专利名称：污泥干化系统及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种污泥干化系统及工艺，采用了太阳能空气集热器和多功能太阳能房的二 段法污泥干化工艺，涉及环保领域及污泥干化工艺。
背景技术：
随着城市经济的发展和人口的增加，我国水污染日益严重，建设城市污水处理厂己成为 治理水污染不可缺少的举措。根据国务院2000年11月发布的文件，到2010年，我国所有设 市城市的污水处理率应不低于60%,直辖市、省会城市、计划单列市以及重点风景旅游城市 的污水处理率不低于70%。继续大力兴建、扩建污水处理厂已成为社会发展的必然趋势。
然而与污水处理事业极不相适应的是，我国污水处理产生的城市污泥却一直未能得到妥
善处置。当前国内污泥处置才刚刚起步，污泥的最终处置还没有统一的模式，各地根据各自 实际情况，决定污泥最终处置的途径，绝大部分城市还是选择污泥弃置或填埋的方法，只有 极少数的，选择消化堆肥或干化综合利用。总的看来，无规则的弃置仍是污泥的主要消纳途 径。国内外基本遵循减量化、稳定化、无害化和资源化的原则进行污泥处置，尽管有关不同 污泥处置路线的讨论还在积极进行，但污泥减量是主要的技术手段和趋势，污泥干化和综合 利用的研究较热门。
污泥处置是一个高能耗、高投入的过程，正因为如此，长期以来我国的城市污泥得不到 有效的处理。处理成本偏高仍是制约在全国范围内妥善解决污泥问题的重要因素，其中含水 率高是污泥处理处置的难点。
发明内容
1、 所要解决的技术问题
针对以上不足本发明提供了一种节约能源，提高污泥干化率且环保的一种污泥干化工艺。
2、 技术方案
本发明系统包括混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房、太阳能空气集热器、热干泥 储仓、除臭装置、辅助热源；湿污泥投入到混合搅拌装置搅拌；搅拌均匀的污泥由混合搅拌 装置的出口排出，通过污泥传送带将污泥由干燥器的污泥入口投入干燥器中，同时太阳能空 气集热器产生的热空气通过太阳能空气集热器中的风机由太阳能空气集热器的出风口通入干燥器对湿污泥进行第一步脱水干化;上述污泥由干燥器污泥出口排出，并通过污泥传送带送入 多功能太阳能房中进行第二步堆积干化；最后的污泥产品堆放在热干泥储仓中;整个过程中产 生的废气都可通过与混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房、热干泥储仓相连的除臭装置 进行臭气处理。
该系统还拥有电能辅助热源，电能辅助热源和干燥器或多功能太阳能房连接。 所述的干燥器包括污泥入口 1、腔体2、排气口3、污泥出口4、布风管5、热空气入口6
和防爆装置7;污泥出口 4设在腔体2和热空气入口 6的外侧中部；污泥入口 1位于腔体2 顶盖靠近热空气入口6—侧；排气口3位于腔体2的顶盖靠近污泥出口4一侧；热空气入口 6位于腔体2—侧中上部，热空气入口 6成向下倾斜状，倾斜角度为45° ;防爆装置7位于 腔体2顶盖靠近排气口一侧。
所述的太阳能空气集热器包括进风口 1、具有蜂窝结构的透明盖板2、真空集热管3、梯 形吸热板4、矩形支架5、圆柱形储热罐6、外层保温层7、风机8、第二效加热装置进风口 10、第一效加热装置出风口 11、矩形金属腔体12、出风口 13;系统的外层保温结构7由绝热 树脂板构成;选用阳光板作为透明蜂窝结构2的上下盖板:用真空集热管3采用真空夹层结构， 外层为高硼硅玻璃管，内层吸热管为表面涂有选择性吸收涂层的紫铜管， 一端插装在绝热树 脂板上与冷空气进口相连，另一端插装在矩形支架5上与第一效加热装置出风口 ll相连;梯 形吸热板4通过铆钉9将其固定，梯形吸热板4的材料选用镀锌板，其向阳面镀有太阳能选 择性涂层;梯形吸热板4、矩形金属腔体12,将整个太阳能空气集热器分隔为三个密闭通道， 最上部密闭通道是具有蜂窝结构的透明盖板2与梯形吸热板4之间的密闭通道，中间的密闭 通道是梯形吸热板4与矩形金属腔体12之间的密闭通道，最下部密闭通道是矩形金属腔体
12内部的储热通道，而且上中下三个通道厚度之比为2: 1: 2;装有低温储热材料的圆柱形
储热罐6并排放置于矩形金属腔体12与外层保温层7的底板之间；圆柱形储热罐6之间由带 孔肋片连接；储热材料封装在圆柱形储热罐6内主；出风口 13出放置有风机8;低温储热材 料选用石蜡或十水硫酸钠。
