一种污水处理后污泥的智能干化系统的制作方法

本发明涉及污泥干化处理技术领域，具体为一种污水处理后污泥的智能干化系统。

背景技术：

污泥干化(sludgedrying)是通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程，一般指采用污泥干化场(床)等自蒸发设施。

现有一般污泥干化设备采用的是以燃煤热风炉产生的热风作为烘干热源，烘干效率低，成本也比较高，干化后烟气中的水蒸汽含量很大，存在污泥颗粒无法很好分离而导致总含尘量过高以及臭气浓度过高的问题；另外，如何实现污泥干化处理的精确控制，节省能源消耗，成为需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种污水处理后污泥的智能干化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种污水处理后污泥的智能干化系统，包括干化室壳体，所述干化室壳体内部设置有网格板，网格板下方的干化室壳体内部设置有污泥焚烧炉，网格板上方的干化室壳体内部设置有网格传输带，所述干化室壳体左端设置有与网格传输带对应的进泥口，干化室壳体右端设置有与网格传输带对应的分泥口，所述的干化室壳体内部对应网格传输带上方安装有用于对污泥进行翻动的污泥翻抛机构，干化室壳体的顶部通过热气收集装置将潮湿热气导入冷却机构的进口端，冷却机构的出口端通过洗气导管延伸至洗气池内部底端；所述干化室壳体的外部还安装有半导体温差电池片。

作为本发明进一步的方案，所述污泥翻抛机构包括多个沿着网格传输带输送方向布置的纵向翻抛转轴，纵向翻抛转轴的前后端分别与干化室壳体转动配合连接，纵向翻抛转轴上安装有至少两组端部弯曲的翻抛横刀，相邻的纵向翻抛转轴通过传动组件连接，其中一纵向翻抛转轴的端部与对应的翻抛驱动电机的输出端连接。

作为本发明进一步的方案，所述热气收集装置包括安装在干化室壳体顶部的热气收集罩，热气收集罩的顶部安装有热气排出风机，热气排出风机的出口端通过分支管道与热气输送总管连通，热气输送总管的出口端与冷却机构的进口端连接，所述热气收集罩与干化室壳体连接处设置有用于检测设备上方潮湿热气温度和含水率的第二温湿度传感器，第二温湿度传感器与中央控制器信号连接，中央控制器的信号输出端与热气排出风机的信号控制端电连接。

作为本发明进一步的方案，所述污泥焚烧炉内底部设置有从右至左逐渐向下倾斜的炉底壁，污泥焚烧炉对应炉底壁的左端设置有出渣口，污泥焚烧炉对应炉底壁的右端设置有焚烧炉进料口，焚烧炉进料口安装有与分泥口配合的分泥机构，分泥口的下方还安装设置有导泥板；所述分泥机构包括转动安装在焚烧炉进料口的分泥板，分泥板的另一端延伸至分泥口内，焚烧炉进料口还安装有驱动分泥板转动的分泥驱动电机，分泥驱动电机的信号控制端与中央控制器的信号输出端电连接，当分泥板的自由端与分泥口左侧壁抵靠时，污泥经过分泥板最终掉落到导泥板上排出；当分泥板的自由端与分泥口右侧壁抵靠时，污泥经过分泥板最终进入污泥焚烧炉内部。

作为本发明进一步的方案，所述干化室壳体内部转动安装有一组输送转轴，所述网格传输带套装在输送转轴上，干化室壳体外部安装有驱动其中一输送转轴的输送驱动电机，输送驱动电机的信号控制端与中央控制器的信号输出端电连接，所述干化室壳体内部对应网格传输带上方分布设置有多个第一温湿度传感器，第一温湿度传感器与中央控制器信号连接。

作为本发明进一步的方案，所述洗气池内装填有洗气液，洗气池采用封闭式箱体，洗气池左侧上端连接有进液管口，进液管口上安装有进液电磁阀，洗气池右侧下端连接有出液管口，出液管口上安装有排液电磁阀，洗气池的顶部右端连接有排气管，排气管内安装有气体传感器，气体传感器、进液电磁阀以及排液电磁阀均与中央控制器信号连接。

