CN116282826B - 污泥干化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥处理领域，提供一种污泥干化系统，包括：第一传送装置，设有第一传送带，第一传送带连接于阴极电路；阳极板，一端连接于阳极电路，另一端与第一传送带相对设置，用于与第一传送带之间形成电场区域；第二传送装置，设有第二传送带，第二传送带穿设于第一传输带和阳极板之间，第二传送带的出端为干泥出口；布泥装置，设有第一污泥出口和第二污泥出口，第一污泥出口朝向第二传送带的进端设置，第二污泥出口朝向第一传送带的进端设置；回传装置，回传装置的进端与第一传送带的出端连通，回传装置的出端与布泥装置连通，用于将污泥由第一传送带的出端回传至布泥装置中，解决了靠近阴极的污泥干化后的含水率不符合标准的问题。

Description

污泥干化系统

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥干化系统。

背景技术

目前，城镇污水处理厂生物法处理过程中会产生大量的活性污泥，这些活性污泥有机质含量高，具有资源化应用的前景；此外活性污泥还含有大量有机污染物、微生物、病原体、重金属等物质，会对生态环境和人体健康造成极大威胁，需进行适当的处理与处置。然而活性污泥的含水率高达95％以上，会增加运输和处理成本，妨碍后续污泥处置与资源化进程。因此，在处置与资源化之前需进行深度脱水。

电渗透脱水技术是一种新兴的污泥脱水技术。该技术可在直流电场作用下迫使水分自阳极向阴极流动以实现脱水，电渗透脱水技术可在10-20min内将泥饼含水率降至60％以下，其能耗与用时远低于传统的热干化脱水技术。

但在实际应用中，电渗透脱水后的污泥内的含水率不是均匀分布的，脱水污泥的阳极和阴极含水率相差10％左右。当泥饼整体含水率为50％-55％时，阳极污泥含水率通常为45％-50％，阳极污泥含水率低于45％左右时，污泥会达到电绝缘状态，从而抑制阴极污泥继续脱水；而阴极含水率通常高达60％以上，甚至超过65％，不满足焚烧、制砖、园艺等处置方式的含水率要求。

因此现在需要一种新的脱水技术，使脱水后的所有污泥含水率都达到预设要求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电渗透污泥脱水中脱水不均匀，导致的部分污泥脱水不合格的问题，从而提供一种污泥干化系统，通过将污泥分别用两层的传送带传送，靠近阳极的污泥干化完成后，由其中一层传送带排出合格的干泥，靠近阴极的污泥沿回传装置回到干化过程的起点，重新进行干化，解决靠近阴极的污泥干化后含水率不合格的问题。

本发明提供一种污泥干化系统，包括：

第一传送装置，设有第一传送带，所述第一传送带连接于阴极电路；阳极板，一端连接于阳极电路，另一端与所述第一传送带相对设置，用于与所述第一传送带之间形成电场区域；第二传送装置，设有第二传送带，所述第二传送带穿设于所述第一传输带和所述阳极板之间，所述第二传送带的出端为干泥出口；布泥装置，设有第一污泥出口和第二污泥出口，所述第一污泥出口朝向所述第二传送带的进端设置，所述第二污泥出口朝向所述第一传送带的进端设置；回传装置，所述回传装置的进端与所述第一传送带的出端连通，所述回传装置的出端与所述布泥装置连通，用于将污泥由所述第一传送带的出端回传至所述布泥装置中。

根据本申请提供的污泥干化系统，所述第一传送装置还包括：第一带轮，分别位于所述第一传送带的进端和出端；所述第二传送装置还包括：第二带轮，分别位于所述第二传送带的进端和出端。

根据本申请提供的污泥干化系统，所述第二传送带的两端分别设有至少一个第二带轮，所述第二带轮引导所述第二传送带围成循环路径，所述第二传送带的循环路径张紧于第一传送装置的外周。

根据本申请提供的污泥干化系统，还包括：供能装置，包括太阳能板，通过太阳能转化器与所述阴极电路和阳极电路连接。

根据本申请提供的污泥干化系统，所述供能装置还包括：烘干件，所述烘干件设有烘干腔，所述烘干件位于所述第二传送带的传送路径上，所述第二传送带穿设于所述烘干腔的内部。

根据本申请提供的污泥干化系统，所述供能装置还包括：产热件，与所述太阳能转化器连接，用于将太阳能转化为热能；连通管，所述连通管的进端与所述产热件连通，所述连通管的出端与所述烘干腔连通。

