CN104891768B - 一种逆流式污泥干化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆流式污泥干化装置，包括干化外筒、转子、进料管以及用于支撑定位干化外筒的机架，干化外筒水平布置，干化外筒的一端设有进气室，另一端设有沉降室，进气室的顶部设有热烟气进口，沉降室的顶部设有湿烟气出口，干化外筒位于沉降室的一端中心部位设有中心出气口，干化外筒的内部设有转子，转子从中心出气口贯穿，转子上设有转子内腔，转子靠近沉降室的一端设有进料口，沉降室的底部设有出料口，转子外表面设有多个搅拌推动杆，搅拌推动杆的顶部与干化外筒内壁之间具有流通间隔，机架上设有驱动转子转动的转子电机。本发明旨在提供一种能有效对量水污泥进行干化处理，干化效率较高、干化效果良好的逆流式污泥干化装置。

Description

一种逆流式污泥干化装置

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，尤其涉及一种逆流式污泥干化装置。

背景技术

污水处理的过程中会产生大量的污泥，通常对这些污泥的处理方法是在炉中进行焚烧，焚烧后排出的热烟气约为300至400度。由于污泥初始含水率约为75%至85%，含水较多而无法进行焚烧，因此在污泥焚烧之前，需要先对污泥进行干化处理，将其处理后，使含水率大为降低，然后可以进行焚烧操作。目前的污泥干化处理手段，通常采用离心干化或者电能加热的方法，对于离心干化，干化成本较低，但是对于污泥水分降低程度有限，离心处理之后的污泥由于含水率依然较高，因而达不到燃烧要求；对于电能加热，虽然干化效果较好，但是要消耗额外的能量，导致成本较高。因此，现有技术中虽然能实现一定程度的脱水干化，但是在干化效率、干化程度、干化均匀性等方面，仍有不少欠缺之处。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种能有效对量水污泥进行干化处理，干化效率较高、干化效果良好的逆流式污泥干化装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种逆流式污泥干化装置，包括干化外筒、转子、进料管以及用于支撑定位干化外筒的机架，所述的干化外筒水平布置，干化外筒的一端设有进气室，另一端设有沉降室，进气室的顶部设有热烟气进口，沉降室的顶部设有湿烟气出口，干化外筒位于沉降室的一端中心部位设有中心出气口，中心出气口的尺寸小于或等于干化外筒内壁直径的二分之一，干化外筒的内部设有水平布置、可相对干化外筒转动的转子，转子从中心出气口贯穿，所述的转子上设有转子内腔，进料管位于转子内腔且与转子同轴，转子靠近沉降室的一端设有进料口，沉降室的底部设有出料口，所述转子外表面设有多个可推动污泥朝进气室方向移动的搅拌推动杆，搅拌推动杆的顶部与干化外筒内壁之间具有流通间隔，所述的机架上设有驱动转子转动的转子电机。

含水较高的污泥，经进料管进入干化外筒，并从转子的进料口被甩出，被转子上的搅拌推动杆搅拌、打碎，增大了比表面积。热烟气由进气室进入到干化外筒内，与污泥接触，并对污泥进行高温加热，通过热交换使得污泥中的水蒸发，便于污泥的快速均匀干化。转子转动，在搅拌推动杆作用下，污泥被打碎成污泥小块后收到搅拌推动杆推动作用，以一定速度均匀地向进气室方向移动，污泥的运动方向和热烟气流动方向相反。热烟气对污泥进行加热后，热烟气中含有大量水蒸气，成为湿烟气，污泥干化成为粉尘状态后由湿烟气的吹动，通过中心出气口进入到沉降室内。由于沉降室的开口突然变大，气体流速减慢，因此固态的污泥粉尘下沉至底部，而湿烟气则从顶部湿烟气出口排出。这样从沉降室排出的即为干化的污泥粉尘，而非含水污泥，干化程度较高，便于进行焚烧等进一步的处理。

作为优选，所述的搅拌推动杆径向布置，转子上的搅拌推动杆沿着转子轴向呈螺旋状排列。这样转子转动，搅拌推动杆即可将污泥打碎，也可同时推动污泥前进，热烟气也能顺利通过搅拌推动杆之间的间隙，起到良好的热交换效果。

