申请日2007.08.17
公开(公告)日2008.06.25
IPC分类号C02F11/12
摘要
一种污泥干化装置及利用该装置的污泥干化方法，其中的装置包括一封闭的透明玻璃壳体、多层横向设置于该壳体内的托盘支架、设于壳体横向一侧壁上的与每层托盘支架对应的进料口、设于壳体与该进料口相对一侧壁上的出料口、可拆联接于壳体外表面并可分别封闭进、出料口的透明玻璃的封口板、可自由通过进、出料口的或位于托盘支架上的物料托盘、分别设于壳体底部、顶部的整流风机、设于壳体一侧面下部的进风口以及与该进风口上端边铰接并与进风口适配的透明玻璃的封板、设于该进风口的防雨装置、设于该进风口相对的壳体一侧面的上部的出风管道及配套的换气风机、设于壳体内的控制该换气风机关、开的湿度自动监测装置。本产品通过换气风机将污泥的水蒸汽排出室外，而实现快速干燥。
权利要求书
1.一种污泥干化装置，其特征在于，包括一透明玻璃制成的封闭的壳体 (6)、分多层横向设置于该壳体内的托盘支架(3)、设于所述壳体(6)横向 一侧壁上的与每层托盘支架对应的进料口(1)、设于所述壳体(6)与该进料 口(1)相对一侧壁上的出料口(2)、可拆联接于壳体外表面并可分别封闭进、 出料口的透明玻璃的封口板(7)、可自由通过进、出料口的或位于所述托盘 支架上的物料托盘(4)、分别设于所述壳体(6)底部、顶部的可使壳体内部 空气流通的整流风机(5)、设于所述壳体一侧面下部的进风口(02)以及与 该进风口上端边铰接并与进风口适配的透明玻璃的封板(06)、设于该进风口 的防雨装置(03)、设于该进风口相对壳体一侧面上部的出风管道(04)及配 套的换气风机(05)，设于壳体内的控制该换气风机关开的湿度自动监测装置。
2.根据权利要求1所述的污泥干化装置，其特征在于，所述封口板(7) 为矩形，用可拆联接-螺钉固定于壳体表面相应位置，四条边均设有密封胶 条(8);所述进风口的封板(06)为矩形，上端边铰接于壳体内表面，其余 三边设有密封胶条(8);所述的壳体(6)、封口板(7)和封板(06)均由双 层中空透明玻璃构成。
3.根据权利要求2所述的污泥干化装置，其特征在于，所述进风口的防 雨装置(03)为开口向下的喇叭状管道，小端与进风口适配对接。
4.根据权利要求3所述的污泥干化装置，其特征在于，所述出风管道(04) 为水平或向下设置的硬质管道，后接所述的换气风机(05)。
5.根据权利要求4所述的污泥干化装置，其特征在于，所述物料托盘(4) 的底面为网眼(10)结构。
6.根据权利要求5所述的污泥干化装置，其特征在于：所述托盘支架(3) 为一体式框架结构，其包括与所述壳体(6)内腔适配的框架(12)，平面间 隔设置于框架上的数根不锈钢管构成的各层支架(9)。
7.根据权利要求6所述的污泥干化装置，其特征在于：所述各层支架(9) 设有减小所述物料托盘(4)移动摩擦的小滚轮。
8.一种利用权利要求1所述污泥干化装置的污泥干化方法，其特征在于 有如下步骤：
步骤一：先将已预脱水的污泥平铺在物料托盘上，打开封闭进料口的封 口板，再将托盘由干燥室右侧的进料口沿托盘支架推入，然后将封口板恢复 到封闭进料口的位置并固定，出料口处于封闭状态;
步骤二：开启整流风机，使室内被太阳能加热的空气强制对流，污泥中 的水分在热空气的能量下汽化蒸发;
步骤三：由湿度自动监测装置随时监测干燥室内的空气湿度，当达到一 定数值时，湿度自动监测装置控制开启换气风机，通过进风口将外部空气吸 入室内，而通过出风管道将室内水蒸汽排出;当监测到室内的空气湿度降低 到一定数值时，湿度自动监测装置控制关停换气风机，进风口的封板自动关 闭进风口，停止换气。不断循环，使污泥的含水率逐渐降低;
