CN102992576B - 一体化烘焙翻炒污泥干化机 - Google Patents

Abstract

一种一体化烘焙翻炒污泥干化机，包括带有支架的保温箱式机壳、连接在保温箱式机壳上的污泥干化装置、以及往保温箱式机壳中输送湿污泥用的布料装置，所述污泥干化装置包括有翻炒槽、翻炒机构、翻炒电机、旋转烘焙筒、烘焙电机、刮刀和导流板，所述布料装置包括穿孔布料管和螺杆给料机，所述保温箱式机壳底部的出料口上设有锁气排料阀和驱动锁气排料阀用的排料电机，所述导流板的下方、保温箱式机壳靠刮刀一侧的侧壁上开有烟气进口，导流板的上方、保温箱式机壳靠刮刀一侧的侧壁上开有尾气出口。本污泥干化机可以显著降低污泥干化处理的能耗和费用，干化成本低；本污泥干化机还可以利用低品位热源来干化处理污泥。

Description

一体化烘焙翻炒污泥干化机

技术领域

本发明涉及一种干化处理污泥的工艺设备。

背景技术

各类污水、废水处理厂均会产生大量含水率在75%以上的湿污泥（脱水污泥），在进行无害化焚烧或填埋处理前，需要对湿污泥进行进一步干化处理，将含水率降低到60%以下。由于湿污泥中剩余水分多以毛细水和细胞水形式存在，使用机械外力无法进一步脱除，所以只能采用热力脱除。现有的各类污泥干化设备主要有两种加热方式，一是采用蒸汽加热，蒸汽加热需要专配热源锅炉，所以干化成本高，二是采用电热，但电热耗能大，所以干化成本也高。

发明内容

本发明的目的是提供一种一体化烘焙翻炒污泥干化机，要解决传统的污泥干化设备耗能高、干化成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种一体化烘焙翻炒污泥干化机，包括带有支架的保温箱式机壳、支承在支架上的保温箱式机壳、连接在保温箱式机壳上的污泥干化装置、以及往保温箱式机壳中输送湿污泥用的布料装置，其中保温箱式机壳的底部设有出料口，其特征在于：所述污泥干化装置包括有翻炒槽、翻炒机构、翻炒电机、旋转烘焙筒、烘焙电机、刮刀和导流板，所述翻炒电机固定在保温箱式机壳的外侧壁上并且翻炒电机的输出端驱动连接翻炒机构，所述烘焙电机固定在保温箱式机壳的外侧壁上并且烘焙电机的输出端驱动连接旋转烘焙筒，所述翻炒槽、翻炒机构、旋转烘焙筒、刮刀和导流板均设置在保温箱式机壳内，其中翻炒槽设置在出料口的上方，翻炒机构设置在翻炒槽中，旋转烘焙筒设置在翻炒槽的上方，刮刀设置在旋转烘焙筒的侧上方并且刮刀与旋转烘焙筒围成一料槽，导流板设置在旋转烘焙筒的左右两侧偏下位置，同时高于翻炒槽。

所述布料装置包括穿孔布料管和螺杆给料机，所述穿孔布料管设置在保温箱式机壳内并且与料槽相配合，所述螺杆给料机设置在保温箱式机壳外并且螺杆给料机的出料口通过连接管道与穿孔布料管连通。

所述保温箱式机壳底部的出料口上设有锁气排料阀和驱动锁气排料阀用的排料电机，所述导流板的下方、保温箱式机壳靠刮刀一侧的侧壁上开有烟气进口，导流板的上方、保温箱式机壳靠刮刀一侧的侧壁上开有尾气出口。

所述保温箱式机壳上可连接有电控箱，该电控箱控制连接翻炒电机、烘焙电机和排料电机。

所述保温箱式机壳的底部可为倒锥形的收料斗。

所述锁气排料阀可以是一个排料旋转圆筒，排料旋转圆筒的中心轴通过减速机与排料电机的输出端连接。

所述烟气进口可位于翻炒槽的侧下方，尾气出口可位于旋转烘焙筒的侧上方。

所述保温箱式机壳可为长方体形状。

所述翻炒槽可为弧形槽。

所述翻炒机构可由一根翻炒轴和间隔固定在翻炒轴上翻炒棒组成，并且翻炒轴的其中一端通过减速机与翻炒电机连接。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明以烘焙成型、翻炒干化实现污泥干化处理，不用专配热源锅炉，同时电热耗能低，所以可以显著降低污泥干化处理的能耗和费用，比传统的污泥干化设备干化成本低很多。

本发明还可以利用低品位热源（焚烧炉、锅炉烟气等余热）来干化处理污泥，所以可以进一步降低污泥干化处理的耗能和费用。

本发明是一种非常实用的干化设备，可应用于粪便、污泥无害化、资源化处理工程等领域。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是图1中A-A剖面的示意图。

