CN110451765A - 一种节能污泥干化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种节能污泥干化设备，属于污泥干化设备领域，包括污泥输入管、干化箱、盖板、底部支撑和出水管道，污泥输入管穿装在干化箱的侧面，盖板螺接安装在干化箱的顶面，出水管道穿装在底部支撑的下部外侧，底部支撑与干化箱底部周围卡槽衔接为一体，其特征在于：还包括滤布袋、曝气装置和太阳能水循环加热装置。本发明能够原位干化污泥，解决农村污水处理产生的剩余污泥处理困难的问题，结合农村污水处理装置产生的剩余污泥量小，且分布零散的特点，将太阳能热水循环加热、滤布袋微滤和好氧消化相耦合，适合处理农村污水处理装置产生的剩余污泥，兼备成本低，效率高，简易普适性强的优点。
Description
技术领域
本发明涉及污泥干化设备领域，具体属于一种节能污泥干化设备。
背景技术
随着我国农村环境问题重视程度的增加，农村污水处理日益重要，已成为目前乃至今后环境保护工作的重点。农村污水的特点是污染面广、水质水量波动大、分布散且难收集，但污水可生化性好，适用于生物法处理。以活性污泥法和生物膜法为基础的各种小型农村污水处理装置具有占地面积小、投资成本低、运行维护简单的优点，已经成为农村污水处理的主流工艺。然而，农村污水处理装置在运行过程中不可避免的会产生剩余污泥，剩余污泥含水率高、体积大、不稳定、易腐败、有恶臭，如不妥善及时处理和处置，将造成周围环境的二次污染。因此，农村污水处理过程产生的剩余污泥如何处置是必须要考虑的问题。在我国污泥处理的方法分为传统型和新型污泥处理方法。传统型的污泥处理方法主要有填埋、堆肥等，传统型污泥处理方法虽然操作简单，但由于存在二次污染等问题已逐渐被新型污泥处理方法取代。新型的污泥处理方法有污泥厌氧消化法、超临界水氧化法、高温焚烧法等。但是，新型污泥处理方法的投资和运行费用普遍较高，难以直接用于处理农村污水处理产生的剩余污泥。因此，采用污泥的原位干化是解决农村污水产生剩余污泥处置难题的主流趋势。
本发明专利结合农村污水处理装置产生剩余污泥量小且分布散的特点，提供一套将太阳能热水循环加热、滤布微滤和好氧消化相耦合的低成本污泥原位干化设备，使农村污水处理装置产生的剩余污泥处理简易化、高效化和普遍化。
发明内容
本发明提供一种节能污泥干化设备，通过对污泥输入管、干化箱、盖板、底部支撑、出水管道、滤布袋、曝气装置和太阳能水循环加热装置的整体研发设计，解决了上述背景技术中提到的问题，实现了结合农村污水处理装置产生的剩余污泥量小，且分布零散的特点，将太阳能热水循环加热、滤布袋微滤和好氧消化相耦合，兼备成本低，效率高，简易普适性强的特点，解决了农村污水处理装置原位处理剩余污泥的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种节能污泥干化设备，包括污泥输入管、干化箱、盖板、底部支撑和出水管道，污泥输入管穿装在干化箱的侧面，盖板螺接安装在干化箱的顶面，盖板能够沿与干化箱的接合处旋转打开或闭合，干化箱通过卡槽衔接在底部支撑的上面，出水管道穿装在底部支撑的下部外侧，其特征在于：还包括滤布袋、曝气装置和太阳能水循环加热装置，所述滤布袋通过带螺栓的卡箍，固定安装在干化箱的内侧壁面上，所述干化箱的下部有承托板，承托板整体位于滤布袋的底部下方，承托板上面有小通孔，所述曝气装置中的曝气管安装在承托板的下方，所述太阳能循环加热装置中的加热盘管安装在承托板的下方，加热盘管位于曝气管的下方，所述底部支撑内侧中间区域有底部挡板，底部支撑的上面周围，与干化箱底部周围卡槽衔接为一体，所述曝气装置中的曝气管和太阳能循环加热装置中的加热盘管都位于，干化箱下部的承托板与底部支撑中间的底部挡板之间的区域内。
