CN114920434B - 一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置，主要涉及除湿加热装置的技术领域，其包括机箱、设在机箱内的净化机构、设在机箱出气端的加热器和设在机箱上的控制器；所述净化机构包括除氨组件、除硫组件和干燥组件；所述控制器包括温度传感器和控制面板；所述控制面板分别与所述温度传感器和所述加热器电性连接。本申请具有能够在控制污泥厂运营成本的前提下保证好氧发酵技术在低温环境中的生产效率的优点。

Description

一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置

技术领域

本申请涉及除湿加热装置的技术领域，尤其是涉及一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置。

背景技术

污泥是城市生活污水处理过程中产生的一种固体废弃物。污水处理厂再进行污水净化处理时会产生大量污泥。随着我国城市化进程加快，城市人口急剧增加，污水处理厂数量连年增加，污水处理能力不断提高，由此产生的污泥也保持着较大幅度的增长，污泥处理问题日趋严峻。

目前，国内外广泛采用的城市污水污泥处理方式主要有：填埋、焚烧、堆肥。其中，好氧发酵技术就是在传统堆肥技术的基础上发展起来的。相比于传统的污泥处理办法，好氧发酵技术更有利于实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。但是，由于工艺特性的原因，采用好氧发酵的污泥处理厂的处理效率受天气温度、湿度影响较大。一般春夏季节气温较高、湿度适应，运营处理效果较好。但秋冬季节由于气温普遍偏低，好氧发酵效果不理想，此情况在北方地区更为明显。为了保证污泥处理效率，保证在低温、高湿条件等不利条件下发酵产品能够达标，污泥处理厂会采用大幅降低设计处理量，增加辅料用量，超期发酵等措施，或改用低风量高能耗的罗茨风机。这些措施最终导致污泥处理厂的运营成本急剧增加。

针对上述中的相关技术，发明人发现现有的好氧发酵技术存在气温较低的秋冬季节生产效果不理想、常规改进措施会导致运营成本急剧增加的缺陷。

发明内容

为了能够在控制污泥厂运营成本的前提下保证好氧发酵技术在低温环境中的生产效率，本申请提供一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置。

本申请提供的一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置采用如下的技术方案：

一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置，包括机箱、设在机箱内的净化机构、设在机箱出气端的加热器和设在机箱上的控制器；所述净化机构包括除氨组件、除硫组件和干燥组件；所述控制器包括温度传感器和控制面板；所述控制面板分别与所述温度传感器和所述加热器电性连接。

通过采用上述技术方案，安装在地面上机箱为本申请其他部分结构的安装起到了固定支撑和限位的作用，同时机箱的进气端与鼓风机的出气端连通，作为污泥发酵仓发酵气体流通回路的一部分，起到了传导气体的作用，安装在机箱内的净化机构包括除氨组件、除硫组件和干燥组件，能够分别对来自污泥发酵仓的发酵气体进行除氨、除硫和干燥，使污泥发酵仓产生的发酵气体转化成洁净干燥气体，加热器会在控制器的控制下根据干燥气体的气温对其进行选择性加热升温，能够在保证经济性的前提下将发酵气体转化成能够提高发酵生产效率的清洁高温干燥气体，相比于使用罗茨风机或热风机提升温度的方式，本申请极大地减少了生产成本，使污泥处理厂在低温、高湿时节的高效稳定运营，达到了在控制污泥厂运营成本的前提下保证好氧发酵技术在低温环境中的生产效率的发明目的。

可选的，控制器还包括湿度传感器；所述机箱上设有报警器；所述湿度传感器与所述报警器电性连接。

通过采用上述技术方案，控制器中的湿度传感器能够对本申请出气端的气体湿度进行检测，并将气体湿度数据转化成电信号传递至控制器的控制面板，控制面板中的控制电路会对电信号进行判断，当气体湿度大于预设阈值时控制报警器响起，以此来提示工作人员本申请输出端的气体湿度不达标，实现了本申请的气体湿度实时监测的功能，提高了本申请的使用便捷性。