图3是图1中B-B剖面的示意图。

附图标记：1－保温箱式机壳、2－螺杆给料机、3－穿孔布料管、4－烟气进口、5－尾气出口、6－导流板、7－旋转烘焙筒、8－烘焙电机、9－刮刀、10－翻炒槽、11－翻炒机构、12－翻炒电机、13－收料斗、14－锁气排料阀、15－排料电机、16－电控箱、17－支架、18－料槽、19－连接管道。

具体实施方式

实施例参见图1～3所示，这种一体化烘焙翻炒污泥干化机，包括带有支架17的保温箱式机壳1、连接在保温箱式机壳上的污泥干化装置、以及往保温箱式机壳中输送湿污泥用的布料装置。

所述污泥干化装置包括有翻炒槽10、翻炒机构11、翻炒电机12、旋转烘焙筒7、烘焙电机8、刮刀9和导流板6，所述翻炒电机12固定在保温箱式机壳1的外侧壁上并且翻炒电机12的输出端驱动连接翻炒机构11，所述烘焙电机8固定在保温箱式机壳1的外侧壁上并且烘焙电机8的输出端驱动连接旋转烘焙筒7，所述翻炒槽10、翻炒机构11、旋转烘焙筒7、刮刀9和导流板6均设置在保温箱式机壳1内，其中翻炒槽10设置在出料口的上方，翻炒机构11设置在翻炒槽10中（翻炒机构将干化程度较高的轻质泥条自翻炒槽拨出），旋转烘焙筒7设置在翻炒槽的上方，刮刀9设置在旋转烘焙筒7的侧上方并且刮刀与旋转烘焙筒7围成一料槽18（换句话说，刮刀位于旋转烘焙筒旋转方向尾部，刮刀靠自重与旋转烘焙筒的外壁接触形成刮除线），导流板6设置在旋转烘焙筒10的左右两侧偏下位置，同时高于翻炒槽10。

所述布料装置包括穿孔布料管3和螺杆给料机2，所述穿孔布料管3设置在保温箱式机壳1内并且与料槽18相配合（穿孔布料管向旋转烘焙筒表面连续布设泥条），所述螺杆给料机2设置在保温箱式机壳1外并且螺杆给料机2的出料口通过连接管道19与穿孔布料管3连通。

所述保温箱式机壳1的底部设有出料口，保温箱式机壳底部的出料口上设有锁气排料阀14和驱动锁气排料阀14用的排料电机15。本实施例中，保温箱式机壳1的底部为倒锥形的收料斗13，收料斗13的出口就是保温箱式机壳1的出料口。

所述导流板6的下方、保温箱式机壳1靠刮刀一侧的侧壁上开有烟气进口4，导流板6的上方、保温箱式机壳1靠刮刀一侧的侧壁上开有尾气出口5。

本实施例中，烟气进口4位于翻炒槽的侧下方，尾气出口5位于旋转烘焙筒的侧上方，热源烟气自翻炒槽侧下方的烟气进口4进入，自旋转烘焙筒侧上方的尾气出口5排出，这样可以最大效率地利用低品位热源（也可以叫热源烟气）。

本实施例中，保温箱式机壳1上还连接有电控箱16，该电控箱16控制连接翻炒电机12、烘焙电机8和排料电机15。

所述保温箱式机壳1用于设置污泥干化装置，保温箱式机壳为长方体形状，并且带有支架17（支腿），保温箱式机壳的外部整体保温。

所述螺杆给料机2用于外部给料，螺杆给料机2出口通过连接管道19连接穿孔布料管3。

所述穿孔布料管3用于向旋转烘焙筒7连续、均匀的布设泥条，穿孔布料管3为一个穿孔管，水平布置于旋转烘焙筒侧上方，一端固定于保温箱式机壳上，一端与螺杆给料机2通过连接管道19与螺杆给料机2连接。

