CN102344235A - 污泥处理装置 - Google Patents

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Abstract

在污泥处理装置中，可动托架横向地布置在底板的工作表面上方。所述托架在所述底板上纵向平移的运动由第一驱动轴致动，该第一驱动轴承载与驱动链啮合的齿轮。第二链帮助引导所述托架。在所述托架上设置可旋转的翻转工具，所述翻转工具接合在污泥中。由独立于所述第一驱动轴的第二驱动轴旋转驱动，该第二驱动轴包括成对的半柱状桨，所述成对的半柱状桨通过它们的边缘中的一个边缘而基本上对称地固定在由所述第二驱动轴驱动的轴的任一侧。每对桨中的两个桨因为半径不同而不对称，半径差至少等于大约5％。在所述桨上直接进行强制通风。

Description

污泥处理装置
技术领域
本发明涉及一种用于处理污泥的装置，特别是一种用于干燥污泥的装置。
背景技术
大量的工业或城市作业产生废物，这些废物必须被进行各种不同的最终处理。可能涉及例如来自用于工业或市政废水的净化车间或用于处理饮用水的工厂的废物。该废物具体包括由生物和物理-化学污泥形成的块。
出于经济和/或生态学目的，这类废物必须被进行或多或少的复杂的处理。另外，存在某些当地法规，这些法规对这些废物处理制订了严厉的法定标准。
因此，现如今废物处理被广泛地实施并且是多种多样。
废物的“污泥”组分是待被处理的废物的值得重视的部分。因此，以提高污泥的价值为目的来处理污泥传统上包括在一些车间使污泥变浓、脱水并且任选地干燥。
污泥的干燥看上去是重要的步骤，因为其可以大大地减小污泥的体积。从存储、运输和/或处理来看体积小很重要。
已知所谓的热干燥装置，这些热干燥装置在包括湿气出口的封闭回路中进行空气干燥操作。然而，这类干燥操作受到技术上的局限而使其成本高且操作复杂。而且，这类装置涉及高能量消耗，其每公吨的水蒸发能量消耗可能超过1000kWh。
还已知太阳能干燥装置。污泥的太阳能干燥是有价值的，因为其能够以比热干燥的成本明显更具吸引力的投资和操作成本来减小污泥的体积。
应注意，在将大量的大体积设备传统地安装在温室类型的建筑物中的情况下，用于污泥的太阳能干燥装置通常尺寸较大。因此任何操作问题会大大降低装置的产量，此外存在对装置的附近造成严重公害的风险，特别是与污泥的不受控制的发酵相关的令人不快的气味。而且如今，以尽可能自动化的连续操作作为标准。
为了能够自动控制干燥装置，必须监控大量的参数，以防止从可动组件脱轨至空气的湿气饱和的众多问题。
除此之外，能量平衡因所执行的工艺的复杂性而增大。因此重要的是找到最简单的可行操作与满意的能量平衡之间的平衡点，同时考虑适用的规章制度。
为了优化操作或者从节能来看，现有技术提出了不同的装置和/或干燥工艺。
文献WO 2004/020922 A1描述了一种用于翻转污泥的设备。为了防止在温室的屋顶上强制通风，该设备包括在框架上驱动的风扇，这些风扇直接定位在用于翻转污泥的装置上。提供这些风扇用于更新温室中容纳的空气。
文献DE 43 15 321 A1描述了一种使用透明屋顶与强力通风设备的组合的装置，用于干燥污泥。该装置使用太阳能来加速干燥。
文献EP 0 413 940 A描述了一种包括挤压设备的装置，用于挤压污泥从而改善干燥。
然而，这些已知的设备和/或工艺不适于能够允许自动控制同时节能的完全令人满意的操作。
发明内容
作出本发明以改进上述情况。
为了该目的，本发明提出一种污泥处理装置，该污泥处理装置包括：细长的底板，该底板具有工作表面，该工作表面用于容纳散布在其上的污泥块；基本上平行的导轨，所述导轨纵向地布置在所述底板上，并位于所述工作表面的任一侧；链式驱动系统，该链式驱动系统沿所述导轨布置；可动托架，该可动托架横向地布置在所述工作表面上方，并且包括至少一个齿轮，所述至少一个齿轮与所述链式驱动系统啮合并且联接到第一驱动轴，所述第一驱动轴用于使所述可动托架沿所述导轨在所述底板上以纵向平移的方式运动，所述托架承载旋转的翻转工具，所述翻转工具横向地定位成与所述污泥块接触，其中所述翻转工具通过独立于所述第一驱动轴的第二驱动轴被旋转驱动，并且该翻转工具包括成对的半柱状桨，所述成对的半柱状桨通过它们的边缘中的一个边缘而基本上对称地固定在所述第二驱动轴的任一侧，每对桨中的所述两个桨因为它们的半径不同而不对称，半径差至少为约5％。
根据一个实施方式，该装置包括：具有竖直轴线的风扇，所述风扇安装在所述可动托架的前部；以及输送管道，该输送管道从所述风扇的出口开始，并且形成直接朝向所述翻转工具的所述桨的转向件。
根据另一个实施方式，所述链式驱动系统基本上水平地布置在所述底板上并且平行于每个导轨布置。
