設(shè)城市污水處理廠己成為 治理水污染不可缺少的舉措。根據(jù)國務(wù)院2000年11月發(fā)布的文件，到2010年，我國所有設(shè) 市城市的污水處理率應(yīng)不低于60%,直轄市、省會城市、計劃單列市以及重點風(fēng)景旅游城市 的污水處理率不低于70%。繼續(xù)大力興建、擴建污水處理廠已成為社會發(fā)展的必然趨勢。
然而與污水處理事業(yè)極不相適應(yīng)的是，我國污水處理產(chǎn)生的城市污泥卻一直未能得到妥
善處置。當(dāng)前國內(nèi)污泥處置才剛剛起步，污泥的最終處置還沒有統(tǒng)一的模式，各地根據(jù)各自 實際情況，決定污泥最終處置的途徑，絕大部分城市還是選擇污泥棄置或填埋的方法，只有 極少數(shù)的，選擇消化堆肥或干化綜合利用。總的看來，無規(guī)則的棄置仍是污泥的主要消納途 徑。國內(nèi)外基本遵循減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化的原則進行污泥處置，盡管有關(guān)不同 污泥處置路線的討論還在積極進行，但污泥減量是主要的技術(shù)手段和趨勢，污泥干化和綜合 利用的研究較熱門。
污泥處置是一個高能耗、高投入的過程，正因為如此，長期以來我國的城市污泥得不到 有效的處理。處理成本偏高仍是制約在全國范圍內(nèi)妥善解決污泥問題的重要因素，其中含水 率高是污泥處理處置的難點。

發(fā)明內(nèi)容
1、 所要解決的技術(shù)問題
針對以上不足本發(fā)明提供了一種節(jié)約能源，提高污泥干化率且環(huán)保的一種污泥干化工藝。
2、 技術(shù)方案
本發(fā)明系統(tǒng)包括混合攪拌裝置、干燥器、多功能太陽能房、太陽能空氣集熱器、熱干泥 儲倉、除臭裝置、輔助熱源；濕污泥投入到混合攪拌裝置攪拌；攪拌均勻的污泥由混合攪拌 裝置的出口排出，通過污泥傳送帶將污泥由干燥器的污泥入口投入干燥器中，同時太陽能空 氣集熱器產(chǎn)生的熱空氣通過太陽能空氣集熱器中的風(fēng)機由太陽能空氣集熱器的出風(fēng)口通入干燥器對濕污泥進行第一步脫水干化;上述污泥由干燥器污泥出口排出，并通過污泥傳送帶送入 多功能太陽能房中進行第二步堆積干化；最后的污泥產(chǎn)品堆放在熱干泥儲倉中;整個過程中產(chǎn) 生的廢氣都可通過與混合攪拌裝置、干燥器、多功能太陽能房、熱干泥儲倉相連的除臭裝置 進行臭氣處理。
該系統(tǒng)還擁有電能輔助熱源，電能輔助熱源和干燥器或多功能太陽能房連接。 所述的干燥器包括污泥入口 1、腔體2、排氣口3、污泥出口4、布風(fēng)管5、熱空氣入口6
和防爆裝置7;污泥出口 4設(shè)在腔體2和熱空氣入口 6的外側(cè)中部；污泥入口 1位于腔體2 頂蓋靠近熱空氣入口6—側(cè)；排氣口3位于腔體2的頂蓋靠近污泥出口4一側(cè)；熱空氣入口 6位于腔體2—側(cè)中上部，熱空氣入口 6成向下傾斜狀，傾斜角度為45° ;防爆裝置7位于 腔體2頂蓋靠近排氣口一側(cè)。
所述的太陽能空氣集熱器包括進風(fēng)口 1、具有蜂窩結(jié)構(gòu)的透明蓋板2、真空集熱管3、梯 形吸熱板4、矩形支架5、圓柱形儲熱罐6、外層保溫層7、風(fēng)機8、第二效加熱裝置進風(fēng)口 10、第一效加熱裝置出風(fēng)口 11、矩形金屬腔體12、出風(fēng)口 13;系統(tǒng)的外層保溫結(jié)構(gòu)7由絕熱 樹脂板構(gòu)成;選用陽光板作為透明蜂窩結(jié)構(gòu)2的上下蓋板:用真空集熱管3采用真空夾層結(jié)構(gòu)， 外層為高硼硅玻璃管，內(nèi)層吸熱管為表面涂有選擇性吸收涂層的紫銅管， 一端插裝在絕熱樹 脂板上與冷空氣進口相連，另一端插裝在矩形支架5上與第一效加熱裝置出風(fēng)口 ll相連;梯 形吸熱板4通過鉚釘9將其固定，梯形吸熱板4的材料選用鍍鋅板，其向陽面鍍有太陽能選 擇性涂層;梯形吸熱板4、矩形金屬腔體12,將整個太陽能空氣集熱器分隔為三個密閉通道， 最上部密閉通道是具有蜂窩結(jié)構(gòu)的透明蓋板2與梯形吸熱板4之間的密閉通道，中間的密閉 通道是梯形吸熱板4與矩形金屬腔體12之間的密閉通道，最下部密閉通道是矩形金屬腔體
