CN206188618U - 一种利用低温余热的污泥干化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用低温余热的污泥干化装置，包括输料结构、余热干化结构以及余热回收结构，所述输料结构与所述余热干化结构连接，所述余热回收结构与所述余热干化结构连接，所述输料结构将未处理的湿污泥输送至所述余热干化结构，通过干燥空气进行干化后输出，同时干燥空气变化后的湿空气在所述余热干化结构中进行除湿加热后再利用，所述余热回收结构通过回收外部供能结构的余热，为湿空气的除湿和加热提供能源。本实用新型通过利用余热，无需额外的能耗，可实现最大节能目的，采用余热回收结构，密闭式干化模式，无任何废热排放，充分利用余热，采用余热回收结构，实现气体循环回用，在节约能源的同时，大大减少了尾气处理的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及污泥处理，更具体地说是指一种利用低温余热的污泥干化装置。
背景技术
近年来，我国在经济高速发展的同时，环境也遭受着日益显著的破坏。“三废”处置工作管理一直是环境保护管理工作的重中之重，废水、废气、废渣的处置管理正逐年的向合理化、规范化和科学化转变，其中污水处理场剩余污泥的处置是当前环境保护管理工作面临的突出问题，各污水处理场都面临着如何处置每天产生大量剩余污泥的问题，由于其产生量大、转移处置困难、处置费用高等原因，是企业和各级环境保护部门工作的重点。
而污泥中含有大量有毒有害物质，如果没有妥善处理，极易造成二次污染。污泥作为污水处理系统的副产品，其产量约占污水处理总量的0.3％-0.5％(含水率以97％计)，然而污泥的处理费用占水处理总投资30％-40％，若考虑污泥处理的运行管理成本，污泥处理投资费用占到污泥处理总投资的50％以上，可见污泥处理难度之大。污泥除含有大量水分外、还含有难降解的有机物、重金属、盐类、少量的病原微生物和寄生虫卵等，如不加妥善处理和处置，将造成堆排区周围环境的二次污染，污泥的处理与处置问题日趋显著。随着国家环保力度的加大和公众环保意识的提升，污泥的处理与处置已被提上“议事日程”，有关污泥的特性及处理的研究工作也陆续展开。污泥处理和处置已成为世界各国面临的亟待解决的问题。
目前，污泥的处置方法主要包括污泥消化：将在氧或无氧的条件下，利用微生物的作用，使污泥中的有机物转化为较稳定物质的过程；以及好氧消化(aerobic sigestion):污泥经过较长时间的曝气，其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳定的过程。但是，这两种处置方法容易因为微生物等其他外在因素的影响，而造成处置不干净。
因此，有必要设计一种利用低温余热的污泥干化装置，实现间接热干化处理污泥相，通过用余热作为烘干能源，使得高温废气得以回收利用，实现了“变废为宝”。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种利用低温余热的污泥干化装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种利用低温余热的污泥干化装置，包括输料结构、余热干化结构以及余热回收结构，所述输料结构与所述余热干化结构连接，所述余热回收结构与所述余热干化结构连接，所述输料结构将未处理的湿污泥输送至所述余热干化结构，通过干燥空气进行干化后输出，同时干燥空气变化后的湿空气在所述余热干化结构中进行除湿加热后再利用，所述余热回收结构通过回收外部供能结构的余热，为湿空气加热提供能源。
其进一步技术方案为：所述余热干化结构包括余热干化机，所述余热干化机分别与所述输料结构以及所述余热回收结构连接。
其进一步技术方案为：所述余热干化机内包括污泥干燥室以及空气除湿加热室，所述污泥干燥室内设有输送机，所述空气除湿加热室内设有冷凝换热机组，所述污泥干燥室以及空气除湿加热室之间设有送风机，所述 输送机的上端连接有输料结构，所述输送机以及所述冷凝换热机组分别位于所述送风机的上方，所述冷凝换热机组与所述余热回收结构连接。