所述烟气进口4用于供给污泥干化热源。

所述尾气出口5用于排出污泥干化尾气。

所述导流板6用于引导低品位热源在保温箱式机壳内流动，以及将烘焙成型、刮刀刮下的泥条导入翻炒槽10，导流板位于旋转烘焙筒两侧，固定于保温箱式机壳上。

所述旋转烘焙筒7用于污泥烘焙成型，旋转烘焙筒呈水平布置，中间有一个中心轴，中心轴两端的轴承固定在轴承座上，中心轴的其中一端通过减速机与烘焙电机连接。

所述烘焙电机8用于驱动旋转烘焙筒转动，烘焙电机固定于保温箱式机壳外侧，烘焙电机的输出端通过减速机与旋转烘焙筒的中心轴连接。

所述刮刀9用于刮除旋转烘焙筒上烘焙成型的泥条，以保证旋转烘焙筒表明的清洁（刮刀将旋转烘焙筒上的烘焙成型的泥条刮下，使泥条落入翻炒槽）。

所述翻炒槽10用于将烘焙成型的泥条进一步翻炒干化，翻炒槽水平布置于旋转烘焙筒下方，为弧形槽，两端固定于保温箱式机壳内壁上。

所述翻炒机构11用于拨动翻炒烘焙成型的泥条，翻炒机构11由一根翻炒轴和间隔固定在翻炒轴上的弯曲型的翻炒棒（弯曲型的翻炒棒的拨动阻力相对较小，可以避免将尚未完全干化的半干污泥拨出槽外）组成，翻炒轴水平布置于翻炒槽圆心线上，翻炒轴两端通过轴承固定在轴承座上，轴承座又固定在保温箱式机壳上，翻炒轴的其中一端通过减速机与翻炒电机12连接。翻炒机构11的旋转方向与旋转烘焙筒7的旋转方向相反（主要是为了保证烘焙成型的泥条颗粒可以从翻炒槽一侧进入、另一侧翻出，有利于充分干化）。

所述翻炒电机12用于驱动翻炒轴转动，翻炒电机固定于保温箱式机壳外侧，翻炒电机的输出端通过减速机与翻炒机构的翻炒轴连接。

所述收料斗13用于收集翻炒机构从翻炒槽拨出的干化污泥，收料斗位于翻炒槽下方，收料斗的上口（进料口）周边固定于保温箱式机壳上。

所述锁气排料阀14用于外排干化污泥，并避免漏气，锁气排料阀的外壳固定于出料口处，锁气排料阀为一内部布设有多个扇形隔板的排料旋转圆筒，排料旋转圆筒的中心轴通过减速机与排料电机的输出端连接。

所述排料电机15用于驱动排料旋转圆筒转动，排料电机15固定于锁气排料阀的外壳上，排料电机15的输出端与排料旋转圆筒的中心轴连接。

本发明的工作过程：

螺杆给料机2将湿污泥供给穿孔布料管3，穿孔布料管3的孔口连续挤出泥条并使泥条落入料槽18中，同时烘焙电机驱动旋转烘焙筒7缓慢旋转（旋转一圈），使泥条均匀布设在旋转烘焙筒7表面，同时使泥条烘焙干化成型。干化成型后的泥条再被刮刀9刮下，经导流板6滑落至翻炒槽10内。然后翻炒电机12驱动翻炒机构11，翻炒机构11拨动翻炒成型的泥条颗粒，含水率较高的重质泥条颗粒在翻炒槽中被翻炒棒反复拨动翻炒，含水率较低的轻质泥条颗粒被翻炒棒拨至翻炒槽上部，自翻炒槽上口溢出下落到收料斗13。收料斗内的干污泥条颗粒经锁气排料阀14外排（排料电机15驱动内部布设有多个扇形隔板的锁气排料阀14排料），并且锁气排料阀14可以在排料时避免漏气。

低品位热源（也可以叫热源烟气）自翻炒槽下方侧面的烟气进口4进入，自旋转烘焙筒侧上方的尾气出口5排出，与污泥逆流干化，所以可以最大限度地利用低品位热源烟气热焓，提高污泥干化效率。

本实施例的基本技术参数为：

污泥干化热源：150～250℃低品位热源（焚烧炉、锅炉烟气等烟气余热）。热源烟气的流速：4～6m/s。湿污泥的含水率：75～80%（污水处理厂脱水污泥）。干污泥的含水率：30～60%（根据后续处理工艺要求确定）。旋转烘焙筒的转速：1～2rpm。翻炒棒的转速：8～12rpm。锁气排料阀的转速：4～6rpm。本实施例是根据热源烟气热焓量、污泥干化程度及干化处理量需要，结合基本技术参数进行整机技术规格设计而成。

本实施例的设计：

根据所确定的技术规格编制设备加工制作图，旋转烘焙筒、翻炒槽直径一般为1～3m，长度根据污泥处理量确定（一般不超过6m）。

本实施例中的配件的采购：

螺杆给料机2、烘焙电机3、翻炒电机12、排料电机15和电控箱16以及轴承、法兰等均为标准设备及标准件，可以按技术设计要求直接市场采购。

本实施例中各组件的制作如下：

保温箱式机壳1、烟气进口4、尾气出口5、导流板6、刮刀9、翻炒槽10、收料斗13、锁气排料阀14用钢板（厚度6～10mm）加工焊制。旋转烘焙筒7采用钢板加工焊制，用钢板（厚度6～10mm）打遍布贯通孔，孔径6～10mm，卷制并焊接成圆筒，中心轴用无缝钢管（直径50～100mm，厚6～10mm）制作，用钢管（直径50～100mm，厚4～6mm）辐条将圆筒与中心轴连为一体。穿孔布料管3用钢管（直径50～100mm，厚4～8mm）加工，长度方向均匀开孔，孔径8～12mm。翻炒棒为一组钢短管（直径50～100mm，厚6～10mm），焊接于翻炒轴上，翻炒轴用无缝钢管（直径50～100mm，厚6～10mm）制作。