12內(nèi)部的儲熱通道，而且上中下三個通道厚度之比為2: 1: 2;裝有低溫儲熱材料的圓柱形
儲熱罐6并排放置于矩形金屬腔體12與外層保溫層7的底板之間；圓柱形儲熱罐6之間由帶 孔肋片連接；儲熱材料封裝在圓柱形儲熱罐6內(nèi)主；出風(fēng)口 13出放置有風(fēng)機8;低溫儲熱材 料選用石蠟或十水硫酸鈉。
所述的一種污泥干化系統(tǒng)的工藝過程，其特征在于包括以下步驟
(1) 將濕污泥投入到混合攪拌裝置，進行初步攪拌。
(2) 向混合攪拌裝置中噴入殺菌劑，同時進行混合攪拌。
G)將(2)中處理的污泥投入干燥器中，利用太陽能空氣集熱器產(chǎn)生的熱空氣對污泥進行
第一步干化。
(4)將第一步干化后的污泥投入多功能太陽能房中，進行第二步干化。(5) 將干化的污泥產(chǎn)品投入熱干泥儲倉中。
(6) 將熱干泥儲倉中的污泥按5%-20%的比例回流到混合攪拌裝置。
步驟(1)中的攪拌時間為3-5分鐘。
上述步驟中產(chǎn)生的廢氣都通入除臭裝置進行臭氣處理。 3、有益效果
(1) 利用太陽能空氣集熱器和多功能太陽能房對市政污泥進行分段處理，對不同含水率的 污泥使用不同裝置，提高污泥干化效率，節(jié)約能源。
(2) 處理含水率30%-50%的污泥屬高能耗區(qū)間，利用太陽能房可以解決這一區(qū)間的高能耗 問題，達到節(jié)約能源的目的。
(3) 本發(fā)明中還設(shè)有電能等輔助熱源。天氣條件不利時可以利用電等輔助熱源進行工作。 使工作連續(xù)，提高污泥干化效率。
(4) 在干燥器中裝有防爆設(shè)備，對容易引起爆炸的因素進行實時監(jiān)測，保障干燥器能夠安 全運行。
(5) 本發(fā)明還采用熱干泥返混技術(shù)，把含水率25%-35%熱干泥返回到混合攪拌裝置，這些 干粒如珍珠核一樣，讓濕污泥包裹在表面。 一方面可直接降低濕污泥的含水率，另一 方面有利于干燥器中污泥水分蒸發(fā)。綜上可解決污泥的膠粘相階段含水率難于處理的 問題，提高污泥干化效率。
(6) 該發(fā)明還設(shè)有除臭裝置?；旌蠑嚢柩b置、干燥器、多功能太陽能房產(chǎn)生的臭氣都可通 入除臭裝置中，不會對外界環(huán)境產(chǎn)生影響，保護環(huán)境。
(7) 本發(fā)明的污泥產(chǎn)品的含水率達到25%-35%，用途廣闊，可直接用作生物有機肥，園林 綠化用土，還可用作電廠燃料、填埋用土等。


圖1為本發(fā)明的流程圖2-l為干燥器結(jié)構(gòu)示意圖2-2為干燥器的A-A剖視圖3-1為太陽能空氣集熱器結(jié)構(gòu)示意圖3-2為太陽能空氣集熱器的B-B剖視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細(xì)地說明。 本發(fā)明的工藝過程如圖l所示，其按下列步驟進行
(7) 將濕污泥投入到混合攪拌裝置，進行初步攪拌。
(8) 向混合攪拌裝置中噴入殺菌劑，同時進行混合攪拌。
(9) 將(2)中處理的污泥投入干燥器中，利用太陽能空氣集熱器產(chǎn)生的熱空氣對污泥進行 第一步干化。
(10) 將第一步干化后的污泥投入多功能太陽能房中，進行第二步干化。
(11) 將干化的污泥產(chǎn)品投入熱干泥儲倉中。
(12) 將熱干泥儲倉中的污泥按5%-20%的比例回流到混合攪拌裝置。 上述過程中產(chǎn)生的臭氣都可通入除臭裝置；干燥器是利用太陽能空氣集熱器產(chǎn)生的熱空
