一种分级耦合式污泥干化及智能储运集成系统的制作方法

本发明涉及污泥干化处理，具体而言，涉及一种分级耦合式污泥干化及智能储运集成系统。

背景技术：

1、污泥干化是实现污泥减量化、稳定化及资源化利用的关键环节，广泛应用于市政污水处理、工业废水处理等领域。

2、传统污泥干化工艺通常采用“高压压滤+低温热干化”的流程：首先通过高压隔膜压滤机将污泥机械压滤至含水率约50%的泥饼，再送入低温干化机进一步将含水率降至40%左右，以满足后续焚烧、填埋或建材利用的要求。然而，上述传统干化工艺的工艺参数（如干化温度、热风流量、处理时长等）仅依赖操作人员经验进行人工设定，无法根据泥饼的实际初始含水率、碎泥过程湿度、出料含水率等实时反馈信号进行动态调节。而且，泥料仓的料位监测、运输车辆的调度安排以及装车过程均无自动化协同控制，常出现料满溢仓、车辆长时间空等、装车超载或洒料等问题，不仅影响作业效率，还存在安全隐患与环保风险。

3、因此，有必要提供一种分级耦合式污泥干化及智能储运集成系统，旨在解决当前技术中污泥干化工艺参数无法自适应动态调节以及干化与储运之间无法协同控制的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种分级耦合式污泥干化及智能储运集成系统，旨在解决当前技术中污泥干化工艺参数无法自适应动态调节以及干化与储运之间无法协同控制的问题。

2、本发明提出了一种分级耦合式污泥干化及智能储运集成系统，包括：

3、预处理模块，用于对污水进行处理，得到均质化污泥；

4、高压脱水模块，其入口与所述预处理模块的均质化污泥出口连接，所述高压脱水模块用于对所述均质化污泥进行高压机械压滤，得到泥饼；

5、碎泥暂存模块，其入口与所述高压脱水模块的泥饼出口连接，所述碎泥暂存模块用于对所述泥饼进行破碎，得到碎泥，并暂存所述碎泥；

6、热干化模块，其入口与所述碎泥暂存模块的碎泥出口连接，所述热干化模块用于对所述碎泥进行热风烘干处理，得到干泥；

7、送热模块，其入口与所述热干化模块的热风出口连接，出口与所述碎泥暂存模块的热风入口连接，所述送热模块用于对所述热干化模块排出的热风送入至所述碎泥暂存模块；

8、干泥储存模块，其入口与所述热干化模块的干泥出口连接，所述干泥储存模块用于储存所述干泥；

9、数据采集模块，用于采集所述碎泥暂存模块内部的湿度值和碎泥深度值、所述干泥储存模块内部的干泥深度值；

10、中央控制模块，与所述数据采集模块、送热模块和干泥储存模块电连接，所述中央控制模块用于基于所述湿度值控制所述送热模块的热风输送速率；所述中央控制模块还用于基于所述湿度值确定所述热干化模块的热风烘干处理时长；所述中央控制模块还用于基于所述碎泥深度值控制所述碎泥暂存模块向所述热干化模块输送碎泥的启停；所述中央控制模块还用于基于所述干泥深度值生成车辆调度指令，并将所述车辆调度指令发送至外部车辆调度系统，以调度运载货车；

11、储运模块，其入口与所述干泥储存模块的干泥出口连接，所述储运模块用于当所述运载货车就位后，将所述干泥装载至运载货车。

12、进一步的，所述预处理模块包括：

13、重力浓缩单元，所述重力浓缩罐用于对输入的污水进行重力沉降浓缩，得到浓缩污泥；

14、缓冲调节单元，其入口与所述重力浓缩单元的浓缩污泥出口连接，所述缓冲单元用于暂存所述浓缩污泥，并向所述浓缩污泥投加调理药剂，以可调节的流速输出所述浓缩污泥；

15、均质处理单元，其入口与所述缓冲调节单元的出口连接，出口与所述高压脱水单元的入口连接，所述均质处理单元用于对投加调理药剂后的浓缩污泥进行机械搅拌，并将搅拌后得到的均质化污泥输出至所述高压脱水单元。

