CN101216243A - 利用太阳能干燥污泥的系统 - Google Patents

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王飞
马增益
池涌
李晓东
蒋旭光
陆胜勇
杨家林
金余其
倪明江
岑可法
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Abstract

本发明涉及一种固体废弃物无害化资源化处理技术，旨在提供一种利用太阳能干燥污泥的系统。该系统包括螺旋回转式污泥干燥成型机，其机体内部安设至少一根连接传动机构的空心热轴，空心热热轴上设置若干空心的桨叶，空心热轴和壳体的导热油出口均通过管道与导热油箱连接，空心热轴和壳体的导热油进口均通过管道与太阳能集热器连接，导热油箱、导热油泵与太阳能集热器通过管道连接。本发明利用太阳能实现对污泥的干燥，大大降低了污泥干燥过程的能源消耗，节约了能源；采用导热油作为太阳能集热器的传热介质，提高了系统的传热效果；将污泥颗粒燃料化后可充分利用污泥中的热值；将污泥制成颗粒状成型燃料，有利于进一步的磨制和焚烧。

Description

利用太阳能干燥污泥的系统
技术领域
本发明涉及一种固体废弃物无害化资源化处理技术，更具体地说，本发明涉及一种利用太阳能干燥污泥的系统。
背景技术
随着我国城市化进程的加快及城市基础设施建设的加强，城市污水处理率逐步提高，伴随产生了大量剩余污泥。这些污泥如果不能得到及时、有效和稳定的处理，将为我国区域环境和人民生活的安全带来极大的隐患。此外，造纸、化工和制药等工业过程和江河湖泊疏浚等也会产生大量的污泥。污泥的无害化处理已经成为城市科学发展过程中非解决不可的重大环保问题。
污水处理厂经过脱水后的污泥含水率还高达75-85％，体积庞大。无论最终的污泥处理方式是焚烧或其他用途，污泥的干燥和成型十分重要。干燥后的污泥是一种有价值的原料，在安全的条件下易于储存，可在焚烧炉进行焚烧，或作为生产水泥的燃料，或用作农田的肥料。
现有技术中对湿污泥的干燥所需热源主要来源于锅炉烟气余热、低品味蒸汽(如汽轮机做功后的饱和蒸汽)或直接用辅助燃料或电能加热干燥。采用锅炉余热烟气干燥需要配备尾气处理装置；而采用辅助燃料或电加热干燥将消耗大量的能源，因此以上热源供应方式的总体成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用太阳能干燥污泥的系统。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种利用太阳能干燥污泥的系统，包括螺旋回转式污泥干燥成型机，所述螺旋回转式污泥干燥成型机包括壳体，其机体内部安设至少一根连接传动机构的空心热轴，空心热热轴上设置若干空心的桨叶，桨叶与空心热轴内部相通；空心热轴的两端分别连接导热油进口和导热油出口，壳体上设置夹套，夹套两端分别设置导热油进口和导热油出口；壳体一端的上部设湿污泥进口，另一端下部设干污泥出口；空心热轴和壳体的导热油出口均通过管道与导热油箱连接，空心热轴和壳体的导热油进口均通过管道与太阳能集热器连接，导热油箱、导热油泵与太阳能集热器通过管道连接。
作为一种改进，所述太阳能集热器包括导热油通道和与导热油通道垂直连接的若干热管，热管由外玻璃管壳与内铜管封接而成；内铜管上端伸入导热油通道，其上端外侧表面与导热油接触；内铜管两端封闭，其内部封装液体工质；玻璃管壳与内铜管之间以及内铜管的内部上部空间为真空状态。
作为一种改进，所述空心热热轴是两根。
作为一种改进，所述桨叶是楔形的，并且倾斜安装于空心热热轴之上。
作为一种改进，所述桨叶是螺旋桨式叶片。
作为一种改进，所述壳体上还设置进风口和排风口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)利用太阳能实现对污泥的干燥，大大降低了污泥干燥过程的能源消耗，节约了能源；
(2)采用导热油作为太阳能集热器的传热介质，提高了系统的传热效果；
(3)导热油箱同时配备电加热装置，作为在太阳能供应不充足条件下的辅助热源，保持污泥处理量的稳定；
(4)结合螺旋回转式污泥干燥机，将湿污泥的干燥和成型一次性完成，节约设备投资；
(5)将污泥颗粒燃料化后可充分利用污泥中的热值，实现了太阳能向燃料的转化；
(6)将污泥制成颗粒状成型燃料，有利于进一步的磨制和焚烧。