可选的，除氨组件包括两个垂直设在机箱内的隔板、垂直设在所述隔板之间的支撑板、多个穿设在支撑板上的喷头和设在隔板之间的循环泵；所述循环泵的输出端与喷头连通，所述循环泵的输入端与隔板之间的底部连通。

通过采用上述技术方案，两个垂直安装在机箱内的隔板和垂直于隔板安装在两个隔板之间的支撑板在机箱内组成了一个腔室，支撑板对喷头的安装起到了辅助支撑和固定限位的作用，与喷头和喷嘴连通的循环泵能够在隔板和支撑板组成的腔室内形成一个循环喷淋结构，循环喷淋结构会将除氨药剂溶液喷淋到鼓风机吹入的发酵气体，从而对发酵气体内的以氨气为主的含氨成分洗净、脱出，循环喷淋的结构提高了除氨药剂溶液的重复利用率，进一步降低了本申请的使用成本，达到了在控制污泥厂运营成本的前提下保证好氧发酵技术在低温环境中的生产效率的发明目的。

可选的，除氨组件还包括加注管；所述加注管穿设在所述机箱上，所述加注管的一端与隔板之间的底部连通，另一端与外界连通。

通过采用上述技术方案，除氨组件中的加注管能够连通机箱外部和机箱内部，使用者可以将除氨药剂溶液通过加注管直接加注到机箱内隔板与支撑板所围成的腔室中，降低了本申请在后续使用中保养维护工作的操作难度，提高了本申请的使用便捷性。

可选的，除硫组件包括垂直设在机箱内的网格板和设在网格板上的滤网。

通过采用上述技术方案，垂直安装在机箱内的网格板对能够有效去除以硫化氢为主的含硫成分的羟基氧化铁脱硫剂起到固定和支撑的作用，并能够将脱硫剂均匀散布，将有限量的脱硫剂的脱硫效果最大限度的发挥出来，安装在网格板上的滤网涂抹有活性炭纳米颗粒，在辅助脱硫的同时对发酵气体中的灰尘颗粒起到了吸附和除杂的作用，进一步提高了发酵气体的清洁程度。

可选的，机箱内开平行开设有多个凹槽，所述网格板嵌设在凹槽内且与所述机箱滑动连接。

通过采用上述技术方案，机箱内平行开设的多个凹槽对网格板的安装固定起到了辅助支撑的作用，提高了网格板与机箱内壁连接结构的稳定性，网格板与机箱滑动连接的结构设计使得网格板更易于更换，降低了本申请在后续使用中保养维护工作的操作难度，提高了本申请的使用便捷性。

可选的，干燥组件包括多个垂直设在机箱内的干燥网和设在干燥网中的干燥板。

通过采用上述技术方案，干燥网对干燥板的安装起到了支撑作用，干燥板对通过的发酵气体起到了吸附和干燥作用，能够将发酵气体中的水分通过吸附的方式去除。

可选的，干燥网之间设有毛毡垫层，所述毛毡垫层上开设有多个通孔。

通过采用上述技术方案，干燥网之间的毛毡垫层能够进一步优化干燥组件的干燥效果，毛毡垫层上开设的多个通孔能够增加气体流量，有利于减缓毛毡结构对气体流速造成的影响。

可选的，加热器包括与所述机箱连通的通风管、交替设在通风管内壁上的导流板和设在导流板上的加热丝。

通过采用上述技术方案，与发酵仓连通的通风管能够将经过清洁干燥和加热的发酵气体重新导入发酵仓，从而提升发酵仓在低温条件下的发酵速度，安装在通风管内壁上的导流板一方面对加热丝的安装提供了支撑和限位，另一方面对通风管内的气流起到了导向作用，减缓了气体流动的速度，保证了加热器对发酵气体的加热效果。

