CN203451347U - 一种污泥热干化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥热干化系统，包括污泥、供热设备、暖棚装置和翻滚装置；污泥于暖棚装置内；翻滚装置设置于暖棚装置内；暖棚装置设置散热管和换风机构，散热管将供热设备提供的热量输送并散发于污泥，换风机构平衡暖棚装置内部湿气。供热设备包括厌氧沼气装置、热泵装置和太阳能装置；厌氧沼气装置设置厌氧反应器和供热机构，厌氧反应器、供热机构和散热管依次连接，厌氧反应器将餐厨垃圾转化成沼气，沼气进入供热机构转化成热量，进入散热管；热泵装置连接散热管；太阳能装置包括设置于暖棚装置的透明顶层，用于利用太阳光透入透明顶层，以提供热量。保证一年四季晴天阴天均能热干化污泥，成本低，污染小。

Description

一种污泥热干化系统

技术领域

本实用新型涉及暖棚种植，尤其涉及一种污泥热干化系统。

背景技术

污泥是水和污水在处理过程中产生的固体沉淀物质。随着社会的发展，人类对环境污染的问题越来越重视，同样的，随着社会的发展，污泥的产生也越来越多，因此要对污泥进行减量化、稳定化和无害化处理。

高原海拔高，特别是我国西部的高原，经济不发达，设施比较落后，在高原处理污泥是比较困难的事情。

现有技术中，是以燃煤热风炉产生的热风作为烘干热源、锅炉尾气作为供热热源、热电厂蒸汽作为烘干热源。其中，燃煤热风炉这种方法的成本高，干化后烟气中的水蒸气含量很大，污泥颗粒分离不完整，含尘量高；锅炉尾气烘干效率高，污染少，但是在经济较落后的地方，锅炉等设置不完善，无法通过锅炉尾气处理污泥；热电厂蒸汽烘干效率高，但成本偏高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种污泥热干化系统，保证一年四季晴天阴天均能热干化污泥，成本低，污染小。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种污泥热干化系统，包括污泥、供热设备、暖棚装置和翻滚装置；

所述污泥于所述暖棚装置内，所述供热设备用于为所述污泥提供热量；所述翻滚装置设置于所述暖棚装置内，用于翻抛所述污泥；

所述暖棚装置设置散热管和换风机构，所述散热管用于将供热设备提供的热量输送并散发于所述污泥，所述换风机构用于平衡所述暖棚装置内部湿气；

所述供热设备包括厌氧沼气装置、热泵装置和太阳能装置；

所述厌氧沼气装置设置厌氧反应器和供热机构，所述厌氧反应器、所述供热机构和所述散热管依次连接，所述厌氧反应器用于将餐厨垃圾转化成沼气并输送至所述供热机构，所述供热机构用于将沼气转化成热量并输送至散热管；

所述热泵装置连接所述散热管，用于将热源处理转化为热量输送至散热管；

所述太阳能装置包括设置于所述暖棚装置的透明顶层，用于利用太阳光透入所述透明顶层，以提供热量。

优选地，还设置温度感应装置，所述温度感应装置用于检测所述暖棚装置内温度，并根据热量调控热泵装置和厌氧沼气装置。

优选地，所述厌氧沼气装置还设置餐厨分类机构和搅拌机构，所述餐厨分类机构、搅拌机构和厌氧反应器依次连接；

所述餐厨分类机构用于选择合适的餐厨垃圾并输送至所述搅拌机构，所述搅拌机构用于破碎搅拌餐厨垃圾并将搅拌后的餐厨垃圾输送至厌氧反应器。

优选地，所述热泵装置包括干燥机、压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述干燥机、蒸发器、压缩机、冷凝器和散热管依次连接。

优选地，所述厌氧沼气装置还设置净化机构，所述净化机构设置于所述厌氧反应器和供热机构之间，用于净化厌氧反应器输出的沼气并将净化后沼气输送至供热机构。

优选地，所述太阳能装置包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板用于吸收热量并将热量转化为驱动热泵装置和厌氧沼气装置的电能。

