[发明专利]一种多功能太阳能热泵污泥干燥系统

说明书

本发明涉及一种多功能太阳能热泵污泥干燥系统，包括污泥干燥单元、太阳能空气集热器(5)、空气‑水换热器(9)、蒸发器(3)和冷凝器(4)，各组件通过管路以及设于管路中的三通阀与电磁阀连接并形成多个不同工作模式的污泥干燥子系统，包括太阳能空气集热干燥子系统、热泵干燥子系统、太阳能空气集热与热泵串联干燥子系统以及太阳能空气集热与热泵并联干燥子系统。与现有技术相比，本发明可根据辐照条件在三种运行模式之间切换，实现不同的干燥功率的组合，适用于不同品质的污泥及较大范围的污泥量波动。

技术领域

本发明属于新型污泥干燥装置技术领域，具体涉及一种多功能太阳能热泵污泥干燥系统。

背景技术

人们的生活和工业生产是污水产生的主要来源。在污水处理的过程中会产生污泥。据统计，2015年我国城镇生活污水排放量为545亿吨，占全年污水排放总量的71.4％，而且每年在以6％的速度增长。污泥是污水处理后的附属品，是一种由有机残片，细菌菌体，无机颗粒，胶体等组成的极其复杂的非均质体。若污泥不经过处理直接排放到环境中会对土壤环境造成严重污染，污泥中含有的有毒有机物以及病原微生物会对土壤和地下水造成污染，而无机盐分会提高土壤的导电率，破坏植物的养分平衡，污泥当中重金属也会造成污染。绝大多数的污泥都需要通过焚烧的方式降低其对环境的污染。企业将污泥送到焚烧厂的处理成本按照重量计算，若不进行干燥处理会给中小企业带来了巨大的经济压力。

如何提高的干燥效率，降低污泥的含水率一直以来都是研究重点。常用的是太阳能空气集热系统和热泵系统。太阳能作为一种清洁能源，其利用技术已经比较成熟，太阳能空气集热系统与热泵系统的联合利用已逐渐发展用来干燥污泥。

专利CN108046565B公开了一种污泥干燥装置，该专利采用太阳能进行污泥干燥。该装置包括箱体，搅拌装置，循环加热系统，太阳能加热器，控制箱和输料装置。该装置以太阳能加热器为核心，其与循环加热泵相连通，搅拌装置设置在箱体内部，以增加污泥的干燥效果。太阳能加热器中的加热板和水箱相连通，太阳能加热器将进入的水温度加热到55-60℃之间，用来加热抽成真空的箱体内的污泥，污泥中的水在55度沸腾蒸发，通过抽空孔将水蒸气抽出，污泥干燥结束后，将干燥的污泥输出至指定位置，然后进行下一次的污泥干燥。该发明装置系统功能单一，仅适用于太阳辐照条件好的情况，在太阳辐照条件不好时，效果很差。

专利CN104129896B公开了一种污泥热泵干燥装置，该专利采用热泵进行污泥干燥。该装置的干燥箱内设置承载带，并且在箱内设置了驱动承载带运行的动力装置。热泵作为加热装置，其中设置风机，压缩机，主副冷凝器，蒸发器，膨胀阀。该装置在干燥箱的出口位置设置了除尘器与燃烧器，还加装了智能控制系统。从干燥箱中出来的湿热空气经过除尘器和风机作用，除去其夹带的泥尘，然后进入到热泵蒸发器中。湿热空气通过热泵蒸发器后，被冷却成冷干空气后通入主热泵冷凝器中，冷凝水通过热泵蒸发器的排水管排出。在主热泵冷凝器中，加热冷干空气，使冷干空气被加热成为热干空气，进入干燥箱内进行循环干燥。该发明装置耗电量大，运行成本偏高，且污泥干燥容量不可调，导致污泥的处理量及污泥适用范围窄。

专利CN100559103C公开了一种潮湿物料的干燥装置，包括一干燥机和热泵，干燥机内设有多层带式传送装置、风道及连接热泵的进出风道，干燥机的进料口上设有潮湿物料进给装置，出料口输出干燥物料，它设有太阳能空气集热器，在热泵上设有辅助进气口；太阳能空气集热器上设有风机，其出气口分别通过设有阀门的管道与热泵的辅助进气口、干燥机与热泵之间的进风道相连，其进气口分别通过设有阀门的管道与干燥机与热泵之间的出风道、外界相连，该发明同时利用了太阳能和热泵，但仍然无法根据光照情况来进行运行模式的调节。