可选的，导流板与通风管的内壁转动连接。

通过采用上述技术方案，导流板与通风管内壁转动连接的结构设计使得导流板与通风管内壁的相对角度可以根据实际工况进行调整，当气体温度较高时，导向板可以向平行于管道内壁的方向转动，从而提高发酵仓的进气量，以改善发酵仓的发酵生产效果，当气体温度较低时，导向板可以向垂直于管道内壁的方向转动，从而减缓气体流速，提高加热器的加热效果，避免出现温度较低的气体大量涌入发酵仓内影响发酵的情况出现。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请中的安装在地面上机箱为本申请其他部分结构的安装起到了固定支撑和限位的作用，同时机箱的进气端与鼓风机的出气端连通，作为污泥发酵仓发酵气体流通回路的一部分，起到了传导气体的作用，安装在机箱内的净化机构包括除氨组件、除硫组件和干燥组件，能够分别对来自污泥发酵仓的发酵气体进行除氨、除硫和干燥，使污泥发酵仓产生的发酵气体转化成洁净干燥气体，加热器会在控制器的控制下根据干燥气体的气温对其进行选择性加热升温，能够在保证经济性的前提下将发酵气体转化成能够提高发酵生产效率的清洁高温干燥气体，相比于使用罗茨风机或热风机提升温度的方式，本申请极大地减少了生产成本，使污泥处理厂在低温、高湿时节的高效稳定运营，达到了在控制污泥厂运营成本的前提下保证好氧发酵技术在低温环境中的生产效率的发明目的；

2.本申请中的两个垂直安装在机箱内的隔板和垂直于隔板安装在两个隔板之间的支撑板在机箱内组成了一个腔室，支撑板对喷头的安装起到了辅助支撑和固定限位的作用，与喷头和喷嘴连通的循环泵能够在隔板和支撑板组成的腔室内形成一个循环喷淋结构，循环喷淋结构会将除氨药剂溶液喷淋到鼓风机吹入的发酵气体，从而对发酵气体内的以氨气为主的含氨成分洗净、脱出，循环喷淋的结构提高了除氨药剂溶液的重复利用率，进一步降低了本申请的使用成本，达到了在控制污泥厂运营成本的前提下保证好氧发酵技术在低温环境中的生产效率的发明目的；

3.本申请中的导流板与通风管内壁转动连接的结构设计使得导流板与通风管内壁的相对角度可以根据实际工况进行调整，当气体温度较高时，导向板可以向平行于管道内壁的方向转动，从而提高发酵仓的进气量，以改善发酵仓的发酵生产效果，当气体温度较低时，导向板可以向垂直于管道内壁的方向转动，从而减缓气体流速，提高加热器的加热效果，避免出现温度较低的气体大量涌入发酵仓内影响发酵的情况出现。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置的结构示意图。

图2是本申请实施例中机箱和净化机构的剖面示意图。

图3是本申请实施例中除氨组件的爆炸结构示意图。

图4时本申请实施例中加热器的剖面结构示意图。

附图标记说明：1、机箱；2、净化机构；21、除氨组件；22、除硫组件；23、干燥组件；211、隔板；212、支撑板；213、喷头；214、循环泵；215、加注管；221、网格板；222、滤网；231、干燥网；232、干燥板；233、毛毡垫层；3、加热器；31、通风管；32、导流板；33、加热丝；4、控制器；41、温度传感器；42、控制面板；43、湿度传感器；5、报警器。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

目前，基于传统堆肥技术发展而来的好氧发酵技术因其在实现污泥减量化、稳定化、无害化和资源化处理方面的优势而得到了广泛的推广。但是，由于工艺特性的原因，采用好氧发酵的污泥处理厂的处理效率受天气温度、湿度影响较大。低温条件下，常规的增加好氧发酵效率的措施均会导致污泥处理厂经营成本的急剧升高。为了能够在控制污泥厂运营成本的前提下保证好氧发酵技术在低温环境中的生产效率，本申请提供一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置。