根据另一个实施方式，所述链式驱动系统包括推进链和引导链。
根据另一个实施方式，所述装置包括稳定系统，该稳定系统相对于每个导轨垂直地布置。
根据另一个实施方式，所述装置包括与轮结合的梁，所述梁水平地支靠每个导轨。
根据另一个实施方式，所述底板包括加热系统。
根据另一个实施方式，所述从动轴包括筒状管，所述筒状管的金属片厚度近似等于4mm。
根据另一个实施方式，所述两个桨中的一个桨的半径在150mm至220mm之间。
根据另一个实施方式，第一桨的半径大约为180mm，并且第二桨的半径大约为210mm。
根据另一个实施方式，所述可动托架包括由增强条形成的稳定栅格。
附图说明
通过研读下列的详细说明和附图将清楚本发明的其它优点和特征，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施方式的位于温室类建筑物中的污泥处理装置的总图；
图2示出了根据本发明的一个实施方式的污泥处理装置的前视图；
图3示出了根据本发明的一个实施方式的污泥处理装置的平面图；
图4示出了根据本发明的一个实施方式的污泥处理装置中的托架的侧视图；
图5示出了根据本发明的一个实施方式的链式驱动系统的一部分的平面图；
图6示出了根据本发明的一个实施方式的翻转工具的前视图；
图7示出了根据本发明的一个实施方式的具有风扇和转向件的污泥处理装置的侧视图；
图8示出了根据本发明的一个实施方式的一对非对称的半柱状桨的前视图；
图9示出了沿图8中的一对桨的轴线A-A的剖面；以及
图10示出了根据本发明的稳定系统。
具体实施方式
下列的附图和说明主要包含具体性质的元件。它们形成说明书的一体部分并且因此可以不仅用于帮助理解本发明而且在一些情况下有助于其限定。
图1是位于温室类的建筑物400内的污泥处理装置的总图。
该装置包括底板104，该底板具有用以容纳散布到该底板上的污泥300的块的工作表面。工作表面主要指底板104的形成污泥300的基床的一部分。该工作表面基本上为大体平坦的矩形表面，并被设计成保持用于干燥的污泥300。污泥300可以通过螺旋运输器输送。
基本上沿底板104布置导轨102，即导轨102与底板平行并且彼此平行。从另一个方面来说，导轨102纵向地布置在工作表面的任一侧上。
沿导轨布置的双链驱动系统(具有两个分开的链)(图1中未示出)使移动托架100在工作表面上移动。移动托架100横向地布置在所述工作表面上方，并且被布置成在支撑在导轨102上的同时在底板104上进行纵向平移。
移动托架100承载翻转工具200。翻转工具200因此相对于底板104的工作表面横向定位。
翻转工具200被布置成与位于工作表面上的污泥300的块接触。更具体地，翻转工具200旋转并且几乎与底板接触，从而执行将污泥翻转到最大可能程度的功能。然而，在翻转工具200与底板104之间必须设置安全间隙以防止卡住。
由托架100承载的翻转工具200在底板104上纵向移动。因此，工作表面上的污泥300的块在底板104的整个长度上受到翻转工具200作用。
底板104可以是或多或少复杂的设计，具体地可以是提供底板发热的类型的设计。
根据一个实施方式，底板包括通过重复利用来自排出污水的热的加热系统。
图2示出了托架100的前视图。该托架包括第一驱动轴106，该第一驱动轴由第一马达500致动。驱动轴106在其端部包括至少一个齿轮108，该至少一个齿轮108与链式驱动系统110的链110A啮合。链式驱动系统110的引导链110B沿导轨布置，以使托架100能够通过与链110A一起纵向平移来移动。
可动托架100将其轮107放置在导轨102上，以通过链式驱动系统110在底板104上跟随机动驱动。
图2中的污泥处理装置包括至少一个稳定系统118，该稳定系统118在图10中更详细地示出。每个稳定系统118均垂直于每个导轨102布置。稳定系统118包括由支撑元件130支撑的至少一个梁112和轮114。如图10所示，支撑元件130可以由托架100的外部金属板上的增强件形成，或者可以由设置在所述板上的条带形成。
稳定系统118与导轨102协作，并且被支撑在导轨上。更具体而言，梁112水平地支承在各个支撑元件130上，具体地是为了消散在污泥处理装置启动期间因可动托架100的运动而产生的力和应力。优选地，稳定系统118包括轮114，该轮114用于促进沿导轨102的引导并因此防止可动托架100“偏离”，并且还使导轨102与稳定系统118之间的摩擦最小。每个轮114均水平地支靠在每个导轨102上。
链式驱动系统110、导轨102、稳定系统118与梁112的组合在工作表面上方的纵向行进期间为装置提供了很大的稳定性。这与节能紧密相关。元件的该组合还避免了可动托架100的偏离。