作为优选，所述转子的管壁在进气室一端设有通孔，位于干化外筒内的转子部分其内壁设有若干间隔排列的风扇，所述风扇包括若干与转子内壁固定、围绕进料管布置的扇叶，所述的风扇沿进气室至沉降室的方向其风压逐渐减小，所述搅拌推动杆为中空结构，搅拌推动杆的一端与转子内腔连通，另一端与干化外筒内腔连通。这样热烟气可进入到转子内部，对进料管中的污泥进行预热，热烟气最后从搅拌推动杆排出进入到干化外筒内，可吹动干化外筒内壁上的污泥，防止污泥在干化外筒内壁上附着，同时提高污泥与热烟气的接触效果。

作为优选，所述的干化外筒相对进气室、沉降室活动连接，干化外筒的外壁设有环绕的齿圈，所述的机架上设有带动干化外筒旋转的驱动电机，干化外筒的转动方向与转子的转动方向相反。干化外筒和转子两者均可转动，在搅拌推动杆和干化外筒的共同作用下，污泥能更快地被打碎变成带水的污泥小块，容易沸腾，同时便于将位于干化外筒底部的污泥翻至干化外筒顶部，防止污泥结块。

作为优选，所述干化外筒靠近进气室的一端的中心部位设有可使转子贯通的中心进气口，中心进气口，所述转子上设有可将通过中心进气口的气流吹向干化外筒内壁的涡轮扇叶。涡轮扇叶用于将热烟气吹向干化外筒内壁，提高进气压力和热烟气流速，便于将干化后的污泥粉尘顺利吹入沉降室。

作为优选，所述的机架上设有打泥电机，所述的打泥电机处在转子远离转子电机的一端，所述的进料管的一端与打泥电机输出轴相连，所述的转子上设有多个打泥装置，所述的打泥装置包括打泥球、限位部、收球弹簧、滑杆、设于转子管壁的滑孔，所述的滑杆与滑孔滑动配合，所述的打泥球与限位部分别与滑杆两端连接，所述的收球弹簧套设在滑杆上且处在限位部与转子内侧壁之间，所述的打泥球与转子外侧壁接触，所述的进料管上设有多个用于推动限位部的推板，每个限位部对应一个推板。在清理干化外筒的筒壁时，可以启动打泥电机，带动进料管快速旋转，进料管带动推板一起高速转动，推板推动、打击限位部向外移动，收球弹簧被压缩，打泥球离开转子，开始敲击干化外筒内壁，同时，可以开启转速相对较慢的转子电机，带动滑杆不断变换位置、朝向，使得每个打泥球都能敲击到干化外筒内壁的多处，从而实现结块污泥的清理。

作为优选，所述的打泥装置还包括导向套，所述的导向套与转子内壁连接，所述的滑杆穿过导向套，所述的限位部为一限位球，所述的收球弹簧两端分别压紧限位球、导向套。通过导向套对滑杆进行保护，减少其轴偏，防止其折损，限位球没有尖锐的部位，可以与推板更平稳的接触。

作为优选，对于隶属于同一个打泥装置的打泥球与滑杆，其中的打泥球球心与转子轴线的垂直连线，与其中的滑杆之间成25至40度角。滑杆与干化外筒的任何直径都不会重合，因此可以在相同滑杆长度的前提下，允许设计更小的转子内腔。且打泥球在回收过程中，对转子也不再是垂直敲击，可以分散转子半径方向上受到的垂直敲击力，达到保护的效果。

作为优选，所述干化外筒的内壁设有若干抄板，抄板的横截面成弧形。抄板可在干化外筒转动时将底部的污泥抄起，将已经湿泥和已经干化的污泥粉尘分离，便于将污泥粉尘排出。

本发明的有益效果是：（1）利用焚烧热烟气进行干化，能源利用合理；（2）干化过程中搅拌推动杆均匀打碎污泥、推动污泥前进，干化过程均匀，热烟气与污泥接触充分，干化效果好，干化过程连续，高效；（3）通过热烟气干化污泥，使污泥脱水成为粉尘，并随着热烟气吹出，干化效果明显；（4）具有清理结构，可快速有效的清理结块污泥，保证之后的工作效果及延长干化外筒的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的气体流动方向图；

图3转子内腔内的结构示意图。

图中：转子电机1，沉降室2，湿烟气出口201，出料口202，抄板3，干化外筒4，搅拌推动杆5，扇叶6，齿圈7，转子8，转子内腔8a，涡轮扇叶801，通孔802，进料口803，进气室9，热烟气进口901，打泥电机10，机架11，进料管12，推板12a，挡轮13，驱动电机14，托轮15，打泥球16，滑杆17，导向套18，收球弹簧19，限位部20。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例中，一种逆流式污泥干化装置，包括干化外筒4、转子8、进料管12和机架11。干化外筒水平布置在机架上，干化外筒的一端设有进气室9，另一端设有沉降室2，进气室和沉降室对干化外筒起支撑作用，同时干化外筒可相对进气室和沉降室转动。机架在干化外筒一端设有挡轮13，另一端设有托轮15，对干化外筒起支撑定位作用，同时保证干化外筒能顺利旋转。干化外筒的外壁设有环绕的齿圈7，机架上设有带动干化外筒旋转的驱动电机14。