优选地，所述散热管设置在所述暖棚装置的底部，所述散热管和所述污泥之间设置底板，所述底板用于将所述散热管中的热量均匀散热至所述污泥。

优选地，所述暖棚装置设置滑动杆，所述滑动杆横跨于暖棚装置内，所述翻滚装置于所述滑动杆上移动，以翻抛污泥。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：同时设置厌氧沼气装置、热泵装置和太阳能装置：当太阳光充足时，太阳能装置可以通过透明顶层提供热量，从而干化污泥；当太阳光不充足或阴雨天气时，可以通过厌氧沼气装置和热泵装置进行供热；该厌氧沼气装置，将城市废物的餐厨垃圾作为原料，餐厨垃圾具有厌氧生物所需要营养条件，保证厌氧生物高效转化成甲烷，进而燃烧甲烷提供热量，从而干化污泥；还由于该热泵装置将外部介质转化成热量从而干化污泥。以上三种装置保证了污泥高效热干化，利用了太阳能，特别是高原地带太阳能非常丰富、光照时间长，还利用了餐厨垃圾，有效降低城市污染，最大程度地保证一年四季晴天阴天均能热干化污泥，成本低，污染小。

附图说明

图1为本实用新型一种污泥热干化系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种污泥热干化系统的厌氧沼气装置结构示意图；

图3为本实用新型一种污泥热干化系统的热泵装置结构示意图；

图4为本实用新型一种污泥热干化系统的风向示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种污泥热干化系统，保证一年四季晴天阴天均能热干化污泥，成本低，污染小。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参阅图1、图2，图1为本实用新型一种污泥热干化系统的结构示意图，图2为本实用新型一种污泥热干化系统的厌氧沼气装置结构示意图，图3为本实用新型一种污泥热干化系统的热泵装置结构示意图，图4为本实用新型一种污泥热干化系统的风向示意图。

本实用新型的一种污泥热干化系统，包括污泥2、供热设备、暖棚装置3和翻滚装置4；

污泥2于暖棚装置3内，供热设备用于为污泥2提供热量；翻滚装置4设置于暖棚装置3内，用于翻抛污泥2；

暖棚装置3设置散热管301和换风机构，散热管301用于将供热设备提供的热量输送并散发于污泥2，换风机构用于平衡暖棚装置3内部湿气。

供热设备包括厌氧沼气装置5、热泵装置6和太阳能装置（未在图中显示）；

厌氧沼气装置5设置厌氧反应器501和供热机构502，厌氧反应器501、供热机构502和散热管301依次连接，厌氧反应器501用于将餐厨垃圾转化成沼气并输送至供热机构502，供热机构502用于将沼气转化成热量，并输送至散热管301；

热泵装置6连接散热管301，用于将热源处理转化为热量输送至散热管301；

太阳能装置包括设置于暖棚装置3的透明顶层，用于利用太阳光透入透明顶层，以提供热量。

暖棚即节能日光温室，广泛应用于我国的北方。本具体实施方式中所称的暖棚装置3的顶部可以设置为拱圆式，微拱式等，所称的暖棚装置3可以由钢木结构、钢筋混凝土结构、全钢结构等构成，其顶部可以设置为透明顶层，该透明顶层可以由透明材料组成，便于太阳光最大程度投射至内部。

所称的翻滚装置4可以在污泥2上翻滚，该翻滚装置4可以设置为相对小型的翻滚装置4，以便于移动，也可以设置为相对大型的翻滚装置4，便于提高翻抛污泥2的速度。该翻滚装置4可以设置多个犁铧。该翻滚装置4作用是翻抛污泥2，以使得加热后的污泥2中的湿气可以迅速散发出去，有效保证污泥2干化度高。该翻滚装置优选为翻抛机。

散热管301可以设置在暖棚装置3的底部，换风机构可以设置在暖棚装置3的上部或顶端。

可以将符合要求的餐厨垃圾投入至厌氧反应器501，厌氧反应器501所处的环境是一个无分子氧的条件，该环境有效将厌氧生物和兼养生物等有机物分子转化成甲烷和二氧化碳，即将固体废物中大部分可生物降解的有机物质分解转化成甲烷和二氧化碳，待甲烷生成后，通过供热机构502燃烧成为热量，热量进入散热管301，从而通过散热管301对暖棚装置3提供热量。