作为本发明进一步的方案，所述冷却机构的出口端还连接有冷凝水导管，冷凝水导管另一端与洗气池连通，冷凝水导管上安装有冷凝水电磁阀，冷却机构的内部安装有第三温湿度传感器，冷凝水电磁阀和第三温湿度传感器均与中央控制器信号连接。

作为本发明进一步的方案，所述冷却机构采用冷却管，冷却管的外壁分布设置有多个散热翅片，冷却管的一端与热气输送总管的出口端连接，冷却管的另一端与洗气导管连接。

作为本发明进一步的方案，所述冷却机构采用螺旋型冷凝管组件，螺旋型冷凝管组件包括外管体和内部的螺旋管体，外管体的一端设置有冷却介质进口，外管体的另一端设置有冷却介质出口，所述螺旋管体的一端设置有穿出外管体的螺旋进口，螺旋进口与热气输送总管的出口端连接，螺旋管体的另一端设置有穿出外管体的螺旋出口，螺旋出口与洗气导管连接；所述冷却介质出口通过管道与污泥焚烧炉连通，冷却介质进口通过管道与液氨储存罐连接，冷却介质进口与液氨储存罐之间的管道上设置有冷却泵。

作为本发明进一步的方案，所述冷却机构采用氯化锂净化干燥器，氯化锂净化干燥器包括内部设置有蜂窝状内腔的净化筒，靠近热气输送总管端的净化筒外壁上连接有浓氯化锂入口，靠近洗气导管端的净化筒外壁上连接有稀氯化锂出口，稀氯化锂出口通过管道与稀氯化锂水槽连通，稀氯化锂水槽通过管道与热交换器内的第一换热管段连通，第一换热管段另一端通过管道与氯化锂再生塔上端连通，氯化锂再生塔的下端通过管道与浓氯化锂水箱连通，浓氯化锂水箱通过管道与浓氯化锂入口连通，所述热交换器内的第二换热管段分别通过换热进管和换热出管与热水箱连通，热水箱上还连接有热水进管和冷水出管，热水进管和冷水出管分别与太阳能集热器连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的系统内非常接近一个内循环过程，干化后的污泥具有很高热值，通过对焚烧进泥量的调节，控制污泥焚烧产生的热量对污泥进行干化，把干化产生的汽态水在热交换作用下冷凝成液态水，产生的废气经过水洗过后安全的排入大气中，所有产生的污染物，处理水导入污水处理厂，固态料做肥或送至热电厂。