优选地，所述曝气装置有鼓风机、纵向连接软管和曝气管，纵向连接软管的一端与鼓风机连接，纵向连接软管的另一端从干化箱的顶部或侧面，进入干化箱中与曝气管连接，所述曝气管上面有不少于一个曝气通孔。
优选地，所述干化箱下部的承托板与底部支撑中间的底部挡板之间的区域内，从下到上，依次分布有陶粒层和保温砂层。
优选地，所述底部支撑的底部有斜坡面，出水管道穿装在底部支撑斜坡面的最低区域的下部外侧。
优选地，所述底部支撑底部的斜坡面与底部支撑底部水平面的夹角为5°。
优选地，所述滤布袋有棉布或耐腐蚀纱布或耐腐蚀尼龙布制成，滤布袋的形状和尺寸有干化箱内部的形状及大小而定。
优选地，所述太阳能水循环加热装置有带热水循环水箱的太阳能热水器、连接管、开关阀和加热盘管，带热水循环水箱的太阳能热水器通过连接管与加热盘管连接，连接管上面安装有开关阀。
优选地，所述连接管的外表面包裹有保温棉，所述加热盘管有蛇形往复盘绕管。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
通过对污泥输入管、干化箱、盖板、底部支撑、出水管道、滤布袋、曝气装置和太阳能水循环加热装置的整体研发设计，制造出一种节能污泥干化设备。本发明能够实现原位干化污泥，解决了农村污水处理产生的剩余污泥处理困难的问题，结合农村污水处理装置产生的剩余污泥量小，且分布零散的特点，将太阳能热水循环加热、滤布袋微滤和好氧消化相耦合，适合处理农村污水处理装置产生的剩余污泥，兼备成本低，效率高，简易普适性强的优点。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明中干化箱、盖板、底部支撑、滤布袋横向中心面垂直纵向剖视示意图；
图3为本发明中曝气装置示意图；
图4为本发明中太阳能水循环加热装置示意图；
图5为本发明中底部支撑的底部挡板俯视示意图；
图6为本发明装置进行污泥干化实测时，测试处理污泥干化时间和污泥含水率关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
下面结合实施例和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
参见附图:一种节能污泥干化设备，包括污泥输入管(5)、干化箱(1)、盖板(4)、底部支撑(7)和出水管道(6)，污泥输入管(5)穿装在干化箱(1)的侧面，盖板(4)螺接安装在干化箱(1)的顶面，盖板(4)能够沿与干化箱(1)的接合处旋转打开或闭合，干化箱(1)通过卡槽衔接在底部支撑(7)的上面，出水管道(6)穿装在底部支撑(7)的下部外侧，其特征在于：还包括滤布袋(8)、曝气装置(3)和太阳能水循环加热装置(2)，所述滤布袋(8)通过带螺栓的卡箍，固定安装在干化箱(1)的内侧壁面上，所述干化箱(1)的下部有承托板(101)，承托板(101)整体位于滤布袋(8)的底部下方，承托板(101)上面有小通孔，所述曝气装置(3)中的曝气管(303)安装在承托板(101)的下方，所述太阳能循环加热装置(2)中的加热盘管(204)安装在承托板(101)的下方，加热盘管(204)位于曝气管(303)的下方，所述底部支撑(7)内侧中间区域有底部挡板(701)，底部支撑(7)的上面周围，与干化箱(1)底部周围卡槽衔接为一体，所述曝气装置(3)中的曝气管(303)和太阳能循环加热装置(2)中的加热盘管(204)都位于，干化箱(1)下部的承托板(101)与底部支撑(7)中间的底部挡板(701)之间的区域内。
