CN104290345B - 剪切板隔开形成的螺旋挤压脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及剪切板隔开形成的螺旋挤压脱水装置，用于对污泥进行脱水，包括：中心轴，与驱动电机相连接，并以能够旋转的方式形成，螺旋状叶片，以螺旋状形成于上述中心轴的外周缘，剪切板，在上述螺旋状叶片和螺旋状叶片之间与中心轴隔开而设置，在上述螺旋状叶片旋转时，以与污泥移送方向呈直角的方式施加剪切力，以及剪切刀片，以剪切板的末端为基准，由锐角或钝角弯曲而形成在上述剪切板的末端；上述剪切刀片随着上述螺旋状叶片旋转，去除堵住上述螺旋挤压脱水装置的多孔网或孔的污泥固体物。

Description

剪切板隔开形成的螺旋挤压脱水装置

技术领域

本发明涉及利用剪切板的螺旋挤压脱水装置，更具体地，与螺旋状叶片垂直而连接的多个剪切板从中心轴隔开而设置，从而使污泥的移送更为顺畅，而且借助剪切板有效破坏构成污泥的微生物的细胞膜。尤其，在剪切板的末端连接并设置了以剪切板的末端为基准呈锐角或钝角的剪切刀片，由此能够使细胞膜的破坏及脱水效率极大化。

而且，本发明涉及利用剪切刀片的螺旋挤压脱水装置，该螺旋挤压脱水装置在上述剪切板上形成多个孔，通过随着中心轴旋转而螺旋状叶片工作来移送污泥时，会借助形成于上述剪切板的孔来加大剪切力，由此防止因污泥而堵塞的现象。

背景技术

通常，就污水处理厂或废水处理厂而言，在处理废水过程中产生大量的污泥，为了容易地进行对产生的污泥进行的搬运及移送等二次处理，应去除污泥中的水分。

去除污泥中的水分的以往脱水装置，有带式挤压机、压力过滤器、离心脱水装置及多盘式脱水装置等，这种脱水装置主要使用通过压缩污泥来分离污泥和水的方式。

通过上述以往方式来脱水的污泥的性状和成分有所不同，脱水成含水率在75％～85％左右，并以污泥饼(sludgecake)的形态排出。

依据禁止向海洋抛弃废弃物的伦敦协约，2012年开始禁止食物废弃物向海洋抛弃，今年开始禁止向海洋抛弃粪尿废弃物，2014年开始禁止向海洋抛弃工业废弃物。

据此，随着禁止向海洋抛弃污水或畜产粪尿，为了减少在处理废弃物过程中所需的费用和努力，需要去除在处理废弃物处理过程中产生的污泥重量中占大部分的水分的技术。

另一方面，由于污水及畜产粪尿的处理是利用好氧性或厌氧性微生物来处理，污泥的大部分是由它们的死体构成，因此污泥水分的大部分进入构成污泥的微生物的细胞内。

因此，如果不破坏构成污泥的细胞的细胞膜，就不能轻易地去除污泥中的水分。

基于以往的单纯压缩方法的污泥脱水，由于仅向一个方向对污泥施加力而不能破坏污泥的微生物细胞，因而降低污泥中的水分含量是有限度的。

因此，需要开发破坏形成污泥的微生物的细胞膜，去除细胞内的水分的污泥脱水装置。

现有技术文献

专利文献0001：KR1020060028359A

专利文献0002：KR101020080113696A

专利文献0003：JP2003181496A

发明内容

为了解决如上所述的各种问题，本发明提供了在处理污水及畜产粪尿过程中对污泥施加剪切力，来破坏细胞的细胞膜，从而能大大降低污泥的含水率的脱水装置。

如果利用本发明的污泥脱水装置，则可将污泥饼的含水量大大降低到60～75％，现有的含水率80±2％的污泥的重量能减少20％以上。

并且，将剪切刀片的末端按规定的角度倾斜地形成，在旋转螺旋状叶片时，提高剪切力，为了防止形成于污泥脱水装置的多孔的脱水网(Mesh)被污泥堵塞，用剪切刀片持续地刮除脱水网上的污泥，由此解决了因污泥而导致脱水网(Mesh)被堵塞而脱水功能降低的现存问题，从而提高了脱水效率。