如前所述，托架100包括翻转工具200。根据本发明，翻转工具200由固定到轴210的一组成对的桨202形成。每对桨因半径不同而不对称，并且每个桨相对于所述轴的中心轴线对称地固定。
成对的桨202为半柱状，并且通过它们的边缘中的一个边缘而基本对称地固定在所述轴210的任一侧。根据本发明，每对桨202因每个桨的半径不同而不对称，半径差为至少大约为5％。稍后将回到该问题进行说明。
轴210由第二驱动轴206旋转地驱动，该第二驱动轴206独立于作为可动托架100的运动源的第一驱动轴106。因此该装置包括两个具有两个不同马达500和600的两个不同的机动系统。因此每个马达均为系统提供非常不同的功能：一个产生运动而另一个直接作用在污泥上。
图3示出了可动托架100的平面图。图3示出了两个不同且彼此独立的马达500和600。每个马达分别驱动驱动轴：第一马达500驱动第一驱动轴106，第二马达600驱动第二驱动轴206。
托架100包括具有竖直轴线的风扇300。风扇300安装在可动托架100的前部。从风扇300的出口开始的输送管道形成直接朝向翻转工具200的成对的桨202的转向件。
可动托架100还包括增强条116，增强条116形成稳定栅格。增强条116与梁112一样帮助分散在污泥处理装置的致动期间产生的力和应力。
图4示出了根据本发明的可动托架100的侧视图。第一驱动轴106经由链110A驱动齿轮120，链110A已知为推进链。图5示出了齿轮120布置在与第二齿轮122相同的轴上。齿轮122与另一个链110B接触，该链110B已知为引导链，并且沿导轨102布置。齿轮122经由独立的链110B与齿轮124协作。
两个链110A和110B的组合形成链式驱动系统110的一体部分。该链式驱动系统可以被称为双链驱动系统(具有两个不同的链)。
两个链110A和110B彼此独立，并且自主操作。然而实际上，链110A被设计成有助于托架100的前进，链110B主要帮助引导托架100。这确保了良好的稳定性。
实际上，链式驱动系统110被设计成使得两条链110A或110B中的任一条链的损坏都不直接影响另一条链。应注意，在实践中，主要用于引导的链110B比链110A明显更趋于损坏。更换单一类型的链110A或110B相对较简单。而且，在链110B损坏的情况下，由于设置了确保托架100前进的链110A，因而不影响可动托架100的前进。
因此应理解，沿链式驱动系统110的导轨102的总体布置一方面由沿所述导轨102布置的引导链110B形成，另一方面由推进链110A形成，该推进链110A主要确保可动托架100沿导轨102前进。
轮107布置在导轨上，从而引导托架100。轮107帮助支承可动托架100的重量。
图4示出了驱动从动轴210的第二驱动轴206。这两个轴经由与设置在从动轴210上的齿轮220相关的链相互作用。图4还示出了桨204，桨204固定到从动轴210并且形成翻转工具200的一部分。
图6更详细地示出了根据本发明的翻转工具200。翻转工具200由偶数节段(在图6中为T1至T6)的成对的桨202形成。每对桨202包括两个桨204A和204B。自然地，节段数可以根据底板的长度具体地进行改变。
两个桨204A和204B均为半柱状形状，并且均通过它们的边缘中的一个边缘而基本对称地固定在从动轴210的任一侧上。
每对桨202的两个桨204A和204B因为半径不同而不对称，半径差近似至少等于5％。
为了避免不平衡，成对的桨202在从动轴210上被布置在其中长桨和短桨沿纵向交替的节段上。换言之，在翻转工具200的整个长度上，一对桨和其随后的一对桨在中心平面内相对于彼此倒转180°。当翻转工具200被致动时，两个桨204A和204B之间的非对称确保了相当大的能量增益。
为了更进一步减少能量消耗，如图7所示，污泥处理装置可以配备有具有竖直轴线的风扇300。具有竖直轴线的风扇300安装在可动托架100的前部。输送管道302从每个风扇300的出口开始，并且形成直接朝向翻转工具200更具体地是朝向形成翻转工具的部分的所述成对的桨202的转向件。
由风扇300吹送的空气与成对的桨202直接协作，以促进快速干燥并且由此节能。
图8更精确地示出了固定到从动轴210的一对桨202。每对桨202由颊板208沿侧向构成。两个桨204A和204B不对称，并且半径不同。两个桨204A和204B之间的半径差至少为5％。
根据一个实施方式，两个桨中的一个桨的半径在150mm至220mm之间，优选地在180mm至210mm之间。
根据另一个实施方式，第一桨的半径为188mm，第二桨的半径为203mm。在该实施方式中，两个桨之间的半径差大约为7.5％。
