CN110981154A - 污泥干燥装置及干燥方法 - Google Patents

Abstract

公开了污泥干燥装置及干燥方法，干燥装置中，第一层传送带连通所述污泥入口以承接待干燥污泥，第一层传送带层从所述第一侧朝向所述第二侧的第一传送方向移动，第二层传送带层相反于第一传送方向的第二传送方向移动，其中，相邻的上下层传送带水平方向上错落布置使得下层传送带承接上层传送带落下的污泥，最后一层传送带连通所述污泥出口以输出干燥后的污泥，多个导流板在水平方向上错落排列且每个导流板垂直交叉每层传送带以形成空气流路，导流板包括容纳每层传送带的水平槽，电晕模块设在所述干燥室内的空气流路拐角位置，针电极针尖产生含有带电粒子的电晕区域，与所述带电粒子碰撞以带电的液滴朝网电极移动且移动方向与所述空气流动方向一致。

Description

污泥干燥装置及干燥方法

技术领域

本发明涉及污泥干燥技术领域，特别是一种污泥干燥装置及干燥方法。

背景技术

污泥是指在生产生活中产生的以及排水管渠中沉积的固体和水的混合物或胶体物，是一种由有机物质残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。近年来，随着我国人民生活水平的提高和工业的发展，污泥排放总量越来越大。而目前，对污泥的处理方式主要为污泥填埋、污泥堆肥、海洋弃置等方法，这都对生态环境造成巨大影响。低温干燥后的污泥体积能降低80％，便于储存及运输，同时，在低温环境下干燥，能够防止污泥中的可燃物及重金属污染物的挥发，方便污泥的后处理并避免污染空气。因此，一种高效的热干燥污泥方法变得十分重要。

在对污泥进行热干燥处理后，用于与污泥相接触的干热气流会夹带污泥中蒸发的水分，变成湿空气，排出污泥干燥室，湿空气中的水滴是影响干燥效率的重要因素，湿空气还会降低热气流流速，回收污泥干燥中湿空气中的水分显得尤为重要且有利于节约水资源。传统的换热设备将湿空气中水分冷凝下来，或者经过洗涤塔，将湿空气中有害气体分离后直接排放存在设备复杂，不适合污泥去湿环境和回收效率低等缺点。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了污泥干燥装置及干燥方法。本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种污泥干燥装置包括，

干燥室，其包括位于第一侧的污泥入口、位于相对于第一侧的第二侧的污泥出口、位于邻接第二侧的第三侧的空气入口和位于相对于第三侧的第四侧的空气出口，

奇数层传送带，其至少包括第一层传送带，所述第一层传送带连通所述污泥入口以承接待干燥污泥，所述第一层传送带层从所述第一侧朝向所述第二侧的第一传送方向移动，

偶数层传送带，其至少包括第二层传送带，所述第二层传送带层相反于第一传送方向的第二传送方向移动，其中，相邻的上下层传送带水平方向上错落布置使得下层传送带承接上层传送带落下的污泥，最后一层传送带连通所述污泥出口以输出干燥后的污泥，

多个导流板，其在水平方向上错落排列且每个导流板垂直交叉每层传送带以形成空气流路，导流板包括容纳每层传送带的水平槽，所述水平槽间隔相应传送带上表面预定距离，

电晕模块，其设在所述干燥室内的空气流路拐角位置，其包括，

高压电源，

针电极，其连接所述高压电源，所述针电极设在所述导流板，

网电极，其接地，所述网电极相对所述针电极布置，其中，所述针电极的针尖垂直网电极的平面，所述针电极针尖产生含有带电粒子的电晕区域，与所述带电粒子碰撞以带电的液滴朝网电极移动且移动方向与所述空气流动方向一致。

所述的污泥干燥装置中，电晕模块包括设在网电极下方的用于收集液滴的收集腔。

所述的污泥干燥装置中，多个导流板在水平方向上呈倒“弓”型排列。

所述的污泥干燥装置中，所述预定距离为10mm。

所述的污泥干燥装置中，每层传送带包括含有多个微孔的网状结构，导流板和传送带嵌套连接，导流板的宽度大于传送带的宽度。

所述的污泥干燥装置中，高压电源为正电压、负电压或者脉冲电压，针电极由多根均匀排布的钨针构成，所述网电极由金属编织网构成。

所述的污泥干燥装置中，所述污泥入口设在所述干燥室的第一侧上部，污泥出口设在所述干燥室的第二侧下部，空气入口设在第三侧的靠近污泥出口的位置，空气出口设在所述第四侧靠近污泥入口的位置。