氣進行污泥干化，同時熱空氣還可進行進一步消毒；另外該工藝還擁有電能等輔助熱源，電 能等輔助熱源和干燥器或多功能太陽能房連接，天氣條件不利時可啟用上述設(shè)備。
上述步驟(3)中經(jīng)第一步干化的污泥含水率為50%-60%。
上述步驟(4)中經(jīng)第二步干化的污泥含水率為25%-35%。
上述太陽能空氣集熱器產(chǎn)生的熱空氣溫度為80-100攝氏度。
本發(fā)明系統(tǒng)包括混合攪拌裝置、干燥器、多功能太陽能房、太陽能空氣集熱器、熱干泥 儲倉、除臭裝置、輔助熱源。 本發(fā)明中的裝置優(yōu)選為
混合攪拌裝置為上海升立機械有限公司生產(chǎn)的LHY-2型螺帶攪拌機； 防爆裝置為啟東恒瑞防爆通訊電器有限公司生產(chǎn)的FBY-1型防爆揚聲器； 太陽能房為北京華光太陽過濾設(shè)備廠建造的多功能太陽能房；
除臭裝置為鎮(zhèn)江同盛環(huán)保設(shè)備工程有限公司生產(chǎn)的PHOENIX Compact-廢氣凈化系統(tǒng)； 電能輔助熱源為江蘇常州市昊達電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的KDRK-30型空氣電加熱器；
在工藝過程中，根據(jù)實際情況可選擇其他機型。
如圖2-l至圖2-2，干燥器包括污泥入口 1、腔體2、排氣口3、污泥出口4、布風(fēng)管5、 熱空氣入口6和防爆裝置7。
所述污泥出口 4設(shè)在腔體2和熱空氣入口 6的外側(cè)中部。所述污泥入口 1位于腔體2頂 蓋靠近熱空氣入口 6 —側(cè)。所述排氣口 3位于腔體2的頂蓋靠近污泥出口 4 一側(cè)。所述熱空 氣入口6位于腔體2—側(cè)中上部，熱空氣入口 6成向下傾斜狀，傾斜角度為45。。所述防爆
7裝置7位于腔體2頂蓋靠近排氣口一側(cè)。濕污泥由污泥入口l加入，同時由熱空氣入口6通入熱空氣。熱空氣的入口成傾斜狀， 傾斜角度為45° 。熱空氣在噴射入腔體2內(nèi)。干的熱空氣可以帶走濕污泥中的水分，由排氣 口3排出。所得到的干化污泥由污泥出口4排出。如圖3-1至圖3-2,太陽能空氣集熱器包括進風(fēng)口 1、具有蜂窩結(jié)構(gòu)的透明蓋板2、真空 集熱管3、梯形吸熱板4、矩形支架5、圓柱形儲熱罐6、外層保溫層7、風(fēng)機8、第二效加熱 裝置進風(fēng)口 10、第一效加熱裝置出風(fēng)口 11、矩形金屬腔體12、出風(fēng)口 13。系統(tǒng)的外層保溫結(jié)構(gòu)7由絕熱樹脂板構(gòu)成，兼起支撐作用。選用陽光板作為透明蜂窩結(jié) 構(gòu)2的上下蓋板。用真空集熱管3作為第一效加熱裝置，采用真空夾層結(jié)構(gòu)，外層為高硼硅 玻璃管，內(nèi)層吸熱管為表面涂有選擇性吸收涂層的紫銅管， 一端插裝在絕熱樹脂板上與冷空 氣進口相連，另一端插裝在矩形支架5上與第一效加熱裝置出風(fēng)口 ll相連。用梯形吸熱板4 作為第二效加熱裝置，通過鉚釘9將其固定，梯形吸熱板4的材料選用鍍鋅板，其向陽面鍍 有太陽能選擇性涂層。梯形吸熱板4、矩形金屬腔體12，將整個太陽能空氣集熱器分隔為三 個密閉通道，最上部密閉通道是具有蜂窩結(jié)構(gòu)的透明蓋板2與梯形吸熱板4之間的密閉通道， 中間的密閉通道是梯形吸熱板4與矩形金屬腔體12之間的密閉通道，最下部密閉通道是矩形 金屬腔體12內(nèi)部的儲熱通道，而且上中下三個通道厚度之比為2: 1: 2。把裝有低溫儲熱材 料的圓柱形儲熱罐6并排放置于矩形金屬腔體12與外層保溫層7的底板之間。圓柱形儲熱罐 6之間由帶孔肋片連接以強化傳熱。低溫儲熱材料可以選用石蠟或十水硫酸鈉。儲熱材料封 裝在圓柱形儲熱罐6內(nèi)主要是為了放置其吸熱融化后泄漏和形變。出風(fēng)口 13出放置有風(fēng)機8。