本实用新型属于环境保护技术领域，涉及一种用于热泵辅助污泥生物干化系统的滚筒发酵罐。
背景技术：
随着我国城镇污水处理事业的快速发展，污水处理厂数量不断增多，污泥产生量也日益增加。据统计，目前我国城镇污水处理厂污泥年产生量已经达到3000万吨（含水率80%），至“十二五”末期将达到5000万吨左右。污泥减量化是污泥处理处置的重要环节，对于降低污泥处理处置费用具有重要意义。
污泥机械脱水是最常用的减量化方法。污泥经离心机、真空过滤机、带式压滤机等脱水处理后含水率仍然高达78%~85%左右，即使经过板框压滤深度脱水处理后，污泥的含水率也仍高达55%~65%，高含水率给污泥的运输及后续处理处置带来了很大的困难。
采用热干化的方式可以把污泥的含水率降低至10%~30%，目前国内外应用较多的污泥干化工艺包括流化床干化、带式干化、桨叶式干化、卧式转盘式干化、立式圆盘式干化和喷雾干化等。然而，污泥干化是一个能量净支出的过程，利用蒸汽、燃油、天然气、煤炭等作为污泥干化热源，普遍存在干化成本偏高的问题。此外，污泥热干化时，必须严格控制氧气浓度、粉尘含量和颗粒温度等因素，否则易发生干化设备爆炸事故。
污泥好氧发酵堆肥是指在好氧条件下发酵菌利用污泥中的有机质进行新陈代谢，并释放出热量的过程，发酵后的腐熟堆肥产品含水率一般可降低至40%~45%。但污泥好氧发酵堆肥存在以下问题：①占地面积大；②发酵时间长，一般需要20d~30d左右；③通风控制难，通风不足易造成局部厌氧产生臭气，通风过量会带走热量降低发酵温度；④发酵产生的臭气无组织排放污染环境；⑤需要添加大量辅料，减量化程度有限。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种的用于热泵辅助污泥生物干化系统的滚筒发酵罐，可实时监测温度和氧气浓度。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种用于热泵辅助污泥生物干化系统的滚筒发酵罐，所述滚筒发酵罐设置进料口和出料口，其特征在于所述进料口设置进料侧封盖，出料口设置出料侧封盖，滚筒发酵罐与进料侧封盖、出料侧封盖形成密封连接，进料侧封盖上部设置有进风管，出料侧封盖上部设置有引风管，所述进风管和引风管之间设置有一除湿装置。干热空气从进风管进入滚筒发酵罐，与滚筒发酵罐内的污泥表面接触，向污泥提供发酵所需氧气并带走蒸发出的水蒸气；湿热空气从引风管排出，输入除湿装置，并由除湿装置进行除湿处理后，输出干热空气后通过进风管进入滚筒发酵罐。
优选地，所述除湿装置为除湿热泵，所述除湿热泵包括湿热气入口、冷却气出口、新鲜空气入口和干热空气出口，所述的引风管与除湿热泵的湿热气入口相连通，所述进风管与干热空气出口连接，冷却气出口、新鲜空气入口则均与外部空气连通。
优选地，所述滚筒发酵罐外设置保温夹套层，夹套层内抽真空。
优选地，所述进料口设置进料闸门，所述出料口设置出料闸门。
优选地，所述滚筒发酵罐内设置有可与所述滚筒发酵罐产生相对转动的螺旋抄板，所述螺旋抄板在滚筒发酵罐内转动，搅拌翻动滚筒内污泥，以避免污泥积压结块，并促使污泥与空气充分接触，同时随着螺旋状抄板的转动，滚筒内污泥逐渐向出料口推进。
优选地，沿滚筒发酵罐长度方向设置有若干个监测断面，每个监测断面沿滚筒外壁设置若干个监测孔。
优选地，滚筒发酵罐每隔5~8m设置一监测断面，每个监测断面沿滚筒外壁每隔90°开一监测孔。
优选地，所述监测孔内设置氧气浓度感应探头和温度感应探头。
优选地，温度感应探头及氧气浓度感应探头通过监测孔伸入滚筒发酵罐内10~15cm，所监测的温度和氧气浓度数据无线发送至中央控制室。中央控制室将接收到的数据进行分析处理后，根据设计的工艺参数，调整滚筒发酵罐的转动速度和频次、进风量和引风量。
优选地，滚筒发酵罐进料侧和出料侧下部均设置有支撑底座，通过调整底座高低，可使滚筒的轴线与水平线呈0~5°夹角。通过控制这一夹角的大小，可以调节被发酵污泥向出料口输送的速度。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本实用新型通过引风口将内部的湿热空气引出，同时通过进风口引进外部新鲜空气，并且通过在滚筒发酵罐内设置监测孔，以便监测滚筒发酵罐内的温度和氧气浓度，以便对滚筒发酵罐的转动速度和频次、进风量和引风量进行控制，实现污泥的快速、低能耗生物干化，为污泥的多目标、多层次、多途径处理处置提供可能。
附图说明
