一种浅表层地热能干化污泥系统及干化方法
【专利摘要】本发明公开了一种浅表层地热能干化污泥系统，包括地热能收集供热系统、污泥干化系统、污泥传输系统、PLC控制系统和排风系统；其中地热能收集系统包括地埋式U型管道和地源热泵；污泥干化系统包括污泥干化房以及设置在污泥干化房内的隔板；污泥干化房的四周和隔板内均安装有地热能加热管道，地埋式U型管道和地热能加热管道均连接于地源热泵上；污泥传输系统包括安装在隔板上的传送履带，传送履带的一端设有干泥仓，传送履带另一端计量泵，传送履带上端设有污泥刮板，本发明节省化石能源的同时，充分有效利用新能源，具有一定的经济、社会和环境效益，浅表层地热能无污染、可再生，且具有稳定可靠、成本低廉、清洁环保。
【专利说明】
一种浅表层地热能干化污泥系统及干化方法
技术领域
[0001]本发明属于环保领域，涉及一种浅表层地热能干化污泥系统及干化方法，尤其涉及一种利用浅表层地热能对污泥进行干化的地热能干化处理污泥的装置及工艺。
【背景技术】
[0002]随着我国城镇化的迅猛发展，城市污水量不断增长，污水经过处理后，生成其体积
0.5%?I %固态凝聚体沉降，即污泥。据估算，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量(干重)大约为3000多万吨，占我国城市生活垃圾总量的17.4%。根据住建部的统计数据得知，目前我国污水处理厂的污泥随意乱丢造成的二次污染现象十分严重，因此污泥处理处置迫在眉睫。现有污泥处理技术包括污泥的减容、减量、稳定和无害化四个处理过程，一般包括污泥浓缩(调理)、脱水、厌氧消化、好氧消化、堆肥和干化等。污泥干化是在污泥脱水后，利用热能进一步减少污泥含水率的方法。通过干化处理后，污泥的含水率可降至40%-10%。污泥干化是实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化的关键。
[0003]目前，污泥干化技术主要聚焦在三个方面:一个利用太阳能等新能源进行污泥干化；二是对干燥机或反应器等装备进行优化;三是对污泥干化新技术的研发，比如水热干化、生物干化、污泥低温射流干化、低温真空脱水干化、微波干化、超声波干化和热栗干化等。太阳能干化占地面积大，对干化厂房要求较高;其他干化技术对设备操作要求较高，干化过程安全度不够。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种浅表层地热能干化污泥系统及干化方法，以克服现有技术的不足。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种浅表层地热能干化污泥系统，包括地热能收集供热系统、污泥干化系统、污泥传输系统、PLC控制系统和排风系统;其中地热能收集系统包括地埋式U型管道和地源热栗；污泥干化系统包括污泥干化房以及设置在污泥干化房内的隔板;污泥干化房的四周和隔板内均安装有地热能加热管道，地埋式U型管道和地热能加热管道均连接于地源热栗上;污泥传输系统包括安装在隔板上的传送履带，传送履带的一端设有干泥仓，传送履带另一端设有计量栗，传送履带上端设有污泥刮板。
[0007]进一步的，其中地源热栗的进水口与地热能加热管道出水口连接，地源热栗的出水口与地埋式U型管道的进水口连接，地埋式U型管道的出水口与地热能加热管道的进水口连接。
[0008]进一步的，还包括铲车，铲车上设有铲斗。
[0009]进一步的，排风系统包括安装在污泥干化房上端的气体传输管道、气体导入管道和热交换器，热交换器分别安装于气体传输管道和气体导入管道上，气体传输管道内设有鼓风机，气体导入管道内设有引风机。
[0010]进一步的，其中污泥干化房顶部为平顶或尖顶。
[0011]进一步的，地热能加热管道呈“线圈状”或“回”形围绕于污泥干化房四周和隔板内，形成封闭的干化体系。
[0012]进一步的，其中污泥干化房内设有多个隔板。
[0013]—种浅表层地热能干化污泥系统的干化方法，具体包括以下步骤:
[0014]I )、输送:将出厂污泥通过铲车输送至污泥干化房；
