[發明專利]太陽能和多熱源熱泵聯合的污泥干化系統

有效

• 申請號: 201110401579.9
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN103145310A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 楊魯偉;呂君;張振濤;王傳奇;龐衛科
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/18
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明屬于污泥干化技術領域，涉及一種太陽能和多熱源熱泵聯合的污泥干化系統。?

背景技術

污泥干化是市政污水處理的重要環節，也是一個能耗較大的工藝過程。通過干化處理來降低污泥的含水率可以達到資源化、穩定化、減量化和無害化的目的。目前有利用太陽能來干化污泥的技術思路，由于可以無償地使用豐富的太陽能資源，因此能夠節約大量的常規能源，具有較大的經濟與環境效益。?

其中，太陽能利用的主要特點包括：?

(1)普遍性：太陽光普照大地，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，且無須開采和運輸；?

(2)無污染性：開發利用太陽能不會污染環境，它是最清潔的能源之一，在環境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的；?

(3)能源巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸的標煤，其總量是現今世界上可以開發的最大能源；?

(4)長久性：根據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。?

但同時，在目前的現有技術條件下，應用太陽能也同樣存在如下幾點缺陷：?

(1)分散性：到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說來，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時太陽輻射的輻照度最大，在垂直于太陽光方向1平方米?的面積上接收到的太陽能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，則只有200W左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的；?

(2)不穩定性：由于受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響，所以，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的又是極不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。?

基于上述原因，正是由于太陽能存在能流密度低、非連續性以及受天氣影響大等各項缺點，所以僅使用太陽能則無法保證在一段時間內完成所需的污泥處理量。由此，如何更加合理并有效地利用太陽能進行污泥干化處理，是目前市政污水處理系統中一個非常有價值的課題與待完善的技術。?

發明內容

(一)要解決的技術問題?

本發明要解決的技術問題是如何提高太陽能污泥干化技術的能量利用率。?

(二)技術方案?

為解決上述技術問題，本發明提供一種太陽能和多熱源熱泵聯合的污泥干化系統，包括：?

太陽能暖房子系統，其包括暖房圍護模塊、底板模塊及氣體導流模塊；所述暖房圍護模塊構成所述太陽能暖房子系統的外部框架，所述底板模塊用于承載待干化的污泥，所述氣體導流模塊用于從外部向太陽能暖房子系統內部導入熱空氣并將太陽能暖房子系統內部的濕空氣排出；?

熱泵子系統，其熱源包括外部環境大氣以及中水，其與所述氣體導流模塊相連接，內設有由蒸發器組、膨脹閥組、冷凝器、定頻壓縮機及相應的管道構成的封閉循環系統，用于通過所述氣體導流模塊向?所述太陽能暖房子系統內導入熱空氣并對從太陽能暖房子系統排出的濕空氣進行除濕。?

其中，所述暖房圍護模塊包括由對太陽光具有選擇透過性的保溫材料組成的圍護結構。?

其中，所述底板模塊包括兩層，下層為保溫層，上層為污泥承載層。?

其中，所述太陽能暖房子系統還包括保溫膜層，所述保溫膜層設置于所述暖房圍護模塊上方，所述保溫膜層連接有用于將其攤開或收起的驅動裝置。?

其中，所述太陽能暖房子系統還包括翻泥模塊，所述翻泥模塊設置于污泥層上方，其中心部位設置有轉筒，所述轉筒上固定安裝有螺紋梳刀，并連接驅動電機以在電機驅動下進行自轉及直線方向上的移動。?

其中，所述氣體導流模塊包括軸流風機、暖房排風口及暖房進風口。?

其中，所述膨脹閥組的第一膨脹閥與所述蒸發器組的第一蒸發器串聯設置、所述膨脹閥組的第二膨脹閥與所述蒸發器組的第二蒸發器串聯設置、所述膨脹閥組的第三膨脹閥與所述蒸發器組的第三蒸發器串聯設置，從而形成三組串聯子管道。?

其中，所述三組串聯子管道并聯設置，形成并聯子管道。?

其中，所述并聯子管道與冷凝器、定頻壓縮機串聯設置，所形成的管道與所述氣體導流模塊的暖房排風口及暖房進風口分別連通。?

(三)有益效果?

本發明技術方案與現有技術相比較，具備如下幾點特征：?