其进一步技术方案为：所述冷凝换热机组包括平行布置的回热器、冷凝器以及加热器，所述冷凝器的上方设有平行布置的所述回热器，所述加热器平行布置在所述冷凝器的下方，且所述冷凝器与所述加热器之间设有所述回热器，所述加热器分别与所述余热回收结构连接。
其进一步技术方案为：所述余热回收结构包括若干个与外部供能结构连接的余热回收机。
其进一步技术方案为：所述余热回收机内设有换热器，所述换热器内设有循环水管道，所述循环水管道的两端分别对应与所述加热器的进口以及出口连接。
其进一步技术方案为：所述循环水管道与所述加热器的进口之间还设有储热水箱。
其进一步技术方案为：所述一种利用低温余热的污泥干化装置还包括冷却塔，所述冷却塔的出口与所述冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口通过循环水泵与所述冷却塔的进口连接。
其进一步技术方案为：所述输料结构包括湿污泥斗、输送结构以及出料仓，所述湿污泥斗与所述输送结构连接，所述输送结构连接有进料斗，所述进料斗位于所述输送机的上方，且所述进料斗的出口与所述余热干化机的进口连接，所述出料仓与所述输送机连接。
其进一步技术方案为：所述输送结构为螺旋输送机。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型的一种利用低温余热的污泥干化装置，通过利用余热，无需额外的能耗，可实现最大节 能目的，采用余热回收结构，密闭式干化模式，无任何废热排放，充分利用余热，采用余热回收结构，实现气体循环回用，在节约能源的同时，大大减少了尾气处理的成本。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例提供的一种利用低温余热的污泥干化装置的结构示意图(图中的箭头流向为湿空气以及干燥空气的流向)。
附图标记
10 湿污泥斗 11 螺旋输送机
12 进料斗 13 出料仓
20 网带输送机 21 回热器
22 冷凝器 23 送风机
24 加热器 25 余热干化机
30 水箱 40 冷却塔
50 循环水泵 60 水泵
70 储热水箱 80 换热器
90 循环水管道
具体实施方式
为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1所示的具体实施例，本实施例提供的一种利用低温余热的污泥干化装置，可以运用在处理污泥的过程中，实现间接热干化处理污泥相，通过用余热作为烘干能源，使得高温废气得以回收利用，实现了“变废为宝”。
一种利用低温余热的污泥干化装置，包括输料结构、余热干化结构以及余热回收结构，所述输料结构与所述余热干化结构连接，所述余热回收结构与所述余热干化结构连接。输料结构将未处理的湿污泥输送至余热干化结构，通过干燥空气进行干化后输出，同时干燥空气变化后的湿空气在余热干化结构中进行除湿加热后再利用，余热回收结构通过回收外部供能结构的余热，为湿空气加热提供能源。
更进一步的，所述余热干化结构包括余热干化机25，所述余热干化机25分别与所述输料结构以及所述余热回收结构连接。
另外，所述余热干化机25内包括污泥干燥室以及空气除湿加热室，所述污泥干燥室内设有输送机，所述空气除湿加热室内设有冷凝换热机组，所述污泥干燥室以及空气除湿加热室之间设有送风机23，所述输送机的上端连接有输料结构，所述输送机以及所述冷凝换热机组分别位于所述送风机23的上方，所述冷凝换热机组与所述余热回收结构连接。这里的工作流程如下：输料结构将未处理的湿污泥输送至输送机的上方，并经过未处理的输送机输送到出料处卸料。
在本实施例中，所述输送机为网带输送机20，当然，于其他实施例，上述的输送机为皮带输送机，并不局限于网带输送机20。
更进一步的，所述冷凝换热机组包括平行布置的回热器21、冷凝器22以及加热器24，所述冷凝器22的上方设有平行布置的所述回热器21，所述加热器24平行布置在所述冷凝器22的下方，且所述冷凝器22与所述加热器24之间设有所述回热器21，所述加热器24分别与所述余热回收结构连接。通过回热器21、冷凝器22以及加热器24的平行布置，湿空气依次经过回热器21、冷凝器22、回热器21以及加热器24，实现除湿。
