[发明专利]一种异聚能污泥干化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥处理系统，尤其涉及一种利用太阳能异聚态能量供热的污泥干化系统。

背景技术

随着人类社会的不断进步，人类共同面临环境污染与资源短缺的两大问题。据不完全统计，我国拥有已建成的及在建、拟建的自来水厂和污水处理厂近千家，这些自来水厂的污水经过现有技术处理后会产生大量的污泥，污泥的体积约占污水体积总量的0.5%—10%。这些污泥的体积庞大，且污水中去除的污染物大部分集聚在污泥之中，大量的污泥若是不加以妥善处置，势必会造成严重的二次污染。目前，污泥处置的方式主要有填埋、土地利用和焚烧等。直接填埋会占用大量的土地，同时滤液会污染地下水；土地利用因污泥含水率高、运输量大、分散困难、污泥中含有有害成分等原因而受到很大的限制；焚烧方式作为一种资源化利用的方式将污泥作为燃料供能，但这种处理方式需要将污泥的含水率降低至30%—40%，否则高含水率的污泥则会因为其本身含固率低而导致热值低，进而需要耗费大量的辅助燃料，处理成本明显偏高。因此，目前为止，对城市污泥进行干化处理、降低含水率是目前污泥后续处理过程中的主要关键问题。

目前污泥干化处理装置和方法包括传统污泥干化床工艺和现代化的干化工艺。

传统的污泥干化工艺采用污泥干化场的形式，将污泥平铺在室外的干化场，通过自然通风和太阳能辐射对污泥进行干化。这种干化方式占地面积大，易受气候影响，且干化效率低。

现代化的干化工艺主要为热干化。其中热干化主要包括直接加热式、间接加热式和辐射加热式，即通过外加热源将污泥中水分蒸发。直接加热式和间接加热式污泥干化工艺，具有占地面积小、减量化明显、产品用途灵活等特点，但投资与运行成本高、设备运行能耗高，并且具有粉尘爆炸安全隐患。辐射加热式有红外干化、微波干化和太阳能干化工艺，其中以太阳能干化工艺不消耗化石能源受到人们的特别关注，太阳能污泥干化是指利用太阳能为主要能源对污泥进行干化处理。该工艺借助传统温室干燥技术，结合传统的污泥干化工艺，将其应用于污泥处理领域，主要目的是利用太阳能这种清洁能源作为污泥干化的其中一个主要能量来源。但是传统的太阳能干化工艺受天气和季节性条件的约束，干化工艺的热源单一且不稳定，污泥干化速度慢，连续运行困难，限制了污泥太阳能干化系统在我国的大面积推广应用。

作为太阳能干化工艺的一种优化，储热式太阳能干化工艺和热泵式太阳能干化工艺因其在一定程度上克服了传统的温室太阳能干化工艺受天气和季节性条件的约束而受到特别关注。

储热式太阳能干化工艺是在传统的太阳能干化工艺的基础上，进一步利用太阳能集热器将低品位的太阳能清洁能源转变为蕴藏在水中的高品位的热能，间接为污泥干化提供热源。在夜晚、阴雨天气等情况下为干化系统提供辅助热源，在一定程度上克服了天气和季节性条件的约束。

热泵式太阳能干化工艺是在储热式太阳能干化工艺的基础上，更进一步增加热泵供能系统利用逆卡诺循环原理从水源、地源、空气源中获取低品位热能，经过电力做功，提供高品位热能。

2012年7月4日公开的申请号为201210018795.X的发明创造公开了一种太阳能异聚态热利用系统及其工作方法，其在蒸发器上设有能量吸收装置，能量吸收装置为翘式太阳能板或板式太阳能板或套管式太阳能吸收装置，可吸收环境中各种能量，将其变为热能后与水箱中的水进行热交换，以充分利用环境中的热能。2012年7月4日申请号为201110448750.1的发明创造公开了一种新式节能污泥干燥系统，该系统包括太阳能温室、太阳能集热器系统、热泵系统、吸热除湿蒸发器、蓄热装置和污泥干燥装置，它将太阳能集热器系统结合到热泵系统中，太阳能集热器系统位于太阳能温室外，热泵位于太阳能温室内，热泵系统中的蒸发器吸收室外太阳能以及太阳能温室内湿热蒸汽中的低品质热源，供污泥干化使用，亦属于异聚能的利用。另外，系统利用设置在温室内的吸热除湿蒸发器对温室内的空气进行除湿处理。该新式节能污泥干燥系统也存在以下不足：（1）温室系统为封闭式系统，温室内的蒸汽流动性差，温室地面铺设的污泥表面的高湿度空气不能快速离开污泥表面，在污泥表面形成一层高湿度的水膜，污泥中的水分难以从污泥中脱离蒸发出来，污泥中的水分蒸发慢；（2）利用设置在温室内的吸热除湿蒸发器将室内的高湿度蒸汽中的水分除去，随着污泥中的水分渐渐蒸发至温室内，温室内的湿度升高，该蒸发器除湿能力有限，不能及时将温室内的湿度降至理想湿度，温室内的湿度偏高，污泥的水分不能快速蒸发，温室内湿度高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种异聚能污泥干化系统，以提高该系统中温室内的除湿效率。