根据本申请提供的污泥干化系统，所述供能装置还包括：辅助加热件，与所述连通管连接。

根据本申请提供的污泥干化系统，所述阳极板包括：伸缩管，所述伸缩管连接于所述阳极板的面板上部，以调节所述阳极板的高度，所述阳极电路穿设于所述伸缩管中并与所述阳极板的面板电连接。

根据本申请提供的污泥干化系统，还包括：刮泥件，固定连接于所述第一传送带的出端，所述刮泥件的顶部抵在所述第二传送带的底部。

根据本申请提供的污泥干化系统，所述回传装置包括：酸液喷淋件，设于所述回传装置的顶部。运输带，所述运输带由所述回传装置的进端延伸至所述回传装置的出端；进泥斗，所述进泥斗的开口朝向所述第一传送带的出端，所述进泥斗的底部朝向所述运输带的表面；搅拌件，连接于所述回传装置的内部。

本发明的技术方案，至少具有如下优点：

本发明提供的污泥干化系统中，连接阴极电路的第一传送带和连接阳极电路的阳极板之间形成有电场区域，在干化过程中，污泥置于电场区域内，污泥内的水分沿电场的方向移动，在第一传送带和阳极板之间，还设有第二传送带，将待干化的污泥分隔为靠近阳极的一层和靠近阴极的一层，靠近阳极的污泥干化效果好，直接完成干化，干泥由第二传送带出端的干泥出口排出，由于靠近阴极的污泥的水分较难脱除，干化效果不符合预设的标准，通过由第一传送带进入到回传装置中，由回传装置重新运输到布泥装置中，重新进行干化，使所有完成干化的污泥都均匀的达到预设的标准，使干化效果更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明提供的污泥干化系统的示意图。

附图标记：

1、第一传送装置；11、第一传送带；12、第一带轮；2、第二传送装置；21、第二传送带；22、第二带轮；3、阳极板；31、伸缩管；4、布泥装置；41、第一污泥出口；42、第二污泥出口；5、回传装置；51、酸液喷淋件；52、进泥斗；6、供能装置；61、太阳能板；62、太阳能转化器；63、阳极电路；64、阴极电路；65、烘干件；66、连通管；67、辅助加热件；7、刮泥件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

下面结合图1描述本发明的一种污泥干化系统，包括了阳极板3，第一传送装置1，第二传送装置2，布泥装置4和回传装置5。阳极板3和第一传送装置1之间形成有电场区域，对污泥进行电渗透脱水，第二传送装置2在阳极板3和第一传送带11之间运输靠近阳极的污泥，靠近阴极的污泥随回传装置5回到布泥装置4中，再次进入干化循环，使得靠近阴极的污泥干化后的含水率符合要求。

在一些实施例中，第一传送装置1设有第一传送带11，第一传送带11连接于阴极电路64；阳极板3的一端连接于阳极电路63，另一端与第一传送带11相对设置，用于与第一传送带11之间形成电场区域。

在本实施例中，第一传送带11连接于阴极电路64，阳极板3连接于阳极电路63，第一传送带11和阳极板3相对设置，两者之间形成电场区域，电场的方向为由阳极板3朝向第一传送带11，在污泥干化的过程中，污泥置于阳极板3和第一传送带11之间，利用电渗透原理实现污泥的脱水。

在一些实施例中，第二传送装置2设有第二传送带21，第二传送带21穿设于第一传送带11和阳极板3之间，第二传送带21的出端为干泥出口。

第二传送带21穿设于第一传送带11和阳极板3之间，使被运输的污泥被分隔为两层，其中一层位于第二传送带21上，另一层位于第一传送带11上，两层污泥都位于阳极板3和第一传送带11形成的电场区域之间，依旧在电渗透的作用下进行脱水，其中第二传送带21上的污泥靠近阳极，在干化过程中，由于在电渗透过程中，水分持续从阳极流向阴极，靠近阳极的污泥的含水率更低，直至污泥达到绝缘的状态，污泥成为干泥，在第二传送带21的出端排出，完成干化。

在一些具体实施例中，第二传送带21为导电网或导电带孔材料，如金属网、导电尼龙网、导电布等，使电场可以穿过第二传送带21，不影响电场的作用。

在一些实施例中，布泥装置4设有第一污泥出口41和第二污泥出口42，第一污泥出口41朝向第二传送带21的进端，第二污泥出口42朝向第一传送带11的进端。

布泥装置4具有两个出口，分别朝向第二传送带21的进端和第一传送带11的进端，均匀向两层传送带上布置污泥。

在一些实施例中，回传装置5的进端与第一传送带11的出端连通，回传装置5的出端与布泥装置4连通，用于将污泥由第一传送带11的出端运输至布泥装置4中。

靠近阴极的污泥由第一传送带11的出端排出，第一传送带11的出端与布泥装置4连通，排出的污泥进入到回传装置5中，回传装置5带着阴极泥重新回到布泥装置4中，再次进入干化循环。

