[发明专利]污泥干化设备及污泥干化处理方法

说明书

本发明公开了一种污泥干化设备及污泥干化处理方法。设备包括封闭的干化室、热泵系统、太阳能系统、水冷凝器；干化室顶部设落料斗，干化室下部侧面设出料螺旋，干化室内设带滚轴的传动网带；热泵系统包括蒸发器、冷凝器、膨胀阀、压缩机；太阳能系统包括由依次连接的集热器、储热水箱、循环泵、换热器、控制阀、冷却器构成的回路；干化室底部设干热空气入口分别与冷凝器出口、换热器出口连接；干化室顶部设湿冷空气出口分别与蒸发器入口、换热器入口连接；蒸发器出口与冷凝器入口连接；膨胀阀、压缩机分别与蒸发器入口、冷凝器出口连接。该污泥干化设备借助对太阳能的有效利用，可有效提高低温干化机的处理能力，降低运行费用,减少占地面积。

技术领域

本发明属于污泥干化处理技术领域，涉及一种污泥干化设备及污泥干化处理方法。

背景技术

污泥是污水处理过程的副产物，主要由有机残片、无机颗粒、胶体、细菌等组成的复杂非均质胶体。随污水处理量的逐年增大，排放标准的不断提高，污泥产量也逐年增多，处理要求更加严格。除去离心机、板框机等传统式机械压滤方式进行污泥减量处理外，近年来，以蒸汽干化或热泵干化的热处理方式对污泥减量已逐渐成为市场青睐的处理方式。

蒸汽干化，因为是以天然气或煤炭等能源来提供热空气，是一般的城市污水处理厂或部分工业行业污水处理站所难以达到的条件，以热电联产的企业或自身拥有剩余蒸汽的企业较为适用。故蒸汽干化的应用受到一定限制。

热泵干化，是依靠电能转化成热能，对污泥进行烘干的技术。由于其外形美观，安装方便，操作简单，而为更多的客户所接受。热泵干化的设备，最常采用带式输送形式，也有厢式、多层带式等形式。由于普遍采用60℃-80℃左右的工作温度，故称为低温干化机。

低温干化机的工作原理主要是利用热泵将低位热能转换为高位热能，依靠电能消耗转换为热能。由于能量转换设施的效率限制，会导致很多电能被浪费。由于热泵机组的限制，低温干化机的处理能力比较低；随处理量提高，需要过分增大设备尺寸。目前市场成熟的低温干化机可以做到用1度电烘干(蒸发)1.5-3公斤水。

总之，传统低温干化机的能效比偏低，电能转换为热能的过程中，受限于能量传递效率，会造成对能源的浪费。又因为热泵机组的限制，导致低温干化机处理效率不高。随处理量增大，整机的占地面积也会过分增大。为提高低温干化机的工作效率，减小占地面积，需要设计一款低温干化机，利用太阳能与电能两种能源形式，实现干化作用。借助对太阳能的有效利用，可以降低对电能的消耗量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有效利用太阳能，可降低对电能的消耗量的污泥干化设备及污泥干化处理方法。该污泥干化设备可将太阳能与电能同时作为热能的转换来源，也可将太阳能单独作为热能的转换来源。

本发明的技术方案如下：

一种污泥干化设备(低温干化机)，它包括：封闭的干化室、热泵系统、太阳能系统、水冷凝器；干化室顶部设有落料斗，干化室下部侧面设有出料螺旋，干化室内设有带滚轴的传动网带；热泵系统包括蒸发器、冷凝器、膨胀阀、压缩机；太阳能系统包括由依次连接的集热器、储热水箱、循环泵、换热器、控制阀、冷却器构成的水循环回路；干化室底部设有干热空气入口；干化室顶部设有湿冷空气出口；干化室顶部的湿冷空气出口分别与蒸发器入口、水冷凝器入口连接；蒸发器出口与冷凝器入口连接；冷凝器出口与干化室底部的干热空气入口连接；膨胀阀、压缩机分别与蒸发器入口、冷凝器出口连接；换热器入口和水冷凝器出口连接，换热器出口与干化室底部的干热空气入口连接。

进一步地，所述的污泥干化设备还包括PLC控制系统，PLC控制系统包括PLC控制器、温度变送器；所述换热器的干热空气出口设有温度变送器，该温度变送器与PLC控制器的输入端连接；所述控制阀与PLC控制器的输出端连接；PLC控制器可根据从温度变送器传来的信号通过控制控制阀的开度来控制经换热器换热后的干热空气的温度。