解决问题的手段

本发明的用于对污水及畜产粪尿的污泥进行脱水的螺旋挤压脱水装置，包括：中心轴，与驱动电机相连接，并以能够旋转的方式形成；螺旋状叶片，以螺旋状形成于上述中心轴的外周缘，在上述中心轴旋转时移送污泥的同时产生压缩力而对污泥进行脱水；以及多个剪切板，在上述螺旋状叶片和螺旋状叶片之间成直线固定设置，且从中心轴隔开而在与中心轴之间形成空间；剪切刀片，形成于上述剪切板的末端，以上述剪切板的末端为基准，以规定的角度倾斜而形成。本发明的形成于剪切板的末端的剪切刀片用来刮除形成在螺旋装置的被污泥堵塞的多孔的脱水网(Mesh)上的污泥。

并且，使剪切板的末端形成的剪切板的末端处于水平方向时，以40～140°的角度弯曲而倾斜地形成。上述剪切板和中心轴之间形成有空间部的多个剪切板，沿着中心轴的方向平行地配置并固定于被贯穿的螺旋状叶片上。

在剪切板可形成多个孔，使得在上述中心轴旋转的同时通过螺旋状叶片来移送污泥时施加于污泥的剪切力更加加大。并且，可以提供在上述剪切板以固定或附着分离的方式形成上述剪切刀片的螺旋挤压脱水装置。

如果利用如下的螺旋挤压脱水装置，则可不仅容易破坏污泥的细胞膜而且容易刮除堵住脱水网(Mesh)的孔里的污泥来使污泥的水分容易脱离，上述螺旋挤压脱水装置由安装本发明的剪切刀片且与中心轴之间形成空间部的剪切板构成。

并且，通过利用与中心轴之间形成空间部且在末端形成有剪切刀片的剪切板，可容易对含水率高的污泥的水分进行脱水。

通常，污水或畜产粪尿的处理过程中产生的污泥是由在好氧性或厌氧性状态下生长的微生物细胞而产生的，细胞内的水分不容易脱水，且不容易脱水，但是如果利用由附着有本发明的剪切刀片的剪切板构成的螺旋挤压脱水装置，就容易地对构成大部分污泥的微生物细胞膜进行压缩而破坏，从而可容易地去除污泥中的水分。

上述剪切刀片的末端以规定的角度弯曲的剪切板，随着中心轴的旋转，上述剪切刀片的末端对脱水装置内部的多孔性网或缝隙的固体物进行刮擦而去除固体物，因而可将污泥饼的含水率减到通过以往的污泥脱水方式很难达到的水准即55～75％。

附图说明

图1表示本发明的螺旋挤压脱水装置的主视图。

图2为本发明的形成有剪切刀片且与中心轴平行地安装有多个剪切板的螺旋挤压脱水装置的切割立体图。

图3A、图3B为显示本发明的中心轴和剪切板之间形成的空间部分的剖视图。

图4为本发明的形成有螺旋状叶片和剪切刀片的螺旋挤压器的侧面图。

图5为本发明的剪切板上形成多孔的其他实施例的侧面图。

图6A、图6B表示在本发明的剪切板上附着的剪切刀片的图。

具体实施方式

以下，为了让本发明所属领域的普通技术人员容易地实施本发明，通过附图详细说明本发明。通过整个说明书，对于类似的结构要素采用相同的附图标记。

图1为表示本发明的螺旋挤压脱水装置的主视图。

如图1所示，本发明的螺旋挤压脱水装置1中，提供动力的驱动电机10的动力轴与大齿轮20相连接，通过链条(未图示)与上述大齿轮20相连接的小齿轮25与中心轴40相连接，由此随着上述驱动电机10旋转而使上述中心轴40也旋转。

