CN101898862A

CN101898862A - 一种垂直式污泥脱水机

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Publication number: CN101898862A
Application number: CN2010101912035A
Authority: CN
Inventors: 边艳勇; 陈曙生; 任玉森; 李晓东; 汪文辉; 胡春林; 邓华利
Original assignee: SHENZHEN DONGJIANG ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd
Current assignee: Dongjiang Environmental Co., Ltd.
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: CN101898862B

Abstract

本发明涉及一种垂直式污泥脱水机，包括立式机架(10)、安装在机架(10)上端的驱动电机(20)和减速机(30)，进泥槽(40)和污泥罐(50)，以及螺旋轴(60)；所述污泥灌(50)外壁上缠绕有电热带(51)；还包括连接于所述污泥罐(50)下方的叠片组结构(80)，该叠片组结构(80)包括相互交替叠放的静叠片(81)、动叠片(82)和固定柱(83)，各所述静叠片(81)和动叠片(82)相互交替叠放后，它们的中心孔形成一条利于螺旋轴(60)的直杆段(62)穿行的通道(84)，且，每两相邻静叠片(81)之间的间距略大于动叠片(82)的厚度；所述通道(84)下方设有挤压挡板装置(90)。同现有技术相比较，本发明采用预先对污泥电加热再结合螺旋压榨的方式，使经过脱水处理后的污泥含水率达到60％以下。

Description

一种垂直式污泥脱水机

技术领域本发明涉及脱水设备，特别是涉及污泥脱水机。

背景技术随着我国经济迅速发展和城市化进程的加快，城市污水处理的规模不断扩大，污泥产量也急剧增加。污泥中含有大量的微生物细胞和有机物胶体，导致了污泥脱水困难，通常脱水泥饼含水率高达80％左右，不能满足污泥填埋、堆肥和焚烧等后续处置的要求。

污泥用于堆肥物料时，通常需要添加调理剂将含水率降低至50～60％，需要添加的调理剂总量约为污泥质量的60％，如污泥堆肥产品的销路不好，污泥量不但没有减少反而增加。污泥填埋处置由于污泥含水率高，容易造成填埋作业困难、渗滤液水质恶化和填埋堆体不稳定。污泥焚烧是实现污泥减量化的有效手段，但由于污泥含水率高、热值低，需要添加大量的辅助燃料，运行成本居高不下。

可见，污泥的大部分处置方式都要求污泥含水率在60％以下。为此，如何高效低耗地将污泥含水率降低到60％以下，就成为污泥能否有效处置的技术关键。

从原理上讲，由于污泥是典型的可压缩的泥浆。近来研究显示，在脱水过程中，在泥浆和过滤介质交界处会形成一层薄的高度压紧层，几乎所有的阻力来自于该层。污泥存在一个临界压力，当压力超出此临界压力时，过滤速度不再变化，更重要的是发现通常机械装置使用的压力总是高于临界压力。除了脱水速率外，机械脱水的另一要素是脱水程度。尽管高压设备不能提高过滤速率，但其能提高脱水程度，这也是高压设备被使用的原因。然而在挤压段的过程中，随着泥饼变厚，挤压脱水能力大大降低。这也是污泥机械脱水的限制因素。

污泥脱水使用的设备很多，而常用的压滤机械有板框压滤机、带式压滤机两种和卧式离心脱水机。

板框压滤机的构造简单，推动力大，适用于各种性质的污泥，且形成的滤饼含水率低。但它只能间断运行，操作管理麻烦，滤布易坏。带式压滤机中，较常见的是液压带式压滤机。其特点是可以连续生产，机械设备较简单，动力消耗少，无须设置高压泵或空压机。但是无论是哪种压滤方式，单纯依靠压滤最终得到的污泥含水率大多在75％以上，难以满足污泥填埋、堆肥和焚烧等后续处置的要求。

卧式离心脱水机的核心部分由转榖和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入脱水机后，在高速旋转产生的离心力作用下，立即被甩入转榖腔内。污泥的颗粒比重大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转榖内壁上后形成固体层：水密度小，离心力也小，只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到锥端，从周围的出口连续排出然后再汇集排出脱水机。同样，该种脱水机最终得到的污泥含水率大多还是在75％以上，仍然不能满足污泥填埋、堆肥和焚烧等后续处置的要求。