本申请实施例公开了一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置。参照图1和图2，低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置包括机箱1、净化机构2、加热器3、控制器4和报警器5。其中，机箱1是本申请的主体支撑结构，为其他部分结构提供了安装位置和辅助支撑限位，安装在机箱1内的净化机构2能够对由鼓风机排出的发酵仓发酵产生的发酵气体进行干燥、除硫、除氨等，加热器3能够对被净化的发酵气体进行加热，并将其通入发酵仓顶部，从而达到提升低温环境下发酵效率的目的。

参照图1，机箱1可以是一个不锈钢材质的空心正方体箱 ，机箱1的内壁涂抹有耐酸碱保护膜，机箱1的外表面涂抹有防锈漆。机箱1的外表面的互相平行的两个侧壁上通过模压成型和焊接的加工方式设置有向外凸起的四棱台结构，四棱台结构用于安装法兰盘。机箱1的进气端与连通于好氧发酵仓底部的供氧曝气离心风机的出气端法兰连接，机箱1的出气端和加热器3法兰连接。机箱1的底部通过螺栓连接的方式安装有多个利于提高机箱1安置稳定性的支撑脚。

参照图2，安装在机箱1内的净化机构2包括除氨组件21、除硫组件22和干燥组件23。其中，除氨组件21、除硫组件22和干燥组件23沿着机箱1进气端到出气端的方向，即沿着发酵气体流通的方向依次设置。

参照图1、图2和图3，除氨组件21包括隔板211、支撑板212、喷头213、循环水泵和加注管215。其中，隔板211可以是一块通过螺栓连接垂直安装在机箱1内的方形硬化塑料板，隔板211上沿着板体的厚度方向开设有多个用于发酵气体通过的气孔，气孔分布在隔板211的中上部。除氨组件21包括两个互相平行设置的隔板211，支撑板212垂直安装在隔板211之间，并将隔板211之间的空间分隔成两部分。多个喷头213沿着水平方向均匀安装在支撑板212上，循环泵214通过螺栓连接的方式固定安装在两个隔板211之间，循环泵214的进料端与隔板211之间的底部连通，循环泵214的出料端分别于多个喷头213连通。加注管215可以是一个顶端带密封盖的金属圆管，加注管215通过焊接的方式穿设在机箱1上，加注管215的顶端与外界连通，加注管215的底端延伸至两个隔板211之间的底部。

参照图2，除硫组件22包括网格板221和滤网222。网格板221可以采用硬化工程塑料材质，网格板221的网格内均匀散布有圆柱颗粒状的羟基氧化铁脱硫剂，网格板221的两个面上通过螺栓连接的方式安装有滤网222，滤网222可以是不锈钢材质的密眼金属网。机箱1内开设有与网格板221厚度一致的凹槽，网格板221通过滑动连接和螺栓固定的方式安装在机箱1内的凹槽中。

参照图2，干燥组件23包括干燥网231、干燥板232和毛毡垫层233。其中，干燥网231可以是涂抹有纳米颗粒活性炭的密眼金属网，干燥网231包覆在干燥板232的外层，干燥板232可以是疏松多孔的吸水板材，干燥网231之间填充有毛毡垫层233，为了保证气流顺畅不被毛毡垫层233堵塞，毛毡垫层233上沿着厚度方向即发酵气体流动方向开设有多个圆形通孔。

参照图1和图4，加热器3包括通风管31、导流板32和加热丝33。其中，通风管31通过法兰连接的方式安装在机箱1的出气端，多个导流板32按照左右交替的方式安装在通风管31的内壁上，且导流板32与通风管31的内壁为铰接，在本申请实施例中导流板32的数量为2个。导流板32的底面与通风管31道内壁之间可以安装电控伸缩杆，电控伸缩杆的伸缩端与导流板32的底面铰接，电控伸缩杆可以控制导向板在通风管31内的翻转角度。加热丝33分布在导流板32的上下两面。

