一种低碳环保的污泥干化处理技术——太阳能热泵技术

 在 “双碳”目标下，污泥处理作为污水处理行业实现节能减耗、碳中和的重要环节，能源资源回收利用成为重要的方向，本文我们介绍一种低碳环保的污泥处置方案——太阳能热泵技术。

 一、太阳能热泵技术系统简介：

 该系统主要利用太阳能、地热能等清洁能源作为污泥干化的热源，能将含水量80以上的泥浆干化成含水量35以下的干料，节电、节煤、环保；整个系统为自动化远程控制，有效降低了污泥处理处置成本，为污泥处理处置提供了一种低碳环保的解决方案。

 该系统包括温室部分、输送部分、通风部分、集热部分（包括太阳能集热系统和热泵系统）、自动化控制部分以及有害气体收集和除臭等其他附属装置。

 二、太阳能热泵技术技术优势：

 1、利用太阳能作为主要能源，满足可持续发展的需求；

 2、耗能小，运行管理费用低，蒸发1t 水耗电量仅为60-80kW·h，而传统的热干化技术需耗电为800-1060kW·h；

 3、经干化处理后，污泥体积可减少到原来的1/3-1/5，实现稳定化并保留其原有的再利用价值；

 4、系统运行稳定、安全、灰尘产生量小；

 5、自动化程度高、操作维护方便、使用寿命长；

 6、系统透明程度高，环境协调性好。

 三、太阳能热泵技术系统组成：

 1、污泥输送系统。由接料仓、螺旋进料机、插板阀、污泥泵、管道组成。螺旋进料机与料仓之间用插板阀连接，便于检修。推送机采用S摆管的设计。含水85%左右的泥饼由卡车卸入料仓，经螺旋进料机喂入液压推送机，推送机将污泥由管道输送，整个过程无异味，做到不污染环境的同时可实现长距离、大扬程输送。管道可根据建筑结构灵活设置，输送量精确，配备通讯接口实现远程控制。还可选用皮带、斗提等传统输送方式。

 2、温室供热系统。由太阳能集热器、集热水箱、恒温水箱和PLC控制等组成，集热水箱与自来水补水管相通，自来水补水管上设有水源电磁阀，集热水箱内设有水位传感器；PLC根据所述水位传感器输出的水位信号控制水源电磁阀的开闭，以自动给集热水箱补水，实现定时、定量上水，集热水箱内的水量可根据实际情况得到控制。通过安全排气阀来释放蒸汽，并通过供热控制阀控制集热器阵列供热的面积，确保了系统运行的稳定性和安全性。

 3、温室系统。由温室主体、内保温部分、通风部分、供暖部分、气象站等组成。温室主体为文络式阳光板温室，阳面中空玻璃。选用保温幕布，减少辐射热的流失。通风采用风机，顶部采用蝶形方式交错开窗，可根据室内外温湿度、光照度实现自动开关。

 4、污泥翻泥布料系统。由污泥摊铺机、螺旋喂料机、皮带式输送机、干料仓、有害气体探测仪、工业监控系统等组成。全自动翻泥机使污泥得到均匀翻动，实现表面翻新和蒸发水分。同时也对污泥有供氧的作用，避免污泥局部厌氧菌繁殖而释放恶臭气体，系统可安装H2S和NH3探测器，可实现实时监控。

 5、控制系统。自动化控制系统采用组态软件+PLC的基本控制方式，上位机通过与PLC及智能仪表通讯实现对各个设备的监测与控制，PLC通过内部程序能够独立运行。生产工艺路线在计算机界面能够模拟显示。工艺参数点数据可以实现计算机界面显示、调整、设定，并进入程序。工艺运行参数可随机调取、打印，故障监控可实现故障点、故障类型、发生时间的瞬间记录和报警功能。配置了智能电度表，实时记录干化过程的能耗数据，折算干化成本。

污泥作为一种固体废弃物，已经成为继城市垃圾污染的第二大固体废物污染源。污泥的处理处置应从环境污染、卫生安全和经济效益等多方面综合考虑，具备能源回收利用的污泥处理新技术将在污泥处理处置中发挥着不可替代的作用。