16、进一步的，所述中央控制模块用于基于所述湿度值控制所述送热模块的热风输送速率时，包括：

17、当所述湿度值大于等于第一预设湿度阈值，且小于等于第二预设湿度阈值时，则所述中央控制模块还用于控制所述送热模块以预设标准热风输送速率运行；

18、当所述湿度值小于第一预设湿度阈值时，则所述中央控制模块还用于控制所述送热模块在所述预设标准热风输送速率的基础上减小热风输送速率；

19、当所述湿度值大于第二预设湿度阈值时，则所述中央控制模块还用于控制所述送热模块在所述预设标准热风输送速率的基础上增大热风输送速率。

20、进一步的，所述碎泥暂存模块内部设置有搅拌叶轮组，所述搅拌叶轮组与中央控制模块电连接，所述中央控制模块还用于控制所述搅拌叶轮组的转速与所述送热模块的热风输送速率呈同向线性关系。

21、进一步的，所述中央控制模块还用于基于所述湿度值确定所述热干化模块的热风烘干处理时长时，包括：

22、所述中央控制模块预先存储有湿度-热风烘干处理时长映射关系表或拟合函数；其中，所述映射关系表或拟合函数中，所述湿度值与所述热风烘干处理时长呈正相关；

23、所述中央控制模块还用于在所述热干化模块启动新一轮干化进程时，基于当前所述湿度值，查询所述映射关系表或代入所述拟合函数确定对应的热风烘干处理时长；

24、所述中央控制模块还用于按照所述热风烘干处理时长控制热干化模块对所述碎泥进行热风烘干处理。

25、进一步的，所述中央控制模块还用于基于所述碎泥深度值控制所述碎泥暂存模块向所述热干化模块输送碎泥的启停时，包括：

26、当所述碎泥深度值小于预设碎泥深度阈值时，则所述中央控制模块控制所述碎泥暂存模块停止向所述热干化模块输送碎泥；

27、当所述碎泥深度值大于等于预设碎泥深度阈值时，则所述中央控制模块控制所述碎泥暂存模块启动向所述热干化模块输送碎泥，直至输送至所述热干化模块单次热风烘干处理所需的预设碎泥量时停止；并且，在所述热干化模块完成当前批次碎泥的热风烘干处理后，若所述碎泥深度值仍大于等于所述预设碎泥深度值，则所述中央控制模块再次控制所述碎泥暂存模块启动输送，直至到达下一次单次处理所需的预设碎泥量。

28、进一步的，所述中央控制模块还用于基于所述干泥深度值生成车辆调度指令时，包括：

29、当所述干泥深度值大于等于预设干泥深度阈值时，所述中央控制模块还用于生成车辆调度指令。

30、进一步的，所述储运模块包括：

31、装车螺旋输送单元，其入口与所述干泥储存模块的干泥出口连接，出口位于装车工位上方，所述装车螺旋输送单元用于将所述干泥装载至运载货车；

32、车辆称重单元，设置于装车工位的地面，所述车辆称重单元用于实时获取装车工位上的重量值；

33、装车控制单元，分别与所述装车螺旋输送单元和车辆称重单元电连接，所述装车控制单元用于基于所述重量值与预设皮重值的匹配程度，判断运载车辆是否就位，当确定所述运载车辆就位后，所述装车控制单元控制所述装车螺旋输送单元将所述干泥装载至运载货车；所述装车控制单元还用于当所述重量值到达预设满载阈值时，控制所述装车螺旋输送单元停止工作。

