一种全封闭多能互补污泥干化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全封闭多能互补污泥干化系统，设有干化室、回风室、设备室、冷却塔和太阳能热水集热器，其对从外部环境回收得到的热能、太阳能进行储存，并利用它们和热泵对被干化污泥物料进行干化，使得这些不同来源的能量能够在不同的工作环境下进行互补，使得全封闭多能互补污泥干化系统能够全天候稳定运行，并有效的降低了运行成本；并且，本发明专利技术采用进料、干化、出料和排水系统的全封闭结构，其热源温度不高且采用低温除湿工艺，回收得到的热能和太阳能均为可再生能源，使得对污泥物料进行干化的过程更加环保、安全和高效节能。本发明专利技术具有高效、稳定、环保、安全和灵活的优点。

A fully closed multi energy sludge drying system

The invention discloses a fully enclosed multi-energy complementary sludge drying system, which is provided with a drying chamber, a return air chamber, a equipment chamber, a cooling tower and a solar water heater. The system stores the heat and solar energy recovered from the external environment, and uses them and a heat pump to dry the dried sludge materials, thereby making these differences. The energy from the source can complement each other in different working environments, so that the fully enclosed multi-energy complementary sludge drying system can operate stably all day and effectively reduce the operation cost; furthermore, the present invention adopts a fully enclosed structure of feeding, drying, discharging and drainage system, and its heat source temperature is not high and adopts low temperature removal. Wet process, recovered heat and solar energy are renewable energy, making the drying process of sludge materials more environmentally friendly, safe and efficient energy saving. The invention has the advantages of high efficiency, stability, environmental protection, safety and flexibility.

【技术实现步骤摘要】
一种全封闭多能互补污泥干化系统
本专利技术涉及一种全封闭多能互补污泥干化系统。
技术介绍
城镇污水处理厂污泥含水率控制在60％以下，是进行污泥填埋、堆肥等的最低要求，亦是污泥资源化利用的起点。目前国内污水处理厂污泥干化所用的技术方法虽然能取得一定的干化效果，但普遍存在设备投资大、能耗高、运行成本高或受场地限制等问题。因此，寻找一种高效低耗的污泥干化方式是目前污水处理行业关注的一个热点问题，也是污泥处置过程中急需解决的一个重点问题。太阳能和热泵技术作为绿色清洁能源和可再生能源高效利用技术，应用于传统的干化行业中，可以显著降低其能耗，但是太阳能和热泵相结合进行污泥干化的技术尚处于起步阶段，要实现该技术的规模应用，还需进一步研究。在传统的干化设备中，对流干化以其结构简单、操作方便、适应性强得到普遍应用，是目前生产中使用最多的一种干化设备。