步骤四：当检测到污泥的含水率达到工艺要求时，打开封闭出料口的封 口板，将托盘由干燥室左侧的出料口沿托盘支架拉出，将封口板恢复到封闭 出料口的位置并固定。取下干化后的污泥，倾倒至指定地点进行储放或者外 运进行利用。
9.根据权利要求8所述的污泥干化方法，其特征在于：所述物料托盘的 底面为网眼结构;所述托盘支架为一体式框架结构，其包括与所述壳体内腔 适配的框架，平面间隔设置于框架上的数根钢管构成的各层支架。
10.根据权利要求9所述的污泥干化方法，其特征在于：所述进风口的 防雨装置为开口向下的喇叭状管道，小端与进风口适配对接;所述出风管道 为水平或向下设置的硬质管道，后接所述的换气风机。
说明书
污泥干化装置及利用该装置的污泥干化方法
技术领域
本发明涉及环保设备，尤其是涉及一种可以在较短时间内，将脱水后的污 泥含水率降至到符合要求的污泥干化装置及利用该装置的污泥干化方法。
背景技术
全国污水处理厂每年排放湿污泥500万吨以上。大量未经稳定化、无害化 处理的污泥已成为污水处理厂的沉重负担，同时又对环境产生了二次污染。为 了方便污泥的运输、存放及加工利用，必须对初步脱水后的污泥进行进一步的 干燥，以减少污泥容积和运输管理费用，并为下一步再利用(如做燃料、建材等) 创造条件。因此污泥的脱水处理十分必要。
目前，国内主要是利用带式压滤机将污泥含水率降至70-80%或自然脱水， 即利用污泥干化厂对污泥进行自然晾晒脱水。一般机械脱水后的污泥含水率在 80%左右，需作进一步脱水处理。而自然脱水占地面积大，二次污染严重，且受 季节、气候影响较大，效率较低。
国外主要是采用干燥机械处理污泥。按照热介质与污泥的接触方式，干燥 机械可分为直接干化、间接干化和直接-间接联合式干化等工艺类型。直接干 化的实质是对流干燥，即将燃烧室产生的热气与污泥直接接触混合，加热污泥 使其中水分得以蒸发，而最终得到干污泥产品。闪蒸式干燥器、转筒式干燥器、 螺旋式干燥器等都属于这种类型;而间接干燥实质上是传导干燥，即将燃烧炉产 生的热气通过蒸汽和热油介质加热器壁，热量再通过器壁传递给湿污泥，从而 使其中的水分得以蒸发而除去，如薄膜干燥器以及各种转盘/桨板干燥器等。直 接-间接联合式干燥系统是对流-传导技术的结合。以上干燥器中，闪蒸式干 燥器是目前应用最广的一种，上述干燥器均可将污泥含水率处理到10%以下。
现有污泥干化设备存在如下缺陷：
1、干化过程中需要消耗大量的热能;
2、初期设备投资大;
3、运行费用高昂，一般吨湿泥的处理费用都在100元以上。
发明内容
本发明的目的是要解决现有污泥干化设备能耗高、初期投资大、运行成本 高的技术问题与采用太阳能干燥污泥效率低、干燥时间较长的技术问题，提出 一种能耗低、成本低廉和运行高效的污泥干化装置。
本发明另一目的是要提供一种利用上述污泥干化装置的污泥干化方法。
为解决上述第一技术问题，本发明的技术方案是构造一种污泥干化装置， 其包括一透明玻璃制成的封闭的壳体、分多层横向设置于该壳体内的托盘支架、 设于所述壳体横向一侧壁上的与所述每层托盘支架对应的进料口、设于所述壳 体与该进料口相对一侧壁上的出料口、可拆联接于壳体外表面并可分别封闭进、 出料口的透明玻璃的封口板、可自由通过进、出料口的或位于所述托盘支架上 的物料托盘、分别设于所述壳体底部、顶部的可使壳体内部空气流通的整流风 机、设于所述壳体一侧面下部的进风口以及与该进风口上端边铰接并与进风口 适配的透明玻璃的封板、设于该进风口的防雨装置、设于该进风口相对的壳体 一侧面上部的出风管道及配套的换气风机、设于壳体内的控制该换气风机关、 开的湿度自动监测装置。
本发明的优选方案中，所述壳体、封口板和封板均由双层中空透明玻璃构 成。