所述的污泥干燥装置中，所述空气入口和空气出口的顶面高于第一层传送带的顶面，所述空气入口和空气出口的底面低于最后一层传送带的底面。

所述的污泥干燥装置中，所述污泥入口的宽度小于第一层传送带的宽度，污泥出口的宽度小于污泥入口最后一层传送带的宽度。

根据本发明另一方面，一种所述污泥干燥装置的干燥方法包括以下步骤，

待干燥污泥经由污泥入口输入第一层传送带，在第一层传送带末端自由下落入第二层传送带，第二层传送带反方向运输，其中，奇数层传送带与偶数层传送带传送方向相反，最终由最后一层传送带从污泥出口将干燥污泥输出；

热空气经空气入口进入干燥室，经由导流板与污泥形成交叉流动从空气出口排出；

针电极针尖产生含有带电粒子的电晕区域，与所述带电粒子碰撞以带电的液滴朝网电极移动且移动方向与空气流动方向一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用电晕放电的特点，促使空气在针电极电离促使水滴带电并形成电场，驱动并吸引带电液滴富集于网电极，减少污泥干燥室内空气湿度；并且粒子在电场力的作用下，增大热空气流速，使单位时间内流过污泥表面空气量增多，且通过去除湿空气中的液滴，显著提高了了污泥干燥的效率，达到节能减排的目的。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是本发明提供的污泥干燥装置的结构示意图；

图2是本发明提供的污泥干燥装置的导流板、多层交错传输对流干燥的污泥干燥室的流路示意图；

图3是本发明提供的电晕模块示意图；

图4是本发明提供的干燥方法的步骤示意图；

图中，1-污泥入口；2-第一层传送带；3-干燥室；4-网电极；5-针电极；6-最后一层传送带；7-导流板；8-空气入口；9-空气出口；10-污泥出口；11-高压电源；12-接地导线；13-收集腔。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图1至图4更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

为了更好地理解，如图1至图3所示，一种污泥干燥装置包括中，

干燥室，其包括位于第一侧的污泥入口1、位于相对于第一侧的第二侧的污泥出口10、位于邻接第二侧的第三侧的空气入口8和位于相对于第三侧的第四侧的空气出口9，

奇数层传送带，其至少包括第一层传送带2，所述第一层传送带2连通所述污泥入口1以承接待干燥污泥，所述第一层传送带2层从所述第一侧朝向所述第二侧的第一传送方向移动，

偶数层传送带，其至少包括第二层传送带，所述第二层传送带层相反于第一传送方向的第二传送方向移动，其中，相邻的上下层传送带水平方向上错落布置使得下层传送带承接上层传送带落下的污泥，最后一层传送带6连通所述污泥出口10以输出干燥后的污泥，

多个导流板7，其在水平方向上错落排列且每个导流板7垂直交叉每层传送带以形成空气流路，导流板7包括容纳每层传送带的水平槽，所述水平槽间隔相应传送带上表面预定距离，

电晕模块，其设在所述干燥室内的空气流路拐角位置，其包括，

高压电源11，

针电极5，其连接所述高压电源，所述针电极设在所述导流板，

网电极4，其接地，所述网电极4相对所述针电极布置，其中，所述针电极5的针尖垂直网电极4的平面，所述针电极5针尖产生含有带电粒子的电晕区域，与所述带电粒子碰撞以带电的液滴朝网电极4移动且移动方向与所述空气流动方向一致。

本发明利用直流高压电源11在大曲率电极与极板间产生的强电场使气体电离，产生大量带电粒子，与空气中的液滴发生碰撞并使得液滴带电，进而使液滴在电晕区域向网电极4运动并被捕集，大大提高了收水效率，减少污泥干燥室内空气湿度；并且粒子在电场力的作用下，增大热空气流速，使单位时间内流过污泥表面空气量增多，且通过去除湿空气中的液滴，显著提高了了污泥干燥的效率。

