CN109267505A - 一种污泥滤芯极板静电吸附雾霾隔音墙 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥滤芯极板静电吸附雾霾隔音墙,由隔音墙和若干个雾霾吸附系统组成,雾霾吸附系统间隔25‑50米嵌入在隔音墙体中。所述雾霾吸附系统包括吸风单元、静电吸附处理单元、出风单元和供电单元,所述吸风单元位于隔音墙的下部,包括吸风口、吸风管道和吸风风机,静电吸附处理单元位于嵌入隔音墙中部,出风单元位于静电吸附单元上部,包括吸风口、出风管道和出风风机,吸风单元与出风单元均与静电吸附处理单元连通,所述供电单元连接吸风风机、出风风机以及静电吸附单元。本发明在处理雾霾的同时不占用其他空间,不仅净化了城市空气,且结构简单、节省能源、处理效果好、易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护领域,尤其涉及一种污泥滤芯极板静电吸附雾霾隔音墙。
背景技术
随着我国环保政策的逐步推进,大气环境治理已经成为十分重要的社会问题和民生问题。雾霾是我国近十年经济发展过程较为突出的大气污染问题,关系到我们日常生活的方方面面和每一个人。雾霾天气中大量极细微的可吸入性颗粒物悬浮在空气中形成霾,这种气凝胶的聚集直接危害到人们的健康,影响着人们的工作和生活。特别是我国进入汽车社会以后,汽车作为代步工具方便了人们的出行,愈来愈多的人选择汽车作为自己的出行方式,急剧增加的汽车尾气排放量,成为城市大空间雾霾的主要来源之一。传统的高架和高速道路在市区路段和一些特殊路段会设置隔音墙,传统隔音墙的作用是消除汽车在形式过程中产生的胎噪、车辆噪音等问题。处理室内空气我们使用的是空气净化器,但是空气净化器中的滤芯价格偏高,处理区域面积有限的问题,在户外大面积存在雾霾大气的情况下,显然不适合在户外使用传统HEPA网类型的空气净化器。雾霾治理的终极方案一定是源头控制,但是在目前的经济发展结构和产业发展法向来看,我们的雾霾问题会在很长时间内存在。因此,一方面在源头控制污染物的排放,一方面注重空气质量的改善,是多头并举的方案。室内空气净化器的造价高昂,处理范围有限,不适用于城市室外环境的空间空气质量改善。因此开发一种低成本、维护简单,可在道路大空间使用的雾霾净化器,成为了缓解大空间雾霾治理亟待解决的问题。
发明内容
本发明专利要解决的技术问题是现有空气净化装置滤芯使用成本高、无法大范围使用的问题,设计一种施工周期短、低耗能、低成本、可在汽车尾气聚集的大空间使用且易于推广的一种污泥滤芯极板静电吸附雾霾隔音墙。
技术方案:本发明所述的污泥滤芯极板静电吸附雾霾隔音墙由隔音墙和若干个雾霾吸附系统组成,雾霾吸附系统间隔25-50米嵌入在隔音墙体中。
进一步的,所述雾霾吸附系统包括吸风单元、静电吸附处理单元、出风单元和供电单元,所述吸风单元位于隔音墙的下部,包括吸风口、吸风管道和吸风风机,静电吸附处理单元位于嵌入隔音墙中部,出风单元位于静电吸附单元上部,包括出风口、出风管道和出风风机,吸风单元与出风单元均与静电吸附处理单元连通,所述供电单元连接吸风风机、出风风机以及静电吸附单元。所述出风口位于隔音墙上部,主要排放处理完之后的清洁空气,同时,下方吸风口吸风,上方出风口出风可形成空气对流,更利于对道路空气环境的保护。
进一步的,所述静电吸附单元右下至上依次为初级污泥滤芯、放电金属丝、污泥静电极板和次级污泥滤芯。放电金属丝两端接高压使周围空气电离,以实现对通过的颗粒物带上电荷。
进一步的,初级污泥滤芯孔径为50-200微米。以实现对较大颗粒物的选择性过滤,其主要材料为市政廉价的干化污泥,在提高其性能的同时大大降低了本装置的使用成本。
进一步的,所述污泥静电极板表面为蜂窝状。增加对颗粒物的吸附面积,其极板之间形成的电场,使通过的带电颗粒物在电场力的作用下被吸附。
进一步的,所述次级污泥滤芯内添加有碳酸钡或碳纤维。加入这类高导电率、高介电常数的物质,在提高污泥的静电场,对带电颗粒物进行静电吸附能力的同时,降低本装置的使用成本。
进一步的,所述碳酸钡或碳纤维添加量占次级污泥滤芯总质量的5wt%以下.