发明内容本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种垂直式污泥脱水机，该脱水机采用预先对污泥电加热再结合螺旋压榨的方式，使经过脱水处理后的污泥含水率达到60％以下。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、制作一种垂直式污泥脱水机，包括立式机架、安装在机架上端的驱动电机和减速机，进泥槽和污泥罐，以及螺旋轴；所述污泥灌呈漏斗状，所述螺旋轴的上端借助联轴器、短轴和轴承与所述减速机的输出端连接；所述污泥灌外壁上缠绕有电热带；所述螺旋轴包括锥形段和直杆段，所述锥形段上的螺旋叶片螺距均匀，所述直杆段上的螺旋叶片螺距自上向下逐渐变小；还包括连接于所述污泥罐下方的叠片组结构，该叠片组结构包括相互交替叠放的静叠片、动叠片和固定柱，所述静叠片和动叠片均呈圆环形片状，动叠片的中心孔略小于静叠片的中心孔，静叠片上还开有用于两侧的固定柱穿过的安装孔，各所述静叠片和动叠片相互交替叠放后，它们的中心孔形成一条利于所述螺旋轴的直杆段穿行的通道，且，每两相邻静叠片之间的间距略大于动叠片的厚度；所述通道下方设有挤压挡板装置，该挤压挡板装置包括横梁和挤压挡板，所述横梁两端与所述立式机架固定连接，所述挤压挡板安装在所述横梁上。

作为本发明进一步的改进，还包括接水槽，经螺旋压榨后从叠片间隙滤出的水被所述接水槽汇集后排出。

作为本发明又进一步的改进，所述挤压挡板借助可调节的螺杆副安装在所述横梁上。

作为本发明在进一步的改进，所述污泥罐的上端与所述立式机架之间，设置有挡汽板。

所述驱动电机变频调速电机。

同现有技术相比较，本发明垂直式污泥脱水机的技术效果在于：1.采用预先对污泥电加热再结合螺旋压榨的方式，使经过脱水处理后的污泥含水率达到60％以下；2.在污泥罐上缠绕电热带，通过对污泥加热，使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，改善污泥的脱水性能；加热使污泥中的蛋白质分解，细胞发生破裂，胞内的水分被释放，其工艺处理成本比臭氧、超声波方式低，且不像普通化学方法需要消耗大量的化学药剂，引入新的二次污染；由于污泥在水热反应过程中，其中的水不发生相变，所需的能量远远低于污泥的蒸发干燥；3.加热后再采用螺旋压榨机械脱水，占地面积小、运转连续、工作平稳、运行和维护成本低；螺旋轴的压榨段螺距逐渐变小，这样它与叠片组内壁形成的空间就越来越小，污泥在其中就会连续被压榨而脱出里面的水分；采用叠片间隙滤水，因动叠片运动对其间隙的自清理作用，克服了传统滤筒网孔堵塞问题，免除了大量的清堵工作，极大地提高了脱水效率。

附图说明

图1是本发明垂直式污泥脱水机的结构示意图；

图2是所述垂直式污泥脱水机的螺旋轴60的结构示意图；

图3是所述垂直式污泥脱水机的静叠片81和动叠片82相互交替叠放构成叠片组结构80的结构示意图；

图4是所述动叠片82的横断面结构示意图；

图5是所述静叠片81的横断面结构示意图。

具体实施方式以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述。

一种垂直式污泥脱水机，如图1所示，包括立式机架10、安装在机架10上端的驱动电机20和减速机30，进泥槽40和污泥罐50，以及螺旋轴60；所述污泥灌50呈漏斗状，所述螺旋轴60的上端借助联轴器70、短轴71和轴承72与所述减速机30的输出端连接；所述污泥灌50外壁上缠绕有电热带51，该电热带51由电热管511和外面的绝缘保护层512构成；所述螺旋轴60包括锥形段61和直杆段62，所述锥形段61上的螺旋叶片螺距均匀，所述直杆段62上的螺旋叶片螺距自上向下逐渐变小；还包括连接于所述污泥罐50下方的叠片组结构80，该叠片组结构80包括相互交替叠放的静叠片81、动叠片82和固定柱83，所述静叠片81和动叠片82均呈圆环形片状，动叠片82的中心孔821略小于静叠片81的中心孔812，静叠片81上还开有用于两侧的固定柱83穿过的安装孔811，各所述静叠片81和动叠片82相互交替叠放后，他们的中心孔形成一条利于所述螺旋轴60的直杆段62穿行的通道84，且，每两相邻静叠片81之间的间距略大于动叠片82的厚度，从而使动叠片82与静叠片81之间形成空隙以便水分流出；所述通道84下方设有挤压挡板装置90，该挤压挡板装置包括横梁91和挤压挡板92，所述横梁91两端与所述立式机架10固定连接，所述挤压挡板92借助可调节的螺杆副93安装在所述横梁91上。

