CN110243151B - 高含水物质的干燥系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高含水物质S的干燥系统10，包括：收容所述高含水物质S的收容室11；和设置在所述收容室11一侧的、将温风送入所述收容室11的送风单元12；和设置在所述收容室11另一侧的、将所述收容室的空气排出的排气装置13，所述送风单元12包括温风发生装置121；和将外气贯通所述温风发生装置121后送入所述收容室11的送风装置122。所述收容室11由塑料大棚构成，所述温风发生装置包括太阳能吸热板和将太阳光反射到太阳能吸热板上的反射板。采用本发明的高含水物质的干燥系统，可大大降低干燥设备投入成本、系统运行成本以及用地面积，系统设备结构简单安装方便，可操作性和实用性较高。

Description

高含水物质的干燥系统
技术领域
本发明涉及对高含水物质（包括河道湖底污泥、泔水残渣、下水道污泥等废弃物以及粮食、农作物）进行干燥的干燥系统。具体地说，是一种利用太阳光热对高含水物质进行干燥的干燥系统。
现有技术
对于可以再生利用的高含水物质（如河道湖底污泥、泔水残渣、下水道污泥等），一般都需要对其进行脱水干燥处理后再进行利用的。现有技术中的干燥处理通常采用烘烤干燥设备（如烘烤炉、滤压设备等）来处理或者日晒处理。但前者需要大型设备投资存在成本高的问题，而后者存在需要占用大面积的土地同时需要的时间较长的问题。近年，随着为防止地球温暖化而减少二氧化碳排放和抑制石化燃料消耗的呼声高涨，有效利用自然能源成为一种趋势。
日本的产业废弃物每年大约有4亿吨，其中大约64%就是高含水废弃物，而在中国和东南亚等地这样的高含水废弃物的量就更加庞大，对其处理是一个非常头痛的事情。在日本比如对下水道污泥的处理是可以在水泥厂进行的，而在日本以外国家的话，由于水泥厂都挺远，水泥生产量和污泥处理量不相匹配，因此都没有采用像日本一样在水泥厂处理的方法。但采用上述的烘烤干燥设备进行处理的话，设备投资及运行成本高昂，所以在中国或东南亚都很难进行处理。
现有技术中，也有利用自然能源（如太阳能）进行干燥处理的技术被公开，如日本特愿2014-220110，日本特愿2007-273976，日本特愿2001-368027，日本特愿平4-22000，日本特愿昭53-147170，日本特愿昭52-33832，日本特愿昭51-76040。上述公开的技术中，存在要么设备投资成本高企，要么能耗大，要么运行费用高，要么干燥效率低，要么实用性差等问题。
本发明旨在提供一种仅需较低成本的设备投资和运行费用并能较快干燥的高含水物质的干燥系统。
发明内容
本发明提供的一种高含水物质的干燥系统，包括：收容干燥所述高含水物质的收容室；和设置在所述收容室一侧的、将温风送入所述收容室的送风单元；和设置在所述收容室另一侧的、将所述收容室的空气排出的排气装置，所述送风单元包括温风发生装置；和将外气贯通所述温风发生装置后送入所述收容室的送风装置。
本发明提供的第二种高含水物质的干燥系统，在第一种高含水物质的干燥系统的基础上，所述收容室由塑料大棚构成，所述温风发生装置包括太阳能吸热板。
本发明提供的第三种高含水物质的干燥系统，在第二种高含水物质的干燥系统的基础上，所述温风发生装置还包括将太阳光反射到太阳能吸热板上的反射板。
本发明提供的第四种高含水物质的干燥系统，在第一种至第三种中任意一种高含水物质的干燥系统的基础上，所述送风装置至少包括设置在所述温风发生装置与所述收容室之间的风机，该风机将外气吸入所述温风发生装置后再送入所述收容室。
本发明提供的第五种高含水物质的干燥系统，在第四种高含水物质的干燥系统的基础上，所述收容室内设置有水平泄水板，所述高含水物质是被载置在水平泄水板上的。
本发明提供的第六种高含水物质的干燥系统，在第五种高含水物质的干燥系统的基础上，所述水平泄水板设置有多层，各水平泄水板上载置着所述高含水物质。
本发明提供的第七种高含水物质的干燥系统，在第六种高含水物质的干燥系统的基础上，所述收容室的地面上敷设有隔水薄膜。
本发明提供的第八种高含水物质的干燥系统，在第七种高含水物质的干燥系统的基础上，所述隔水薄膜是用黑色材质制成的。
本发明提供的第九种高含水物质的干燥系统，在第二种高含水物质的干燥系统的基础上，所述塑料大棚是由多层的塑料膜制成的。