其中，所述封口板为矩形，可上下移动，用可拆联接-螺钉固定于壳体表 面相应位置，该封口板的四条边均设有密封胶条。所述进风口的封板为矩形， 上端边铰接于壳体内表面，其余三边设有密封胶条。
所述进风口的防雨装置为开口向下的喇叭状管道，小端与进风口适配对接。
所述出风管道为水平或向下设置的硬质管道，后接所述换气风机，将出风 引出后进行尾气处理。
所述物料托盘的底面设置成网眼结构。
所述托盘支架可以为一体式框架结构，其包括与所述壳体内腔适配的框架， 平面间隔设置于框架上的数根不锈钢管构成的各层支架。
本发明另一技术方案为利用污泥干化装置的污泥干化方法，有如下步骤：
步骤一：先将已预脱水的污泥平铺在物料托盘上，打开封闭进料口的封口 板，再将托盘由干燥室右侧的进料口沿托盘支架推入，然后将封口板恢复到封 闭进料口的位置并固定，出料口处于封闭状态;
步骤二：开启整流风机，使室内被太阳能加热的空气强制对流，污泥中的 水分在热空气的能量下汽化蒸发;
步骤三：由湿度自动监测装置随时监测干燥室内的空气湿度，当达到一定 数值时，湿度自动监测装置控制开启换气风机，通过进风口将外部空气吸入室 内，而通过出风管道将室内水蒸汽排出;当监测到室内的空气湿度降低到一定 数值时，湿度自动监测装置控制关停换气风机，进风口的封板自动关闭进风口， 停止换气。不断循环，使污泥的含水率逐渐降低;
步骤四：当检测到污泥的含水率达到工艺要求时，打开封闭出料口的封口 板，将托盘由干燥室左侧的出料口沿托盘支架拉出，将封口板恢复到封闭出料 口的位置并固定。取下干化后的污泥，倾倒至指定地点进行储放或者外运进行 利用。
本发明采用一个相对密闭的双层透明玻璃的壳体作为干燥室，将其置于野 外能够最大程度接受太阳能辐射的位置，利用太阳能的辐射来加热室内空气， 并可以有效地防止室内热量的散发，达到保温的目的，从而使干燥室内保持较 高的温度，有利于物料水分汽化蒸发;干燥室内装有出口压力低、对气流扰动 大、装机功率小的整流风机，使室内空气强制对流，充分利用干燥室中环境空 气所含的热量将污泥中的水分汽化蒸发，并通过换气装置迅速的将水蒸汽排出 干燥室，大大提高干燥效率，从而实现快速干燥。本发明的污泥干化方法操作 简单，检测污泥含水率和调节换气、引气装置的运行状态均可以采用手工或自 动控制的方法，操控方便灵活。
本发明初期投资少，只需建设玻璃干燥室，内部配备的整流风机可以选用 风量大、压力低、功率小的风机(如温室大棚换气扇)，换气风机可以选用换气 量大、装机功率小的中压风机，整个投资费用是目前其它的污泥干化设备的1/10 左右。并且运行费用低，本发明涉及机械送风量可用以下公式计算：
式中：Q--风机对污泥的送风量;C--空 气的比热;r--空气的比容;G0--污泥的原始重量;W0--污泥的原始水分;C0-- 污泥的原始比热;t0--污泥的原始温度;G1--干燥后污泥的重量;W1--干燥后污 泥的水分;C1--干燥后污泥的比热;t1--干燥后污泥的温度;T干--大气的干球温 度;T湿--大气的湿球温度;I0--污泥水分气化热;t--通风小时数;E--太阳辐射 热量。举例说明：按照每天处理100吨含水率80%的污泥，污泥的终含水率为 40%，太阳能采热面积3000m2，各种温度、太阳能辐射能量均取济南地区的年 平均值计算，每年需要的机械送风量：
换气风机若选用单台送风量Q=55000m3/h，功率1.5KW的某大棚温室风机，可得 风机的年运行时间(即总送风时间)为：小时，其总功率为： P·t=1.5×2.2×105=3.3×105KWh。电价按0.60元/度计算，则总电费为198000元， 折合每处理1吨湿污泥所需电费为5.42元/吨，是其它污泥干燥设备运行费用的 1/15-1/25，大大节约了处理费用。
