CN102765584A - 一种污泥翻动输送装置及污泥干化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于太阳能污泥干化系统的污泥翻动输送装置，主要包括主体框架、前后水平移动驱动装置、前后水平移动传动装置、梳齿辊筒、喷气内筒、转动驱动装置、上下滑动架、上下升降驱动装置、水平驱动杆、热空气驱动装置和热空气输送管，梳齿辊筒的内圆柱面和喷气内筒的外圆柱面相配合，且同轴安装在左右对称布置的两个上下滑动架上。本发明充分利用太阳能温室的热量，对污泥吹入热空气，在对污泥进行松动、破碎和输送的同时加快了传质传热过程，效率高，具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种污泥干化过程中的搅动或翻动输送装置及污泥干化方法，更具体地说是涉及一种适用于太阳能污泥干化系统的污泥翻动输送装置及污泥干化方法。
背景技术
根据《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》，至2010年，城市污水处理率不低于70％。“十一五”末，全国城镇污水处理能力将达1.0×108m3/d，全年的污水处理量达3.0×1010m3，污泥产量将达3.0×107t(80％含水率)。随着污水处理率和处理深度的增加，污泥排放量在以每年10-15％以上的速度增长。污泥的处理处置已经成为城市发展的环境瓶颈问题。
现有技术中，通常对污泥进行如下处理：污泥浓缩-脱水-外运-填埋/焚烧。根据1993年3月22日实施的《污水污泥使用或处置的标准》(美国联邦法规总则第40项)，其将污泥定义为“生物固体”，因此目前的简单填埋/焚烧方式是对资源的浪费。随着科技水平的发展，污泥的资源化利用已经成为污泥处理处置重要手段。
在污泥的资源化利用中，太阳能污泥干化法是非常有效的一种处置方法，其充分利用太阳能资源和其他配套技术实现污泥的室内化、无害化、低污染等干化处理，从而实现污泥的资源化利用。污泥在干化过程中需要不停的松动、破碎，并且需要将污泥渐进地从太阳能温室的进口输送到出口，因此太阳能污泥干化设备一般都需要能实现污泥翻动输送的装置。
现有技术的污泥翻动输送装置，其仅仅利用各种搅拌设备，简单的将污泥破碎成小块，在破碎过程中无法将污泥破碎成颗粒状。或者在控制污泥破碎粒度时，采用机械结构复杂的设备，与污泥翻动输送装置联用，这就导致设备结构复杂，投资大。同时，现有技术在实现污泥翻动输送时，仅仅实现污泥的松动、破碎，功能单一，不能在该污泥的翻动、破碎过程中利用太阳能，也无法在该污泥翻动、破碎过程中实现污泥的干化处理。即现有技术的污泥翻动输送装置功能单一，对太阳能温室的热量利用不充分，不利于污泥的尽快干化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种适用于太阳能污泥干化系统的污泥翻动输送装置，以实现装置的结构简单，同时对污泥良好的翻动、破碎。本发明的污泥翻动输送装置进一步在污泥翻动输送时，实现污泥的干化处理，提高了对太阳能热量的利用，加快了污泥的干化速度。
本发明第一方面提供一种适用于太阳能污泥干化系统的污泥翻动输送装置。
该污泥翻动输送装置主要由主体框架、梳齿辊筒、喷气内筒、驱动梳齿辊筒转动的装置、驱动梳齿辊筒和喷气内筒水平移动的装置、驱动梳齿辊筒和喷气内筒上下移动的装置及热空气输送装置组成，其中热空气输送装置用于将热空气输送至喷气内筒。作为一个具体实施方式，所述污泥翻动输送装置主要由主体框架、前后水平移动电机、前后水平移动滚轮、梳齿辊筒、喷气内筒、转动电机、上下滑动架、齿轮传动、上下升降电机、水平驱动杆、链轮、链条、风机和热空气输送管组成。或者，