附图说明

图1为一种污水处理后污泥的智能干化系统的结构示意图；

图2为一种污水处理后污泥的智能干化系统中污泥翻抛机构的结构示意图；

图3为一种污水处理后污泥的智能干化系统中污泥翻抛机构侧向的结构示意图；

图4为一种污水处理后污泥的智能干化系统中冷却机构另一实施例的结构示意图。

图5为一种污水处理后污泥的智能干化系统中带有第三种冷却机构的结构示意图；

图6为一种污水处理后污泥的智能干化系统中冷却机构第三个实施例的结构示意图。

图中：1-干化室壳体，11-污泥焚烧炉，12-出渣口，13-网格板，14-进泥口，15-第一温湿度传感器，16-分泥口，2-网格传输带，3-污泥翻抛机构，31-纵向翻抛转轴，32-链轮，33-翻抛横刀，34-链条，35-翻抛驱动电机，4-热气收集罩，41-热气排出风机，42-分支管道，43-热气输送总管，5-冷却机构，51-第三温湿度传感器，52-冷却管，53-散热翅片，54-冷凝水电磁阀，55-冷凝水导管，56-洗气导管，57-外管体，571-冷却介质进口，572-冷却介质出口，58-螺旋管体，581-螺旋进口，582-螺旋出口，59-净化筒，591-浓氯化锂入口，592-稀氯化锂出口，593-稀氯化锂水槽，594-热交换器，595-氯化锂再生塔，596-浓氯化锂水箱，597-热水箱，598-太阳能集热器，6-洗气池，61-进液管口，62-进液电磁阀，63-出液管口，64-排液电磁阀，65-排气管，66-气体传感器，7-半导体温差电池片，71-分泥板，72-焚烧炉进料口，73-导泥板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明提供一种技术方案：一种污水处理后污泥的智能干化系统，包括干化室壳体1，所述干化室壳体1内部设置有网格板13，网格板13下方的干化室壳体1内部设置有污泥焚烧炉11，网格板13上方的干化室壳体1内部设置有网格传输带2，所述干化室壳体1左端设置有与网格传输带2对应的进泥口14，干化室壳体1右端设置有与网格传输带2对应的分泥口16，所述的干化室壳体1内部对应网格传输带2上方安装有用于对污泥进行翻动的污泥翻抛机构3，干化室壳体1的顶部通过热气收集装置将潮湿热气导入冷却机构5的进口端，冷却机构5的出口端通过洗气导管56延伸至洗气池6内部底端。

通过进泥口14向网格传输带2上投入80％左右含水率的污泥，底部的污泥焚烧炉11产生大量的干燥热气对网格传输带2上的污泥进行加热干化处理，在网格传输带2将污泥向分泥口16输送的过程中，污泥翻抛机构3对污泥进行不断地翻动，确保污泥各部分受热充分，实现均匀干燥；而产生的大量潮湿热气通过热气收集装置导入冷却机构5内，冷却机构5将潮湿热气中的汽态水冷凝成液态水，而冷却后的气流则被导入洗气池6内部进行清洗。

可优选地，所述污泥翻抛机构3包括多个沿着网格传输带2输送方向布置的纵向翻抛转轴31，纵向翻抛转轴31的前后端分别与干化室壳体1转动配合连接，纵向翻抛转轴31上安装有至少两组端部弯曲的翻抛横刀33，相邻的纵向翻抛转轴31通过传动组件连接，其中一纵向翻抛转轴31的端部与对应的翻抛驱动电机35的输出端连接。传动组件可采用链轮链条组件，每个纵向翻抛转轴31上均安装有链轮32，相邻纵向翻抛转轴31的链轮32上套装链条34，从而使得每个纵向翻抛转轴31同步传动。

在翻抛驱动电机35的驱动下，纵向翻抛转轴31带动翻抛横刀33转动，翻抛横刀33对网格传输带2上的污泥不断地翻动，对污泥顶部与传送带低部污泥会因表面开展干燥结板导致污泥中间湿顶低干，翻抛可以均匀干燥，实现污泥干化翻抛。

可优选地，所述热气收集装置包括安装在干化室壳体1顶部的热气收集罩4，热气收集罩4的顶部安装有热气排出风机41，热气排出风机41的出口端通过分支管道42与热气输送总管43连通，热气输送总管43的出口端与冷却机构5的进口端连接，所述热气收集罩4与干化室壳体1连接处设置有用于检测设备上方潮湿热气温度和含水率的第二温湿度传感器8，第二温湿度传感器8与中央控制器信号连接，中央控制器的信号输出端与热气排出风机41的信号控制端电连接。

通过热气收集罩4和热气排出风机41将潮湿热气导入后续的冷却机构5中，第二温湿度传感器8检测设备上方潮湿热气温度和含水率，控制污泥焚烧炉11的进料量和热气排出风机41的转速，从而精确控制排气速度，从而控制干化室壳体1内部的温度和含水率。

