CN110800523A - 用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,包括主体结构、玻璃盖板、卵石蓄热体、曝气机舱和增高项圈;所述主体结构包括混凝土墙体、聚氨酯外保温层和通风口;所述玻璃盖板采用可调节的LOW‑E中空玻璃窗;本发明可在白天将太阳辐射获取的热量储存在卵石蓄热体中,夜间外部气温较低时将卵石蓄热体储存的热量释放到装置内部,通过玻璃盖板和外保温层的保温作用防止热量散失,维持装置内部较持续的高温环境。通过曝气机将装置内部经预热的空气泵入污水处理装置,以空气为介质将装置内部热量传递到水中,既起到向污水曝气的效果,又提升了污水的温度,解决严寒、寒冷地区污水处理设施水温过低、生物活性低、处理效果差的难题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能技术应用领域,具体是用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置。
背景技术
北方地区冬季气温低,分散式污水处理受低温条件影响明显,易结冻、水温低、微生物活性差,运行效果很差,且由此造成的处理设施废弃问题严重,北方地区污水处理设施冬季保温增温问题亟待解决。
目前,大中型污水处理厂为保障污泥池适宜的温度一般采用以下两种方式:一是在污泥池上方加装保温隔膜,减少污水中热量的散失;二是通过对曝气风机周围空气进行预热,将空气中的热量传递至污水中,从而提高污水温度。分散式污水处理设施多采用在设施顶部加装简易阳光棚的方式,从一定程度上对污水处理设施起到了保温效果,但通常仅仅是解决了处理设施结冻问题,并不能保障设施内部适宜的温度。
分散式污水处理设施规模小、点位多、维护困难,因此有必要提出一种低能耗、低成本、易维护的污水处理设施保温增温***,以解决严寒、寒冷地区分散式污水处理设施低温运行的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,包括主体结构、玻璃盖板、卵石蓄热体、曝气机舱和增高项圈;所述主体结构包括混凝土墙体、聚氨酯外保温层和通风口;所述玻璃盖板采用可调节的LOW-E中空玻璃窗;所属卵石蓄热体包括铺设于地面的蓄热层和贴附于混凝土墙体内侧的蓄热层;所述曝气机舱包括聚乙烯围护体、设有导气孔的聚乙烯盖板和嵌在卵石蓄热体中的导气盘管;所述增高项圈包括聚乙烯项圈主体和聚氨酯内保温层。
所述混凝土墙体基础定于污水处理设施埋设范围外,聚氨酯外保温层包裹于混凝土墙体四周,形成主体结构;混凝土墙体的南侧低于北侧,且混凝土墙体的南侧和南侧外保温层顶部倾斜,倾斜角度与玻璃盖板安装角度一致;混凝土墙体的东西侧上设有可调节通风口。
所述卵石蓄热体包括铺设于地面的蓄热层和贴附于混凝土墙体内侧的蓄热层,卵石蓄热体中卵石层高度为400mm至800mm,卵石层中卵石的粒径为50mm至100mm;玻璃盖板朝向南面,玻璃盖板的一米跨度倾斜为5公分,倾斜角为18°至45°,所述玻璃盖板北侧铰接于混凝土墙体。
所述导气盘管埋设于地面卵石蓄热体中,所述导气盘管的进风口伸入聚乙烯围护体中并与曝气机出风口连接,导气盘管的出风口穿过聚乙烯盖板和聚乙烯项圈并伸入污水处理设施内,与曝气分流管连接。
所述聚乙烯项圈位于地下并与污水处理设施开口连接,聚氨酯内保温层包裹在所述聚乙烯项圈外,炉渣填充于内保温层与墙体、内保温层和围护体之间。
作为本发明的优选方案:所述聚乙烯围护体呈矩形,聚乙烯围护体单侧面开口、其余面为密封结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明白天利用被动式太阳能增温保温装置收集储存太阳能量,太阳光通过玻璃盖板直射到所述装置内,将热量储存在卵石蓄热体中,墙体和保温层的保温隔热作用使白天收集的热量能够较长时间储存;夜间温度较低时,储存的热量缓慢持续释放,维持了装置内空气较高的温度;本发明曝风机舱的进气来源于被动式太阳能增温保温装置,可以供给污水处理设施较高温度的空气,不使用额外能源加热空气,既节省了处理能耗又保证了处理效率;聚乙烯项圈保证了污水处理设施能够埋设于冻土线以下,解决了污水处理设施冬季防冻问题;本***能够显著提高严寒、寒冷地区污水处理的效果和效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中导气盘管的结构示意图。
图中:1、混凝土墙体;2、聚氨酯外保温层;3、玻璃盖板;4、卵石蓄热体;5、导气盘管;6、聚乙烯围护体;7、聚乙烯盖板;8、聚乙烯项圈;9、聚氨酯内保温层;10、炉渣;11、通风口;12、格栅;13、污水处理设施。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1-2,用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,包括主体结构、玻璃盖板、卵石蓄热体、曝气机舱和增高项圈;所述主体结构包括混凝土墙体1、聚氨酯外保温层2和通风口11;所述玻璃盖板3采用可调节的LOW-E中空玻璃窗;所属卵石蓄热体4包括铺设于地面的蓄热层和贴附于混凝土墙体1内侧的蓄热层;所述曝气机舱包括聚乙烯围护体6、设有导气孔的聚乙烯盖板7和嵌在卵石蓄热体中的导气盘管5;所述增高项圈包括聚乙烯项圈8主体和聚氨酯内保温层9。
具体的,所述混凝土墙体1基础定于污水处理设施埋设范围外,防止建筑物对污水处理设施产生过大荷载,聚氨酯外保温层2包裹于混凝土墙体1四周,形成主体结构;其中,混凝土墙体1的南侧低于北侧,且混凝土墙体1的南侧和南侧外保温层顶部倾斜,倾斜角度与玻璃盖板3安装角度一致,使玻璃盖板3、南侧的混凝土墙体1和南侧的聚氨酯外保温层2顶部成一水平面,防止雨雪堆积;混凝土墙体1的东西侧上设有可调节通风口11,夏季气温较高时通风口开口较大,冬季温度较低时通风口开口较小,根据污水处理的具体要求而定,风沙大的地区宜设置过滤装置。