进气室的顶部设有热烟气进口901，沉降室的顶部设有湿烟气出口201，沉降室的底部设有出料口202。干化外筒位于沉降室的一端中心部位设有中心出气口，中心出气口的尺寸小于或等于干化外筒内壁直径的二分之一，干化外筒靠近进气室的一端的中心部位设有可使转子贯通的中心进气口。干化外筒的内部设有水平布置、可相对干化外筒转动的转子，转子从中心进气口和中心出气口贯穿。转子设有转子内腔8a，进料管位于转子内腔且与转子同轴，转子靠近沉降室的一端设有进料口803，转子在进料口处可以设置进料八卦，以便于污泥从进料口处甩出。机架上设有驱动转子转动的转子电机1，转子的转动方向与干化外筒的转动方向相反。转子外表面设有多个搅拌推动杆5，搅拌推动杆沿着转子的径向布置，转子上的搅拌推动杆沿着转子轴向呈螺旋状排列，转子转动时，搅拌推动杆可推动污泥朝进气室方向移动，同时搅拌推动杆的顶部与干化外筒内壁之间具有流通间隔，以便于干化后的污泥粉尘流通。此外，干化外筒的内壁设有若干抄板3，抄板的横截面成弧形。

转子的管壁在进气室一端设有通孔802，使得热烟气能进入转子内腔中。位于干化外筒内的转子部分其内壁设有若干间隔排列的风扇，风扇包括若干与转子内壁固定、围绕进料管布置的扇叶6，风扇沿进气室至沉降室的方向其风压逐渐减小，使得热烟气能够在转子内腔中流动。搅拌推动杆为中空结构，搅拌推动杆的一端与转子内腔连通，另一端与干化外筒内腔连通，使得热烟气流经转子内腔后能从搅拌推动杆排出进入到干化外筒内。此外，转子在靠近中心进气口的一端设有涡轮扇叶801，来自中心进气口的热烟气可以在转子高速转动时，通过涡轮扇叶吹向干化外筒内壁，以提高风压以及热烟气流速。

机架上设有打泥电机10，打泥电机处在转子远离转子电机的一端，所述的进料管的一端与打泥电机输出轴相连，转子上设有多个打泥装置，打泥装置包括打泥球16、限位部20、收球弹簧19、滑杆17、设于转子管壁的滑孔，滑杆与滑孔滑动配合，打泥球与限位部分别与滑杆两端连接，收球弹簧套设在滑杆上且处在限位部与转子内侧壁之间，打泥球与转子外侧壁接触，进料管上设有多个用于推动限位部的推板12a，每个限位部对应一个推板。打泥装置还包括导向套18，导向套与转子内壁连接，滑杆穿过导向套，限位部为一限位球，收球弹簧两端分别压紧限位球、导向套。对于隶属于同一个打泥装置的打泥球与滑杆，其中的打泥球球心与转子轴线的垂直连线，与其中的滑杆之间成25至40度角。

干燥的热烟气从热烟气进口进入进气室，含大量水的污泥从进料管进入，一部分热烟气可进入到转子内腔，对进料管中的污泥进行预热，热烟气最后从搅拌推动杆排出进入到干化外筒内，另一部分热烟气则通过涡轮扇叶801加压后进入干化外筒内。转子和干化外筒反向转动，污泥在离心作用下甩出，进入到干化外筒内，污泥在搅拌推动杆的作用下被初步搅碎，并逐渐向进气室方向推进。在此过程中，干燥的热烟气与污泥接触，对污泥进行高温加热，污泥中的水蒸发混入热烟气中，形成湿烟气。污泥被不断干化，最终形成干化的污泥粉尘，随湿烟气的气流带出，通过中心出气口，到达沉降室。在沉降室中，污泥粉尘与湿烟气完成尘风分离，湿烟气从沉降室顶部的湿烟气出口排出，污泥粉尘从沉降室底部的出料口排出，完成干化。