可优选地，所述污泥焚烧炉11内底部设置有从右至左逐渐向下倾斜的炉底壁，污泥焚烧炉11对应炉底壁的左端设置有出渣口12，污泥焚烧炉11对应炉底壁的右端设置有焚烧炉进料口72，焚烧炉进料口72安装有与分泥口16配合的分泥机构，分泥口16的下方还安装设置有导泥板73；所述分泥机构包括转动安装在焚烧炉进料口72的分泥板71，分泥板71的另一端延伸至分泥口16内，焚烧炉进料口72还安装有驱动分泥板71转动的分泥驱动电机7，分泥驱动电机7的信号控制端与中央控制器的信号输出端电连接，当分泥板71的自由端与分泥口16左侧壁抵靠时，污泥经过分泥板16最终掉落到导泥板73上排出；当分泥板16的自由端与分泥口16右侧壁抵靠时，污泥经过分泥板16最终进入污泥焚烧炉11内部。

分泥驱动电机7带动分泥板16摆动，使得分泥板16的自由端与分泥口16左侧壁或者分泥口16右侧壁抵靠，自动控制污泥焚烧炉11的进泥量，由于污泥是采用中低温干燥，所生成的干化后的污泥可直接做肥料，重金属过高的污泥可送至热电厂参与燃烧发电。出渣口排出的极少的有机物焚烧产物可直接做肥料。

可优选地，所述干化室壳体1内部转动安装有一组输送转轴，所述网格传输带2套装在输送转轴上，干化室壳体1外部安装有驱动其中一输送转轴的输送驱动电机，输送驱动电机的信号控制端与中央控制器的信号输出端电连接，所述干化室壳体1内部对应网格传输带2上方分布设置有多个第一温湿度传感器15，第一温湿度传感器15与中央控制器信号连接。

第一温湿度传感器15检测污泥受热温度、及污泥含水率，从而控制网格传输带2运动速度，翻抛驱动电机35的信号控制端也可与中央控制器信号连接，根据第一温湿度传感器15检测的温度和含水率信号，控制污泥翻抛机构3对污泥的翻抛速度；核心作用在于抑制二噁英(二噁英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物，属氯代含氧三环芳烃类化合物，包括75种多氯代二苯并一对一二噁英和135种多氯代二苯并呋哺)的产生，减少气流中污染物质，因此，需要采用中低温对污泥进行烘干处理。

可优选地，所述洗气池6内装填有洗气液，洗气池6采用封闭式箱体，洗气池6左侧上端连接有进液管口61，进液管口61上安装有进液电磁阀62，洗气池6右侧下端连接有出液管口63，出液管口63上安装有排液电磁阀64，洗气池6的顶部右端连接有排气管65，排气管65内安装有气体传感器66，气体传感器66、进液电磁阀62以及排液电磁阀64均与中央控制器信号连接。

气体传感器66检测排出的气流，当气流中污染物过多时，控制洗气池6的排液电磁阀64打开，将污染物过多的水体进行排放，排放至污水处理厂进行处理，同时控制进液电磁阀62打开，继续向洗气池6内供水，进行洗气。

其中，所述冷却机构5的出口端还连接有冷凝水导管55，冷凝水导管55另一端与洗气池6连通，冷凝水导管55上安装有冷凝水电磁阀54，冷却机构5的内部安装有第三温湿度传感器51，冷凝水电磁阀54和第三温湿度传感器51均与中央控制器信号连接。通过第三温湿度传感器51的反馈，控制冷凝水电磁阀54的打开，及时地将冷凝水导入洗气池6内。

可优选地，所述冷却机构5采用冷却管52，冷却管52的外壁分布设置有多个散热翅片53，冷却管52的一端与热气输送总管43的出口端连接，冷却管52的另一端与洗气导管56连接。通过冷却管52对潮湿热气进行冷凝。

可优选地，作为本发明的另一个实施例，所述冷却机构5采用螺旋型冷凝管组件，螺旋型冷凝管组件包括外管体57和内部的螺旋管体58，外管体57的一端设置有冷却介质进口571，外管体57的另一端设置有冷却介质出口572，所述螺旋管体58的一端设置有穿出外管体57的螺旋进口581，螺旋进口581与热气输送总管43的出口端连接，螺旋管体58的另一端设置有穿出外管体57的螺旋出口582，螺旋出口582与洗气导管56连接；所述冷却介质出口572通过管道与污泥焚烧炉11连通，冷却介质进口571通过管道与液氨储存罐连接，冷却介质进口571与液氨储存罐之间的管道上设置有冷却泵。