其中，所称的供热机构502可以为锅炉。

本具体实施方式中，厌氧沼气装置5还设置餐厨分类机构503和搅拌机构504，餐厨分类机构503、搅拌机构504和厌氧反应器501依次连接；

餐厨分类机构503选择合适的餐厨垃圾并输送至搅拌机构504，搅拌机构504破碎搅拌餐厨垃圾并将搅拌后的餐厨垃圾输送至厌氧反应器501。

其中，由于餐厨垃圾包含多种类型，所称的合适的餐厨垃圾可以包括厌氧生物、兼氧生物和喜氧生物，符合厌氧沼气装置5处理的生物为厌氧生物和兼氧生物，可以通过分类机构503先将喜氧生物进行剔除。

在得到厌氧生物和兼氧生物后，需要将其破碎，其破碎过程可以通过该搅拌机构504进行破碎，再进行搅拌，以使得其能更好地在厌氧反应器501中产生沼气。

本具体实施方式中，厌氧沼气装置5还设置净化机构505，净化机构505设置于厌氧反应器501和供热机构502之间，用于净化厌氧反应器501输出的沼气并将净化后沼气输送至供热机构502。

其中，将厌氧反应器501产生的沼气进行净化，从而排出其他杂物，以使得沼气纯净，将沼气加热后输送至散热管301，从而进行供热。

所称的热泵装置6包括干燥机601、压缩机602、冷凝器603、节流装置和蒸发器604，所述干燥机601、蒸发器604、压缩机602、冷凝器603和散热管301依次连接。

该干燥机601可以为箱式干燥机601。该干燥机601吸收外界热量，将热量输送至蒸发器604，由于在干燥机601排出湿热气体时，该湿热气体含水量非常高，其相对湿度在75～80%左右，同时由于蒸发器604表面温度低于气体露点温度，该湿热气体在蒸发器604表面水冷却下来，并以液态水的状态排出系统外，以使得该湿热气体相对温度降低，得到干燥气体，进行后续的增热；当干燥气体进入蒸发器604时，蒸发器604中流动的工质吸收了湿热气体中的热量，进行除湿，工质从低压液态蒸发成低压蒸汽；低压蒸汽再进入压缩机602增压，将低压蒸汽增压成高温高压蒸汽；该高温高压蒸汽进入冷凝器603，高温高压的工质释放出热量加热干燥气体，该加热后的干燥气体进入散热管301。冷凝器603中的工质本身从气体冷凝成高压液体，高压液体进入节流装置，节流装置对高压液体工质产生了阻塞效应，降低了压力，从而形成热泵过程，以上过程反复运作则形成热泵循环的制热除湿。

上述所称的工质为实现热能和机械能相互转化的媒介物质，依靠其在热机中的状态变化才能获得功，而做功需要通过工质才能传递热。所称的露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。

太阳能装置包括设置在该暖棚装置3顶部的透明顶层，太阳能装置可以通过透明顶层透入太阳光。

本具体实施方式中，太阳能装置设置太阳能光伏板（未在图中显示），太阳能光伏板吸收热量并转化为驱动热泵装置6和厌氧沼气装置5的电能。

由于热泵装置6和厌氧沼气装置5均需要消耗电能进行运作，太阳能装置通过设置的太阳能光伏板，可以吸收太阳光的热量，并将热量转化成驱动热泵装置6和厌氧装置的电能，还可以将电能保存。该太阳能光伏板可以设置在暖棚装置3的四周。

本具体实施方式中，散热管301设置在暖棚装置3的底部，散热管301和污泥2之间设置底板，底板用于将散热管301中的热量均匀散热至污泥2。

所称的底板可以为高分子材料制成的传热底板，有效将散热管301中的热量均匀分散于底板各处，为放置在底板上部的污泥2提供热量。

本具体实施方式中，暖棚装置3还设置换风机构，换风机构设置于暖棚装置3上，用于更换暖棚装置3内的潮湿气体。

换风机构包括鼓风机和通风窗304，该鼓风机可以包括室内鼓风机303和室外鼓风机303。其中，室内鼓风机303可以悬挂在暖棚设置内部的上方，室外鼓风机303可以设置在暖棚装置3上，通风窗304可以设置在暖棚装置3上。