图1是根据本实用新型具体实施例的一种热泵辅助污泥生物干化系统的结构示意图。
图中编号：
1—进料口；2—滚筒发酵罐；3—保温材料；4—温度感应探头和氧气浓度感应探头；5—引风管法兰；6—引风管；7—出料侧封盖；8—出料口；9—出料闸门；10—螺旋抄板；11—电动机；12—小齿轮；13—外齿轮圈；14—进料闸门；15—进风口；16—进料侧封盖；17—底座；18—进料口闸门；19—除湿热泵；20—湿热气入口；22—冷却气出口；23—新鲜空气入口；23—干热空气出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
下面结合图1，详细说明本实用新型一种热泵辅助污泥生物干化系统及其干化污泥的方法。
本实用新型提供了一种热泵辅助污泥生物干化装置，包括滚筒生物干化装置和除湿热泵两部分。
其中，滚筒生物干化装置包括进料口1及进料闸门18、滚筒发酵罐2、进料侧封盖16、出料侧封盖7、温度感应探头及氧气浓度感应探头4、出料口9及出料闸门8、进风管15、引风管6、电动机11及小齿轮12、外齿轮圈13、底座17。
在上述技术方案中，滚筒发酵罐2与进料侧封盖16、出料侧封盖7组成了一个密闭的发酵空间，可防止发酵过程产生的臭气逸出污染环境。
在上述技术方案中，滚筒发酵罐2为圆柱状，长度10~15m，直径1~2m，其外壁设置夹套层3，夹套层3内抽真空，以减少发酵罐内热量辐射散失。
在上述技术方案中，滚筒发酵罐2内壁设置有螺旋抄板10，螺距0.2~0.5m，且从进料口至出料口的方向，螺距从小逐渐变大，随滚筒一起转动，搅拌翻动滚筒内污泥，以避免污泥积压结块，并促使污泥与空气充分接触。好氧发酵菌在有氧条件下进行新陈代谢，降解底物中的有机质并释放出热量。此外，随着螺旋抄板10的转动，滚筒内污泥逐渐向出料口推进。
在上述技术方案中，进料侧封盖16上部设置有进风管15和进风管法兰16。出料侧封盖上部设置有引风管6和引风管法兰5。干热空气从进风管15进入滚筒发酵罐2，与污泥表面接触，向污泥提供发酵所需氧气并带走蒸发出的水蒸气；湿热空气从引风管6排出。
在上述技术方案中，滚筒发酵罐2每隔5~8m设置一监测断面，每个监测断面沿滚筒外壁每隔90°开一监测孔，每一监测孔内均设置一个温度感应探头及氧气浓度感应探头4，温度感应探头及氧气浓度感应探头4通过监测孔伸入滚筒内10~15cm，所监测的温度和氧气浓度数据无线发送至中央控制室。中央控制室根据接收到的数据，调整滚筒发酵罐的转动速度和频次、进风量和引风量。由于进料侧的温度相对较低，而出料侧的温度相对较高，因此，近进料侧的相邻两个监测断面之间的间距较大，而近出料侧的相邻两个监测断面之间的间距较小。在该实施例中，在每一监测孔中均同时设置温度感应探头及氧气浓度感应探头，所监测的温度和氧气浓度数据无线发送至中央控制室，本领域的技术人员应当理解，也可以在同一监测断面的不同监测孔中分别设置氧气浓度感应探头和温度感应探头，亦可同时监测温度数据或氧气浓度数据。
在上述技术方案中，滚筒发酵罐2外壁设置有外齿轮圈13，外齿轮圈13与变频电动机11上的小齿轮12接触啮合，发动机11带动小齿轮12转动，进而驱动滚筒发酵罐转动。通过控制变频电动机转动速度，可调节被发酵污泥翻动频次和向出料口输送速度。
在上述技术方案中，滚筒发酵罐2进料侧和出料侧下部均设置有支撑底座17，通过调整底座高低，可使滚筒的轴线与水平线呈0~5°夹角。通过控制这一夹角的大小，可以调节被发酵污泥向出料口输送的速度。支撑底座17上设置减震垫，以避免滚筒发酵罐2在转动过程中而产生的震动以噪声影响。
本实用新型所提供的一种热泵辅助污泥生物干化装置，还包括除湿热泵19。所述的引风管6与除湿热泵19的湿热气入口20相连通，湿热空气冷凝释放出的热量通过热交换器传递给新鲜干燥空气，被冷却后的空气经除臭装置处理后自然排放；受热后的新鲜热空气通过进风口15进入滚筒发酵罐2，维持滚筒发酵罐内温度在55℃~75℃，促进污泥中水分的快速蒸发。
在上述技术方案中，污泥从进料口1进入，在滚筒发酵罐2内被干化，并随着螺旋抄板的转动被逐渐输送至滚筒末端，从出料口8排出干化装置。优选地，所述出料口还通过返混料通道连接至进料口。干化后的污泥含水率小于40%，部分干化污泥被返混至进料口，以调节进泥含水率至60%左右。污泥在滚筒发酵罐内停留时间为2d~5d。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。