所述的一种污泥干化系统的工艺过程，其特征在于包括以下步骤
(1) 将湿污泥投入到混合搅拌装置，进行初步搅拌。
(2) 向混合搅拌装置中喷入杀菌剂，同时进行混合搅拌。
G)将(2)中处理的污泥投入干燥器中，利用太阳能空气集热器产生的热空气对污泥进行
第一步干化。
(4)将第一步干化后的污泥投入多功能太阳能房中，进行第二步干化。(5) 将干化的污泥产品投入热干泥储仓中。
(6) 将热干泥储仓中的污泥按5%-20%的比例回流到混合搅拌装置。
步骤(1)中的搅拌时间为3-5分钟。
上述步骤中产生的废气都通入除臭装置进行臭气处理。 3、有益效果
(1) 利用太阳能空气集热器和多功能太阳能房对市政污泥进行分段处理，对不同含水率的 污泥使用不同装置，提高污泥干化效率，节约能源。
(2) 处理含水率30%-50%的污泥属高能耗区间，利用太阳能房可以解决这一区间的高能耗 问题，达到节约能源的目的。
(3) 本发明中还设有电能等辅助热源。天气条件不利时可以利用电等辅助热源进行工作。 使工作连续，提高污泥干化效率。
(4) 在干燥器中装有防爆设备，对容易引起爆炸的因素进行实时监测，保障干燥器能够安 全运行。
(5) 本发明还采用热干泥返混技术，把含水率25%-35%热干泥返回到混合搅拌装置，这些 干粒如珍珠核一样，让湿污泥包裹在表面。 一方面可直接降低湿污泥的含水率，另一 方面有利于干燥器中污泥水分蒸发。综上可解决污泥的胶粘相阶段含水率难于处理的 问题，提高污泥干化效率。
(6) 该发明还设有除臭装置。混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房产生的臭气都可通 入除臭装置中，不会对外界环境产生影响，保护环境。
(7) 本发明的污泥产品的含水率达到25%-35%，用途广阔，可直接用作生物有机肥，园林 绿化用土，还可用作电厂燃料、填埋用土等。
图1为本发明的流程图2-l为干燥器结构示意图2-2为干燥器的A-A剖视图3-1为太阳能空气集热器结构示意图3-2为太阳能空气集热器的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地说明。 本发明的工艺过程如图l所示，其按下列步骤进行
(7) 将湿污泥投入到混合搅拌装置，进行初步搅拌。
(8) 向混合搅拌装置中喷入杀菌剂，同时进行混合搅拌。
(9) 将(2)中处理的污泥投入干燥器中，利用太阳能空气集热器产生的热空气对污泥进行 第一步干化。
(10) 将第一步干化后的污泥投入多功能太阳能房中，进行第二步干化。
(11) 将干化的污泥产品投入热干泥储仓中。
(12) 将热干泥储仓中的污泥按5%-20%的比例回流到混合搅拌装置。 上述过程中产生的臭气都可通入除臭装置；干燥器是利用太阳能空气集热器产生的热空
气进行污泥干化，同时热空气还可进行进一步消毒；另外该工艺还拥有电能等辅助热源，电 能等辅助热源和干燥器或多功能太阳能房连接，天气条件不利时可启用上述设备。
上述步骤(3)中经第一步干化的污泥含水率为50%-60%。
上述步骤(4)中经第二步干化的污泥含水率为25%-35%。
上述太阳能空气集热器产生的热空气温度为80-100摄氏度。
本发明系统包括混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房、太阳能空气集热器、热干泥 储仓、除臭装置、辅助热源。 本发明中的装置优选为
混合搅拌装置为上海升立机械有限公司生产的LHY-2型螺带搅拌机； 防爆装置为启东恒瑞防爆通讯电器有限公司生产的FBY-1型防爆扬声器； 太阳能房为北京华光太阳过滤设备厂建造的多功能太阳能房；
除臭装置为镇江同盛环保设备工程有限公司生产的PHOENIX Compact-废气净化系统； 电能辅助热源为江苏常州市昊达电力设备有限公司生产的KDRK-30型空气电加热器；
在工艺过程中，根据实际情况可选择其他机型。
如图2-l至图2-2，干燥器包括污泥入口 1、腔体2、排气口3、污泥出口4、布风管5、 热空气入口6和防爆装置7。
所述污泥出口 4设在腔体2和热空气入口 6的外侧中部。所述污泥入口 1位于腔体2顶 盖靠近热空气入口 6 —侧。所述排气口 3位于腔体2的顶盖靠近污泥出口 4 一侧。所述热空 气入口6位于腔体2—侧中上部，热空气入口 6成向下倾斜状，倾斜角度为45。。所述防爆