上述螺旋挤压脱水装置1的上部形成有污泥流入的漏斗形状的污泥投入口30，并形成有将流入到上述污泥投入口30的污泥移送至污泥排出口35的螺旋状叶片50，这时，上述螺旋状叶片50在上述中心轴40的外周缘，以螺旋状形成，将污泥从污泥投入口30移送至污泥排出口35的同时对污泥施加旋转力和剪切力来起到对污泥进行脱水的作用。

并且，上述螺旋状叶片50和螺旋状叶片50之间形成有与中心轴隔开而沿着中心轴平行的多个剪切板60，上述剪切刀片61以锐角或钝角的角度弯曲而以固定或附着分离的方式安装在上述剪切板60的末端。

借助上述中心轴40旋转，上述螺旋状叶片50也随着旋转，形成上述剪切刀片61的剪切板60对通过上述螺旋状叶片50移送的污泥沿着直角方向再施加剪切力，破坏污泥的微生物细胞的细胞膜。

即，借助上述螺旋状叶片50的旋转力来压缩污泥的同时，用上述剪切板60对污泥施加剪切力，由此对污泥更有效地进行脱水。

在此，污泥是原污泥(rawsludge)或生活污水及畜产废水之类的微生物等被沉淀的有机物而产生的。

通过上述污泥投入口30流入的污泥借助上述螺旋状叶片50的旋转力来压缩移送污泥的同时水分自然地向下排出，借助在上述螺旋状叶片50和上述剪切板60产生的剪切力来充分脱水的污泥，以饼(cake)形态通过上述污泥排出口35排出。

这时，包含在污泥中的水分大部分是在随着上述螺旋状叶片50旋转而压缩移送污泥的过程中被脱水，因而，从上述污泥排出口35中排出的饼形态的污泥的重量会大大地减少。

图2为形成有本发明的剪切刀片且与中心轴平行地形成有多个剪切板的螺旋挤压脱水装置的切割立体图，图3A、图3B为显示本发明的中心轴和剪切板之间形成空间部分的剖视图。

如图2及图3A、图3B所示，在螺旋状叶片50固定设置有多个上述剪切板60，这些剪切板60与中心轴平行地与中心轴隔开，这时，由于上述剪切板60被固定于以螺旋状附着在上述中心轴40的上述螺旋状叶片50的外侧，因而上述剪切板60不与上述中心轴40相接触，上述中心轴40与上述剪切板60之间形成了规定的空间。

通过这个空间，污泥随着上述螺旋状叶片50旋转而顺畅地被压缩移送的同时污泥中的水分被脱水。这时，可在剪切板60形成多个孔，上述剪切板60沿着与螺旋状叶片的移送方向呈直角的方向对污泥施加剪切力，如上形成多个孔的情况下，更直接对污泥施加剪切力，更容易排出水分，能够使得脱水更加容易。

上述剪切板60的末端形成了由锐角或钝角的角度弯曲而成的上述剪切刀片61，这时，上述剪切刀片61在上述剪切板60的末端，沿着水平方向，以40～140°的角度形成A至A′的角度，上述剪切刀片61以固定设置或附着分离的方式形成在上述剪切板60。上述剪切刀片61不仅可以设置在上述螺旋状叶片50的脱水区的所有区域，也可以设置在集中进行脱水的部分特定区域，由此可增加脱水效果。

上述剪切刀片61附着于上述剪切板60上，用来增加对随着上述螺旋状叶片50旋转而向前移送的污泥施加的直角方向的剪切力，而且去除堵在脱水装置外部的多孔鼓形网或多盘的缝隙之间的污泥固体物，防止孔或缝隙被堵塞。

这时，上述剪切刀片61根据上述中心轴40旋转的方向或上述剪切刀片61形成的角，以上述剪切板60为基准，呈现不同的旋转角度。

参照图3A、图3B说明上述内容，上述剪切刀片61如图3A所示向左弯曲的情况下，上述中心轴40向右方向旋转时对污泥施加的上述剪切刀片61的旋转角度A相对于上述剪切板60的处于水平的末端形成95～140°的范围，上述剪切刀片61如图3B所示向右弯曲，且上述中心轴40向右方向旋转时，对污泥施加的上述剪切刀片61的旋转角度A相对于上述剪切板60的处于水平的末端形成40～85°的角度。如上所述，由锐角或钝角形成的上述剪切刀片61刨开或刮擦附着于多孔鼓形网的污泥，对污泥施加剪切力，由此可有效去除多孔鼓形网或多盘的污泥固体物等。