在污泥干化过程中，进料管不发生转动，当干化外筒内需要进行清理维护时，启动转子电机、打泥电机，打泥电机带动进料管快速旋转，进料管带动推板一起高速转动，推板推动、打击限位球使其向外移动，收球弹簧压缩，打泥球离开转子，开始不断敲击干化外筒内壁，配合着转子的慢速旋转，可以对干化外筒内壁多处进行不断的敲击，使附着在其上的污泥干块被敲碎、震碎，从而落下，完成对干化外筒内方便、快速、有效的清理。

Claims (7)

1.一种逆流式污泥干化装置，其特征是，包括干化外筒（4）、转子（8）、进料管（12）以及用于支撑定位干化外筒（4）的机架（11），所述的干化外筒（4）水平布置，干化外筒（4）的一端设有进气室（9），另一端设有沉降室（2），进气室（9）的顶部设有热烟气进口（901），沉降室（2）的顶部设有湿烟气出口（201），干化外筒（4）位于沉降室（2）的一端中心部位设有中心出气口，中心出气口的尺寸小于或等于干化外筒（4）内壁直径的二分之一，干化外筒（4）的内部设有水平布置、可相对干化外筒（4）转动的转子（8），转子（8）从中心出气口贯穿，所述的转子（8）上设有转子内腔（8a），进料管（12）位于转子内腔（8a）且与转子（8）同轴，转子（8）靠近沉降室（2）的一端设有进料口（803），沉降室（2）的底部设有出料口（202），所述转子（8）外表面设有多个可推动污泥朝进气室（9）方向移动的搅拌推动杆（5），搅拌推动杆（5）的顶部与干化外筒（4）内壁之间具有流通间隔，所述的机架（11）上设有驱动转子（8）转动的转子电机（1），所述的搅拌推动杆（5）径向布置，转子（8）上的搅拌推动杆（5）沿着转子（8）轴向呈螺旋状排列，所述转子（8）的管壁在进气室（9）一端设有通孔（802），位于干化外筒（4）内的转子（8）部分其内壁设有若干间隔排列的风扇，所述风扇包括若干与转子（8）内壁固定、围绕进料管（12）布置的扇叶（6），所述的风扇沿进气室（9）至沉降室（2）的方向其风压逐渐减小，所述搅拌推动杆（5）为中空结构，搅拌推动杆（5）的一端与转子内腔（8a）连通，另一端与干化外筒（4）内腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种逆流式污泥干化装置，其特征是，所述的干化外筒（4）相对进气室（9）、沉降室（2）活动连接，干化外筒（4）的外壁设有环绕的齿圈（7），所述的机架（11）上设有带动干化外筒（4）旋转的驱动电机（14），干化外筒（4）的转动方向与转子（8）的转动方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种逆流式污泥干化装置，其特征是，所述干化外筒（4）靠近进气室（9）的一端的中心部位设有可使转子（8）贯通的中心进气口，所述转子（8）上设有可将通过中心进气口的气流吹向干化外筒（4）内壁的涡轮扇叶（801）。

4.根据权利要求1所述的一种逆流式污泥干化装置，其特征是，所述的机架（11）上设有打泥电机（10），所述的打泥电机（10）处在转子（8）远离转子电机（1）的一端，所述的进料管（12）的一端与打泥电机（10）输出轴相连，所述的转子（8）上设有多个打泥装置，所述的打泥装置包括打泥球（16）、限位部（20）、收球弹簧（19）、滑杆（17）、设于转子（8）管壁的滑孔，所述的滑杆（17）与滑孔滑动配合，所述的打泥球（16）与限位部（20）分别与滑杆（17）两端连接，所述的收球弹簧（19）套设在滑杆（17）上且处在限位部（20）与转子（8）内侧壁之间，所述的打泥球（16）与转子（8）外侧壁接触，所述的进料管（12）上设有多个用于推动限位部（20）的推板（12a），每个限位部（20）对应一个推板（12a）。

5.根据权利要求4所述的一种逆流式污泥干化装置，其特征是，所述的打泥装置还包括导向套（18），所述的导向套（18）与转子（8）内壁连接，所述的滑杆（17）穿过导向套（18），所述的限位部（20）为一限位球，所述的收球弹簧（19）两端分别压紧限位球、导向套（18）。

6.根据权利要求4所述的一种逆流式污泥干化装置，其特征是，对于隶属于同一个打泥装置的打泥球（16）与滑杆（17），其中的打泥球（16）球心与转子（8）轴线的垂直连线，与其中的滑杆（17）之间成25至40度角。

7.根据权利要求1所述的一种逆流式污泥干化装置，其特征是，所述干化外筒（4）的内壁设有若干抄板（3），抄板（3）的横截面成弧形。