7装置7位于腔体2顶盖靠近排气口一侧。湿污泥由污泥入口l加入，同时由热空气入口6通入热空气。热空气的入口成倾斜状， 倾斜角度为45° 。热空气在喷射入腔体2内。干的热空气可以带走湿污泥中的水分，由排气 口3排出。所得到的干化污泥由污泥出口4排出。如图3-1至图3-2,太阳能空气集热器包括进风口 1、具有蜂窝结构的透明盖板2、真空 集热管3、梯形吸热板4、矩形支架5、圆柱形储热罐6、外层保温层7、风机8、第二效加热 装置进风口 10、第一效加热装置出风口 11、矩形金属腔体12、出风口 13。系统的外层保温结构7由绝热树脂板构成，兼起支撑作用。选用阳光板作为透明蜂窝结 构2的上下盖板。用真空集热管3作为第一效加热装置，采用真空夹层结构，外层为高硼硅 玻璃管，内层吸热管为表面涂有选择性吸收涂层的紫铜管， 一端插装在绝热树脂板上与冷空 气进口相连，另一端插装在矩形支架5上与第一效加热装置出风口 ll相连。用梯形吸热板4 作为第二效加热装置，通过铆钉9将其固定，梯形吸热板4的材料选用镀锌板，其向阳面镀 有太阳能选择性涂层。梯形吸热板4、矩形金属腔体12，将整个太阳能空气集热器分隔为三 个密闭通道，最上部密闭通道是具有蜂窝结构的透明盖板2与梯形吸热板4之间的密闭通道， 中间的密闭通道是梯形吸热板4与矩形金属腔体12之间的密闭通道，最下部密闭通道是矩形 金属腔体12内部的储热通道，而且上中下三个通道厚度之比为2: 1: 2。把装有低温储热材 料的圆柱形储热罐6并排放置于矩形金属腔体12与外层保温层7的底板之间。圆柱形储热罐 6之间由带孔肋片连接以强化传热。低温储热材料可以选用石蜡或十水硫酸钠。储热材料封 装在圆柱形储热罐6内主要是为了放置其吸热融化后泄漏和形变。出风口 13出放置有风机8。冷空气由进风口 l进入真空集热管3进行第一次加热，升温后的空气从第一效加热装置 出风口 11进入矩形支架5后，再通过第二效加热装置进风口 10，然后通入梯形吸热板4的 向阳面空气流道进行第二次加热，再进入梯形吸热板4与矩形金属腔体12之间的背阳面空气 流道进行第三次加热，加热后的气体进入储热单元与圆柱形储热罐6换热后进入出风口 13， 被风机8吸入后输送至需要热空气的地方。本发明的具体实施方案为将含水率70%-80%的湿污泥投入到混合搅拌装置，同时加入杀菌剂，进行初步杀菌，搅 拌3-5分钟；将搅拌均匀的污泥由混合搅拌装置的出口排出，通过污泥传送带将污泥由干燥 器的污泥入口1投入干燥器中，同时太阳能空气集热器产生的热空气通过太阳能空气集热器 中的风机8由太阳能空气集热器的出风口 13通入干燥器对湿污泥进行第一步脱水干化，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，并通过污泥传送带送入多功 能太阳能房中进行第二步堆积干化，干化后的污泥含水率可降到25%-35%;最后的污泥产品 堆放在热干泥储仓中，以备使用；同时按比例5%-20%的热干泥返混到混合搅拌装置中。整 个过程中产生的废气都可通过与混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房、热干泥储仓相连 的除臭装置进行臭气处理。另外该系统还拥有电能等辅助热源，电能等辅助热源和干燥器或 多功能太阳能房连接，天气条件不利时可启用上述设备。虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺 者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应 当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
权利要求
1、一种污泥干化系统，其特征在于包括混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房、太阳能空气集热器、热干泥储仓、除臭装置、辅助热源；湿污泥投入到混合搅拌装置搅拌；搅拌均匀的污泥由混合搅拌装置的出口排出，通过污泥传送带将污泥由干燥器的污泥入口投入干燥器中，同时太阳能空气集热器产生的热空气通过太阳能空气集热器中的风机由太阳能空气集热器的出风口通入干燥器对湿污泥进行第一步脱水干化；上述污泥由干燥器污泥出口排出，并通过污泥传送带送入多功能太阳能房中进行第二步堆积干化；最后的污泥产品堆放在热干泥储仓中；整个过程中产生的废气都可通过与混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房、热干泥储仓相连的除臭装置进行臭气处理。
