高新节能环保式污泥干化处理系统技术

高新节能环保式污泥干化处理系统技术

1.本发明涉及污泥干化处理领域,具体为一种节能环保式污泥干化处理系统。

背景技术:

2.专利申请号为201810055965.9公开的一种双同步环形污泥电渗脱水机,具有脱水效率高、结构紧凑、占用面积小的优点,但在高效脱水过程中产生大量40-60度高湿气体,气体处理量较大,气体中的低效热能没有循环利用。专利申请号为201720349098.0公开的一种模块化烘干机,其使用煤气燃烧、微波内驱预加热和红外线对物料进行加热,通过红外线和微波处理,解决了常规烘干器烘干物料,发生物料外表已经焦化,但是芯料水分还是没有降低多少的现象,具有干燥处理速度快,功能经凑效率高,节约能源的优点,但其排放的无效高温高湿气体,气体处理量较大,且气体中的低效热能没有循环利用。

技术实现要素:

3.本发明的目的在于:为了解决现有的脱水机在高效脱水过程中产生大量40-60度高湿气体,气体处理量较大,气体中的低效热能没有循环利用,烘干机排放的无效高温高湿气体,气体处理量较大,且气体中的低效热能没有循环利用,提供一种节能环保式污泥干化处理系统。
4.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种节能环保式污泥干化处理系统,包括脱水机和粉碎装置,所述脱水机的一侧设置有干燥机,且脱水机和干燥机之间设置有热泵和气体处理设备,所述热泵包括蒸发器、热泵主机和冷凝器,所述蒸发器的进气口与脱水机相连通,且蒸发器的出气口与气体处理设备和热泵主机相连通,所述热泵主机的出气口与冷凝器相连通,且冷凝器的出气口与干燥机相连接,所述粉碎装置进料口与脱水机的出料口相连接,且粉碎装置的出料口与干燥机的进料口相连接。
5.优选地,所述冷凝器呈蛇形均匀分布在干燥机的内部。
6.优选地,具体系统流程如下:步骤一:将80%左右的含水污泥倒入脱水机内脱水;步骤二:脱水机产生的气体进入到蒸发器内,蒸发器-内的气体通过热泵主机作用,通过冷凝器产生80℃左右的干燥气体进入干燥机内;步骤三:脱水机内的含水污泥脱水后形成60%左右的干化污泥,经过破碎装置破碎后进入干燥机内;步骤四:干燥机对污泥进行干燥,最后产出50%-20%的干化污泥;步骤五:50%-20%的干化污泥可根据污泥种类及成分的不同进行制肥、制砖、填埋、焚烧;步骤六:步骤二中蒸发器产生低温干燥气体进入气体处理设备内,气体处理设备处理后的干净气体一部分排出,一部分进入脱水机内循环利用。
7.优选地,所述步骤二中脱水机产生电源转换5%-10%的能量损耗产生40℃左右的
干燥气体,电渗反应工作面产生25%-35%的能量损耗产生55℃-60℃的高湿气体。
8.优选地,所述步骤二中蒸发器排出凝结水。
9.优选地,所述步骤四中干燥机产生的高温高湿气体进入蒸发器和气体处理设备处理循环。
10.与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、高湿低温气体产生及处理量的降低,脱水机、热泵、干燥机和气体处理设备在使用气体传播热能的同时形成了闭合循环系统,通过蒸发器的使用,将大量的高湿空气凝结成水,降低了空气的体积,使废气的产生和扩散能力大幅度降低;2、热泵的使用使得脱水机的无效热能合理转换为了有效热能,同时因蒸发器排出的低热干燥气体最后会有部分进入脱水机,对脱水机起到了降温的作用;3、污泥干化最难处理的是污泥中的内部水,电渗脱水具有打破胶团的功效,同时加上粉碎装置使污粉碎泥颗粒化,使得干燥机对污泥进一步干化更轻松、快捷、合理;4、可调控污泥含水率,在合理的利用了热泵及干燥机的同时,可通过是否对干燥机提供自给能源得到不同需求的污泥含水率产品;5、对环境的要求降低,脱水机、热泵、干燥机的体系其中能量的转换基本来源于脱水机的无效能源,与环境的能量交换较少,对环境要求很低;6、小体积、高效率、经济性能极高,脱水机本身就是极高效且小型的设备,其又将污泥胶团破坏,促使干燥机进一步干化变得极为容易,使干燥机的效率加快、体积变小。
附图说明