本实施例中各部件的组装：

保温箱式机壳1、螺杆给料机2用地脚螺栓固定于混凝土地坪上；烟气进口4、尾气出口5、导流板6、翻炒槽10、收料斗13焊接到保温箱式机壳1上；穿孔布料管3、烘焙电机8、翻炒电机12、锁气排料阀14、排料电机15固定到保温箱式机壳1上；刮刀9放置于导向架中，导向架固定于保温箱式机壳1上；旋转烘焙筒7通过中心轴两端的轴承、轴承座固定于保温箱式机壳1上；翻炒机构11通过翻炒轴两端的轴承、轴承座固定于保温箱式机壳1上；电控箱16固定于保温箱式机壳1的外壁上，接通烘焙电机、翻炒电机、排料电机的电力及控制电缆。

本实施例的运行：

本实施例为成套设备，整机安装在混凝土地坪上，接通外部电源线，启动螺杆给料机、烘焙电机、翻炒电机及排料电机后，即可投入运行。

Claims (6)

1.一种一体化烘焙翻炒污泥干化机，包括带有支架（17）的保温箱式机壳（1）、连接在保温箱式机壳上的污泥干化装置、以及往保温箱式机壳中输送湿污泥用的布料装置，其中保温箱式机壳（1）的底部设有出料口，其特征在于：

所述污泥干化装置包括有翻炒槽（10）、翻炒机构（11）、翻炒电机（12）、旋转烘焙筒（7）、烘焙电机（8）、刮刀（9）和导流板（6），所述翻炒电机（12）固定在保温箱式机壳（1）的外侧壁上并且翻炒电机（12）的输出端驱动连接翻炒机构（11），所述烘焙电机（8）固定在保温箱式机壳（1）的外侧壁上并且烘焙电机（8）的输出端驱动连接旋转烘焙筒（7），所述翻炒槽（10）、翻炒机构（11）、旋转烘焙筒（7）、刮刀（9）和导流板（6）均设置在保温箱式机壳（1）内，其中翻炒槽（10）设置在出料口的上方，翻炒机构（11）设置在翻炒槽（10）中，旋转烘焙筒（7）设置在翻炒槽的上方，刮刀（9）设置在旋转烘焙筒（7）的侧上方并且刮刀与旋转烘焙筒（7）围成一料槽（18），导流板（6）设置在旋转烘焙筒（10）的左右两侧偏下位置，同时高于翻炒槽（10）；

所述布料装置包括穿孔布料管（3）和螺杆给料机（2），所述穿孔布料管（3）设置在保温箱式机壳（1）内并且与料槽（18）相配合，所述螺杆给料机（2）设置在保温箱式机壳（1）外并且螺杆给料机（2）的出料口通过连接管道（19）与穿孔布料管（3）连通；

所述保温箱式机壳底部的出料口上设有锁气排料阀（14）和驱动锁气排料阀（14）用的排料电机（15），所述导流板（6）的下方、保温箱式机壳（1）靠刮刀一侧的侧壁上开有烟气进口（4），导流板（6）的上方、保温箱式机壳（1）靠刮刀一侧的侧壁上开有尾气出口（5）；

所述保温箱式机壳（1）的底部为倒锥形的收料斗（13）；

所述烟气进口（4）位于翻炒槽的侧下方，尾气出口（5）位于旋转烘焙筒的侧上方。

2.根据权利要求1所述的一体化烘焙翻炒污泥干化机，其特征在于：所述保温箱式机壳（1）上连接有电控箱（16），该电控箱（16）控制连接翻炒电机（12）、烘焙电机（8）和排料电机（15）。

3.根据权利要求1所述的一体化烘焙翻炒污泥干化机，其特征在于：所述锁气排料阀（14）是一个排料旋转圆筒，排料旋转圆筒的中心轴通过减速机与排料电机的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一体化烘焙翻炒污泥干化机，其特征在于：所述保温箱式机壳为长方体形状。

5.根据权利要求1所述的一体化烘焙翻炒污泥干化机，其特征在于：所述翻炒槽（10）为弧形槽。

6.根据权利要求5所述的一体化烘焙翻炒污泥干化机，其特征在于：所述翻炒机构（11）由一根翻炒轴和间隔固定在翻炒轴上翻炒棒组成，并且翻炒轴的其中一端通过减速机与翻炒电机（12）连接。

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