附图说明
图1为系统工艺流程图；
图2是干燥机剖面结构示意图；
图3是干燥机空心热轴结构示意图；
图4是干燥机的楔形桨叶结构示意图；
图5是干燥机的楔形桨叶结构示意图；
图6为太阳能集热器的结构示意图；
图7为太阳能集热器的热管的结构图。
具体实施方式
参考附图，下面将结合实施例对本发明进行详细描述。
整个太阳能干燥系统主要由螺旋回转式污泥干燥成型机1、太阳能集热器2、导热油箱3和导热油泵4组成。
螺旋回转式污泥干燥成型机1包括壳体，其机体内部安设两根连接传动机构的空心热轴5，空心热轴5上设置若干空心的楔形桨叶6，楔形桨叶6与空心热轴5内部相通，当然桨叶也可以选择螺旋桨式叶片。
空心热轴5的两端分别连接导热油进口7和导热油出口8，壳体上设置夹套9，夹套9两端分别设置导热油进口10和导热油出口11，夹套9的内侧形成与两个空心热轴5相适应的W型槽体12。空心热轴5和夹套9的导热油出口均通过管道与导热油箱3连接，空心热轴5和夹套9的导热油进口均通过管道与太阳能集热器2连接，导热油箱3、导热油泵4与太阳能集热器2通过管道连接。
楔形桨叶6倾斜安装于空心热轴5之上，倾斜方向使得污泥物料可以在楔形桨叶6推动下向出料方向移动。成型机壳体上部是一个上盖13，上盖13一端设一个湿污泥进口14，壳体另一端下部设一个干污泥出口15。壳体上还设置进风口16和排风口17；
本实施例中，传动机构包括旋转接头、链轮、调减速装置、齿轮、轴承及填料箱，旋转接头与电机等动力装置连接。
太阳能集热器包括导热油通道18和与导热油通道18垂直连接的若干热管19，热管19由外玻璃管壳20与内铜管21封接而成；内铜管21上端伸入导热油通道18，其上端外侧表面与导热油接触；内铜管21两端封闭，其内部封装液体工质；玻璃管壳20与内铜管21之间以及内铜管21的内部上部空间为真空状态。
太阳能集热器2放置在光源充足的适当位置进行太阳能的收集，太阳能集热器2的热管19数根据当地的年均日照情况以及污泥的干燥负荷确定。其工作原理是：太阳光照射到热管19的内铜管21上，热量通过热管19壁传给管内工质，由于重力的作用，液体工质在下端作为吸热端吸热后蒸发和沸腾，转变为蒸汽升至放热端，蒸汽冷凝并向导热油放出冷凝潜热而对导热油进行加热，蒸汽失去热量而冷凝，成为冷凝液在重力作用下回到吸热端，再开始新的循环。
导热油箱3是一套带有自动温控电加热装置的保温油箱，导热油泵4将导热油输送至太阳能集热器2吸热升温后进入干燥成型机的夹套和叶片，并通过干燥成型机的夹套和叶片将热量传递给湿污泥，实现对湿污泥的干燥。冷却后的导热油从干燥成型机的导热油出口返回导热油箱3准备下一个循环。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用太阳能干燥污泥的系统，包括螺旋回转式污泥干燥成型机，其特征在于，所述螺旋回转式污泥干燥成型机包括壳体，其机体内部安设至少一根连接传动机构的空心热轴，空心热轴上设置若干空心的桨叶，桨叶与空心热轴内部相通；空心热轴的两端分别连接导热油进口和导热油出口，壳体上设置夹套，夹套两端分别设置导热油进口和导热油出口；壳体一端的上部设湿污泥进口，另一端下部设干污泥出口；空心热轴和壳体的导热油出口均通过管道与导热油箱连接，空心热轴和壳体的导热油进口均通过管道与太阳能集热器连接，导热油箱、导热油泵与太阳能集热器通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能干燥污泥的系统，其特征在于，所述太阳能集热器包括导热油通道和与导热油通道垂直连接的若干热管，热管由外玻璃管壳与内铜管封接而成；内铜管上端伸入导热油通道，其上端外侧表面与导热油接触；内铜管两端封闭，其内部封装液体工质；玻璃管壳与内铜管之间以及内铜管的内部上部空间为真空状态。
3.根据权利要求1所述的利用太阳能干燥污泥的系统，其特征在于，所述空心热轴是两根。
4.根据权利要求1所述的利用太阳能干燥污泥的系统，其特征在于，所述桨叶是楔形的，并且倾斜安装于空心热轴之上。
5.根据权利要求1所述的利用太阳能干燥污泥的系统，其特征在于，所述桨叶是螺旋桨式叶片。
6.根据权利要求1所述的利用太阳能干燥污泥的系统，其特征在于，所述壳体上还设置进风口和排风口。
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