参照图1，控制器4包括温度传感器41、控制面板42和湿度传感器43。控制面板42包括操作面板和PLC控制电路。其中，温度传感器41和湿度传感器43均与控制面板42电性连接，温度传感器41安装在加热器3的出气端，对从加热器3中排出的气体的温度进行监测并转化成电信号传递至控制面板42，湿度传感器43安装在加热器3的出气端，对从加热器3中排出的气体的湿度进行监测并转化成电信号传递至控制面板42。控制面板42与导流板32底部的电控伸缩杆电性连接，根据温度传感器41的温度信号控制电控伸缩杆的伸缩，从而调节导流板32的翻转角度。控制面板42与加热丝33的供电电源电性连接，当温度传感器41检测的气体温度高于预设值时控制加热丝33的供电断开。

参照图1，报警器5可以采用双色声光报警灯，报警器5与控制面板42电性连接，控制面板42根据湿度传感器43的湿度信号控制报警器5的显示和报警情况。当湿度大于预设阈值时，控制面板42控制报警器5发出报警。

本申请实施例的一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置的实施原理为：

污泥好氧发酵仓的底部会随着发酵反应的进行，产生大量的高温发酵气体，连接在发酵仓底部的供氧曝气离心风机会通过负压作用将发酵仓内产生的发酵气体输送至本申请的进气端，发酵气体进入机箱1后依次通过除氨组件21、除硫组件22和干燥组件23，气体中的含氨成分、含硫成分和水分依次被去除。随后经过净化干燥的发酵气体会经过加热器3加热，并沿着管道重新从发酵仓的中上部进入发酵仓中，提高了发酵仓内部的环境温度，提高了好氧发酵的反应速度。

当发酵产生的气体温度达到要求时，温度传感器41会将发酵气体的温度信号实时传递至控制面板42，控制面板42内的PLC控制电路会对温度作出判断并切断加热器3的供电，反之则会开启加热器3供电，使本申请输出端的气体温度达到动态平衡的同时，减少加热器3的电能损耗。

当发酵产生的气体湿度过高时，湿度传感器43会将发酵气体的湿度信号实时传递至控制面板42，控制面板42内的PLC控制电路会对湿度作出判断并控制报警器5发出警报，提示工作人员及时对机箱1内的干燥组件23进行维护保养或更换，以保证本申请输出端的气体湿度控制在能够促进发酵速度的范围内。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置，其特征在于：包括机箱（1）、设在机箱（1）内的净化机构（2）、设在机箱（1）出气端的加热器（3）和设在机箱（1）上的控制器（4）；所述净化机构（2）包括除氨组件（21）、除硫组件（22）和干燥组件（23）；所述控制器（4）包括温度传感器（41）和控制面板（42）；所述控制面板（42）分别与所述温度传感器（41）和所述加热器（3）电性连接；所述除氨组件（21）包括两个垂直设在机箱（1）内的隔板（211）、垂直设在所述隔板（211）之间的支撑板（212）、多个穿设在支撑板（212）上的喷头（213）和设在隔板（211）之间的循环泵（214）；所述循环泵（214）的输出端与喷头（213）连通，所述循环泵（214）的输入端与隔板（211）之间的底部连通；所述除氨组件（21）还包括加注管（215）；所述加注管（215）穿设在所述机箱（1）上，所述加注管（215）的一端与隔板（211）之间的底部连通，另一端与外界连通；所述除硫组件（22）包括垂直设在机箱（1）内的网格板（221）和设在网格板（221）上的滤网（222）；所述机箱（1）内平行开设有多个凹槽，所述网格板（221）嵌设在凹槽内且与所述机箱（1）滑动连接；所述干燥组件（23）包括多个垂直设在机箱（1）内的干燥网（231）和设在干燥网（231）中的干燥板（232）；所述干燥网（231）之间设有毛毡垫层（233），所述毛毡垫层（233）上开设有多个通孔；所述加热器（3）包括与所述机箱（1）连通的通风管（31）、交替设在通风管（31）内壁上的导流板（32）和设在导流板（32）上的加热丝（33）；所述导流板（32）与通风管（31）的内壁转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种低温好氧发酵污泥风机除湿加热装置，其特征在于：所述控制器（4）还包括湿度传感器（43）；所述机箱（1）上设有报警器（5）；所述湿度传感器（43）与所述报警器（5）电性连接。

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