所述的污泥干燥装置优选实施例中，电晕模块包括设在网电极4下方的用于收集液滴的收集腔13。

所述的污泥干燥装置优选实施例中，多个导流板7在水平方向上呈倒“弓”型排列。

所述的污泥干燥装置优选实施例中，所述预定距离为10mm。

所述的污泥干燥装置优选实施例中，每层传送带包括含有多个微孔的网状结构，导流板7和传送带嵌套连接，导流板7的宽度大于传送带的宽度。

所述的污泥干燥装置优选实施例中，高压电源11为正电压、负电压或者脉冲电压，针电极5由多根均匀排布的钨针构成，所述网电极4由金属编织网构成。

所述的污泥干燥装置优选实施例中，所述污泥入口1设在所述干燥室3的第一侧上部，污泥出口10设在所述干燥室3的第二侧下部，空气入口8设在第三侧的靠近污泥出口10的位置，空气出口9设在所述第四侧靠近污泥入口1的位置。

所述的污泥干燥装置优选实施例中，所述空气入口8和空气出口9的顶面高于第一层传送带2的顶面，所述空气入口8和空气出口9的底面低于最后一层传送带6的底面。

所述的污泥干燥装置优选实施例中，所述污泥入口1的宽度小于第一层传送带2的宽度，污泥出口10的宽度小于污泥入口1最后一层传送带6的宽度。

为了进一步理解本发明，装置包括用于输入热空气的空气入口8、用于输入待干燥污泥的污泥入口1、排出热空气的空气出口9、排出干燥污泥的污泥出口10、导流板7和交叉传送带2、4。

电晕模块包括：

高压电源11，用以为收水装置提供高压电，

针电极5，其连接所述高压电源11，所述针电极5针尖产生含有带电粒子的电晕区域，与所述带电粒子碰撞以带电的液滴朝网电极4移动且移动方向与所述空气流动方向一致，并且，在过饱和空气中，带电的小液滴可以充当凝结核的作用，凝结周围的小液滴，形成大液滴，更容易被网捕获。

网电极4，其连接接地导线12，用以与针电极形成电场吸引带电水粒子吸附于网电极上，

收集腔13，所述收集腔位于网电极12之下，用以收集和储存蒸发水。

图2是根据本发明装置的安放有空气导流板、多层交错传输对流干燥的污泥干燥室的流路示意图，所述新型污泥干燥室包括用于输送污泥的多层传送带2、4和垂直传送带的多个导流板7，其中，多层传送带间在水平方向上相错一定距离，其中，奇数层传送带与偶数层传送带传送方向相反，用于引导热空气干燥的导流板7在所述污泥干燥室中呈倒“弓”型排列，用于对流干燥的热空气从空气进口6进入，在污泥干燥室内经由导流板7呈倒“弓”型流动，最终从空气出口9排出，待干燥污泥经由污泥进口1输入第一层传送带2，在第一层传送带2末端自由下落入中间层传送带，中间层传送带3反方向运输，最终由最后一层传送带6从污泥出口10排出。所述导流板7下端距传送带上表面大致10mm以控制污泥厚度，所述传送带包括网状结构，含有多个微孔，以增大污泥与空气接触面积，强化换热，导流板7和传送带嵌套连接，导流板7的宽度大于传送带的宽度。

在所述的污泥干燥装置中，电晕放电模块置于污泥干燥模块内空气流道拐角处，一方面能够吸收湿热空气中的水分，降低其含水率，有利于后续污泥的干燥；另一方面，产生与湿热空气同向的离子风，使单位时间内流过污泥表面湿热空气增多，强化换热。两方面共同作用，能显著提高污泥干燥效率。

污泥干燥装置中，在热空气“弓”型流动的拐点处放置电晕放电装置，针电极5置于空气来流方向上游的导流板7上，网电极4置下游导流板7与污泥干燥室墙体之间，方向垂直于空气来流方向。

图3是根据本发明装置的电晕模块示意图。针电极5与高压电源11相连，与网电极4组成针网式电晕模块，网电极4经由接地导线12接地，使空气在针电极5表面形成的电晕区电离其周围的空气分子，产生大量带电粒子，与空气中的液滴发生碰撞并使得液滴带电，在电晕区域下，向网电极4移动，并最终在网电极4上聚集，滴落于收集腔13内用于储存。另一方面，带高压的针电极与接地的网电极之间形成电场，使得产生的离子在电场中运动，对周围流体流动产生强烈的扰动，从而形成宏观的气体运动，产生离子风。

本发明与现有技术相比，采用安放有空气导流板的多层传送带交错传输直接接触对流干燥方式，传送带交错排布有利于污泥的脱落防止了污泥的粘结；导流板可以对空气流道进行设计，同时可以对污泥的厚度进行限制，保证污泥厚度保持为10mm，处在最佳干燥厚度。以上设计最大限度增加热空气与污泥接触时间与接触面积，高效的对污泥进行干燥。同时，空气流路拐角处的电晕模块大大的提高收水效率以及进而提高污泥干燥效率，进一步节约水资源，可广泛应用于污泥干燥领域。

