CN210736511U - 一种基于吸收式技术的污泥干燥系统 - Google Patents

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王晓东
刘浩鹏
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范毅
韩爽
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Abstract

本实用新型公开一种基于吸收式技术的污泥干燥系统,涉及污泥干化技术领域,主要包括污泥返混机,带式污泥干化机,送风机,气体冷却器,余热回收器,吸收式热泵和热风换热器。其中污泥返混机将干污泥与湿污泥按一定比例混合并造粒。带式污泥干化机内设置多层传送带,干化机内设置回热室和干化室,污泥自上而下传输并干化。其中气体冷却器可以是翅片管表冷器或者喷淋冷却器。其中吸收式热泵包括蒸发器,吸收器,发生器,冷凝器,吸收式热泵蒸发器回收干化机排气余热,冷凝器和吸收器循环热水加热热风干化污泥,回热室内回热风加热湿污泥。此系统可以回收干化余热,提高能源利用效率,降低污泥干化成本。

Description

一种基于吸收式技术的污泥干燥系统
技术领域
本实用新型涉及污泥干化技术领域,特别是涉及一种基于吸收式技术的污泥干燥系统。
背景技术
我国是世界人口大国,属于发展中国家,随着经济的发展和生活水平的提高,伴随产生了大量的污水。在近些年国家发展过程中生活污水和工业污水处理力度不断加强,但是污水中产生的污泥始终未得到较好的处置。至2018年国内污泥大多采用填埋方法,存在严重土地污染、资源浪费。
污泥处理大致分为:浓缩、消化、脱水、干化、最终处置,几个过程。污泥经过机械脱水后含水率在60%~90%之间,如果想进行进一步应用,例如焚烧、建材、肥料等都需要进行污泥干化。通过污泥干化可以降低污泥含水率,提高污泥低热值,并方便运输,减少异味。目前污泥干化多采用燃气烟气干化、蒸汽干化、热风干化,此类方法排气温度高,运行成本高,存在严重资源浪费。目前余热回收装置多采用压缩式热泵,但压缩式热泵用电驱动,运行成本高较高。
现有的空气取水装置,例如专利CN200820079380公开的一种热泵和污泥干化集成系统,无法将烘干机产生的余热进行充分应用,且用电做驱动能源运行费用较高。CN201810238997公开一种多功能污泥干化机,其中应用电加热部分耗能多,不经济。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于吸收式技术的污泥干燥系统,以解决上述现有技术存在的问题,避免能源浪费,提高污泥干化效率,降低干化成本;同时系统为闭式循环系统,无废气排出,节能环保。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:本实用新型提供一种基于吸收式技术的污泥干燥系统,包括污泥返混机、带式污泥干化机、气体冷却器、余热回收器、吸收式热泵和热风换热器;所述污泥返混机用于混合湿污泥和干污泥,并造粒,所述污泥返混机的出口与所述带式污泥干化机的进料口进行连接,所述带式污泥干化机的出料口与所述污泥返混机的进口连接;所述带式污泥干化机的底部设置有热风送风口,顶部设置有排风口,所述热风送风口连接所述热风换热器,用于通入干化热风,所述热风换热器与所述吸收式热泵连接;所述排风口依次连接所述气体冷却器和余热回收器。
优选的,所述带式污泥干化机内设置有多层依次进行连接的污泥传送带,所述污泥传送带上铺设丝网。
优选的,所述带式污泥干化机内设置污泥回热室和污泥干化室,所述污泥回热室和污泥干化室通过隔板隔离;所述污泥回热室底部的进风口连接有回热送风机,用于通风冷却干污泥,所述污泥回热室的顶部设置出风口用于回热排风;所述热风送风口和排风口分别设置于所述污泥干化室的底部和顶部,用于从下而上逐层加热污泥;所述污泥传送带穿过所述隔板,所述污泥与所述隔板连接处设置软密封。
优选的,所述带式污泥干化机的进料口和出料口分别设置于所述污泥回热室的顶端和底端,所述进料口和所述出料口处分别设置进料涡轮和出料涡轮。
优选的,所述气体冷却器为翅片管冷却器,所述翅片管冷却器的管内循环冷水,管外翅片侧流动低温湿空气,用于为湿空气降温,进行冷却除湿。
优选的,所述气体冷却器为喷淋塔式冷却器,所述喷淋塔式冷却器的喷淋塔内喷淋循环冷水。
优选的,所述余热回收器采用间壁式换热器或喷淋换热器。
优选的,所述吸收式热泵包括发生器、蒸发器、吸收器和冷凝器;所述蒸发器内的循环冷水通入余热回收器回收空气余热,所述发生器与冷凝器加热循环热水,热水进入热风换热器加热热风,所述发生器连接有驱动热源用于加热所述发生器内的混合工质。
优选的,所述驱动热源包括燃气、烟气、水蒸汽、热水或工业废热。
优选的,所述余热回收器设置有排气口和排水口,所述排气口设置有排气阀。
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果:
本实用新型将污泥干化与余热回收综合应用相结合,避免能源浪费,提高污泥干化效率,降低干化成本,同时系统为闭式循环系统,无废气排出,节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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。
图1为本实用新型基于吸收式技术的污泥干燥系统的结构示意图;
图2为图1中A处局部视图;
图3为图1中B处局部视图;
图4为喷淋式气体冷却器的结构示意图;
其中,1、湿污泥;2、污泥返混机;3、混合污泥颗粒;4、返混干污泥; 5、污泥回热室;6、污泥干化室;7、回热送风机;8、回热排风;9、干污泥出料;10、热风送风口;11、带式污泥干化机;12、干化热风;13、排风口; 14、低温排气;15、污泥传送带;16、气体冷却器;17、循环水冷却喷淋塔; 18、冷却风送风机;19、循环水泵;20、空气冷却喷淋塔;21、余热回收器; 22、蒸发器;23、吸收器;24、发生器;25、冷凝器;26、驱动热源;27、热风换热器;28、热风送风机;29、排气阀;30、进料涡轮;31、出料涡轮。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种基于吸收式技术的污泥干燥系统,以解决上述现有技术存在的问题,避免能源浪费,提高污泥干化效率,降低干化成本;同时系统为闭式循环系统,无废气排出,节能环保。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例一
如图1-3所示,本实施例提供一种基于吸收式技术的污泥干燥系统,主要包括污泥返混机2、带式污泥干化机11、回热送风机7、气体冷却器16、余热回收器21、吸收式热泵、热风换热器27、热风送风机28、驱动热源26。
所述污泥返混机2采用现有装置,用于混合湿污泥1和返混干污泥4,并造粒产生混合污泥颗粒3;污泥经过返混后通过进料涡轮30进入污泥回热室5 加热,污泥通过软密封进入污泥干化室6,污泥传送带15传送污泥,从上而下逐层传输,污泥干化完后进入污泥回热室5,回热风冷却干污泥,干化污泥冷却后经过污泥出料涡轮31排出带式污泥干化机11,具体地污泥回热室5底部排出干污泥出料9,顶部排出回热排风;带式污泥干化机11排出低温湿空气进入气体冷却器16,循环空气降温除湿。具体地,软密封是指在传送带与隔板之间用软性板材(如软帘)填充,软性板材一端固定在隔板上,对应一端敷在传送带上,在密封阻风的同时,不影响传送带的传送功能。
在本实施例中,气体冷却器16采用翅片管冷却器,管内循环冷水,管外翅片侧流动低温湿空气,低温湿空气降温,起到冷却除湿作用,气体冷却器 16冷源可以是自然空气或是制冷机冷水。
在本实施例中,所述吸收式热泵包括发生器24、蒸发器22、吸收器23、冷凝器25,驱动热源26加热发生器24中混合工质,所述发生器24内稀溶液加热产生的蒸汽进入冷凝器25,冷凝器25内蒸汽散热冷凝为液态,进而进入蒸发器22内蒸发吸热对循环冷水进行冷却,蒸发器22内产生的蒸汽进入吸收器23内,发生器24内产生的浓溶液进入吸收器23内与蒸汽相结合形成稀溶液,吸收器23内产生的稀溶液进入发生器24内加热产生蒸汽,形成闭式循环。其中,混合工质以及溶液的类型均为现有的,可以根据需要进行选择。
在本实施例中,蒸发器22循环冷水进入余热回收器21回收余热,余热回收器21排气出口设置排气阀29,排气阀29连接废气处理装置,余热回收器 21中产生的液态水排出余热回收器21并进行废水处理;发生器24与冷凝器25加热循环热水,热水进入热风换热器27加热热风,干化热风12通过热风送风机28送至带式污泥干化机11内,下部进入,上部排出,逐层加热污泥。
在本实施例中,带式污泥干化机11内分为污泥回热室5和污泥干化室6 两部分,中间通过隔板隔离,污泥传送带15穿过隔板处,中间的空隙进行软密封。污泥从上而下经过污泥传送带15,污泥传送带15上铺设丝网,空气通过丝网对污泥颗粒进行干化。热风从带式污泥干化机11下部的热风送风口10 进入污泥干化室6,热风自下而上逐层通过污泥传送带15中间孔隙,到达污泥干化室6顶部排出污泥干化室6,排风口13排出的低温排气温度降低湿度增大。污泥干化室6排气进入气体冷却器16进行冷却,空气冷凝水排出空气冷凝器25进行污水处理,冷却后的循环空气再进入余热回收器21,与蒸发器 22产生的冷冻水进行热交换,排气降温后一部分进入气体处理系统,进行处理后排入大气,另一部分排气返回热风换热器27内重新加热。
在本实施例中,余热回收器21采用间壁式换热器或喷淋换热器,气体冷凝产生的冷凝水进行水处理后作为生产用水。吸收式热泵的驱动热源26可以是燃气、烟气、水蒸汽、热水、工业废热等吸收湿热的传统驱动热源。
初始污泥含水率在95%以上,经过污泥脱水处理使污泥含水率降低至 65%~90%左右,俗称泥饼,本实施例针对泥饼进行干化处理。泥饼含水率较高,又含有大量有机物,使得粘性较大,容易板结,在干化之前要进行污泥预混:将含湿量85%左右的湿污泥1与含湿量20%左右的返混干污泥混合,并制成颗粒状。污泥颗粒经过进料涡轮30进入带式干化机回热室,回热室内自下而上通风,通风冷却干化完成的污泥,热风加热湿污泥1。下一步,污泥经传送带,进入干化室,污泥干化室6与污泥回热室5用软连接隔开,这样可以减少污泥干化室6内的热风进入回热室。