本发明提供的第十种高含水物质的干燥系统，在第一种至第三种中任意一种高含水物质的干燥系统的基础上，所述排气装置采用的是排气扇。
本发明提供的第十一种高含水物质的干燥系统，在第十种高含水物质的干燥系统的基础上，所述排气扇可根据所述收容室内的温度进行风速或风量控制。
采用本发明的高含水物质的干燥系统，可大大降低干燥设备投入成本、系统运行成本以及用地面积，系统设备结构简单安装方便，可操作性和实用性较高。另外，还能提高干燥效率。
附图说明
图1为表示本发明的高含水物质的干燥系统构成的示意图。
图2为图1中A-A线剖视的表示温风发生装置的截面示意图。
图3为其他实施例的收容室的示意图。
具体实施方式
以下，参照图1至图3对本发明的实施方式进行说明。
如图1所示，本发明的高含水物质的干燥系统10包括：收容所述高含水物质S的收容室11；和设置在所述收容室11一侧的、将温风送入所述收容室11的送风单元12；和设置在所述收容室11另一侧的、将所述收容室的空气排出的排气装置13，所述送风单元12包括温风发生装置121；和将外气贯通所述温风发生装置121后送入所述收容室11的送风装置122。本发明所说的高含水物质S包括河道湖底污泥、食物泔水残渣、下水道污泥等废弃物以及粮食、农作物、水果等。所谓高含水，一般是指含水量在50%以上的情况，但本发明并不限定于此，也可应用于含水量20%或30%以上的物质。
所述收容室11由塑料大棚构成，塑料大棚采用常见的结构制成，本实施例为截面形状是长方形的箱型结构，为了保证其温室效果，其采用透光密闭的结构，具体地说，通过在具有一定强度的支架上沿四周盖上（敷设）透明或半透明（即透光的）的塑料膜来构成，而且除了通过所述送风装置122以及排气装置13与外面相通外，其他没有与外面通风通气的地方。也就是说，即便是为了将高含水物质S运进出所述收容室11时经常开启的未图示的进出口（或门）在进行干燥处理作业期间都是密闭的。另外，作为其他实施例，塑料大棚也可以是截面形状为半圆形（或拱形）、梯形等的箱型结构。另外，为了保证由塑料膜构成的塑料大棚有足够的强度（防止破损漏气而丧失温室效果），除了考虑采用强度高的塑料膜外，塑料大棚还可以采用多层（如2至5层）塑料膜的结构。作为其他实施例，塑料大棚还可以采用透光的塑料有机玻璃以及其他的透光材料搭建。
如图2所示，所述温风发生装置121包括太阳能吸热板123，和将太阳光反射到太阳能吸热板123上的反射板124，以及用于安装太阳能吸热板123和反射板124的温风加热箱125，太阳能吸热板123与反射板124的设置位置及方向，可以以能获得最佳日晒（即太阳光热）为基准根据现场具体情况和条件进行安装，不做特别限定。另外，太阳能吸热板123和反射板124的数量也根据实际情况可进行选择，不做特别限定。本实施例中，温风加热箱125为截面为长方形的箱体结构，为了让太阳光能透过箱壁照射到太阳能吸热板123和反射板124上，温风加热箱125的箱壁除底面外均可采用如有机玻璃等一样的透光材料制成。作为其他实施例，另外，箱壁也可由单层或多层具有足够强度的透光塑料膜制成。另外，所述温风发生装置121还包括设置在温风加热箱125一端的进气管126。
另外，如图1所示，所述送风装置122包括设置在所述温风发生装置121与所述收容室11之间的风机127，该风机127通过吸风管128与所述温风加热箱125相连通的同时通过送风管129与收容室11相连通。所述温风加热箱125除了通过进气管126和吸风管128与外部连通以外，设计成密闭状态。干燥处理时上述风机127通过上述进气管126将外气吸入所述温风发生装置121的温风加热箱125内，被加热后的空气经由吸风管128及送风管129被送入收容室11内，即该风机127具有将外气吸入温风发生装置121再把温风送入收容室11内的功能，风机127的功率可根据温风加热箱125的大小及收容室11的大小进行选择，也可以根据收容室11的所需温风送风量进行选择，同时也可选择功率可变的风机，根据干燥的不同阶段或温风的温度变化控制其功率的变化。
另外，所述收容室11内设置有水平泄水板111，所述高含水物质S是被载置在水平泄水板111上的。该水平泄水板111具有一定的透水泄水性，高含水物质S中的水分依靠重力会渗透该水平泄水板111流向地面方向。 如图3所示，所述水平泄水板111可以设置成多层（图3为3层，不局限于在此，比如可以设置成2层或4层以上），各水平泄水板111上载置着所述高含水物质S。