该适用于太阳能污泥干化系统的污泥翻动输送装置，主要包括主体框架、前后水平移动驱动装置、前后水平移动传动装置、梳齿辊筒、喷气内筒、转动驱动装置、上下滑动架、上下升降驱动装置、水平驱动杆、热空气驱动装置和热空气输送管，所述主体框架支撑在前后水平移动传动装置上，前后水平移动传动装置分两组，位于主体框架前面的一组由可正反转动的前后水平移动驱动装置驱动；梳齿辊筒的内圆柱面和喷气内筒的外圆柱面相配合，且同轴安装在左右对称布置的两个上下滑动架上，喷气内筒固定不动，梳齿辊筒绕喷气内筒转动；上下滑动架可在主体支架的燕尾形滑道内上下滑动，转动驱动装置驱动梳齿辊筒转动；上下升降驱动装置可正反转动，驱动水平驱动杆转动；水平驱动杆驱动梳齿辊筒和喷气内筒上下运动；所述热空气输送管分为两段，第一段热空气输送管装在上下滑动架的热空气进气孔内，第二段热空气输送管一端与热空气驱动装置相连，另一端与第一段热空气输送管相配合。
所述前后水平移动驱动装置为前后水平移动电机、转动驱动装置为转动电机，上下升降驱动装置为上下升降电机，所述前后水平移动传动装置为前后水平移动滚轮，所述热空气驱动装置为热空气泵。
所述主体框架优选支撑在前后水平移动滚轮上，所述前后水平移动滚轮的数量优选为4个或更多个，前后水平移动滚轮分两组，主体框架前面的一组所述滚轮由2个可正反转的前后水平移动电机驱动。
所述梳齿辊筒的结构为空心转轴，其上每隔一定距离固定有圆盘耙片，圆盘耙片上支撑有若干个，优选为5个在圆周方向均布的且同空心转轴等长的细杆，在细杆长度方向每隔一定距离固定有梳齿。所述空心转轴上与梳齿相对应的位置布置有热空气吹送孔，热空气吹送孔在空心转轴的圆周上均匀分布。
所述喷气内筒为空心轴，其与所述梳齿辊筒同轴布置，在其长度方面上与所述梳齿辊筒的热空气吹送孔相对应的位置布置有1/4弧度缺口。
所述上下滑动架可在主体支架的燕尾形滑道内上下滑动，上下滑动架的一侧面有齿，通过与之配合的驱动齿轮驱动以实现上下滑动，另一侧开有热空气进气孔。
转动电机固定在上下滑动架的顶面上，通过齿轮传动驱动梳齿辊筒转动；上下升降电机可正反转，通过电机固定板固定在主体框架的上部中间位置，通过一对锥齿轮传动驱动水平驱动杆转动。水平驱动杆左右端部分别装有一个链轮，通过链条驱动与上下滑动架的驱动齿轮同轴装配的链轮。
风机固定在主体框架的上部，热空气输送管分为两段，第一段热空气输送管装在上下滑动架的热空气进气孔内，第二段热空气输送管一端与风机相连，另一端与第一段热空气输送管相配合，并且可相对滑动。
本发明第二方面提供一种同时实现污泥翻动输送和干化的方法。
污泥翻动输送装置的上下滑动架4首先处于最低位置，从而使梳齿辊筒18和喷气内筒17处于最低位置，转动电机5通过齿轮传动6带动梳齿辊筒18转动，同时风机15将高压热空气通过第二段热空气输送管8和第一段热空气输送管7输送进入上下滑动架4的热空气进气孔28，从而进入不能转动的喷气内筒17的内部，梳齿辊筒18转动时，热空气通过1/4弧度缺口24和热空气吹送孔20吹向梳齿辊筒18前下方的污泥；同时，前后水平移动电机1驱动前后水平移动滚轮2转动，从而带动主体框架3前进；当行进至温室的一端时，上下升降电机13通过锥齿轮传动12驱动水平驱动杆11转动，从而带动左右端部的两个链轮9转动，进而通过链条10带动与驱动齿轮29同轴转动装配的链轮转动，从而通过驱动齿轮29和上下滑动架4的齿25的传动使上下滑动架4带动梳齿辊筒18、喷气内筒17、第一段热空气输送管7上升到一定高度并保持，上升时第一段热空气输送管7相对第二段热空