在现有的电渗透技术中，污泥脱水的过程使污泥中的水分子随着电流由阳极向阴极逐渐移动，以达到脱水目的，但当靠近阳极的污泥中的含水率变低后，污泥的导电效果会变差，靠近阴极的污泥的干化效果也会逐渐降低，直至靠近阳极的污泥进入到近乎绝缘的状态，靠近阴极的污泥相当于已停止了干化，但在实际应用中，此时对所有污泥的含水率进行测量，其平均含水率达到预设的要求，但靠近阴极的污泥的含水率依旧在较高的状态，因此通过将靠近阴极的污泥重新传回到原点，进行再次脱水，仅将靠近阳极的污泥排出，使排出的所有干泥都符合预设的要求。

在一些实施例中，第一传送装置1还包括第一带轮12，第一带轮12设置有多个，分别位于第一传送带11的进端和出端；第二传送装置2还包括第二带轮22，第二带轮22设置有多个，分别位于第二传送带21的进端和出端。

第一传送装置1和第二传送装置2通过移动的循环路径带动置于其上部的物料移动，第一带轮12和第二带轮22作为第一传送带11和第二传送带21的驱动构件，在其两端驱动传送带沿循环路径移动，从而实现污泥由进端至出端的传送。

在一些实施例中，第二传送带21的两端分别设有至少一个第二带轮22，第二带轮22引导第二传送带21围成循环路径，所述第二传送带21的循环路径张紧于第一传送带11的外周。

第二传送带21的循环路径中，位于上部的路径为用于传送污泥的部分，且第二传送带21和第一传送带11的传送部分在同一个竖直平面上，第二传送带21的高度大于第一传送带11的高度，因此在第二传送带21的一端设置一个较大的带轮，或多个带轮来引导第二传送带21形成周长更大的循环路径，且循环路径位于第一传送装置1的外周，满足传送部分的位置要求和传送过程的稳定性。

在一些实施例中，污泥干化系统还包括有供能装置6，供能装置6包括有太阳能板61，太阳能板61通过太阳能转化器62与阴极电路64和阳极电路63连接。

太阳能板61为供能装置6中一种获取能源的构件，太阳能板61设于污泥干化系统的最上部，且无遮挡，获取太阳光的能量，具有节能减排的效果，太阳能转化器62将太阳能转化为电能向阴极电路64和阳极电路63供电。

在一些具体实施例中，太阳能转化件可设置为太阳能集热板或太阳能光伏板，或太阳能集热板与光伏板混合放置等。

在一些实施例中，供能装置6中还包括烘干件65，烘干件65设有烘干腔，烘干件65位于第二传送带21的传送路径处，第二传送带21穿设于烘干腔的内部。

第二传送带21的一部分在阳极板3和第一传送带11之间，在传输到第一传送带11的出端之后，第二传送带21还具有延伸的传送路径，烘干腔位于第二传送带21的传送路径上，第二传送带21穿设到烘干腔的内部，对电渗透干化后污泥进行加热，进一步降低了污泥的含水率，使污泥达到废料处置或再利用资源化的需求。

在一些实施例中，供能装置6还包括产热件和连通管66，产热件与太阳能转化器62连接，用于将太阳能转化为热能；连通管66的进端与产热件连通，连通管66的出端与烘干腔连通。

产热件将太阳能转化为热能，并将热能传输到连通管66中，连通管66中的介质为流体，具体为空气或液体，流体在连通管66的进端处与产热件交换热量，加热后的流体通过连通管66流动到烘干件65处，在烘干件65中对第二输送带21上的污泥进行加热，当流体设置为空气时，烘干件65采用无接触式中高温空气加热。