所述收容室11的地面上敷设有隔水薄膜112。即上述水平泄水板111设置在隔水薄膜112上，该隔水薄膜112是用来防止地面的水分通过毛细吸虹效应被吸移至高含水物质S中而设置的，因此，只要能起到上述隔水作用的薄膜均可采用，另外，所述隔水薄膜112采用黑色材质制成，其目的是能够吸热从而促进收容室11内的温度上升保持收容室11内的温室效果。
另外，为了将收容室11内的被加湿了的空气吸出或排出到收容室11外去，所述排气装置13可优选采用吸气风机，也可采用排气扇，甚至就是在收容室11上开的排气口。另外，在采用吸气风机或排气扇时，其可以采用风速可控的吸气风机或排气扇。而且其风速可根据所述收容室11内的温度来进行控制。由排气装置13从收容室11排出的湿热空气的风速或风量，以不降低收容室11内的温度来进行控制和调整，本实施例不做特别限定。另外，为了保持收容室11内的气压平衡，即收容室11内的气压不会受通过风机127送入收容室11内时的风量或风速与通过排气装置13排出收容室11外时的风量或风速的影响而保持在一定范围内，即没有过度的增压或减压，因此，风机127和排气装置13就是在充分考虑上述平衡的基础上进行设计选择和配置的。为了保证收容室11内的烘烤干燥效果，优选较低的风机127和排气装置13的风量或风速。
以下，对本发明的高含水物质的干燥系统10的运行进行说明。
在所述收容室11内按图1或图3的方式层积堆放好高含水物质S并关闭好收容室11后，打开风机127，将外气吸入温风加热箱125内，吸入的外气在温风发生装置121内被由太阳能吸热板123吸收的太阳光热一边加热的同时被风机127一边送入收容室11内，被送入到收容室11内的温风，对收容室11内层积堆放的高含水物质S进行加热干燥，由于收容室11本身是透明（透光）的，太阳光也可以直接透过塑料膜照晒到高含水物质S上，而且收容室11内具有温室效果，因此收容室11内的高含水物质S在温风中烘烤干燥，高含水物质S中的水分一方面透过水平泄水板111流向地面（隔水薄膜112上）一方面蒸发，收容室11内产生的湿热空气，通过排气装置13排出。经本申请人试验研究结果，当吸入外气温度为10度时，最终通过排气装置13排出的湿热空气的温度可达到40至50度。
本发明的高含水物质的干燥系统10具有以下优点，采用成熟的塑料大棚技术加上太阳能温风发生装置对高含水物质进行干燥，大大降低了干燥设备投入成本、系统运行成本（仅需一些风机的电费）以及用地面积，系统设备结构简单安装方便，可操作性和实用性较高。另外，通过采用水平泄水板111，隔水薄膜112等，还可以提高干燥的效率。
另外，本发明的高含水物质的干燥系统10在上述实施例中所采用的122是包括了设置在温风发生装置121和收容室11之间的风机127，即是通过把外气吸入到温风加热箱125内加热成温风后送入收容室11内的，作为其他实施例，送风装置122也可采用在进气管126一侧设置的风机127（未图示），即将外气吸入到温风加热箱125内加热成温风后直接送入收容室11内。

Claims (3)

1.一种用于对包括河道湖底污泥、泔水残渣、下水道污泥在内的高含水物质进行现场干燥的高含水物质干燥系统，包括：
收容干燥所述高含水物质的收容室；和
设置在所述收容室一侧的、将温风送入所述收容室的送风单元；和
设置在所述收容室另一侧的、将所述收容室的空气排出的排气装置，
所述送风单元包括温风发生装置；和
将外气贯通所述温风发生装置后送入所述收容室的送风装置，
所述收容室由塑料大棚构成，所述温风发生装置包括太阳能吸热板，
所述温风发生装置还包括将太阳光反射到太阳能吸热板上的反射板，
所述送风装置至少包括设置在所述温风发生装置与所述收容室之间的风机，该风机将外气吸入所述温风发生装置后再送入所述收容室，
所述收容室内设置有水平泄水板，所述高含水物质是被载置在水平泄水板上的，
所述水平泄水板设置有多层，各水平泄水板上载置着所述高含水物质，
所述收容室的地面上敷设有为防止地面的水分通过毛细吸虹效应被吸移至高含水物质中的隔水薄膜。
2.根据权利要求1所述的高含水物质干燥系统，其特征在于，
所述隔水薄膜是用黑色材质制成的。
3.根据权利要求1或2所述的高含水物质干燥系统，其特征在于，
所述排气装置采用的是排气扇，
所述排气扇可根据所述收容室内的温度进行风速或风量控制。
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