如图4所示，一种所述污泥干燥装置的干燥方法包括以下步骤，

待干燥污泥经由污泥入口1输入第一层传送带2，在第一层传送带2末端自由下落入第二层传送带，第二层传送带反方向运输，其中，奇数层传送带与偶数层传送带传送方向相反，最终由最后一层传送带6从污泥出口10将干燥污泥输出；

热空气经空气入口8进入干燥室3，经由导流板7与污泥形成交叉流动从空气出口9排出；

针电极5针尖产生含有带电粒子的电晕区域，与所述带电粒子碰撞以带电的液滴朝网电极4移动且移动方向与空气流动方向一致。

工业实用性

本发明所述的污泥干燥装置及干燥方法可以在污泥干燥领域制造并使用。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种污泥干燥装置，其包括，

干燥室，其包括位于第一侧的污泥入口、位于相对于第一侧的第二侧的污泥出口、位于邻接第二侧的第三侧的空气入口和位于相对于第三侧的第四侧的空气出口，

奇数层传送带，其至少包括第一层传送带，所述第一层传送带连通所述污泥入口以承接待干燥污泥，所述第一层传送带层从所述第一侧朝向所述第二侧的第一传送方向移动，

偶数层传送带，其至少包括第二层传送带，所述第二层传送带层相反于第一传送方向的第二传送方向移动，其中，相邻的上下层传送带水平方向上错落布置使得下层传送带承接上层传送带落下的污泥，最后一层传送带连通所述污泥出口以输出干燥后的污泥，

多个导流板，其在水平方向上错落排列且每个导流板垂直交叉每层传送带以形成空气流路，导流板包括容纳每层传送带的水平槽，所述水平槽间隔相应传送带上表面预定距离，

电晕模块，其设在所述干燥室内的空气流路拐角位置，其包括，

高压电源，

针电极，其连接所述高压电源，所述针电极设在所述导流板，

网电极，其接地，所述网电极相对所述针电极布置，其中，所述针电极的针尖垂直网电极的平面，所述针电极针尖产生含有带电粒子的电晕区域，与所述带电粒子碰撞以带电的液滴朝网电极移动且移动方向与所述空气流动方向一致。

2.如权利要求1所述的污泥干燥装置，其中，优选的，电晕模块包括设在网电极下方的用于收集液滴的收集腔。

3.如权利要求1所述的污泥干燥装置，其中，多个导流板在水平方向上呈倒“弓”型排列。

4.如权利要求1所述的污泥干燥装置，其中，所述预定距离为10mm。

5.如权利要求1所述的污泥干燥装置，其中，每层传送带包括含有多个微孔的网状结构，导流板和传送带嵌套连接，导流板的宽度大于传送带的宽度。

6.如权利要求1所述的污泥干燥装置，其中，高压电源为正电压、负电压或者脉冲电压，针电极由多根均匀排布的钨针构成，所述网电极由金属编织网构成。

7.如权利要求1所述的污泥干燥装置，其中，所述污泥入口设在所述干燥室的第一侧上部，污泥出口设在所述干燥室的第二侧下部，空气入口设在第三侧的靠近污泥出口的位置，空气出口设在所述第四侧靠近污泥入口的位置。

8.如权利要求1所述的污泥干燥装置，其中，所述空气入口和空气出口的顶面高于第一层传送带的顶面，所述空气入口和空气出口的底面低于最后一层传送带的底面。

9.如权利要求1所述的污泥干燥装置，其中，所述污泥入口的宽度小于第一层传送带的宽度，污泥出口的宽度小于污泥入口最后一层传送带的宽度。

10.一种权利要求1-9中任一项所述污泥干燥装置的干燥方法，其包括以下步骤，

待干燥污泥经由污泥入口输入第一层传送带，在第一层传送带末端自由下落入第二层传送带，第二层传送带反方向运输，其中，奇数层传送带与偶数层传送带传送方向相反，最终由最后一层传送带从污泥出口将干燥污泥输出；

热空气经空气入口进入干燥室，经由导流板与污泥形成交叉流动从空气出口排出；

针电极针尖产生含有带电粒子的电晕区域，与所述带电粒子碰撞以带电的液滴朝网电极移动且移动方向与空气流动方向一致。

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