34、进一步的，所述储运模块还包括：

35、声光报警单元，与所述装车控制单元电连接；其中，

36、所述装车控制单元还用于当所述重量值到达预设满载阈值时产生报警信号；

37、所述声光报警单元用于接收所述报警信号并发出声光报警。

38、进一步的，所述的分级耦合式污泥干化及智能储运集成系统，还包括：

39、云端监控平台，分别与所述数据采集模块、中央控制模块和装车控制单元电连接，所述云端监控平台用于实时显示并储存所述数据采集模块采集的湿度值、碎泥深度值及干泥深度值；所述云端监控平台还用于接收并储存所述中央控制模块生成的车辆调度指令；所述云端监控平台还用于远程修改所述中央控制模块内部的第一预设湿度阈值、第二预设湿度阈值、预设碎泥深度阈值和预设干泥深度阈值，以及远程修改所述装车控制单元内部的预设满载阈值。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：设置的预处理模块，用于对污水进行处理，得到均质化污泥，可避免因污泥性质波动导致压滤效果不稳定，可提高高压脱水模块的进料浓度和压滤效率，延长滤波寿命。设置的高压脱水模块，其入口与所述预处理模块的均质化污泥出口连接，所述高压脱水模块用于对所述均质化污泥进行高压机械压滤，得到泥饼，通过高压机械压滤，可实现均质化污泥的初级深度脱水。设置的碎泥暂存模块，其入口与所述高压脱水模块的泥饼出口连接，所述碎泥暂存模块用于对所述泥饼进行破碎，得到碎泥，并暂存所述碎泥，将压滤产生的块状泥饼破碎成均匀碎泥，增大比表面积，显著提升后续热风烘干的传热传质效率。设置的热干化模块，其入口与所述碎泥暂存模块的碎泥出口连接，所述热干化模块用于对所述碎泥进行热风烘干处理，得到干泥，采用低温热风对碎泥进行深度烘干，使其可达到污泥资源化利用（如制砖、焚烧、园林用土）的标准，并且低温干化避免了有机物碳化和有害气体产生，且干化后污泥性状稳定，便于后续储运。设置的送热模块，其入口与所述热干化模块的热风出口连接，出口与所述碎泥暂存模块的热风入口连接，所述送热模块用于对所述热干化模块排出的热风送入至所述碎泥暂存模块，将热干化模块内部热风的一部分输送至碎泥暂存模块中进行碎泥预干化。设置的干泥储存模块，其入口与所述热干化模块的干泥出口连接，所述干泥储存模块用于储存所述干泥，集中储存干化后的成品干泥，为智能调度奠定基础。设置的数据采集模块，用于采集所述碎泥暂存模块内部的湿度值和碎泥深度值、所述干泥储存模块内部的干泥深度值，可为中央控制模块提供准确、连续的反馈信号，替代人工经验判断，消除滞后性和随意性。设置的中央控制模块，与所述数据采集模块、送热模块和干泥储存模块电连接，所述中央控制模块用于基于所述湿度值控制所述送热模块的热风输送速率，保证了碎泥预干化的效率；所述中央控制模块还用于基于所述湿度值确定所述热干化模块的热风烘干处理时长，保证每一批次干化后的干泥的湿度均能维持在某一范围，无需人工凭借经验进行控制，节省了人力，提高了工作效率；所述中央控制模块还用于基于所述碎泥深度值控制所述碎泥暂存模块向所述热干化模块输送碎泥的启停，当碎泥较少时，无需进行后续干化过程，碎泥较多时，再进行干化，提高了工作效率，节省了能耗；所述中央控制模块还用于基于所述干泥深度值生成车辆调度指令，并将所述车辆调度指令发送至外部车辆调度系统，以调度运载货车，当干泥到达需要运载的量时，再生成车辆调度指令，避免空车等待的情况。设置的储运模块，其入口与所述干泥储存模块的干泥出口连接，所述储运模块用于当所述运载货车就位后，将所述干泥装载至运载货车，实现了污泥干化和储运的协同，进一步保证了整个系统的工作效率。

41、综上所述，本发明通过多维数据融合与分级耦合控制，实现污泥干化过程的能量闭环利用和储运环节的无人化智能调度，显著降低能耗与人工成本。