本发明中，为了保护驱动电机20和减速机30不受污泥加热时冒出的水汽影响，所述污泥罐50的上端与所述立式机架10之间，设置有挡汽板53。

本发明中，由污泥罐50、电热带51构成脱水机的加热部分；由带变频调速的驱动电机20和减速机30构成脱水机的驱动部分；由螺旋轴60和叠片组结构80的内壁构成脱水机的压榨部分；由叠片组结构80的动叠片82与静叠片81之间的空隙构成脱水机的滤水部分；叠片组结构80末端与挤压挡板装置90之间形成脱水机的出料口。

污泥通过传送到进泥槽40，再从进泥槽40落入污泥罐50内；在污泥罐50内污泥被缠绕在污泥罐50外壁的电热带51加热至170～180℃，同时，螺旋轴60的搅拌和输送作用，使得污泥被均匀加热后输送到压榨部分；在压榨部分，因螺旋轴60的直杆段62上的螺旋叶片螺距自上向下逐渐变小，直杆段62与叠片组结构80内壁形成的空间越来越小，使得污泥连续受压榨而脱出水分；被压榨出来的水分从叠片的间隙中流出，汇集于接水槽52后再通过它下面的管头及接管排到指定地方；污泥脱水后形成的泥饼，最终从叠片组结构80的末端即所述通道84的末端被压出。

本发明中，所述驱动电机20变频调速电机，通过变频调速可以改变螺旋轴的转速，从而可以调节污泥的出泥量和含水率。在叠片组结构80的末端即泥饼出口处，通过上下调节挤压挡板92的位置，从而改变挤压挡板92与叠片组结构80的末端之间的距离，也即改变出泥空间，也可以使泥饼的含水率得到有效调节。

实施例一：

取市政污泥50kg，测得含水率为85％。将污泥投入污泥脱水机中，通过污泥脱水机的变频调速电机20将螺旋轴60的转速控制在2转/分钟，电热带50的温度控制在175℃，让污泥缓慢的通过电热带50进入叠片组结构80内压榨过滤，经过压榨过滤后，测得污泥含水率为48％。

实例2

取河底淤泥50kg，测得含水率为87％。将污泥投入污泥脱水机中，通过污泥脱水机的变频调速电机20将螺旋轴60的转速控制在2转/分钟，电热带50的温度控制在175℃，让污泥缓慢的通过电热带50进入叠片组结构80内压榨过滤，经过压榨过滤后，测得污泥含水率为46％。

实例3

取印染污泥50kg，测得含水率为80％。将污泥投入污泥脱水机中，通过污泥脱水机的变频调速电机20将螺旋轴60的转速控制在2转/分钟，电热带50的温度控制在175℃，让污泥缓慢的通过电热带50进入叠片组结构80内压榨过滤，经过压榨过滤后，测得污泥含水率为44％。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种垂直式污泥脱水机，包括立式机架(10)、安装在机架(10)上端的驱动电机(20)和减速机(30)，进泥槽(40)和污泥罐(50)，以及螺旋轴(60)；所述污泥灌(50)呈漏斗状，所述螺旋轴(60)的上端借助联轴器(70)、短轴(71)和轴承(72)与所述减速机(30)的输出端连接；其特征在于：所述污泥灌(50)外壁上缠绕有电热带(51)；所述螺旋轴(60)包括锥形段(61)和直杆段(62)，所述锥形段(61)上的螺旋叶片螺距均匀，所述直杆段(62)上的螺旋叶片螺距自上向下逐渐变小；还包括连接于所述污泥罐(50)下方的叠片组结构(80)，该叠片组结构(80)包括相互交替叠放的静叠片(81)、动叠片(82)和固定柱(83)，所述静叠片(81)和动叠片(82)均呈圆环形片状，动叠片(82)的中心孔(821)略小于静叠片(81)的中心孔(812)，静叠片(81)上还开有用于两侧的固定柱(83)穿过的安装孔(811)，各所述静叠片(81)和动叠片(82)相互交替叠放后，他们的中心孔形成一条利于所述螺旋轴(60)的直杆段(62)穿行的通道(84)，且，每两相邻静叠片(81)之间的间距略大于动叠片(82)的厚度；所述通道(84)下方设有挤压挡板装置(90)，该挤压挡板装置包括横梁(91)和挤压挡板(92)，所述横梁(91)两端与所述立式机架(10)固定连接，所述挤压挡板(92)安装在所述横梁(91)上。

2.根据权利要求1所述的垂直式污泥脱水机，其特征在于：还包括接水槽(52)。

3.根据权利要求1所述的垂直式污泥脱水机，其特征在于：所述挤压挡板(92)借助可调节的螺杆副(93)安装在所述横梁(91)上。

4.根据权利要求1所述的垂直式污泥脱水机，其特征在于：所述污泥罐(50)的上端与所述立式机架(10)之间，设置有挡汽板(53)。

5.根据权利要求1所述的垂直式污泥脱水机，其特征在于：所述驱动电机(20)变频调速电机。