气输送管8滑动；当上升高度达到时，前后水平移动电机1反转驱动前后水平移动滚轮2反向转动，从而带动主体框架3后移回到起始点；当到达起始点时，上下升降电机13反向转动从而使梳齿辊筒18、喷气内筒17、第一段热空气输送管7又下降到最低位置，重新开始第二次循环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明的污泥翻动输送装置结构简单，机械构造合理，从而机械可靠性高，经试验验证，该污泥翻动输送装置能连续运行150天而不经维修，大大提高了生产效率。(2)本发明的污泥翻动输送装置对污泥的松动和破碎采用圆盘耙片和梳齿相结合的方式，更加有利于污泥的干化制粒过程，相对于现有技术的污泥翻动输送装置，本发明的污泥翻动输送装置制粒过程缩短到50分钟，比现有技术大约快了30％，同时，其制得的污泥颗粒更为细小均匀，经实验测定，本发明污泥翻动输送装置制得的污泥颗粒粒径在0.1-1.5厘米范围内，比现有技术减小20％。(3)本发明污泥翻动输送装置采用风机和喷气内筒相结合的新颖方式，可实现在污泥的松动、破损和输送过程中同时实现污泥的干化功能，该独特设计方式加快了污泥传质传热过程，充分利用太阳能温室的热量，大大缩短了污泥干化时间，经实验验证，采用污泥翻动输送装置后，太阳能污泥干化工艺的干化时间在同等工况下可以缩短25％，远远超出本领域技术人员的预料，取得了预料不到的技术效果。
附图说明
图1是污泥翻动输送装置的整体正视图；
图2是污泥翻动输送装置的整体俯视图；
图3是梳齿辊筒结构左视图；
图4是喷气内筒局部主视图；
图5是上下滑动架结构示意图；
图6是热空气管配合示意图；
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-前后水平移动电机；2-前后水平移动滚轮；3-主体框架；4-上下滑动架；5-转动电机；6-齿轮传动；7-第一段热空气输送管；8-第二段热空气输送管；9-链轮；10-链条；11-水平驱动杆；12-锥齿轮传动；13-上下升降电机；14-电机固定板；15-风机；16-水平驱动杆固定板；17-喷气内筒；18-梳齿辊筒；19-空心转轴；20-热空气吹送孔；21-细杆；22-圆盘耙片；23-梳齿；24-1/4弧度缺口；25-齿；26-燕尾形滑块；27-轴承安装孔；28-热空气进气孔；29-驱动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述，申请人中明，该详细描述仅仅是本发明的一个具体实施例，其用于直观描述和理解本发明，不应将本发明仅仅局限于该具体实施例。本领域技术人员应该明了，对于该实施例的等同或等效替换、不付出创造性劳动的改变以及其他改变或替换，均落入本发明的范围之内。
本实施例中提供了一种适用于太阳能污泥干化系统的污泥翻动输送装置，其在实现对污泥翻动和输送的同时，能够向污泥吹入热空气，同时加速污泥的干化。其具体结构如图1、图2所示。
主体框架3支撑在前后水平移动滚轮2上，根据需要，前后水平移动滚轮的数目可以为多个，具体以实现相应前后水平移动并支撑设备重量为准，图1所示前后水平移动滚轮2的数量为4个。前后水平移动滚轮2分两组，位于主体框架3前面的一组由2个可正反转的前后移动电机1驱动。
梳齿辊筒18的内圆柱面和喷气内筒17的外圆柱面相配合，且同轴安装在左右对称布置的两个上下滑动架4上，喷气内筒17固定不动，梳齿辊筒18绕喷气内筒17转动。上下滑动架4可在主体支架的燕尾形滑道内上下滑动，转动电机5固定在上下滑动架4的顶面上，通过齿轮传动6驱动梳齿辊筒18转动。