2、 根据权利要求1所述的一种污泥干化系统，其特征在于该系统还拥有电能辅 助热源，电能辅助热源和干燥器或多功能太阳能房连接。
3、 根据权利要求1所述的一种污泥干化系统，其特征在于所述的干燥器包括污泥入口 (1)、腔体(2)、排气口 (3)、污泥出口 (4)、布风管(5)、热空气入口(6)和防爆装置(7);污泥出口 (4)设在腔体(2)和热空气入口 (6)的外侧中部；污泥入口 (1)位于腔体(2)顶盖靠近热 空气入口(6)—侧；排气口(3)位于腔体(2)的顶盖靠近污泥出口(4)一侧；热空气入口(6)位于 腔体(2)—侧中上部，热空气入口(6)成向下倾斜状，倾斜角度为45° ;防爆装置(7)位于腔 体(2)顶盖靠近排气口一侧。
4、 根据权利要求1所述的一种污泥干化系统，其特征在于所述的太阳能空气集热器包 括进风口(l)、具有蜂窝结构的透明盖板(2)、真空集热管(3)、梯形吸热板(4)、矩形支架(5)、 圆柱形储热罐(6)、外层保温层(7)、风机(8)、第二效加热装置进风口(IO)、第一效加热装置 出风口(ll)、矩形金属腔体(12)、出风口(13);系统的外层保温结构(7)由绝热树脂板构成； 选用阳光板作为透明蜂窝结构(2)的上下盖板;用真空集热管(3)采用真空夹层结构，外层为高 硼硅玻璃管，内层吸热管为表面涂有选择性吸收涂层的紫铜管， 一端插装在绝热树脂板上与 冷空气进口相连，另一端插装在矩形支架(5)上与第一效加热装置出风口 (11)相连:梯形吸 热板(4)通过铆钉(9)将其固定，梯形吸热板(4)的材料选用镀锌板，其向阳面镀有太阳能 选择性涂层;梯形吸热板(4)、矩形金属腔体(12)，将整个太阳能空气集热器分隔为三个密闭 通道，最上部密闭通道是具有蜂窝结构的透明盖板(2)与梯形吸热板(4)之间的密闭通道，中 间的密闭通道是梯形吸热板(4)与矩形金属腔体(12)之间的密闭通道，最下部密闭通道是矩形金属腔体(12)内部的储热通道，而且上中下三个通道厚度之比为2: 1: 2;装有低温储热材 料的圆柱形储热罐(6)并排放置于矩形金属腔体(12)与外层保温层(7)的底板之间；圆柱形储 热罐(6)之间由带孔肋片连接；储热材料封装在圆柱形储热罐(6)内主；出风口(13)出放置有 风机(8);低温储热材料选用石蜡或十水硫酸钠。
5、 根据权利要求1至4中任意一项所述的一种污泥干化系统的工艺过程，其特征在于 包括以下步骤(1) 将湿污泥投入到混合搅拌装置，进行初步搅拌；(2) 向混合搅拌装置中喷入杀菌剂，同时进行混合搅拌；(3) 将(2)中处理的污泥投入干燥器中，利用太阳能空气集热器产生的热空气对污泥进行 第一步干化；(4) 将第一步干化后的污泥投入多功能太阳能房中，进行第二步干化,；(5) 将干化的污泥产品投入热干泥储仓中；(6) 将热干泥储仓中的污泥按5%-20°/。的比例回流到混合搅拌装置。
6、 根据权利要求5所述的一种污泥干化系统的工艺过程，其特征在于步骤(1)中的 搅拌时间为3-5分钟。
7、 根据权利要求5所述的一种污泥干化系统的工艺过程，其特征在于上述步骤中产生 的废气都通入除臭装置进行臭气处理。
全文摘要
本发明涉及一种污泥干化系统及工艺，包括混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房、太阳能空气集热器、热干泥储仓、除臭装置、辅助热源；湿污泥投入到混合搅拌装置搅拌；搅拌均匀的污泥由混合搅拌装置的出口排出，通过污泥传送带将污泥由干燥器的污泥入口投入干燥器中，同时太阳能空气集热器产生的热空气通过太阳能空气集热器中的风机由太阳能空气集热器的出风口通入干燥器对湿污泥进行第一步脱水干化；上述污泥由干燥器污泥出口排出，并通过污泥传送带送入多功能太阳能房中进行第二步堆积干化；最后的污泥产品堆放在热干泥储仓中；整个过程中产生的废气都可通过与混合搅拌装置、干燥器、多功能太阳能房、热干泥储仓相连的除臭装置进行臭气处理。
文档编号C02F11/12GK101628780SQ20091018310
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者候全会, 赵黎东 申请人:镇江同盛环保设备工程有限公司;赵黎东