在一些实施例中，供能装置6还包括辅助加热件67，与流通管连接。

利用太阳能供能的方式具有时效性，供能有限制，因此附加安装辅助加热件，在太阳能转化件的供能不足时，由辅助加热件补充电力能量和热力能量，保证烘干件65的正常运行。

在一些实施例中，阳极板3包括伸缩管31，伸缩管31连接于阳极板3的面板上部，以调节阳极板3的高度，阳极电路63穿设于伸缩管31中并与阳极板3的面板电连接。

伸缩管31为阳极板3中面板的支撑安装结构，使阳极板3维持在第二传送带21的上部，另外还具有伸缩的功能，在伸缩的过程中调节伸缩管31的高度；当第二传送带21和第一传送带11在运输的过程中，伸缩管31回缩，阳极板3升高，使带有污泥的第一传送带11和第二传送带21无阻碍的运输；当第二传送带21和第一传送带11暂停在干化过程中，伸缩管31拉伸，是阳极板3降低，阳极板3的面板压制在污泥的表面，使电流通过导电介质，与对面的第一传送带11形成电场。

在一些实施例中，污泥干化系统中还包括有刮泥件7，刮泥件7固定连接于第一传送带11的出端，刮泥件7的顶部抵在第二传送带21的底部。

刮泥件7的顶部抵在第二传送带21的底部，可以将粘连在第二传送带21底部的阴极湿污泥挂掉，避免结块污染阳极传送带，或随第二传送带21排出到干泥出口，且刮泥件7固定连接在第一传送带11的出端，刮掉的污泥直接掉落在第一传送带11上或第一传送带11的出口，随阴极污泥重新进入到干化循环中。

在一些实施例中，回传装置5包括有酸液喷淋件51，设于回传装置5的顶部，用于向污泥喷洒酸性液体。

阴极的污泥在通过电渗透，经过正负离子的交换之后，靠近阴性的污泥呈碱性，不利于再次进行电渗透脱水，通过在回传装置5中向碱性污泥中喷洒酸性溶液，对碱性的污泥进行中和，得到酸碱平衡的污泥，送入到布泥装置4中。

在一些实施例中，回传装置5还包括运输带、进泥斗52和搅拌件，运输带由回传装置5的进端延伸至回传装置5的出端，用于传送污泥；进泥斗52的开口朝向第一传送带11的出端，进泥斗52的底部朝向传送带的表面；搅拌件连接于回传装置5的内部，用于搅拌污泥。

回传装置5的具体设置在第一传送装置1的底部，回传装置5的内部具有运输带，运输带运送污泥由第一传送带11的出端运送到布泥装置4中；进泥斗52为回传装置5的收集口，具有朝向阴极传送带出端的开口，开口的走向沿着污泥的运动惯性的方向，减少传送过程中污泥的泄漏，并引导污泥沿着进泥斗52掉落在运输带的表面上；搅拌件位于回传装置5的内部，对污泥进行搅拌，污泥在掉落在回传装置5中时，可能会出现结块，或在酸性溶液喷洒之后，都需要进行搅拌，保证污泥的中和均匀。

在一些实施例中，布泥装置4还包括污泥进口和回传进口，污泥进口和朝向回传装置5的回传进口位于布泥装置4的底部；旋转轴由布泥装置4的底部向顶部延伸，旋转轴上设有螺旋叶片，第一污泥出口41和第二污泥出口42设置在旋转轴的一侧，且在高度方向上平行。

布泥装置4具有一定高度，其底部与回传装置5连通，顶部与阴极传送带和阳极传送带连通，传入到布泥装置4中的新污泥和由回传装置5传回的污泥都从布泥装置4的底部进入到系统之中，带有螺旋叶片的旋转轴由底部向顶部延伸，底部进入的污泥在旋转的螺旋叶的驱动下，随着旋转轴的升高而升高，直到升高至第一污泥出口41和第二污泥出口42的位置，由第一污泥出口41和第二污泥出口42排出，第一污泥出口41排出的污泥进入到第二传送带21上，第二污泥出口42排出的污泥进入到第一传送带11上，从而进入到干化流程。