上下升降电机13可正反转动，通过电机固定板14固定在主体框架3的上部中间位置，通过一对锥齿轮传动12驱动水平驱动杆11转动，水平驱动杆11左右端分别装有一个链轮9，通过链条10驱动与上下滑动架4的驱动齿轮29同轴装配的链轮。
风机15固定在主体框架3的上部，热空气输送管分为两段，第一段热空气输送管7装在上下滑动架4的热空气进气孔28内，第二段热空气输送管8一端与风机15相连，另一端与第一段热空气输送管7相配合。
如图3所示，梳齿辊筒18的结构为空心转轴19上每隔一定距离固定有圆盘耙片22，圆盘耙片22上支撑有若干个在圆周方向均布的且与空心转轴等长的细杆21，所述细杆的具体数目可根据具体应用条件或具体工艺要求设置，图3所示的细杆21数量为5个。在所述细杆21长度方向每隔一定距离固定有梳齿23，空心转轴19上与梳齿23相对应的位置布置有热空气吹送孔20，且在空心转轴19的圆周上均匀分布。
如图4所示，在喷气内筒17长度方面上与梳齿辊筒18的热空气吹送孔20相对应的位置布置有1/4弧度缺口24，且工作时1/4弧度缺口24始终朝向梳齿辊筒18翻转的正向下1/4圆弧。
如图5所示，上下滑动架4通过燕尾形滑块26与主体支架3的燕尾形滑道相配合，轴承安装孔27用于安装梳齿辊筒18和喷气内筒17，上下滑动架4的一侧面有齿25，通过与之配合的驱动齿轮29驱动实现上下滑动，另一侧开有热空气进气孔28。
如图6所示，第二段热空气输送管8与第一段热空气输送管7滑动配合并且密封。
使用时，上下滑动架4首先处于最低位置，从而使梳齿辊筒18和喷气内筒17处于最低位置，转动电机5通过齿轮传动6带动梳齿辊筒18转动，同时风机15将高压热空气通过第二段热空气输送管8和第一段热空气输送管7输送进入上下滑动架4的热空气进气孔28，从而进入不能转动的喷气内筒17的内部，梳齿辊筒18转动时，热空气通过1/4弧度缺口24和热空气吹送孔20吹向梳齿辊筒18前下方的污泥；同时，前后水平移动电机1驱动前后水平移动滚轮2转动，从而带动主体框架3前进；当行进至温室的一端时，上下升降电机13通过锥齿轮传动12驱动水平驱动杆11转动，从而带动左右端部的两个链轮9转动，进而通过链条10带动与驱动齿轮29同轴转动装配的链轮转动，从而通过驱动齿轮29和上下滑动架4的齿25的传动使上下滑动架4带动梳齿辊筒18、喷气内筒17、第一段热空气输送管7上升到一定高度并保持，上升时第一段热空气输送管7相对第二段热空气输送管8滑动；当上升高度达到时，前后水平移动电机1反转驱动前后水平移动滚轮2反向转动，从而带动主体框架3后移回到起始点；当到达起始点时，上下升降电机13反向转动从而使梳齿辊筒18、喷气内筒17、第一段热空气输送管7又下降到最低位置，重新开始第二次循环。本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。本发明采用上述方式进行详细描述，但不意味着本发明必须依赖上述详细设置才能实施。基于所属技术领域技术人员的理解，任何技术手段的等效替换或具体方式的选择，均落在本发明范围之内。
Claims (9)
1.一种适用于太阳能污泥干化系统的污泥翻动输送装置，其特征在于，所述污泥翻动输送装置主要包括主体框架、前后水平移动驱动装置、前后水平移动传动装置、梳齿辊筒、喷气内筒、转动驱动装置、上下滑动架、上下升降驱动装置、水平驱动杆、热空气驱动装置和热空气输送管，所述主体框架支撑在前后水平移动传动装置上，前后水平移动传动装置分两组，位于主体框架前面的一组由可正反转动的前后水平移动驱动装置驱动；梳齿辊筒的内圆柱面和喷气内筒的外圆柱面相配合，且同轴安装在左右对称布置的两个上下滑动架上，喷气内筒固定不动，梳齿辊筒绕喷气内筒转动；上下滑动架可在主体支架的燕尾形滑道内上下滑动，转动驱动装置驱动梳齿辊筒转动；上下升降驱动装置可正反转动，驱动水平驱动杆转动；水平驱动杆驱动梳齿辊筒和喷气内筒上下运动；所述热空气输送管分为两段，第一段热空气输送管装在上下滑动架的热空气进气孔内，第二段热空气输送管一端与热空气驱动装置相连，另一端与第一段热空气输送管相配合。