冷空氣由進風(fēng)口 l進入真空集熱管3進行第一次加熱，升溫后的空氣從第一效加熱裝置 出風(fēng)口 11進入矩形支架5后，再通過第二效加熱裝置進風(fēng)口 10，然后通入梯形吸熱板4的 向陽面空氣流道進行第二次加熱，再進入梯形吸熱板4與矩形金屬腔體12之間的背陽面空氣 流道進行第三次加熱，加熱后的氣體進入儲熱單元與圓柱形儲熱罐6換熱后進入出風(fēng)口 13， 被風(fēng)機8吸入后輸送至需要熱空氣的地方。本發(fā)明的具體實施方案為將含水率70%-80%的濕污泥投入到混合攪拌裝置，同時加入殺菌劑，進行初步殺菌，攪 拌3-5分鐘；將攪拌均勻的污泥由混合攪拌裝置的出口排出，通過污泥傳送帶將污泥由干燥 器的污泥入口1投入干燥器中，同時太陽能空氣集熱器產(chǎn)生的熱空氣通過太陽能空氣集熱器 中的風(fēng)機8由太陽能空氣集熱器的出風(fēng)口 13通入干燥器對濕污泥進行第一步脫水干化，污泥的含水率可降到50%-60%;上述污泥由干燥器污泥出口4排出，并通過污泥傳送帶送入多功 能太陽能房中進行第二步堆積干化，干化后的污泥含水率可降到25%-35%;最后的污泥產(chǎn)品 堆放在熱干泥儲倉中，以備使用；同時按比例5%-20%的熱干泥返混到混合攪拌裝置中。整 個過程中產(chǎn)生的廢氣都可通過與混合攪拌裝置、干燥器、多功能太陽能房、熱干泥儲倉相連 的除臭裝置進行臭氣處理。另外該系統(tǒng)還擁有電能等輔助熱源，電能等輔助熱源和干燥器或 多功能太陽能房連接，天氣條件不利時可啟用上述設(shè)備。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝 者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng) 當(dāng)以本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種污泥干化系統(tǒng)，其特征在于包括混合攪拌裝置、干燥器、多功能太陽能房、太陽能空氣集熱器、熱干泥儲倉、除臭裝置、輔助熱源；濕污泥投入到混合攪拌裝置攪拌；攪拌均勻的污泥由混合攪拌裝置的出口排出，通過污泥傳送帶將污泥由干燥器的污泥入口投入干燥器中，同時太陽能空氣集熱器產(chǎn)生的熱空氣通過太陽能空氣集熱器中的風(fēng)機由太陽能空氣集熱器的出風(fēng)口通入干燥器對濕污泥進行第一步脫水干化；上述污泥由干燥器污泥出口排出，并通過污泥傳送帶送入多功能太陽能房中進行第二步堆積干化；最后的污泥產(chǎn)品堆放在熱干泥儲倉中；整個過程中產(chǎn)生的廢氣都可通過與混合攪拌裝置、干燥器、多功能太陽能房、熱干泥儲倉相連的除臭裝置進行臭氣處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥干化系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還擁有電能輔 助熱源，電能輔助熱源和干燥器或多功能太陽能房連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述的干燥器包括污泥入口 (1)、腔體(2)、排氣口 (3)、污泥出口 (4)、布風(fēng)管(5)、熱空氣入口(6)和防爆裝置(7);污泥出口 (4)設(shè)在腔體(2)和熱空氣入口 (6)的外側(cè)中部；污泥入口 (1)位于腔體(2)頂蓋靠近熱 空氣入口(6)—側(cè)；排氣口(3)位于腔體(2)的頂蓋靠近污泥出口(4)一側(cè)；熱空氣入口(6)位于 腔體(2)—側(cè)中上部，熱空氣入口(6)成向下傾斜狀，傾斜角度為45° ;防爆裝置(7)位于腔 體(2)頂蓋靠近排氣口一側(cè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能空氣集熱器包 括進風(fēng)口(l)、具有蜂窩結(jié)構(gòu)的透明蓋板(2)、真空集熱管(3)、梯形吸熱板(4)、矩形支架(5)、 