通过采用液氨作为冷却介质，冷却介质将含水率高的汽态水冷凝成液态水，而热交换后的氨气被导入污泥焚烧炉11内，以达到还原nox，达到脱硝的目的。采用螺旋型冷凝管组件可将热能留在干化室壳体内，减少能量损耗。

所述干化室壳体1的外部还安装有半导体温差电池片7。可将污泥焚烧的热能转化为电能，用于设备对电力的需求。

可优选地，作为本发明的另一个实施例，所述冷却机构5采用氯化锂净化干燥器，氯化锂净化干燥器包括内部设置有蜂窝状内腔的净化筒59，靠近热气输送总管43端的净化筒59外壁上连接有浓氯化锂入口591，靠近洗气导管56端的净化筒59外壁上连接有稀氯化锂出口592，稀氯化锂出口592通过管道与稀氯化锂水槽593连通，稀氯化锂水槽593通过管道与热交换器594内的第一换热管段连通，第一换热管段另一端通过管道与氯化锂再生塔595上端连通，第一换热管段和氯化锂再生塔595之间的管道可布置抽液泵，用于将换热后的稀氯化锂溶液导入氯化锂再生塔595内；氯化锂再生塔595的下端通过管道与浓氯化锂水箱596连通，浓氯化锂水箱596通过管道与浓氯化锂入口591连通，浓氯化锂水箱596和浓氯化锂入口591之间的管道上可布置抽液泵，用于将再生后的浓氯化锂溶液导入净化筒59内；所述热交换器内的第二换热管段分别通过换热进管和换热出管与热水箱597连通，换热进管上可布置抽液泵，用于将热水抽入第二换热管段内，给第一换热管段供热，热水箱597上还连接有热水进管和冷水出管，热水进管和冷水出管分别与太阳能集热器598连接，热水进管上可布置抽液泵，用于将太阳能集热器598内加热的热水导入热水箱597内。

热水箱597还可靠近干化室壳体1布置，用于将污泥焚烧炉11产生的热能换热给热水箱597内的水。

通过浓氯化锂溶液对热气输送总管43排出的潮湿热气进行吸附，将焚烧过程中产生的大量潮湿水汽吸附走，起到良好的冷却吸附效果，干燥处理后的空气最终被导出，而浓氯化锂溶液吸附潮湿水汽后变成稀氯化锂溶液，稀氯化锂溶液经过换热处理后，导入氯化锂再生塔595内进行再生处理，再生处理得到的浓氯化锂溶液继续对热气输送总管43排出的潮湿热气进行吸附，如此循环利用。

本发明系统是通过智能控制污水处理后主要污染物污泥的干化，特点具有如下方面：

1、系统内非常接近一个内循环过程，干化后的污泥具有很高热值，通过对焚烧进泥量的调节，控制污泥焚烧产生的热量对污泥进行干化，把干化产生的汽态水在热交换作用下冷凝成液态水，产生的废气经过水洗过后安全的排入大气中，所有产生的污染物，处理水导入污水处理厂，固态料做肥或送至热电厂。

2、系统采用精确控制干化温度可以避免有机物在高温下产的致癌物二噁英。

3、系统对焚烧的热能通过半导体温差电池片7进行回收，以及热交换系统，减少对污泥干化中对能源额外的需求，起到节能目的。

4、干化过程中污泥翻抛机构3的设计可以充分把结板的污泥打散，使污泥充分干化。

5、系统利用“冷干重，热轻湿”原理，在污泥传输过程中下方焚烧，把污泥中的水先汽化，再液化进行回收，实现了有限资源的高效利用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。