供热设备提供给污泥2的热量可以通过室内鼓风机303增加热量分散的均匀性，再通过翻滚装置4翻抛污泥2，将污泥2中的水分带出，进而再通过室外鼓风机303将带有水分的气体排出暖棚装置3，在室外鼓风机303排出气体的过程中，通风窗304对应从暖棚装置3外吸收相当的气体，平衡暖棚装置3的平衡。

其中，还可以设置一气体过滤器，连接通风窗304，以使得进入暖棚装置3的空气减少其含水量。

本具体实施方式中，暖棚装置3设置滑动杆，滑动杆横跨于暖棚装置3内，翻滚装置4于滑动杆上移动，以翻抛污泥2。其中，该滑动杆可以横跨暖棚装置3的两端，可以设置两条滑动杆并设置在暖棚装置3的两侧，也可以设置一条滑动杆并设置在暖棚装置3的中部，翻滚装置4与污泥2充分接触后，其可固定位置到地面的高度等于滑动杆离地面的高度。

本具体实施例中，还设置温度感应装置，温度感应装置检测暖棚装置3内温度，并根据热量调控热泵装置6和厌氧沼气装置5。

该温度感应装置可以悬挂设置在暖棚装置3中部，用于感应暖棚内温度，从而控制热泵装置6启动和控制厌氧沼气装置5的运作。

可以预先设定多个设定值，如第一设定值和第二设定值：

当阳光不充足或天阴时，温度感应器检测温度不符合设定值，暖棚装置3内温度低于第一设定值，则启动或加深热泵装置6和厌氧沼气装置5运作，也可以只启动热泵装置6或只启动厌氧沼气装置5的运作。

当阳光充足时，温度感应器检测温度不符合设定值，暖棚装置3内温度低于第二设定值，则关闭或减弱热泵装置6和厌氧沼气装置5运作，也可以对应关闭热泵装置6或对应关闭厌氧沼气装置5的运作。

本实用新型的一种污泥热干化系统同时设置厌氧沼气装置、热泵装置6和太阳能装置：当太阳光充足时，太阳能装置可以通过透明顶层提供热量，从而干化污泥；当太阳光不充足或阴雨天气时，可以通过厌氧沼气装置和热泵装置进行供热；该厌氧沼气装置，将城市废物的餐厨垃圾作为原料，餐厨垃圾具有厌氧生物所需要营养条件，保证厌氧生物高效转化成甲烷，进而燃烧甲烷提供热量，从而干化污泥；还由于该热泵装置将外部介质转化成热量从而干化污泥。以上三种装置保证了污泥高效热干化，利用了太阳能，特别是高原地带太阳能非常丰富、光照时间长，还利用了餐厨垃圾，有效降低城市污染，最大程度地保证一年四季晴天阴天均能热干化污泥，成本低，污染小。

本实用新型还提供了一种污泥热干化方法，包括：

（101）餐厨垃圾在厌氧反应器501内反应生成沼气，通过供热机构502加热转化成热量，热量输送至散热管301；

（102）经过干燥的热源进入热泵装置6，热泵装置6将转化的热量输送至散热管301；

（103）通过设置在暖棚装置3顶部的透明顶层透入太阳光，以提供热量。

其中，经过选择的餐厨垃圾进入入厌氧反应器501，厌氧反应器501在缺氧的条件下将餐厨垃圾转化成沼气，再通过加热装置转化成热量，最终热量进入散热管301。

其中，经过干燥机601干燥的热源进入热泵装置6，通过蒸发器604、压缩机602和冷凝器603的作用，热量进入散热管301。

本具体实施方式中，检测暖棚装置3内温度，若低于第一设定值，则调控开启热泵装置6和厌氧沼气装置5；若高于第二设定值，则调控关闭热泵装置6和厌氧沼气装置5。

该检测暖棚装置3内温度的为温度感应装置，该温度感应装置可以悬挂设置在暖棚装置3中部，用于感应暖棚内温度，从而控制热泵装置6启动和控制厌氧沼气装置5的运作。

可以预先设定多个设定值，如第一设定值和第二设定值：

当阳光不充足或天阴时，温度感应器检测温度不符合设定值，暖棚装置3内温度低于第一设定值，则启动或加深热泵装置6和厌氧沼气装置5运作，也可以只启动热泵装置6或只启动厌氧沼气装5置的运作。