干燥的空气经过污泥干燥室，对湿污泥进行干燥后，成为湿空气，湿空气经过冷凝器22上方的回热器21进行预加热后，再由冷凝器22进行冷却，从而将湿空气中的水蒸气液化呈液态水，除湿后的空气经过冷凝器22下方的回热器21进行再次预加热之后，由加热器24进行加热至所需的温度，经过送风机23从污泥干燥室送往空气除湿加热室，对湿污泥进行除湿。
在本实施例中，所述加热器24内的管道呈迂回状布置。
当然，于其他实施例，所述加热器24内的管道也可以呈环形状布置。
在本实施例中，所述余热回收结构包括若干个与外部供能结构连接的余热回收机。
当然，于其他实施例，余热回收机可以采用余热采集器替换。
更进一步的，所述余热回收机内设有换热器80，所述换热器80内设有循环水管道90，所述循环水管道90的两端分别对应与所述加热器24的进口以及出口连接。利用循环水管道90内的水依附在外部供能结构上，外部供能结构的余热将循环水管道90内的水加热后，循环水管道90内的水经过管道输送至加热器24的进口，对湿空气的干燥提供能量。
另外，所述循环水管道90与所述加热器24的进口之间还设有储热水箱70。水温升高后储存在储热水箱70中，并作为余热干化机25的热源。
所述储热水箱70与所述加热器24的进口之间还设有水泵60。
所述一种利用低温余热的污泥干化装置还包括冷却塔40，所述冷却塔40的出口与所述冷凝器22的进口连接，所述冷凝器22的出口通过循环水泵50与所述冷却塔40的进口连接。冷却塔40为冷凝器22提供冷却的动力，便于冷凝器22对湿空气进行冷凝，湿空气内的水蒸气冷凝成为水滴，再将水滴排出，即可达到除湿的功能。
更进一步的，所述输料结构包括湿污泥斗10、输送结构以及出料仓13，所述湿污泥斗10与所述输送结构连接，所述输送结构连接有进料斗12，所述进料斗12位于所述输送机的上方，且所述进料斗12的出口与所述余热干化机25的进口连接，所述出料仓13与所述输送机连接。
在本实施例中，所述输送结构为螺旋输送机11。
当然，于其他实施例，所述输送结构可以为输送带，并不局限于螺旋输送机11。
另外，所述进料斗12内设有切刀，用于对污泥进行切条处理。
更进一步的，所述湿污泥斗10上连接有板框压滤机，用于对湿污泥进行初步除湿。
所述空气除湿加热室的下端设有排水口，所述冷凝器22的下方设有集水槽，该集水槽与所述排水口之间连接有排水管道，湿空气内的水蒸气经过冷凝器22的冷却后，呈液态，在集水槽中集合后，经过排水管道流至排水口，排出余热干化机。
更进一步的，所述排水口上设有用于接收排出的水的水箱30。
上述的外部供能结构可以是太阳能、蒸汽、烟气换热以及空压机换热中至少一种。
上述的一种利用低温余热的污泥干化装置的工作原理如下：用余热干化机25对污泥进行除湿烘干；其中外部供能结构的余热作为余热干化机25的热源，不需要增加额外的热源，实现最大的节能目的，而经过板框压滤机初步脱水后，含75％水分的污泥经螺旋输送机11输送到余热干化机25上端的进料斗12，并在进料斗12进行切条，然后经余热干化机25烘干除湿后输送到出料仓13，最后通过装袋后运走。
对于余热回收部分，通过采用余热回收结构将余热充分利用，外部供能结构的余热用于对循环水管道90内的水进行加热，使水温升高到90℃并储存在储热水箱70中，并作为余热干化机25的热源；通过余热干化机25里的气-水高效的换热器80将水中的热量转移给循环空气中，温度升高到65℃至85℃，然后通过送风机23将热风送入污泥干燥室，对污泥进行烘干除湿，干燥后的低温湿空气(48℃至60℃)又送入余热干化机25进行除湿、升温，为防止水温高造成水垢的产生，循环水管道90内的水使用纯水，并从污水站进水口接入纯水。
上述的一种利用低温余热的污泥干化装置，通过利用余热，无需额外的能耗，可实现最大节能目的，采用余热回收结构，密闭式干化模式，无任何废热排放，污泥的干化在无氧环境中进行，不产生灰尘，干污泥粒径可以控制，干化后的污泥呈颗粒状，充分利用余热，采用余热回收结构，实现气体循环回用，在节约能源的同时，大大减少了尾气处理的成本。