11.图1为本发明的结构示意图;图2为本发明的系统流程图。
12.图中:1、脱水机;2、热泵;2-1、蒸发器;2-2、热泵主机;2-3、冷凝器;3、干燥机;4、气体处理设备;5、粉碎装置。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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。
14.实施例1请参阅图1,一种节能环保式污泥干化处理系统,包括脱水机1和粉碎装置5,脱水机1的一侧设置有干燥机3,且脱水机1和干燥机3之间设置有热泵2和气体处理设备4,热泵2包括蒸发器2-1、热泵主机2-2和冷凝器2-3,蒸发器2-1的进气口与脱水机1相连通,且蒸发器2-1的出气口与气体处理设备4和热泵主机2-2相连通,热泵主机2-2的出气口与冷凝器2-3相连通,且冷凝器2-3的出气口与干燥机3相连接,粉碎装置5进料口与脱水机1的出料口相连接,且粉碎装置5的出料口与干燥机3的进料口相连接。
15.该种节能环保式污泥干化处理系统通过将脱水机1、热泵2、干燥机3和气体处理设备4在使用气体传播热能的同时形成了闭合循环系统,通过蒸发器2-1的使用,将大量的高
湿空气凝结成水,降低了空气的体积,使废气的产生和扩散能力大幅度降低,通过设置的粉碎装置5使污粉碎泥颗粒化,使得干燥机3对污泥进一步干化更轻松、快捷、合理。
16.请着重参阅图1,冷凝器2-3呈蛇形均匀分布在干燥机3的内部,干燥机3的出气口与气体处理设备4相连通。
17.该种节能环保式污泥干化处理系统通过对干燥机3产生的高温气体进行循环利用,提高了热能的利用率。
18.实施例2请着重参阅图2,本发明提供一种节能环保式污泥干化处理系统,具体系统流程如下:步骤一:将80%左右的含水污泥引入脱水机1内脱水;步骤二:脱水机1产生的气体进入到蒸发器2-1内进行热交换,交换后蒸发器2-1内的气体通过热泵主机2-2作用,产生80℃左右的干燥气体通入冷凝器2-3进入干燥机3内进行干燥做功;步骤三:脱水机1内的含水污泥脱水后形成60%左右的干化污泥,经过破碎装置5破碎后进入干燥机3内;步骤四:干燥机3对污泥进行干燥,最后产出50%-20%的干化污泥;步骤五:50%-20%的干化污泥可根据污泥种类及成分的不同进行制肥、制砖、填埋、焚烧;步骤六:步骤二中蒸发器2-1热交换后的低温干燥气体进入气体处理设备4内,气体处理设备4处理后的干净气体一部分排出,一部分进入脱水机1内循环利用。
19.含水率在80%左右的污泥首先进入脱水机内进行电渗脱水处理,脱水机对污泥进行脱水处理会产生由电源转换5-10%能耗发热产生的40℃左右的干燥环境气体和脱水反应面能耗25-35%发热产生的55-60℃左右的高湿环境气体,脱水机产生的气体通过热泵的利用和转换形成80℃左右的高温气体并通入干燥机内进行污泥的再干化处理;同时,电渗脱水后含水率在60%左右的干化污泥经粉碎装置(或者破碎装置)破碎处理后排入干燥机内,并与热泵中的冷凝器发生热交换,污泥经干燥机干燥后得到含水率在20-50%的干化污泥,干燥机的气体排出口排出高温高湿气体,干燥机将高温高湿气体一部分排入蒸发器内继续循环利用,另一部分直接排入气体处理器中处理,气体处理器对来自蒸发器和干燥机的气体进行除尘、除臭等处理,处理后的干净气体一部分排出,另一部分排入脱水机中实现循环利用。
20.经过上述处理后,本发明的节能环保式污泥干化处理系统能够使原系统的电能使用率60-70%提高至90%以上,使原废弃热能(废热、余热)的总利用能效比提高60-90%,比原系统的电能总能效比提高了20-35%;需要说明的是,脱水机电渗脱水后产生的高湿高热气体和干燥机排出的高湿高热气体回流经过热泵中蒸发器的热交换会形成水汽的凝结,这使得需处理净化的气体分为了三部分,一部分进行了循环再利用,一部分被凝结成了水(消减总气体体积的50-70%),一部分进过气体处理器处理后排出,循环再利用的气体和被液态化的水汽都大大降低了废气的产生,这与仅单机生产的方式对比,对气体净化实现了减量化处理(约减量80%左右),降低了气体处理设备所需功耗的80%左右,降低了气体处理设备的体积50-80%;同时的,干燥机产出的气体中所带有的热能被合理的再次利用,并且不添加任何其他设备及空间占用;综合下来,虽然在常规处理污泥工艺中添加了热泵,似乎增加了成
