CN101781077A - 一种利用太阳能真空干燥污泥的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用太阳能真空干燥污泥的系统，包括双叶斜置自清式污泥真空连续干燥机、太阳能集热器、导热油箱和导热油泵，所述的干燥机的圆柱形真空壳体内部安设一根连接传动装置的空心热轴，空心热轴上设置若干组桨叶，桨叶呈双叶斜置分布。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出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。本发明利用双叶斜置自清式污泥真空干燥机，实现太阳能对污泥的干燥，大大降低了污泥干燥过程的能源消耗，节约了能源。

Description

一种利用太阳能真空干燥污泥的系统
技术领域
本发明涉及固体废弃物无害化资源化处理技术领域，特别是涉及一种利用太阳能真空干燥污泥的系统。
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、制革、印染等工业过程和江河湖泊疏浚等也会产生大量的污泥。污泥的无害化已经成为城市科学发展过程中必须解决的重大环保问题。
污水处理厂经过脱水后的污泥含水率仍高达75-85％，体积庞大。不论最终污泥的处理方式是焚烧或是其他用途，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，也可在焚烧炉内进行焚烧，或做为生产水泥的燃料，或用于园林绿化。
现有的污泥热干燥技术对湿污泥的干燥所需热源主要来源于锅炉烟气余热、直接用辅助燃料或电能加热干燥、或低品位蒸汽(如汽轮机做功后的蒸汽)，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能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。此外，现有的利用太阳能干燥污泥的技术一般采用太阳能温室干燥法，但是采用温室干燥污泥周期很长，一般要一周以上的时间才能达到污泥干化的目的，而且温室干燥占地面积大，温室的建设成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用太阳能真空干燥污泥的系统，克服现有技术中的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种利用太阳能真空干燥污泥的系统，包括双叶斜置自清式污泥真空连续干燥机、太阳能集热器、导热油箱和导热油泵，所述的干燥机具有圆柱形真空壳体；所述的真空壳体上部设有真空抽气口；所述的真空壳体内设置有一根与传动装置连接的空心热轴；所述的空心热轴上设有至少一组桨叶；所述的空心热轴一端与第一导热油进口相连，另一端与第一导热油出口相连；所述的真空壳体内设有自清式刮条；所述的自清式刮条垂直于所述的空心热轴布置；所述的真空壳体外部设置有夹套；所述的夹套一端设置有第二导热油进口，另一端设置有第二导热油出口；所述的真空壳体的一端上部设有湿污泥进料口，所述的湿污泥进料口外接螺旋湿污泥输送泵；所述的真空壳体的另一端下部设有干污泥出料口，所述的干污泥出料口外接真空出料装置；所述的第一导热油出口和第二导热油出口通过管道与所述的导热油箱连接，所述的第一导热油进口和第二导热油进口通过管道与所述的太阳能集热器连接；所述的导热油箱、导热油泵和太阳能集热器通过管道依次连接。
所述的太阳能集热器包括导热油管和至少一根太阳能热管；所述的太阳能热管与导热油管垂直连接。
所述的真空壳体内的绝对真空度为7375～12335Pa，干燥温度为40～50℃。
所述的每一组桨叶的数量是两片，呈双叶斜置分布，且每一组桨叶之间呈夹角为60度的分散型布置。
所述的每两组桨叶之间设有一根所述的自清式刮条。
所述的桨叶为直板条形，并垂直安装在所述的空心热轴上。
所述的桨叶横断面和所述的空心热轴中心线的夹角为45度。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
(1)利用太阳能实现对污泥的低温干燥，大大降低了污泥干燥过程的能源消耗，节约了能源。
(2)采用双叶斜置自清式污泥真空连续干燥机，整个系统结构紧凑，占地面积小，干燥速度快。
(3)利用自清式刮条解决污泥粘壁问题，同时实现污泥的一次性干燥和成粒，节约设备投资。
(4)低温真空干燥条件可以大大降低污泥干燥过程中有毒、有害、恶臭气体的排放。
(5)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。
(6)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。
(7)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是本发明系统流程示意图；
图2是本发明中干燥机剖面结构示意图；
图3是本发明中干燥机搅拌桨立体结构图；
图4是本发明中干燥机搅拌桨轴向立体图；
图5是本发明中干燥机搅拌桨侧面立体图；
图6是本发明中太阳能集热器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种利用太阳能真空干燥污泥的系统，如图1所示，包括双叶斜置自清式污泥真空连续干燥机、太阳能集热器、导热油箱15和导热油泵14，所述的干燥机具有圆柱形真空壳体；所述的真空壳体上部设有真空抽气口4，使得真空壳体内的绝对真空度为7375～12335Pa，干燥温度为40～50℃，在低温真空的条件下进行干燥，这样可以大大降低污泥干燥过程中有毒、有害、恶臭气体的排放；所述的真空壳体内设置有一根与传动装置8连接的空心热轴11；所述的空心热轴11上设有若干组桨叶3；所述的空心热轴11一端(与传动装置8相连的一端)与第一导热油进口7相连，另一端与第一导热油出口13相连；所述的真空壳体内设有自清式刮条5，所述的自清式刮条5垂直于所述的空心热轴11布置；所述的真空壳体外部设置有夹套10；所述的夹套10一端设置有第二导热油进口9，另一端设置有第二导热油出口6；所述的真空壳体的一端上部设有湿污泥进料口2，所述的湿污泥进料口2外接螺旋湿污泥输送泵1；所述的真空壳体的另一端下部设有干污泥出料口，所述的干污泥出料口外接真空出料装置12；通过螺旋湿污泥输送泵1和一个真空自动出料机12，可以实现真空条件下污泥的连续干化。所述的第一导热油出口13和第二导热油出口6通过管道与所述的导热油箱15连接，所述的第一导热油进口7和第二导热油进口9通过管道与所述的太阳能集热器连接；所述的导热油箱15、导热油泵14和太阳能集热器通过管道依次连接。
如图2至图5所示，所述的桨叶3为直板条形，并垂直安装在所述的空心热轴11上。所述的桨叶3横断面和所述的空心热轴11中心线的夹角为45度。所述的每一组桨叶3的数量是两片，呈双叶斜置分布，且每一组桨叶3之间呈夹角为60度的分散型布置，由于桨叶采用双叶斜置方式，使得污泥物料可以在桨叶3推动下向出料方向移动。所述的每两组桨叶3之间设有一根所述的自清式刮条5，可以防止污泥在桨叶3上的粘结，从而实现桨叶3的自清能力，同时可以一次性实现污泥的干燥和成粒，将污泥制成颗粒状成型燃料，不但有利于进一步的磨制和焚烧，而且可充分利用污泥中的热值。
图6所示的是太阳能集热器，包括导热油通道16和若干太阳能热管17，所述的太阳能热管17与导热油通道16垂直连接。太阳能集热器放置在光源充足的适当位置进行太阳能的收集，太阳能集热器的太阳能热管17的数目可根据当地的年均日照情况以及污泥的干燥负荷来确定。
不难发现，本发明利用太阳能实现对污泥的低温干燥，并采用导热油作为太阳能集热器的传热介质，不仅提高了系统的传热效果，还大大降低了污泥干燥过程的能源消耗，节约了能源。采用双叶斜置自清式污泥真空连续干燥机，使得整个系统结构紧凑，占地面积小，干燥速度快。利用自清式刮条解决污泥粘壁问题，同时实现污泥的一次性干燥和成粒，有利于进一步的磨制和焚烧，节约设备投资。在低温真空干燥条件下可以大大降低污泥干燥过程中有毒、有害、恶臭气体的排放。