图4为本发明的形成有螺旋状叶片和剪切刀片的螺旋挤压器的侧面图，图5为本发明的剪切板上形成多孔的其他实施例的侧面图。

如图5所示，在上述剪切板60上形成多个孔62，有效地破坏污泥微生物的细胞膜等，使污泥的脱水更为容易。

在上述剪切板60上形成的上述孔62的个数，可以按照使用者的需要来适当调节，孔的大小也可按照工作环境及污泥的水分含量等来调节，上述孔62可以零散地形成，也可以在规定的位置集中脱水。

图6A、图6B表示在本发明的剪切板上附着的剪切刀片的角度。

如图6A、图6B所示，上述剪切刀片61可以形成40°～140°范围的角度，图6A的上述剪切刀片61形成的角度B是表示由40°的角度形成的，图6B的上述剪切刀片61形成的角度B是表示由140°的角度形成的。

上述剪切刀片61如图6A的B一样，由40°的角度形成的情况下，若上述中心轴40顺时针方向旋转，则会将贴在鼓形网70的污泥推向剪切板60的内侧，如图6B所示，上述剪切刀片61如B`一样由140°的角度形成的情况下，将污泥推向上述鼓形网70的外侧来去除污泥。如此调节剪切板60上形成的剪切刀片61的角度，可更有效地去除污泥。

根据本发明的螺旋挤压脱水装置，在螺旋状叶片50形成从中心轴隔开形成的剪切板60，与以往不同，对污泥产生更强的剪切力，来破坏形成污泥的细胞的细胞壁，可以排出细胞内部的水分，从而更容易脱水，在上述剪切板60的末端部还形成剪切刀片61，随着螺旋状叶片50旋转，更有效地去除有可能导致脱水装置内部的网或多孔网被堵塞的固体物等。

并且，利用本发明的利用剪切刀片的螺旋挤压脱水装置对污泥进行脱水的情况下，含水率可以降到62～75％，这使污泥的体积和重量减少，由此大大节减污泥的处理费用。

并且，通过节减对被脱水的污泥追加进行干燥的费用，并减少废弃物的产生量，来防止环境污染，对污泥进行再利用来用在建筑材料等的多种方面。

如上所述，对于本发明的剪切板隔开形成的螺旋挤压脱水装置，虽然参照附图举例说明，但本发明并不局限于本说明书揭示的实施例和附图，在本发明的技术思想的范围内技术人员当然可以进行多种变形。

Claims (1)

1.一种剪切板隔开形成的螺旋挤压脱水装置，用于对污泥进行脱水，上述剪切板隔开形成的螺旋挤压脱水装置的特征在于，

上述螺旋挤压脱水装置包括：

中心轴，与驱动电机相连接，并能够旋转，

螺旋状叶片，以螺旋状形成于上述中心轴的外周缘，在上述中心轴旋转时移送污泥的同时产生压缩力来对污泥进行脱水，

多个剪切板，配置于上述螺旋状叶片的外侧，与上述中心轴方向平行，且与上述中心轴隔开，并固定在螺旋状叶片上，以及

剪切刀片，相对于水平方向以40～140°角度范围的锐角或钝角形成在上述剪切板的末端；

上述剪切刀片随着附着有上述螺旋状叶片的上述中心轴进行旋转，去除堵住鼓形网或多孔的污泥固体物；

上述剪切刀片以能够固定或附着分离的方式形成在上述剪切板；

对随着上述螺旋状叶片旋转而向前移送的污泥沿着直角方向施加剪切板的剪切力，破坏构成污泥的微生物的细胞膜，使污泥的脱水变为容易。