对流干化的缺点是热效率很低，一般只有30％～60％，其主要原因是由于干化过程废气的直接排空，不仅因废气带走余热造成浪费，而且也污染了环境。虽然在少数对流干化中采用部分废气循环可以回收一部分余热，但受到废气循环量的限制，一般仅为20％～30％。用常规的换热器虽然可以回收废气中部分显热，但废气中60％～80％的热量是以潜热形式存在的，还是被排放掉。要回收其中的潜热，就必须把废气冷却到露点温度以下，同时还要使回收的潜热具有适当的温度品质，再用于干化过程。要实现这一过程，就需要利用热泵装置。热泵是利用水、空气及各种余热等低温热源的一种清洁节能的装置。热泵可以从自然环境或余热资源吸热从而获得比输入能更多的输出热能，因此可以节省采暖、空调、供热水和工业加热所需的初级能源。与建筑应用热泵相比，在工业方面应用热泵的比率是很小的，应用工业热泵来减少二氧化碳排放将是大有作为的。热泵是最有效利用能量提供热量和冷量的方法，因其能够控制湿度和温度可在-20℃～100℃任意可调，能够很好的满足干化要求。有些污泥物料干化时需要在高温进行，但在许多生物制品干化中需要相对较低的干化温度，热泵可以很好的满足干化要求，所以应用热泵干化大有潜力。热泵自身不会像锅炉那样产生热量，但是它能够把热量从低温位升高到高温位，热泵的温升是其输出温度与热源温度之差。在污泥干化方面热泵设备和常规的对流干化相比具有：节约能耗，干化条件可调节范围宽，节约干化时间，环境友好等优点。太阳能热泵联合余热利用污泥干化系统可将太阳能热干化运行能源费用低以及热泵干化装置工作稳定可靠的优点相结合起来。余热资源丰富且稳定时，优先利用外部余热进行预热和前期加热；太阳辐射条件好时，尽可能让太阳能加热装置发挥作用；天气条件差时，则主要利用电能通过热泵系统进行污泥干化。由于其较常规气流污泥干化在能源消耗和干化污泥成本方而具有明显优势，太阳能热泵联合余热利用多能互补技术已成为一种新型节能环保技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种全封闭多能互补污泥干化系统。解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种全封闭多能互补污泥干化系统，其特征在于：所述的全封闭多能互补污泥干化系统设有干化室、回风室、设备室、冷却塔和太阳能热水集热器；所述干化室的底部安装有常闭式重力翻板和多个引风电动阀，所述干化室的顶部安装有离心风机，并且，所述干化室的室内安装有传送带系统、多个下导风口和多个上导风口，所述传送带系统能够将被干化污泥物料传送至所述常闭式重力翻板上，且所述引风电动阀、下导风口、传送带系统和上导风口由下至上依次布置，使得：流入所述引风电动阀上方的空气能够依次穿过所述下导风口、传送带系统和上导风口后从所述离心风机流出；所述回风室的顶部安装有排风电动阀、底部安装有排水口，所述回风室的室内安装有回风口、翅片管冷却器和翅片管加热器，使得：所述离心风机的出风口、排风电动阀的进风口和回风口的进风口相连通，所述回风口的出风口连通所述翅片管冷却器的进风口，所述翅片管冷却器的出风口连通所述翅片管加热器的进风口、冷凝水出水口连通所述排水口，所述翅片管加热器的出风口在所述引风电动阀与下导风口之间的位置连通所述干化室的室内；所述设备室的室内安装有蓄冷水箱、冷冻水循环泵、冷却水循环泵、蓄热水箱、加热水循环泵、集热水循环泵和热泵机组；所述冷却塔的进水口和出水口分别连通所述蓄冷水箱以形成冷却水循环水路，所述冷却水循环泵安装在该冷却水循环水路中；所述翅片管冷却器的冷却水进水口和冷却水出水口分别连通所述蓄冷水箱以形成冷冻水循环水路，所述冷冻水循环泵安装在该冷冻水循环水路中；所述太阳能热水集热器的进水口和出水口分别连通所述蓄热水箱以形成集热水循环水路，所述集热水循环泵安装在该集热水循环水路中；所述翅片管加热器的加热水进水口和加热水出水口分别连通所述蓄热水箱以形成加热水循环水路，所述加热水循环泵安装在该加热水循环水路中；所述热泵机组能够将所述蓄冷水箱所盛放的水的热能转移到所述蓄热水箱所盛放的水中。作为本专利技术的优选实施方式：所述干化室、回风室、设备室均优选采用不锈钢板搭建而成，且所述不锈钢板具有保温材料夹层。