进一步的,供电单元包括太阳能电池板和蓄电池,其中太阳能电池板位于隔音墙体表面,太阳能电池板连接蓄电池,蓄电池位于隔音墙体内部。
进一步的,所述吸风口为矢量吸风口。可根据风向自动调节吸风方向。
进一步的,本发明还可以包括颗粒物浓度联动系统,通过智能物联网,通过感应颗粒物浓度来控制雾霾吸附系统的开启与闭合。实现智能控制,节约能源。
本发明的有益效果:本发明所设计的污泥滤芯极板静电吸附雾霾隔音墙,经过对道路雾霾空气的处理,通过静电吸附的方式,可以达到对PM1到PM100固体颗粒物吸附99.9%的效果,使用市政污泥和污水处理厂的干化污泥作为滤芯的主要材质,替代传统净化器的高成本滤芯,原有家庭净化器滤芯是通过孔洞大小来选择性吸附尺寸在2.5微米左右的固体颗粒物,该发明是使用静电吸附的方式来吸附,突破了对HEPA滤芯孔洞的依赖,实现
了对固体颗粒物的尺寸无选择性吸附。采用干化污泥作为滤芯的基材克服了传统空气净化器造价高昂,无法大空间使用的问题,与道路两旁的隔音墙相结合,在处理雾霾的同时不占用其他空间,不仅净化了城市空气,且结构简单、节省能源、处理效果好、易于推广。
附图说明
图1是本发明的墙体侧剖面结构示意图。
图2是墙体表面结构示意图。
图3是PM2.5实验测试结果图。
1-隔音墙,2-吸风口,3-吸风管道,4.吸风风机,5-初级污泥滤芯,6-放电金属丝,7-污泥静电极板,8-次级污泥滤芯,9-出风口,10-出风管道,11-出风风机,12-太阳能电池板。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
如图1和图2所示,污泥滤芯极板静电吸附雾霾隔音墙由隔音墙1和若干个雾霾吸附系统组成,雾霾吸附系统间隔25-50米嵌入在隔音墙体中。雾霾吸附系统包括吸风单元、静电吸附处理单元、出风单元和供电单元,吸风单元位于隔音墙的下部,包括吸风口2、吸风管道3和吸风风机4,静电吸附处理单元位于嵌入隔音墙中部,出风单元位于静电吸附单元上部,包括出风口9、出风管道10和出风风机11,吸风单元与出风单元均与静电吸附处理单元连通,供电单元连接吸风风机、出风风机以及静电吸附单元。出风口9位于隔音墙上部,主要排放处理完之后的清洁空气,同时,下方吸风口2吸风,上方出风口9出风可形成空气对流,更利于对道路空气环境的保护。
静电吸附单元右下至上依次为初级污泥滤芯5、放电金属丝6、污泥静电极板7和次级污泥滤芯8。放电金属丝两端接高压使周围空气电离,以实现对通过的颗粒物带上电荷。
初级污泥滤芯5孔径为50-200微米。污泥静电极板7表面为蜂窝状。增加对颗粒物的吸附面积,其极板之间形成的电场,使通过的带电颗粒物在电场力的作用下被吸附。次级污泥滤芯8内添加有碳酸钡。碳酸钡添加量占次级污泥滤芯总质量的4wt%。供电单元包括太阳能电池板12和蓄电池,其中太阳能电池板位于隔音墙体表面,太阳能电池板12连接蓄电池,蓄电池位于隔音墙体内部。吸风口为矢量吸风口。可根据风向自动调节吸风方向。
工作流程:太阳能电池12将吸收的能量供给给供电系统,吸风口2的风机4将空气中的雾霾通过吸风管道3吸入静电吸附装置,处理系统首先将吸入的颗粒物通过初级污泥滤芯5,过滤掉较大颗粒物,经过初次过滤之后的雾霾空气通过高压放电金属丝6,使颗粒物带上电荷,带电颗粒物经过污泥静电极板7形成的电场时,因受到电场力的作用被污泥极板所吸附,有极少量未被吸附的带电颗粒物再次经过具有高介电常数的次级污泥滤芯8时,因静电力的作用被无选择的捕获,最后处理完的清洁空气经过出风管道10被出风口9的风机11由出风口排出。如果在供电系统中设置了智能物联网系统,颗粒物浓度联动系统可根据风向风速大小、颗粒物浓度指数自动调节出风口和进风口的方向以及本装置的开启和关闭,工作人员可在智能终端实时监测装置的运行状况和颗粒物浓度指数。
PM2.5测试实验
如图3所示,是PM2.5测试实验曲线图,随着时间的变化PM2.5颗粒的浓度变化(微克/立方米),由图可知,80秒PM2.5的数值由600降到了50以下,说明本发明的系统处理PM2.5颗粒的速度很快,吸附效果好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种污泥滤芯极板静电吸附雾霾隔音墙,其特征在于,由隔音墙和若干个雾霾吸附系统组成,雾霾吸附系统间隔25-50米嵌入在隔音墙体中。
2.根据权利要求1所述的隔音墙,其特征在于,所述雾霾吸附系统包括吸风单元、静电吸附处理单元、出风单元和供电单元,所述吸风单元位于隔音墙的下部,包括吸风口、吸风管道和吸风风机,静电吸附处理单元位于嵌入隔音墙中部,出风单元位于静电吸附单元上部,包括吸风口、出风管道和出风风机,吸风单元与出风单元均与静电吸附处理单元连通,所述供电单元连接吸风风机、出风风机以及静电吸附单元。
3.根据权利要求2所述的隔音墙,其特征在于,所述静电吸附单元右下至上依次为初级污泥滤芯、放电金属丝、污泥静电极板和次级污泥滤芯。
4.根据权利要求3所述的隔音墙,其特征在于,初级污泥滤芯孔径为50-200微米。
5.根据权利要求3所述的隔音墙,其特征在于,所述污泥静电极板表面为蜂窝状。
6.根据权利要求3所述的隔音墙,其特征在于,所述次级污泥滤芯内添加有碳酸钡或碳纤维。
7.根据权利要求6所述的隔音墙,其特征在于,所述碳酸钡或碳纤维添加量占次级污泥滤芯总质量的5wt%以下。
8.根据权利要求2所述的隔音墙,其特征在于,供电单元包括太阳能电池板和蓄电池,其中太阳能电池板位于隔音墙体表面,太阳能电池板连接蓄电池,蓄电池位于隔音墙体内部。
9.根据权利要求2所述的隔音墙,其特征在于,所述吸风口为矢量吸风口。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的隔音墙,其特征在于,还包括颗粒物浓度联动系统,通过智能物联网,通过感应颗粒物浓度来控制雾霾吸附系统的开启与闭合。
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