本,但是从对废弃热能的合理利用,整体工艺占地面积的减少,气体处理器体积的减小和功耗的降低多方面权衡,添加热泵是一种降低成本的做法,使得污泥干化全过程环保、节能、经济、无二次污染,轻易实现了污泥处理处置的标准。
21.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征:
1.一种节能环保式污泥干化处理系统,包括脱水机(1)和粉碎装置(5),其特征在于:所述脱水机(1)的一侧设置有干燥机(3),且脱水机(1)和干燥机(3)之间设置有热泵(2)和气体处理设备(4),所述热泵(2)包括蒸发器(2-1)、热泵主机(2-2)和冷凝器(2-3),所述蒸发器(2-1)的进气口与脱水机(1)相连通,且蒸发器(2-1)的出气口与气体处理设备(4)和热泵主机(2-2)相连通,所述热泵主机(2-2)的出气口与冷凝器(2-3)相连通,且冷凝器(2-3)的出气口与干燥机(3)相连接,所述粉碎装置(5)进料口与脱水机(1)的出料口相连接,且粉碎装置(5)的出料口与干燥机(3)的进料口相连接。2.根据权利要求1所述的一种节能环保式污泥干化处理系统,其特征在于:所述冷凝器(2-3)呈蛇形均匀分布在干燥机(3)的内部。3.根据权利要求1所述的一种节能环保式污泥干化处理系统,其特征在于:具体系统流程如下:步骤一:将80%左右的含水污泥引入脱水机(1)内脱水;步骤二:脱水机(1)产生的低温高湿气体进入到蒸发器(2-1)内进行热交换,交换后蒸发器(2-1)内的气体通过热泵主机(2-2)作用,产生80℃左右的干燥气体通入冷凝器(2-3)进入干燥机(3)内进行干燥做功;步骤三:脱水机(1)内的含水污泥脱水后形成60%左右的干化污泥,经过破碎装置(5)破碎后进入干燥机(3)内;步骤四:干燥机(3)对污泥进行干燥,最后产出50%-20%的干化污泥;步骤五:50%-20%的干化污泥可根据污泥种类及成分的不同进行制肥、制砖、填埋、焚烧;步骤六:步骤二中蒸发器(2-1)热交换后的低温干燥气体进入气体处理设备(4)内,气体处理设备(4)处理后的干净气体一部分排出,一部分进入脱水机(1)内循环利用。4.根据权利要求3所述的一种节能环保式污泥干化处理系统,其特征在于:所述步骤二中脱水机(1)产生电源转换5%-10%的能量损耗产生40℃左右的干燥气体,电渗反应工作面产生25%~35%的能量损耗产生55℃-65℃的高湿气体。5.根据权利要求1所述的一种节能环保式污泥干化处理系统,其特征在于:所述步骤二中蒸发器(2-1)排出凝结水。6.根据权利要求1所述的一种节能环保式污泥干化处理系统,其特征在于:所述步骤四中干燥机(3)产生的高温高湿气体进入蒸发器(2-1)和气体处理设备(4)处理和循环。
技术总结
本发明公开了一种节能环保式污泥干化处理系统,涉及污泥干化处理领域,包括脱水机和粉碎装置,所述脱水机的一侧设置有干燥机,且脱水机和干燥机之间设置有热泵和气体处理设备,所述热泵包括蒸发器、热泵主机和冷凝器,所述粉碎装置进料口与脱水机的出料口相连接,且粉碎装置的出料口与干燥机的进料口相连接。本发明利用脱水机生产时产生的耗能和干燥机排出的高湿高热气体,通过热泵的使用使得脱水机的无效热能和干燥机排出的高热高湿气体合理转换为了有效热能,同时因蒸发器排出的低热干燥气体最后会有部分进入脱水机,对脱水机起到了降温的作用的同时,使气体经过了冷凝和循环,极大降低了需要净化处理的气体量,通过进一步使用干燥机处理污泥,改善和提高污泥的脱水率和能量的使用率,本系统针对污泥干化具有小体积、节能、无害化、减量化、高效处理的优点。高效处理的优点。高效处理的优点。

技术开发人、权利持有人:蔡永辉

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