Claims (7)

1.一种利用太阳能真空干燥污泥的系统，包括双叶斜置自清式污泥真空连续干燥机、太阳能集热器、导热油箱(15)和导热油泵(14)，其特征在于，所述的干燥机具有圆柱形真空壳体；所述的真空壳体上部设有真空抽气口(4)；所述的真空壳体内设置有一根与传动装置(8)连接的空心热轴(11)；所述的空心热轴(11)上设有至少一组桨叶(3)；所述的空心热轴(11)一端与第一导热油进口(7)相连，另一端与第一导热油出口(13)相连；所述的真空壳体内设有自清式刮条(5)；所述的自清式刮条(5)垂直于所述的空心热轴(11)布置；所述的真空壳体外部设置有夹套(10)；所述的夹套(10)一端设置有第二导热油进口(9)，另一端设置有第二导热油出口(6)；所述的真空壳体的一端上部设有湿污泥进料口(2)，所述的湿污泥进料口(2)外接螺旋湿污泥输送泵(1)；所述的真空壳体的另一端下部设有干污泥出料口，所述的干污泥出料口外接真空出料装置(12)；所述的第一导热油出口(13)和第二导热油出口(6)通过管道与所述的导热油箱(15)连接，所述的第一导热油进口(7)和第二导热油进口(9)通过管道与所述的太阳能集热器连接；所述的导热油箱(15)、导热油泵(14)和太阳能集热器通过管道依次连接。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能真空干燥污泥的系统，其特征在于，所述的太阳能集热器包括导热油管(16)和至少一根太阳能热管(17)；所述的太阳能热管(17)与导热油管(16)垂直连接。
3.根据权利要求1所述的利用太阳能真空干燥污泥的系统，其特征在于，所述的真空壳体内的绝对真空度为7375～12335Pa，干燥温度为40～50℃。
4.根据权利要求1所述的利用太阳能真空干燥污泥的系统，其特征在于，所述的每一组桨叶(3)的数量是两片，呈双叶斜置分布，且每一组桨叶(3)之间呈夹角为60度的分散型布置。
5.根据权利要求1所述的利用太阳能真空干燥污泥的系统，其特征在于，所述的每两组桨叶(3)之间设有一根所述的自清式刮条(5)。
6.根据权利要求1所述的利用太阳能真空干燥污泥的系统，其特征在于，所述的桨叶(3)为直板条形，并垂直安装在所述的空心热轴(11)上。
7.根据权利要求1所述的利用太阳能真空干燥污泥的系统，其特征在于，所述的桨叶(3)横断面和所述的空心热轴(11)中心线的夹角为45度。
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