2.根据权利要求1所述的污泥翻动输送装置，其特征在于，所述前后水平移动驱动装置为前后水平移动电机、转动驱动装置为转动电机，上下升降驱动装置为上下升降电机，所述前后水平移动传动装置为前后水平移动滚轮，所述热空气驱动装置为热空气泵。
3.根据权利要求1或2所述的污泥翻动输送装置，其特征在于，所述梳齿辊筒的结构为空心转轴上每隔一定距离固定有圆盘耙片，圆盘耙片上支撑有五个在圆周方向均布的且与空心转轴等长的细杆，在细杆长度方向每隔一定距离固定有梳齿，空心转轴上与梳齿相对应的位置布置有热空气吹送孔，所述热空气吹送孔在空心转轴的圆周上均匀分布。
4.根据权利要求1或2所述的污泥翻动输送装置，其特征在于，在所述喷气内筒长度方面上与梳齿辊筒的热空气吹送孔相对应的位置布置有1/4弧度缺口，且工作时1/4弧度缺口始终朝向梳齿辊筒翻转的正向下1/4圆弧。
5.根据权利要求1或2所述的污泥翻动输送装置，其特征在于，所述上下滑动架通过燕尾形滑块与主体支架的燕尾形滑道相配合，上下滑动架的一侧面有齿，通过与之配合的驱动齿轮驱动实现上下滑动，另一侧开有热空气进气孔。
6.根据权利要求1所述的污泥翻动输送装置，其特征在于，所述第二段热空气输送管与第一段热空气输送管滑动配合并且密封。
7.根据权利要求2所述的污泥翻动输送装置，其特征在于，所述主体框架支撑在4个前后水平移动滚轮上，位于主体框架前面的一组前后水平移动滚轮由2个可正反转的前后水平移动电机驱动。
8.根据权利要求2所述的污泥翻动输送装置，其特征在于，所述转动电机固定在上下滑动架的顶面上，其通过齿轮传动驱动所述梳齿辊筒转动；上下升降电机通过电机固定板固定在主体框架的上部中间位置，通过一对锥齿轮传动来驱动水平驱动杆转动；水平驱动杆左右端分别装有一个链轮，通过链条驱动与上下滑动架的驱动齿轮同轴装配的链轮；热空气泵固定在主体框架的上部。
9.一种利用权利要求1-7之一所述的装置实现污泥翻动传输的方法，其特征在于，在操作时，污泥翻动输送装置的上下滑动架首先处于最低位置，从而使梳齿辊筒和喷气内筒处于最低位置，转动电机通过齿轮传动带动梳齿辊筒转动，同时风机将高压热空气通过第二段热空气输送管和第一段热空气输送管输送进入上下滑动架的热空气进气孔，从而进入不能转动的喷气内筒的内部，梳 齿辊筒转动时，热空气通过1/4弧度缺口和热空气吹送孔吹向梳齿辊筒前下方的污泥；同时，前后水平移动电机驱动前后水平移动滚轮转动，从而带动主体框架前进；当行进至温室的一端时，上下升降电机通过锥齿轮传动驱动水平驱动杆转动，从而带动左右端部的两个链轮转动，进而通过链条带动与驱动齿轮同轴转动装配的链轮转动，从而通过驱动齿轮和上下滑动架的齿的传动使上下滑动架带动梳齿辊筒、喷气内筒、第一段热空气输送管上升到一定高度并保持，上升时第一段热空气输送管相对第二段热空气输送管滑动；当上升高度达到时，前后水平移动电机反转驱动前后水平移动滚轮反向转动，从而带动主体框架后移回到起始点；当到达起始点时，上下升降电机反向转动从而使梳齿辊筒、喷气内筒、第一段热空气输送管又下降到最低位置，开始第二次循环。
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