一种利用低温余热的污泥干化装置，能将每吨75％湿泥干化至25％，综合电耗62.4KW.h；污泥干化过程氧气含量<12％；粉尘浓度<60g/m3；颗粒温度<70℃；干料为颗粒状，且干燥机出口装有过滤粉尘装置，无粉尘危险；出料温度低(＜50℃)，无需冷却，直接储存；全自动运行，节约大量人工成本；PLC+触摸屏智能控制，可实现远传集中控制；出料含水率可任意调节(10％-50％)。
上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，包括输料结构、余热干化结构以及余热回收结构，所述输料结构与所述余热干化结构连接，所述余热回收结构与所述余热干化结构连接，所述输料结构将未处理的湿污泥输送至所述余热干化结构，通过干燥空气进行干化后输出，同时干燥空气变化后的湿空气在所述余热干化结构中进行除湿加热后再利用，所述余热回收结构通过回收外部供能结构的余热，为湿空气加热提供能源。
2.根据权利要求1所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，所述余热干化结构包括余热干化机，所述余热干化机分别与所述输料结构以及所述余热回收结构连接。
3.根据权利要求2所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，所述余热干化机内包括污泥干燥室以及空气除湿加热室，所述污泥干燥室内设有输送机，所述空气除湿加热室内设有冷凝换热机组，所述污泥干燥室以及空气除湿加热室之间设有送风机，所述输送机的上端连接有输料结构，所述输送机以及所述冷凝换热机组分别位于所述送风机的上方，所述冷凝换热机组与所述余热回收结构连接。
4.根据权利要求3所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，所述冷凝换热机组包括平行布置的回热器、冷凝器以及加热器，所述冷凝器的上方设有平行布置的所述回热器，所述加热器平行布置在所述冷凝器的下方，且所述冷凝器与所述加热器之间设有所述回热器，所述加热器分别与所述余热回收结构连接。
5.根据权利要求4所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征 在于，所述余热回收结构包括若干个与外部供能结构连接的余热回收机。
6.根据权利要求5所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，所述余热回收机内设有换热器，所述换热器内设有循环水管道，所述循环水管道的两端分别对应与所述加热器的进口以及出口连接。
7.根据权利要求6所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，所述循环水管道与所述加热器的进口之间还设有储热水箱。
8.根据权利要求7所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，所述一种利用低温余热的污泥干化装置还包括冷却塔，所述冷却塔的出口与所述冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出口通过循环水泵与所述冷却塔的进口连接。
9.根据权利要求8所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，所述输料结构包括湿污泥斗、输送结构以及出料仓，所述湿污泥斗与所述输送结构连接，所述输送结构连接有进料斗，所述进料斗位于所述输送机的上方，且所述进料斗的出口与所述余热干化机的进口连接，所述出料仓与所述输送机连接。
10.根据权利要求9所述的一种利用低温余热的污泥干化装置，其特征在于，所述输送结构为螺旋输送机。
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2016
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