一种污泥高效除湿装置的制作方法

本实用新型涉及一种高效除湿装置，尤其是一种污泥高效除湿装置。

背景技术：

污泥作为污水处理的副产物，其产生量不断增加，处理万吨污水约产生污泥5吨（含水率80%），根据环保部的统计，2014年我国城镇污泥产生量为2801.47万吨。长期以来，我国污水处理厂普遍存在“重水轻泥”的现象，使得我国污水处理快速发展，污泥却处理停滞不前，污泥处置缺口巨大。污泥的妥善处置已成为污水处理厂乃至城市发展面临的一个棘手问题。

污泥的处理目的主要是实现减量化、稳定化、无害化及资源化，目前，国内外常见的污泥处置方法有填埋、焚烧及综合利用等。污泥填埋具有高效快速的特点，但由于受土地及有毒有害病原微生物污染的影响，污泥填埋技术受到一定的限制；资源化处置技术（主要为好氧堆肥）具有一定的经济及社会效益，但由于污泥组分的复杂化，该技术的发展具有一定的局限性；焚烧处置可将污泥处置为稳定的灰渣，具有处理效益高、无害化彻底、费用省的优点，但由于污泥含水率较高，常需外加辅助燃料，方可进行焚烧处置，该技术难以推广应用。

根据取样统计分析结果，我国污水处理厂污泥干基热值范围为5844～19303kJ/kg，比欧美等发达国家的低22.4%～37.7%。对于含水率为80%的脱水污泥，若使其焚烧所放热量与脱水能耗达到平衡，要求其干基热值≥14680kJ/kg。从能量平衡角度考虑，若采用焚烧方式直接处理污泥，则80%以上的污泥均存在能量亏损问题。经研究分析，污水处理厂污泥具有自持燃烧特性时的最高含水率为68%，即高效降低污泥的含水率，即可实现污泥的无害化处置。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种污泥高效除湿装置，该装置处理效率高、能源利用率高，适用于国内含水率高、热值低的污水处理厂污泥处置。可实现污泥的就地处置，大大降低污泥转运处置工作量，解决因污泥含水率高、热值不足造成的污泥终端处置难题。本实用新型的技术方案具体如下：

一种污泥高效除湿装置，包括污泥干化装置，与污泥干化装置顶端连接的除湿装置，与除湿装置连接的余热回收装置，余热回收装置通过风机与污泥干化装置底部连通，污泥干化装置产生的水蒸气通过除湿装置加热除湿，进入余热回收装置被进一步加热，通过风机回到污泥干化装置底部，对污泥干化装置中的污泥进行干燥。通过风机可调节循环气体流速，调整污泥干化速率。

进一步地，污泥干化装置包括箱体，箱体内设有转动主轴，转动主轴上设有若干搅拌件，搅拌件上设有若干振动筛，箱体顶部设有与除湿装置连接的通风管道，箱体内底部设有布风件，布风件与风机连通。

进一步地，除湿装置包括壳体，壳体中从上到下设有蒸发器和冷凝器，热交换液经压缩机压缩后进入冷凝器，经热交换后经膨胀阀回到蒸发器中，蒸发器和冷凝器周围设有气体通道。除湿装置回收污泥干化装置中产生的湿热水蒸汽液化时产生的潜热，对脱湿后气体进行加热。

进一步地，布风件上设有若干温度传感器和湿度传感器，布风件出口设有电磁阀，转动主轴、振动筛、风机、温度传感器、湿度传感器和电磁阀与PLC控制器连接。温度及湿度感应器采集的数据转化为电信号对搅拌混匀件工作状态进行控制。

进一步地，污泥高效除湿装置还包括高温分解炉，高温分解炉中设有振动炉排，使得污泥被多级热分解，高温分解炉与烟气除尘装置连接，烟气除尘装置与烟气净化装置连接。烟气净化装置为现有装置，包括支撑构件及吸附材料，实现尾气的达标排放。

进一步地，高温分解炉和烟气除尘装置上方还设有蒸汽发生装置，余热回收装置设有热交换器，蒸汽发生装置产生的水蒸汽进入热交换机，对余热回收装置中的气体进一步加热，然后通过软化水箱回到两个蒸汽发生装置中。余热回收装置利用来自第一蒸汽发生装置和第二蒸汽发生装置产生的水蒸气对循环气体进行加热。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型建设用地面积大大减小，实现就地建设，大大削减污泥运输量及后续处置中的人力消耗。

2、本实用新型充分利用湿热气体液化过程中的潜热及污泥终端处置过程中产生的热量，污泥处置单位能耗低、效率高，比传统热泵干化污泥设备节约60%的能耗。

3、本实用新型适应处置不同种类的污泥，适应范围广，应用普遍，污泥干化装置处理后的污泥为含水率≤5%，进入高温分解炉后，在震动炉排作用下经多级热分解处理，削减率≥97%。