污泥经过逐层加热后,在带式污泥干化机11底部经过出料涡轮31排出带式污泥干化机11;进料涡轮30和出料涡轮31可以实现系统的密封性。
吸收式热泵属于节能设备,COP值在1.6左右,应用热源驱动吸收式热泵,热源包括燃气、蒸汽和烟气等。热风换热器27产生的干化热风进入带式污泥干化机11中进行污泥干化,干化热风进入带式污泥干化机11中加热污泥颗粒后排出带式污泥干化机11。排气温度低但含湿量较大,里面含有大量汽化潜热,因此应用吸收式热泵的蒸发器22进行余热回收。吸收式热泵蒸发器22 制冷量在0.6~1.4之间,因而湿空气产生的热量无法完全被蒸发器22冷却水吸收,系统设定喷淋冷却塔冷却空气。
由于污泥干化过程中含有NH3等有异味气体产生,因此系统设置为闭式循环,另外在余热回收器21排风口13安置废气处理装置,用于系统停机检修过程中排放废气。余热回收器21冷凝水引流出换热器,通过水处理后再利用或者外排。
实施例二
如图4所示,本实施例是在实施例一的基础上进行的改进,其改进之处在于:气体冷却器16采用喷淋式冷却器,总共有两个喷淋塔,分别为循环水冷却喷淋塔17、空气冷却喷淋塔20。循环水冷却喷淋塔17内喷淋循环冷水,自然空气在喷淋塔内自下而上流动,空气与喷淋冷水直接接触,冷却喷淋水。空气冷却喷淋塔20内喷淋循环冷水,带式污泥干化机排出的湿空气自下而上在喷淋塔内流动,喷淋水与循环空气直接接触,冷却空气,起到除湿作用。
本实用新型适合用于驱动热源26丰富的地区,比如工业废热多的地区、燃气价格低廉地区、垃圾焚烧厂、污泥焚烧厂等地。可以降低干化成本,经济效益良好。
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:包括污泥返混机、带式污泥干化机、气体冷却器、余热回收器、吸收式热泵和热风换热器;所述污泥返混机用于混合湿污泥和干污泥,并造粒,所述污泥返混机的出口与所述带式污泥干化机的进料口进行连接,所述带式污泥干化机的出料口与所述污泥返混机的进口连接;所述带式污泥干化机的底部设置有热风送风口,顶部设置有排风口,所述热风送风口连接所述热风换热器,用于通入干化热风,所述热风换热器与所述吸收式热泵连接;所述排风口依次连接所述气体冷却器和余热回收器。
2.根据权利要求1所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述带式污泥干化机内设置有多层依次进行连接的污泥传送带,所述污泥传送带上铺设丝网。
3.根据权利要求2所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述带式污泥干化机内设置污泥回热室和污泥干化室,所述污泥回热室和污泥干化室通过隔板隔离;所述污泥回热室底部的进风口连接有回热送风机,用于通风冷却干污泥,所述污泥回热室的顶部设置出风口用于回热排风;所述热风送风口和排风口分别设置于所述污泥干化室的底部和顶部,用于从下而上逐层加热污泥;所述污泥传送带穿过所述隔板,所述污泥与所述隔板连接处设置软密封。
4.根据权利要求3所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述带式污泥干化机的进料口和出料口分别设置于所述污泥回热室的顶端和底端,所述进料口和所述出料口处分别设置进料涡轮和出料涡轮。
5.根据权利要求1所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述气体冷却器为翅片管冷却器,所述翅片管冷却器的管内循环冷水,管外翅片侧流动低温湿空气,用于为湿空气降温,进行冷却除湿。
6.根据权利要求1所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述气体冷却器为喷淋塔式冷却器,所述喷淋塔式冷却器的喷淋塔内喷淋循环冷水。
7.根据权利要求1所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述余热回收器采用间壁式换热器或喷淋换热器。
8.根据权利要求1所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述吸收式热泵包括发生器、蒸发器、吸收器和冷凝器;所述蒸发器内的循环冷水通入余热回收器回收空气余热,所述发生器与冷凝器加热循环热水,热水进入热风换热器加热热风,所述发生器连接有驱动热源用于加热所述发生器内的混合工质。
9.根据权利要求8所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述驱动热源包括燃气、烟气、水蒸汽、热水或工业废热。
10.根据权利要求9所述的基于吸收式技术的污泥干燥系统,其特征在于:所述余热回收器设置有排气口和排水口,所述排气口设置有排气阀。
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