进一步的,所述卵石蓄热体4包括铺设于地面的蓄热层和贴附于混凝土墙体1内侧的蓄热层,卵石蓄热体4中卵石层高度宜为400mm至800mm,卵石层中卵石的粒径宜为50mm至100mm;玻璃盖板3朝向南面,玻璃盖板3的坡度根据建筑物的跨度确定,一米跨度倾斜5公分,倾斜角宜为18°至45°,所述玻璃盖板3北侧铰接于混凝土墙体1,可打开玻璃盖板3对装置内部进行操作,玻璃盖板3关闭时与混凝土墙体1密封闭合。
白天,阳光透过玻璃盖板3直射到装置内部,加热空气的同时将多余热量储存在卵石蓄热体4内;夜间,蓄积的热量缓慢释放,维持装置内空气温度高于室外。
同时,所述导气盘管5埋设于地面卵石蓄热体4中,所述导气盘管5的进风口伸入聚乙烯围护体6中并与曝气机出风口连接,导气盘管5的出风口穿过聚乙烯盖板7和聚乙烯项圈8并伸入污水处理设施内,与曝气分流管连接,进入污水处理设施的空气可通过太阳辐射、卵石蓄热体4放热、曝气机工作产生的热量以及埋设于卵石蓄热体内的导气盘管5加热,不仅保证了污水处理的效率,还不需要额外空气加热装置的能量消耗,达到节约能源的目的。
所述聚乙烯项圈8位于地下并与污水处理设施开口连接,以保证污水处理设施埋设高度位于冻土线以下,聚氨酯内保温层9包裹在所述聚乙烯项圈8外,炉渣10填充于内保温层与墙体、内保温层和围护体之间,作保温和隔热材料,降低施工成本。
实施例2:
在实施例1的基础之上,需要进一步说明的是,所述聚乙烯围护体6呈矩形,除面向阳光间一面外,其余各面均密封安装,供曝气机放置使用。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,包括主体结构、玻璃盖板、卵石蓄热体、曝气机舱和增高项圈;其特征在于,所述主体结构包括混凝土墙体(1)、聚氨酯外保温层(2)和通风口(11);所属卵石蓄热体(4)包括铺设于地面的蓄热层和贴附于混凝土墙体(1)内侧的蓄热层;所述曝气机舱包括聚乙烯围护体(6)、设有导气孔的聚乙烯盖板(7)和嵌在卵石蓄热体中的导气盘管(5);所述增高项圈包括聚乙烯项圈(8)主体和聚氨酯内保温层(9)。
2.根据权利要求1所述的用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,其特征在于,所述混凝土墙体(1)基础定于污水处理设施埋设范围外,聚氨酯外保温层(2)包裹于混凝土墙体(1)四周,形成主体结构;混凝土墙体(1)的南侧低于北侧,且混凝土墙体(1)的南侧和南侧外保温层顶部倾斜,倾斜角度与玻璃盖板(3)安装角度一致;混凝土墙体(1)的东西侧上设有可调节通风口(11)。
3.根据权利要求2所述的用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,其特征在于,所述玻璃盖板(3)朝向南面,玻璃盖板(3)的一米跨度倾斜为5公分,倾斜角为18°至45°,所述玻璃盖板(3)北侧铰接于混凝土墙体(1)。
4.根据权利要求2所述的用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,其特征在于,所述玻璃盖板(3)采用可调节的LOW-E中空玻璃窗。
5.根据权利要求1所述的用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,其特征在于,所述卵石蓄热体(4)包括铺设于地面的蓄热层和贴附于混凝土墙体(1)内侧的蓄热层。
6.根据权利要求5所述的用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,其特征在于,所述卵石蓄热体(4)中卵石层高度为400mm至800mm,卵石层中卵石的粒径为50mm至100mm。
7.根据权利要求1所述的用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,其特征在于,所述导气盘管(5)埋设于地面卵石蓄热体(4)中,所述导气盘管(5)的进风口伸入聚乙烯围护体(6)中并与曝气机出风口连接,导气盘管(5)的出风口穿过聚乙烯盖板(7)和聚乙烯项圈(8)并伸入污水处理设施内,与曝气分流管连接。
8.根据权利要求1所述的用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,其特征在于,所述聚乙烯项圈(8)位于地下并与污水处理设施开口连接,聚氨酯内保温层(9)包裹在所述聚乙烯项圈(8)外,炉渣(10)填充于内保温层与墙体、内保温层和围护体之间。
9.根据权利要求7所述的用于地埋式污水处理设施的被动式太阳能保温增温装置,其特征在于,所述聚乙烯围护体(6)呈矩形,聚乙烯围护体(6)单侧面开口、其余面为密封结构。
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CN115043554A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-13 | 成都工业学院 | 一种太阳能智能生化污水处理***及其使用方法 |
CN115043554B (zh) * | 2022-07-19 | 2024-03-12 | 成都工业学院 | 一种太阳能智能生化污水处理***及其使用方法 |
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CN110800523B (zh) | 2024-03-08 |
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