4、本实用新型建设灵活方便，投资小。

5、本实用新型充分利用能源，弥补热泵运行中循环气体温度偏低，处理效率受限的缺陷，提高污泥的处理能力，适应于不同规模的污泥处理。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1-污泥干化装置；1.1-箱体；1.2-搅拌件；1.3-布风件；2-除湿装置；2.1-气体通道；2.2-蒸发器；2.3-冷凝器；2.4-膨胀阀；2.5-压缩机；3-余热回收装置；3.1-热交换器；4-风机；5-高温分解炉；5.1-振动炉排；6-烟气除尘装置；7-烟气净化装置；8-软化水箱；9-第一蒸汽发生装置；10-第二蒸汽发生装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本实用新型一部分实例，而不是全部的实例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例的污泥高效除湿装置，包括污泥干化装置1，与污泥干化装置1顶端连接的除湿装置2，与除湿装置2连接的余热回收装置3，余热回收装置3通过风机4与污泥干化装置1底部连通。通过风机4可调节循环气体流速，调整污泥干化速率。污泥高效除湿装置还包括高温分解炉5，高温分解炉5中设有振动炉排5.1，使得污泥被多级热分解，高温分解炉5与烟气除尘装置6连接，烟气除尘装置6与烟气净化装置7连接。烟气净化装置7为现有装置，包括支撑构件及吸附材料，实现尾气的达标排放。烟气除尘装置6为现有装置，将烟气颗粒沉降过滤。

污泥干化装置1包括箱体1.1，箱体1.1内设有转动主轴，转动主轴上设有多排搅拌件1.2，搅拌件1.2上设有若干振动筛，箱体1.1顶部设有与除湿装置2连接的通风管道，箱体内底部设有布风件1.3，布风件1.3与风机4连通。主轴转动带动振动筛左右上下运动，对污泥起到切割破碎的作用。

除湿装置2包括壳体，壳体中从上到下设有蒸发器2.2和冷凝器2.3，热交换液经压缩机2.4压缩后进入冷凝器2.3，经热交换后经膨胀阀2.4回到蒸发器2.2中，蒸发器2.2和冷凝器2.3周围设有气体通道2.1。除湿装置2回收污泥干化装置1中产生的湿热水蒸汽液化时产生的潜热，对脱湿后气体进行加热。

蒸发器2.2、压缩机2.4、冷凝器2.3、膨胀阀2.4内置热交换液并串联连接，其中蒸发器5布置于气体通道2.1的前半段，冷凝器7布置于气体通道4的后半段；实现湿热气体的干化并对干气体多级升温，提高污泥的干化处置效率。

布风件1.3上设有若干温度传感器和湿度传感器，布风件出口设有电磁阀，转动主轴1.2、振动筛、风机、温度传感器、湿度传感器和电磁阀与PLC控制器连接。温度及湿度感应器采集的数据转化为电信号对搅拌混匀件工作状态进行控制，调节不同区域热风供给量。

高温分解炉5和烟气除尘装置6上方还设有第一蒸汽发生装置9和第二蒸汽发生装置10，余热回收装置3中设有热交换器3.1，第一蒸汽发生装置9和第二蒸汽发生装置10产生的水蒸汽进入热交换机3.1，对余热回收装置3中的气体进一步加热，然后通过软化水箱8回到两个蒸汽发生装置中。余热回收装置3利用来自第一蒸汽发生装置9和第二蒸汽发生装置10产生的水蒸气对循环气体进行加热。

工作时，湿污泥均匀进入污泥干化装置1，通过搅拌件1.2的混匀及布风件1.3调节布风，干热气体与湿污泥充分接触，污泥中的水分吸收热量转化为水蒸汽，成为湿热气体进入除湿装置2，先进入气体通道2.1前半段，与蒸发器2.2充分接触，其中的热量转化至热交换液中，湿热气体中水蒸汽冷凝为液态水排放，最终成为干热气体进入气体通道2.1的后半段，与冷凝器2.3充分交换热量，热交换液中的热量转化至气体中。

热交换液则经压缩机2.5压缩后进入冷凝器2.3，经热交换后经膨胀阀2.4作用回到蒸发器2.2中，气体加热后进入余热回收装置3。气体在余热回收装置3中与热交换器3.1充分接触后得以进一步升温，经循环风机4输送至污泥干化装置1中进行下一阶段的污泥干化。热交换器3.1产生的软化水通过软化水箱8进入第一蒸汽发生装置9和第二蒸汽发生装置10，产生的水蒸汽回到热交换机3.1。

将污泥干化装置1处理后的干污泥（含水率≤5%），送入高温分解炉5，在振动炉排5.1作用下经多级热分解处理，削减率≥97%，过程中产生的热量供第二蒸汽发生装置10转化为水蒸汽并进入余热回收装置3中用于加热循环气体使用，产生的热烟气进入烟气除尘装置6，烟气中固体、粉尘等经烟气颗粒通过沉降过滤得以去除，烟气中热量供第一蒸汽发生装置9转化为水蒸汽，同时烟气得以降温，并进入最终的尾气净化装置7，其中的重金属等污染物得以彻底吸附去除，实现达标排放。

第一蒸汽发生装置9和第二蒸汽发生装置10可以通过自身加热部件加热，也可以通过高温分解炉5和烟气除尘装置6提供部分热量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。