图9示出了沿截面轴线A-A通过一对桨202的剖面图。因为桨204A和桨204B的半径分别不同，因此该对桨202呈现为非对称。
从动轴210可由直径近似等于220mm的筒状管形成，金属板的外部厚度近似等于4mm。
链式驱动系统110的独立性并且特别是与非对称桨相关的每个链110A和110B的自主性是操作成本最佳的原因(具体地，与节能相结合的生产连续性)。
现有技术使用单个链来驱动托架。该已知的驱动在某些情况下，特别是当链损坏时存在效率的问题，这是因为托架立即停止并且必须等待进行修理。本发明由于该装置使链110A和翻转工具连续地操作，因此当引导链110B损坏时明显地消除了关机步骤。可在稍后进行修理。
而且，各驱动轴的独立性允许与所述驱动轴连接的相应元件的独立控制。例如，可以证实，有利的是与增加托架的前进无关的情况下加速桨的旋转。这可通过本发明来实现。
申请人有些出乎意料地发现，半径差至少为5％的一对非对称桨呈现出相当大的能量增益。
根据一个实施方式，如图6所示，翻转工具由总共六对交错的桨202组成。在其它实施方式中，成对的桨的数量根据底板的宽度进行改变。每对桨的截面长度(驱动轴的长度)大约为1.5米。在该实施方式中，桨204A的半径比桨204B的半径小，桨204A的半径大约为180mm。

Claims (11)

1.一种污泥处理装置，该污泥处理装置包括：
细长的底板，该底板具有工作表面，该工作表面用于容纳散布在其上的污泥块；
基本上平行的导轨(102)，所述导轨纵向地布置在所述底板上，并位于所述工作表面的任一侧；
链式驱动系统(110)，该链式驱动系统沿所述导轨布置；
可动托架(100)，该可动托架横向地布置在所述工作表面上方，并且包括至少一个齿轮，所述至少一个齿轮与所述链式驱动系统啮合并且联接到第一驱动轴，所述第一驱动轴用于使所述可动托架沿所述导轨在所述底板上以纵向平移的方式运动，
所述托架承载旋转的翻转工具(200)，所述翻转工具横向地定位成与所述污泥块接触，并且所述翻转工具(200)通过独立于所述第一驱动轴的第二驱动轴被旋转驱动，
该污泥处理装置的特征在于，
所述翻转工具(200)包括成对的半柱状桨，所述成对的半柱状桨通过它们的边缘中的一个边缘而基本上对称地固定在轴(210)的任一侧，所述轴(210)由所述第二驱动轴(206)驱动，每对桨(202)的两个桨(204A，204B)因为它们的半径不同而不对称，半径差近似至少为5％。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置包括：具有竖直轴线的风扇(300)，所述风扇安装在所述可动托架(100)的前部；以及输送管道(302)，该输送管道从所述风扇的出口开始，并且形成直接朝向所述翻转工具(200)的所述桨的转向件。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述链式驱动系统基本上水平地布置在所述底板上并且平行于每个导轨布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述链式驱动系统包括推进链(110A)和引导链(110B)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，相对于每个导轨垂直地布置稳定系统(118)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，与轮(114)结合的梁(112)水平地支靠每个导轨(102)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述底板包括加热系统。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述从动轴(210)包括筒状管，所述筒状管的金属片厚度近似等于4mm。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述两个桨中的一个桨的半径在150mm至220mm之间。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中，第一桨的半径大约为180mm，并且第二桨的半径大约为210mm。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述可动托架包括由增强条形成的稳定栅格。
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