在一些实施例中，污泥干化系统的干化过程为：污泥由污泥进口进入到布泥装置4中，由第一污泥出口41和第二污泥出口42排出的污泥分别布置在第二传送带21和第一传送带11上，并由第二传送带21和第一传送带11的进端运输至出端；第二传送带21的上部具有阳极板3，阳极板3的伸缩管31回缩，使阳极板3升高，第一传送带11和第二传送带21将污泥运输至与阳极板3相对的位置，阳极板3的伸缩管31拉伸，使阳极板3降低到与污泥接触的位置；阳极电路63连接阳极板3，提供阳极电流，阴极电路64连接第一传送带11，提供阴极电流，阳极板3和第一传送带11之间具有电场区域，阳极板3和第一传送带11之间的污泥在电场作用下，内部的离子移动，水分由阳极板3向第一传送带11移动，直至污泥的含水率低至污泥绝缘的程度，第二传送带21继续传动，带动污泥进入到烘干件65中加热，进行进一步脱水，脱水完成后由干泥出口排出合格的干泥，完成干化；刮泥件7在第二传送带21的底部刮掉粘连的污泥；其中烘干腔由产热件和流通管加热，产热件产生的热量通过连通管66传输到烘干腔中；另外，供能装置6的主要能量来源是太阳能转化件，利用太阳能供能，还具有辅助加热件67，利用电能和热能供能；第一传送带11传动，第一传送带11上的污泥在出端的位置掉入进泥斗52中，进而进入到运输带上，随着运输带移动，在移动的过程中，回传装置5的顶部的酸液喷淋件51向污泥中喷洒酸性溶液，搅拌件搅拌污泥，使碱性的污泥进行酸碱中和，最终在回传装置5的出端进入到布泥装置4的回传进口中，与污泥进口中进入的新污泥再次进入到干化过程中。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种污泥干化系统，其特征在于，包括：

第一传送装置（1），设有第一传送带（11），所述第一传送带（11）连接于阴极电路（64）；

阳极板（3），一端连接于阳极电路（63），另一端与所述第一传送带（11）相对设置，用于与所述第一传送带（11）之间形成电场区域；

第二传送装置（2），设有第二传送带（21），所述第二传送带（21）穿设于所述第一传送带（11）和所述阳极板（3）之间，所述第二传送带（21）的出端为干泥出口，所述第二传送带（21）为导电网或导电带孔材料；

布泥装置（4），设有第一污泥出口（41）和第二污泥出口（42），所述第一污泥出口（41）朝向所述第二传送带（21）的进端设置，所述第二污泥出口（42）朝向所述第一传送带（11）的进端设置；

回传装置（5），所述回传装置（5）的进端与所述第一传送带（11）的出端连通，所述回传装置（5）的出端与所述布泥装置（4）连通，用于将污泥由所述第一传送带（11）的出端回传至所述布泥装置（4）中；

所述回传装置（5）包括酸液喷淋件（51），所述酸液喷淋件（51）设于所述回传装置（5）的顶部；

所述第一传送装置（1）还包括：

第一带轮（12），分别位于所述第一传送带（11）的进端和出端；

所述第二传送装置（2）还包括：

第二带轮（22），分别位于所述第二传送带（21）的进端和出端；

所述第二传送带（21）的两端分别设有至少一个第二带轮（22），所述第二带轮（22）引导所述第二传送带（21）围成循环路径，所述第二传送带（21）的循环路径张紧于第一传送装置（1）的外周。

2.根据权利要求1所述的污泥干化系统，其特征在于，还包括：

供能装置（6），包括太阳能板（61），通过太阳能转化器（62）与所述阴极电路（64）和阳极电路（63）连接。

3.根据权利要求2所述的污泥干化系统，其特征在于，所述供能装置（6）还包括：

烘干件（65），所述烘干件（65）设有烘干腔，所述烘干件（65）位于所述第二传送带（21）的传送路径上，所述第二传送带（21）穿设于所述烘干腔的内部。

4.根据权利要求3所述的污泥干化系统，其特征在于，所述供能装置（6）还包括：

产热件，与所述太阳能转化器（62）连接，用于将太阳能转化为热能；

连通管（66），所述连通管（66）的进端与所述产热件连通，所述连通管（66）的出端与所述烘干腔连通。

5.根据权利要求4所述的污泥干化系统，其特征在于，所述供能装置还包括：

辅助加热件（67），与所述连通管（66）连接。

6.根据权利要求1所述的污泥干化系统，其特征在于，所述阳极板（3）包括：

伸缩管（31），所述伸缩管（31）连接于所述阳极板（3）的面板上部，以调节所述阳极板（3）的高度，所述阳极电路（63）穿设于所述伸缩管（31）中并与所述阳极板（3）的面板电连接。

7.根据权利要求1所述的污泥干化系统，其特征在于，还包括：

刮泥件（7），固定连接于所述第一传送带（11）的出端，所述刮泥件（7）的顶部抵在所述第二传送带（21）的底部。

8.根据权利要求1所述的污泥干化系统，其特征在于，所述回传装置（5）还包括：

运输带，所述运输带由所述回传装置（5）的进端延伸至所述回传装置（5）的出端；

进泥斗（52），所述进泥斗（52）的开口朝向所述第一传送带（11）的出端，所述进泥斗（52）的底部朝向所述运输带的表面；

搅拌件，连接于所述回传装置（5）的内部。