为了延长被干化污泥物料在干化室中停留的时间，以降低被干化污泥物料的含水率，作为本专利技术的优选实施方式：所述传送带系统设有至少两套传送带机构，每一套所述传送带机构均能够将所述被干化污泥物料由其首端传送至其尾端，各套所述传送带机构沿上下方向间隔布置，对于相邻两套所述传送带机构，所述被干化污泥物料能够在被位于上方的传送带机构传送至其尾端后落下到位于下方的传送带机构的首端，并且，所述被干化污泥物料能够在被位于最下方的所述传送带机构传送至其尾端后落下到所述常闭式重力翻板上。作为本专利技术的优选实施方式：所述的全封闭多能互补污泥干化系统设有控制室；所述控制室的室内安装有用于控制所述全封闭多能互补污泥干化系统工作的控制系统，所述设备室的室内还安装有蓄冷水箱温度传感器和蓄热水箱温度传感器；所述蓄冷水箱温度传感器能够采集所述蓄冷水箱内的水体温度数据，所述蓄热水箱温度传感器能够采集所述蓄热水箱内的水体温度数据，所述控制系统能够实时接收所述蓄冷水箱温度传感器和蓄热水箱温度传感器采集到的数据；并且，所述控制系统分别与所述引风电动阀的控制端、离心风机的控制端、排风电动阀的控制端、回风口的控制端、冷冻水循环泵的控制端、冷却水循环泵的控制端、加热水循环泵的控制端、集热水循环泵的控制端、热泵机组的控制端、冷却塔的控制端和太阳能热水集热器的控制端电性连接。作为本专利技术的优选实施方式：所述控制系统能够控制所述全封闭多能互补污泥干化系统工作在余热风干化模式、太阳能干化模式、热泵蓄热模式、混合蓄热模式和干化除湿模式中的任意一个模式下：在所述余热风干化模式下，控制所述引风电动阀和排风电动阀开启，控制所述回风口关闭，控制所述热泵机组、太阳能热水集热器、冷却塔、冷却水循环泵、集热水循环泵、加热水循环泵和冷冻水循环泵停机，控制所述离心风机启动；在所述太阳能干化模式下，控制引风电动阀和排风电动阀关闭，控制所述回风口开启，控制所述热泵机组停机，控制所述离心风机启动，控制所述太阳能热水集热器、冷却塔、冷却水循环泵、集热水循环泵、加热水循环泵和冷冻水循环泵启动；在所述热泵蓄热模式下，控制所述引风电动阀和排风电动阀关闭，控制所述回风口开启，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全封闭多能互补污泥干化系统，其特征在于：所述的全封闭多能互补污泥干化系统设有干化室(2)、回风室(3)、设备室(4)、冷却塔(5)和太阳能热水集热器(6)；所述干化室(2)的底部安装有常闭式重力翻板(12)和多个引风电动阀(14)，所述干化室(2)的顶部安装有离心风机(17)，并且，所述干化室(2)的室内安装有传送带系统、多个下导风口(15)和多个上导风口(16)，所述传送带系统能够将被干化污泥物料传送至所述常闭式重力翻板(12)上，且所述引风电动阀(14)、下导风口(15)、传送带系统和上导风口(16)由下至上依次布置，使得：流入所述引风电动阀(14)上方的空气能够依次穿过所述下导风口(15)、传送带系统和上导风口(16)后从所述离心风机(17)流出；所述回风室(3)的顶部安装有排风电动阀(19)、底部安装有排水口(23)，所述回风室(3)的室内安装有回风口(18)、翅片管冷却器(21)和翅片管加热器(22)，使得：所述离心风机(17)的出风口、排风电动阀(19)的进风口和回风口(18)的进风口相连通，所述回风口(18)的出风口连通所述翅片管冷却器(21)的进风口，所述翅片管冷却器(21)的出风口连通所述翅片管加热器(22)的进风口，所述翅片管冷却器(21)的冷凝水出水口连通所述排水口(23)，所述翅片管加热器(22)的出风口在所述引风电动阀(14)与下导风口(15)之间的位置连通所述干化室(2)的室内；所述设备室(4)的室内安装有蓄冷水箱(24)、冷冻水循环泵(27)、冷却水循环泵(28)、蓄热水箱(25)、加热水循环泵(29)、集热水循环泵(30)和热泵机组(26)；所述冷却塔(5)的进水口和出水口分别连通所述蓄冷水箱(24)以形成冷却水循环水路，所述冷却水循环泵(28)安装在该冷却水循环水路中；所述翅片管冷却器(21)的冷却水进水口和冷却水出水口分别连通所述蓄冷水箱(24)以形成冷冻水循环水路，所述冷冻水循环泵(27)安装在该冷冻水循环水路中；所述太阳能热水集热器(6)的进水口和出水口分别连通所述蓄热水箱(25)以形成集热水循环水路，所述集热水循环泵(30)安装在该集热水循环水路中；所述翅片管加热器(22)的加热水进水口和加热水出水口分别连通所述蓄热水箱(25)以形成加热水循环水路，所述加热水循环泵(29)安装在该加热水循环水路中；所述热泵机组(26)能够将所述蓄冷水箱(24)所盛放的水的热能转移到所述蓄热水箱(25)所盛放的水中。...