当阳光充足时，温度感应器检测温度不符合设定值，暖棚装置3内温度低于第二设定值，则关闭或减弱热泵装置6和厌氧沼气装置5运作，也可以对应关闭热泵装置6或对应关闭厌氧沼气装置5的运作。

本实用新型的一种污泥热干化方法同时设置厌氧沼气装置、热泵装置和太阳能装置：当太阳光充足时，太阳能装置可以通过透明顶层提供热量，从而干化污泥；当太阳光不充足或阴雨天气时，可以通过厌氧沼气装置和热泵装置进行供热；该厌氧沼气装置，将城市废物的餐厨垃圾作为原料，餐厨垃圾具有厌氧生物所需要营养条件，保证厌氧生物高效转化成甲烷，进而燃烧甲烷提供热量，从而干化污泥；还由于该热泵装置将外部介质转化成热量从而干化污泥。以上三种装置保证了污泥高效热干化，利用了太阳能，特别是高原地带太阳能非常丰富、光照时间长，还利用了餐厨垃圾，有效降低城市污染，最大程度地保证一年四季晴天阴天均能热干化污泥，成本低，污染小。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种污泥热干化系统，其特征在于，包括污泥、供热设备、暖棚装置和翻滚装置；

所述污泥于所述暖棚装置内，所述供热设备用于为所述污泥提供热量；所述翻滚装置设置于所述暖棚装置内，用于翻抛所述污泥；

所述暖棚装置设置散热管和换风机构，所述散热管用于将供热设备提供的热量输送并散发于所述污泥，所述换风机构用于平衡所述暖棚装置内部湿气；

所述供热设备包括厌氧沼气装置、热泵装置和太阳能装置；

所述厌氧沼气装置设置厌氧反应器和供热机构，所述厌氧反应器、所述供热机构和所述散热管依次连接，所述厌氧反应器用于将餐厨垃圾转化成沼气并输送至所述供热机构，所述供热机构用于将沼气转化成热量并输送至散热管；

所述热泵装置连接所述散热管，用于将热源处理转化为热量输送至散热管；

所述太阳能装置包括设置于所述暖棚装置的透明顶层，用于利用太阳光透入所述透明顶层，以提供热量。

2.根据权利要求1所述的污泥热干化系统，其特征在于，还设置温度感应装置，所述温度感应装置用于检测所述暖棚装置内温度，并根据热量调控热泵装置和厌氧沼气装置。

3.根据权利要求1所述的污泥热干化系统，其特征在于，所述厌氧沼气装置还设置餐厨分类机构和搅拌机构，所述餐厨分类机构、搅拌机构和厌氧反应器依次连接；

所述餐厨分类机构用于选择合适的餐厨垃圾并输送至所述搅拌机构，所述搅拌机构用于破碎搅拌餐厨垃圾并将搅拌后的餐厨垃圾输送至厌氧反应器。

4.根据权利要求1所述的污泥热干化系统，其特征在于，所述热泵装置包括干燥机、压缩机、冷凝器和蒸发器，所述干燥机、蒸发器、压缩机、冷凝器和散热管依次连接。

5.根据权利要求1所述的污泥热干化系统，其特征在于，所述太阳能装置包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板用于吸收热量并将热量转化为驱动热泵装置和厌氧沼气装置的电能。

6.根据权利要求1所述的污泥热干化系统，其特征在于，所述散热管设置在所述暖棚装置的底部，所述散热管和所述污泥之间设置底板，所述底板用于将所述散热管中的热量均匀散热至所述污泥。

7.根据权利要求1所述的污泥热干化系统，其特征在于，所述厌氧沼气装置还设置净化机构，所述净化机构设置于所述厌氧反应器和供热机构之间，用于净化厌氧反应器输出的沼气并将净化后沼气输送至供热机构。

8.根据权利要求1所述的污泥热干化系统，其特征在于，所述暖棚装置设置滑动杆，所述滑动杆横跨于暖棚装置内，所述翻滚装置于所述滑动杆上移动，以翻抛污泥。

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