圓柱形儲熱罐(6)、外層保溫層(7)、風(fēng)機(8)、第二效加熱裝置進風(fēng)口(IO)、第一效加熱裝置 出風(fēng)口(ll)、矩形金屬腔體(12)、出風(fēng)口(13);系統(tǒng)的外層保溫結(jié)構(gòu)(7)由絕熱樹脂板構(gòu)成； 選用陽光板作為透明蜂窩結(jié)構(gòu)(2)的上下蓋板;用真空集熱管(3)采用真空夾層結(jié)構(gòu)，外層為高 硼硅玻璃管，內(nèi)層吸熱管為表面涂有選擇性吸收涂層的紫銅管， 一端插裝在絕熱樹脂板上與 冷空氣進口相連，另一端插裝在矩形支架(5)上與第一效加熱裝置出風(fēng)口 (11)相連:梯形吸 熱板(4)通過鉚釘(9)將其固定，梯形吸熱板(4)的材料選用鍍鋅板，其向陽面鍍有太陽能 選擇性涂層;梯形吸熱板(4)、矩形金屬腔體(12)，將整個太陽能空氣集熱器分隔為三個密閉 通道，最上部密閉通道是具有蜂窩結(jié)構(gòu)的透明蓋板(2)與梯形吸熱板(4)之間的密閉通道，中 間的密閉通道是梯形吸熱板(4)與矩形金屬腔體(12)之間的密閉通道，最下部密閉通道是矩形金屬腔體(12)內(nèi)部的儲熱通道，而且上中下三個通道厚度之比為2: 1: 2;裝有低溫儲熱材 料的圓柱形儲熱罐(6)并排放置于矩形金屬腔體(12)與外層保溫層(7)的底板之間；圓柱形儲 熱罐(6)之間由帶孔肋片連接；儲熱材料封裝在圓柱形儲熱罐(6)內(nèi)主；出風(fēng)口(13)出放置有 風(fēng)機(8);低溫儲熱材料選用石蠟或十水硫酸鈉。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的一種污泥干化系統(tǒng)的工藝過程，其特征在于 包括以下步驟(1) 將濕污泥投入到混合攪拌裝置，進行初步攪拌；(2) 向混合攪拌裝置中噴入殺菌劑，同時進行混合攪拌；(3) 將(2)中處理的污泥投入干燥器中，利用太陽能空氣集熱器產(chǎn)生的熱空氣對污泥進行 第一步干化；(4) 將第一步干化后的污泥投入多功能太陽能房中，進行第二步干化,；(5) 將干化的污泥產(chǎn)品投入熱干泥儲倉中；(6) 將熱干泥儲倉中的污泥按5%-20°/。的比例回流到混合攪拌裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種污泥干化系統(tǒng)的工藝過程，其特征在于步驟(1)中的 攪拌時間為3-5分鐘。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種污泥干化系統(tǒng)的工藝過程，其特征在于上述步驟中產(chǎn)生 的廢氣都通入除臭裝置進行臭氣處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污泥干化系統(tǒng)及工藝，包括混合攪拌裝置、干燥器、多功能太陽能房、太陽能空氣集熱器、熱干泥儲倉、除臭裝置、輔助熱源；濕污泥投入到混合攪拌裝置攪拌；攪拌均勻的污泥由混合攪拌裝置的出口排出，通過污泥傳送帶將污泥由干燥器的污泥入口投入干燥器中，同時太陽能空氣集熱器產(chǎn)生的熱空氣通過太陽能空氣集熱器中的風(fēng)機由太陽能空氣集熱器的出風(fēng)口通入干燥器對濕污泥進行第一步脫水干化；上述污泥由干燥器污泥出口排出，并通過污泥傳送帶送入多功能太陽能房中進行第二步堆積干化；最后的污泥產(chǎn)品堆放在熱干泥儲倉中；整個過程中產(chǎn)生的廢氣都可通過與混合攪拌裝置、干燥器、多功能太陽能房、熱干泥儲倉相連的除臭裝置進行臭氣處理。
文檔編號C02F11/12GK101628780SQ20091018310
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者候全會, 趙黎東 申請人:鎮(zhèn)江同盛環(huán)保設(shè)備工程有限公司;趙黎東