[0015]2)、摊铺:将经过污泥通过计量栗分送至传送履带，通过污泥刮板摊铺传送履带上的污泥；
[0016]3)、干化:通过地源热栗完成热能转换，在传送履带上进行干化；
[0017]4)、储存:干化后的污泥，经传送履带的带动，运输于干泥仓中储存进行集中处置。
[0018]进一步的，步骤2中，经污泥刮板摊铺后的污泥厚度不大于10cm，摊铺均匀。
[0019]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0020]本发明一种浅表层地热能干化污泥系统及干化方法，通过在污泥干化房四周及底部铺设地热能加热管道以及设置在污泥干化房内的地源热栗和地埋式U型管道，然后将地埋式U型管道和地热能加热管道均连接于地源热栗上，利用地源热栗将埋在地热层的地埋式U型管道与加热管道联通，形成密闭的加热系统，从而利用地热能干化污泥，在干泥房内设置隔板，在隔板内设置加热管道，能够充分利用热源，能够有效防止热源直接接触地面而散失;污泥通过计量栗分送至传送履带，通过污泥刮板摊铺传送履带上的污泥，形成厚度均匀的污泥层，从而有利于污泥的干化，最后通过传送履带将干化后的污泥输送至干泥仓内，整个过程快捷方便，无需人工操作;本发明克服依赖化石能源进行传统污泥干化方式、节省化石能源的同时，充分有效利用新能源，具有一定的经济、社会和环境效益，浅表层地热能无污染、可再生，且具有稳定可靠、成本低廉、清洁环保。
[0021]进一步的，在污泥干化房内设置排风系统，通过安装在污泥干化房上端的气体传输管道、气体导入管道和热交换器，利用热交换器将干化热气产生的人能转化为进气热量，从而保证了污泥干化房内的湿度和温度。
【附图说明】
[0022]图1为本发明系统图。
[0023]图2为本发明结构示意图。
[0024]其中，1、地埋式U型管道;2、地源热栗;3、污泥干化房;4、导轨;5、地热能加热管道；
6、传送履带;7、干泥仓;8、隔板;9、污泥刮板；11、计量栗；12、气体传输管道；13、鼓风机；14、热交换器;15、引风机;16、气体导入管道。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0026]如图1、2所示，一种浅表层地热能干化污泥系统，包括地热能收集供热系统、污泥干化系统、污泥传输系统、PLC控制系统和排风系统;其中地热能收集系统包括地源热栗2和埋入地下的地埋式U型管道I;污泥干化系统包括污泥干化房3以及设置在污泥干化房3内的隔板8，污泥干化房3四周和隔板8上安装有地热能加热管道5，排风系统包括安装在污泥干化房3上端的气体传输管道12、气体导入管道16和热交换器14，热交换器14分别安装于气体传输管道12和气体导入管道16上，气体传输管道12内设有鼓风机13，气体导入管道16内设有引风机15，气体传输管道设置于污泥干化房的顶端，地埋式U型管道I和地热能加热管道5均连接于地源热栗2上;其中地源热栗2的进水口与地热能加热管道5出水口连接，地源热栗2的出水口与地埋式U型管道I的进水口连接，地埋式U型管道I的出水口与地热能加热管道5的进水口连接;污泥传输系统包括安装在隔板8上的传送履带6，传送履带6的一端设有干泥仓7，传送履带6另一端设有计量栗11，隔板8为混凝土结构，地热能加热管道5铺设在隔板8内，传送履带6上端设有污泥刮板9，还包括铲车，铲车上设有铲斗;污泥干化房3的墙壁上设有轨道4，污泥刮板9安装在轨道4上，通过轨道来实现从污泥进料端到出料端的移动，污泥刮板9通过PLC控制系统的控制调节高低的位置，可实现铺料时对污泥的摊铺和污泥干化后对其进行刮除。
[0027]其中污泥干化房3内设有多个隔板8，隔板8上均设有传送履带6，能够充分利用污泥干化房3的空间以及加热环境进行污泥干化。
[0028]其中污泥干化房3顶部为平顶或尖顶;地热能加热管道5呈“线圈状”或“回”形围绕在污泥干化房3四周和隔板8内；地热能加热管道、地源热栗和埋地式U型管道以水源为介质，将通过埋地式U型管道将地热能传输给传热介质，传输到地源热栗，地源热栗将热能传输给地热能加热管道，对污泥进行干化。
[0029]—种浅表层地热能干化污泥的方法，具体包括以下步骤:
[0030]I)、输送:将出厂污泥通过铲车输送污泥干化房；
[0031]2)、摊铺:将污泥通过计量栗分送至传送履带，通过污泥刮板摊铺传送履带上的污泥；
[0032]3)、干化:通过地源热栗完成热能转换，在传送履带上进行干化；
[0033]4)、储存:干化后的污泥，经传送履带的带动，运输于干泥仓中储存进行集中处置。
[0034]其中步骤2中，经污泥刮板摊铺后的污泥厚度不大于10cm，摊铺均匀。
[0035]步骤3中，具体通过地源热栗2将地埋式U型管道I内的地热加热的介质出送到地热能加热管道5内，形成一个供热回路，通过隔板散热对传送履带上的污泥进行干化，同时进行污泥干化过程中产生的热蒸汽由污泥干化房3上端的鼓风机13引入气体传输通道12，作为热源通过热交换器14加热，同时引风机15引入外部空气，热交换器14对引入空气进行加热，从而达到污泥干化房内除湿保温的目的，对于热气产生的热量二次利用，使污泥干化房3的温度保持恒定。
[0036]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【主权项】
1.一种浅表层地热能干化污泥系统，其特征在于，包括地热能收集供热系统、污泥干化系统、污泥传输系统、PLC控制系统和排风系统；其中地热能收集系统包括地埋式U型管道(1)和地源热栗(2);污泥干化系统包括污泥干化房(3)以及设置在污泥干化房(3)内的隔板(8);污泥干化房(3)的四周和隔板(8)内均安装有地热能加热管道(5)，地埋式U型管道(I)和地热能加热管道(5)均连接于地源热栗(2)上;污泥传输系统包括安装在隔板(8)上的传送履带(6)，传送履带(6)的一端设有干泥仓(7)，传送履带(6)另一端设有计量栗(11)，传送履带(6)上端设有污泥刮板(9)。2.根据权利要求1所述的一种浅表层地热能干化污泥系统，其特征在于，其中地源热栗(2)的进水口与地热能加热管道(5)出水口连接，地源热栗(2)的出水口与地埋式U型管道(I)的进水口连接，地埋式U型管道(I)的出水口与地热能加热管道(5)的进水口连接。3.根据权利要求1所述的一种浅表层地热能干化污泥系统，其特征在于，排风系统包括安装在污泥干化房(3)上端的气体传输管道(12)、气体导入管道(16)和热交换器(14)，热交换器(14)分别安装于气体传输管道(12)和气体导入管道(16)上，气体传输管道(12)内设有鼓风机(13)，气体导入管道(16)内设有引风机(15)。4.根据权利要求1所述的一种浅表层地热能干化污泥系统，其特征在于，其中污泥干化房(3)顶部为平顶或尖顶。5.根据权利要求1所述的一种浅表层地热能干化污泥系统，其特征在于，地热能加热管道(5)呈“线圈状”或“回”形围绕在污泥干化房⑶的四周和隔板(8)内。6.根据权利要求1所述的一种浅表层地热能干化污泥系统，其特征在于，其中污泥干化房(3)内设有多个隔板(8)。7.一种浅表层地热能干化污泥系统的干化方法，其特征在于，具体包括以下步骤: I)、输送:将出厂污泥通过铲车输送至污泥干化房； 2 )、摊铺:将污泥通过计量栗分送至传送履带，通过污泥刮板摊铺传送履带上的污泥； 3)、干化:通过地源热栗完成热能转换，在传送履带上进行干化； 4)、储存:干化后的污泥，经传送履带的带动，运输于干泥仓中储存进行集中处置。8.根据权利要求7所述的一种浅表层地热能干化污泥系统的干化方法，其特征在于，步骤2中，经污泥刮板(9)摊铺后的污泥厚度不大于10cm，摊铺均匀。9.根据权利要求7所述的一种浅表层地热能干化污泥系统的干化方法，其特征在于，步骤3中，具体通过地源热栗(2)将地埋式U型管道(I)内的地热加热的介质出送到地热能加热管道(5)内，形成一个供热回路，通过隔板散热对传送履带上的污泥进行干化。
【文档编号】C02F11/12GK105859096SQ201610350101
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】聂惠军, 王慧, 徐美荣, 魏显露, 高晓波, 朱华章, 江鸿宾, 安浩, 丁佳祺, 赵文迪, 李士达, 严晓莎
【申请人】宁夏环境科学研究院（有限责任公司）