【技术特征摘要】
2017.06.23 CN 20171048378031.一种全封闭多能互补污泥干化系统，其特征在于：所述的全封闭多能互补污泥干化系统设有干化室(2)、回风室(3)、设备室(4)、冷却塔(5)和太阳能热水集热器(6)；所述干化室(2)的底部安装有常闭式重力翻板(12)和多个引风电动阀(14)，所述干化室(2)的顶部安装有离心风机(17)，并且，所述干化室(2)的室内安装有传送带系统、多个下导风口(15)和多个上导风口(16)，所述传送带系统能够将被干化污泥物料传送至所述常闭式重力翻板(12)上，且所述引风电动阀(14)、下导风口(15)、传送带系统和上导风口(16)由下至上依次布置，使得：流入所述引风电动阀(14)上方的空气能够依次穿过所述下导风口(15)、传送带系统和上导风口(16)后从所述离心风机(17)流出；所述回风室(3)的顶部安装有排风电动阀(19)、底部安装有排水口(23)，所述回风室(3)的室内安装有回风口(18)、翅片管冷却器(21)和翅片管加热器(22)，使得：所述离心风机(17)的出风口、排风电动阀(19)的进风口和回风口(18)的进风口相连通，所述回风口(18)的出风口连通所述翅片管冷却器(21)的进风口，所述翅片管冷却器(21)的出风口连通所述翅片管加热器(22)的进风口，所述翅片管冷却器(21)的冷凝水出水口连通所述排水口(23)，所述翅片管加热器(22)的出风口在所述引风电动阀(14)与下导风口(15)之间的位置连通所述干化室(2)的室内；所述设备室(4)的室内安装有蓄冷水箱(24)、冷冻水循环泵(27)、冷却水循环泵(28)、蓄热水箱(25)、加热水循环泵(29)、集热水循环泵(30)和热泵机组(26)；所述冷却塔(5)的进水口和出水口分别连通所述蓄冷水箱(24)以形成冷却水循环水路，所述冷却水循环泵(28)安装在该冷却水循环水路中；所述翅片管冷却器(21)的冷却水进水口和冷却水出水口分别连通所述蓄冷水箱(24)以形成冷冻水循环水路，所述冷冻水循环泵(27)安装在该冷冻水循环水路中；所述太阳能热水集热器(6)的进水口和出水口分别连通所述蓄热水箱(25)以形成集热水循环水路，所述集热水循环泵(30)安装在该集热水循环水路中；所述翅片管加热器(22)的加热水进水口和加热水出水口分别连通所述蓄热水箱(25)以形成加热水循环水路，所述加热水循环泵(29)安装在该加热水循环水路中；所述热泵机组(26)能够将所述蓄冷水箱(24)所盛放的水的热能转移到所述蓄热水箱(25)所盛放的水中。2.根据权利要求1所述的全封闭多能互补污泥干化系统，其特征在于：所述干化室(2)、回风室(3)、设备室(4)均优选采用不锈钢板搭建而成，且所述不锈钢板具有保温材料夹层。3.根据权利要求2所述的全封闭多能互补污泥干化系统，其特征在于：所述传送带系统设有至少两套传送带机构，每一套所述传送带机构均能够将所述被干化污泥物料由其首端传送至其尾端，各套所述传送带机构沿上下方向间隔布置，对于相邻两套所述传送带机构，所述被干化污泥物料能够在被位于上方的传送带机构传送至其尾端后落下到位于下方的传送带机构的首端，并且，所述被干化污泥物料能够在被位于最下方的所述传送带机构传送至其尾端后落下到所述常闭式重力翻板(12)上。4.根据权利要求3所述的全封闭多能互补污泥干化系统，其特征在于：所述的全封闭多能互补污泥干化系统还设有控制室(1)；所述控制室(1)的室内安装有用于控制所述全封闭多能互补污泥干化系统工作的控制系统(31)，所述设备室(4)的室内还安装有蓄冷水箱温度传感器和蓄热水箱温度传感器；所述蓄冷水箱温度传感器能够采集所述蓄冷水箱(24)内的水体温度数据，所述蓄热水箱温度传感器能够采集所述蓄热水箱(25)内的水体温度数据，所述控制系统(31)能够实时接收所述蓄冷水箱温度传感器和蓄热水箱温度传感器采集到的数据；并且，所述控制系统(31)分别与所述引风电动阀(14)的控制端、离心风机(17)的控制端、排风电动阀(19)的控制端、回风口(18)的控制端、冷冻水循环泵(27)的控制端、冷却水循环泵(28)的控制端、加热水循环泵(29)的控制端、集热水循环泵(30)的控制端、热泵机组(26)的控制端、冷却塔(5)的控制端和太阳能热水集热器(6)的控制端电性连接。5.根据权利要求4所述的全封闭多能互补污泥干化系统，其特征在于：所述控制系统(31)能够控制所述全封闭多能互补污泥干化系统工作在余热风干化模式、太阳能干化模式、热泵蓄热模式、混合蓄热模式和干化除湿模式中的任意一个模式下：在所述余热风干化模式下，控制所述引风电动阀(14)和排风电动阀(19)开启，控制所述回风口(18)关闭，控制所述热泵机组(26)、太阳能热水集热器(6)、冷却塔(5)、冷却水循环泵(28)、集热水循环泵(30)、加热水循环泵(29)和冷冻水循环泵(27)停机，控制所述离心风机(17)启动；在所述太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢红波，林克辉，李向涛，叶灿滔，陈哲，麦俊明，吴春丽，苏青，陈美婵，刘兴博，王凯翀，
申请(专利权)人：广东省建筑材料研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44