优选地，所述曝气装置(3)有鼓风机(301)、纵向连接软管(302)和曝气管(303)，纵向连接软管(302)的一端与鼓风机(301)连接，纵向连接软管(302)的另一端从干化箱(1)的顶部或侧面，进入干化箱(1)中与曝气管(303)连接，所述曝气管(303)上面有不少于一个曝气通孔。
优选地，所述干化箱(1)下部的承托板(101)与底部支撑(7)中间的底部挡板(701)之间的区域内，从下到上，依次分布有陶粒层(9)和保温砂层(10)。
优选地，所述底部支撑(7)的底部有斜坡面(702)，出水管道(6)穿装在底部支撑(7)斜坡面(702)的最低区域的下部外侧。
优选地，所述底部支撑(7)底部的斜坡面(702)与底部支撑(7)底部水平面的夹角为5°。
优选地，所述滤布袋(8)有棉布或耐腐蚀纱布或耐腐蚀尼龙布制成，滤布袋(8)的形状和尺寸有干化箱(1)内部的形状及大小而定。
优选地，所述太阳能水循环加热装置(2)有带热水循环水箱的太阳能热水器(201)、连接管(203)、开关阀(202)和加热盘管(204)，带热水循环水箱的太阳能热水器(201)通过连接管(203)与加热盘管(204)连接，连接管(203)上面安装有开关阀(202)。
优选地，所述连接管(203)的外表面包裹有保温棉，所述加热盘管(204)有蛇形往复盘绕管。
使用时，待干化污泥混合物通过污泥输入管道(5)进入干化箱(1)内侧的滤布袋(8)内，滤布袋(8)内待干化污泥混合物中的水分由滤布袋(8)渗出，渗出的水分通过承托板(101)上面的小通孔、陶粒层(9)、保温砂层(10)、底部挡板(701)到底部支撑(7)的斜坡面(702)，再通过穿装在底部支撑(7)斜坡面(702)的最低区域的下部外侧出水管道(6)流出；同时开启太阳能水循环加热装置(2)中的开关阀(202)，带热水循环水箱的太阳能热水器(201)内的热水，通过连接管(203)进入加热盘管(204)，热水的热量通过加热盘管(204)散发出去，对滤布袋(8)内的待干化污泥混合物进行加热；同时启动曝气装置中鼓风机(301)，鼓风机(301)工作，气流通过纵向连接软管(302)到曝气管(303)，再由曝气管(303)上面的曝气通孔吹出，对待干化污泥混合物进行扰动，增加滤布袋(8)过滤性能，促进待干化污泥混合物好氧消化，加快待干化污泥混合物干化速率；滤布袋(8)内的待干化污泥通过滤布袋(8)过滤水分、太阳能水循环加热装置(2)加热、曝气装置(3)曝气扰动后污泥干化；关闭太阳能水循环加热装置(2)中的开关阀(202)，同时关闭曝气装置(3)中鼓风机(301)；旋转打开盖板，松开带螺栓的卡箍将滤布袋(8)连同干化后的污泥取出，集中处理；更换滤布袋(8)，将滤布袋(8)通过带螺栓的卡箍固定安装在干化箱(1)的内侧壁面上，旋转闭合盖板(4)，污泥干化一个循环完成。
使用上述本发明一种节能污泥干化设备，进行污泥干化实测时，具体操作步骤如下：
步骤一：将10L污泥浓度为7.21g TSS/L(每升污水中总悬浮固体为7.21克)的污水处理厂剩余污泥，通过污泥输入管道(5)注入一个有效容积为20L的干化箱(1)内侧的滤布袋(8)内，滤布袋(8)内待干化污泥混合物中的水分由滤布袋(8)渗出，渗出的水分通过承托板(101)上面的小通孔、陶粒层(9)、保温砂层(10)、底部挡板(701)到底部支撑(7)的斜坡面(702)，再通过穿装在底部支撑(7)斜坡面(702)的最低区域的下部外侧出水管道(6)流出；
步骤二：开启太阳能水循环加热装置(2)中的开关阀(202)，带热水循环水箱的太阳能热水器(201)内温度为70℃的热水，以流量54mL/min通过连接管(203)进入加热盘管(204)，热水的热量通过加热盘管(204)散发出去，对滤布袋(8)内的剩余污泥进行加热干化；
步骤三：启动曝气装置中鼓风机(301)，鼓风机(301)工作，气流以流量0.5m3/min。通过纵向连接软管(302)到曝气管(303)，再由曝气管(303)上面的曝气通孔吹出，对剩余污泥进行扰动，增加滤布袋(8)过滤性能，促进剩余污泥好氧消化，加快剩余污泥干化速率；
步骤四：每天分层取泥样测量污泥的含水率及污泥干化效率，待污泥含水率降低至50％时，再次往污泥干化装置中注入10L剩余污泥，进行剩余污泥不断累积干化；
步骤五：按步骤四观察测量污泥干化装置的干化效率，污泥干化时间和污泥含水率关系(如图5所示)；
步骤六：干化后的污泥形状为饼状，旋转打开盖板(4)，松开带螺栓的卡箍将滤布袋(8)连同干化后的饼状污泥一同取出，集中处理。
本发明能够实现原位干化污泥，解决了农村污水处理产生的剩余污泥处理困难的问题，结合农村污水处理装置产生的剩余污泥量小，且分布零散的特点，将太阳能热水循环加热、滤布袋微滤和好氧消化相耦合，适合处理农村污水处理装置产生的剩余污泥，兼备成本低，效率高，简易普适性强的优点。适合在城镇污水处理厂中或配合农村污水处理装置广泛应用。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种节能污泥干化设备，包括污泥输入管、干化箱、盖板、底部支撑和出水管道，污泥输入管穿装在干化箱的侧面，盖板螺接安装在干化箱的顶面，盖板能够沿与干化箱的接合处旋转打开或闭合，干化箱通过卡槽衔接在底部支撑的上面，出水管道穿装在底部支撑的下部外侧，其特征在于：还包括滤布袋、曝气装置和太阳能水循环加热装置，所述滤布袋通过带螺栓的卡箍，固定安装在干化箱的内侧壁面上，所述干化箱的下部有承托板，承托板整体位于滤布袋的底部下方，承托板上面有小通孔，所述曝气装置中的曝气管安装在承托板的下方，所述太阳能循环加热装置中的加热盘管安装在承托板的下方，加热盘管位于曝气管的下方，所述底部支撑内侧中间区域有底部挡板，底部支撑的上面周围，与干化箱底部周围卡槽衔接为一体，所述曝气装置中的曝气管和太阳能循环加热装置中的加热盘管都位于，干化箱下部的承托板与底部支撑中间的底部挡板之间的区域内。
2.根据权利要求1所述的一种节能污泥干化设备，其特征在于所述曝气装置有鼓风机、纵向连接软管和曝气管，纵向连接软管的一端与鼓风机连接，纵向连接软管的另一端从干化箱的顶部或侧面，进入干化箱中与曝气管连接，所述曝气管上面有不少于一个曝气通孔。
3.根据权利要求1所述的一种节能污泥干化设备，其特征在于所述干化箱下部的承托板与底部支撑中间的底部挡板之间的区域内，从下到上，依次分布有陶粒层和保温砂层。
4.根据权利要求1～3任一所述的一种节能污泥干化设备，其特征在于所述底部支撑的底部有斜坡面，出水管道穿装在底部支撑斜坡面的最低区域的下部外侧。
5.根据权利要求4所述的一种节能污泥干化设备，其特征在于所述底部支撑底部的斜坡面与底部支撑底部水平面的夹角为5°。
6.根据权利要求1所述的一种节能污泥干化设备，其特征在于所述滤布袋有棉布或耐腐蚀纱布或耐腐蚀尼龙布制成，滤布袋的形状和尺寸有干化箱内部的形状及大小而定。
7.根据权利要求1所述的一种节能污泥干化设备，其特征在于所述太阳能水循环加热装置有带热水循环水箱的太阳能热水器、连接管、开关阀和加热盘管，带热水循环水箱的太阳能热水器通过连接管与加热盘管连接，连接管上面安装有开关阀。
8.根据权利要求7所述的一种节能污泥干化设备，其特征在于所述连接管的外表面包裹有保温棉，所述加热盘管有蛇形往复盘绕管。
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