CN105084707A - 一种污泥破碎式干化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥破碎式干化设备，包括横置的干化主筒、用于定位干化主筒的机架和转子主轴，干化主筒的一端设置进料端，另一端设置出料端，干化主筒可相对进料端、出料端转动，进料端的顶部设有热烟气进口，出料端顶部设有湿烟气出口，转子主轴处在干化主筒之内，机架上设有用于定位转子主轴的轴承座，机架上设有可驱动转子主轴转动的主轴驱动电机以及可驱动干化主筒转动的主筒驱动电机，转子主轴与干化主筒的转动方向相反，转子主轴上设有多个搅拌推动杆。本发明旨在提供一种能有效对大量含水的污泥进行干化处理，干化过程连续稳定、干化效率高，整体干化均匀程度高、干化效果良好的污泥破碎式干化设备。

Description

一种污泥破碎式干化设备

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥破碎式干化设备。

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，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大量含水的污泥进行干化处理，干化过程连续稳定、干化效率高，整体干化均匀程度高、干化效果良好的污泥破碎式干化设备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种污泥破碎式干化设备，包括横置的干化主筒、用于定位干化主筒的机架和转子主轴，干化主筒的一端设置进料端，另一端设置出料端，干化主筒可相对进料端、出料端转动，进料端的顶部设有热烟气进口，出料端顶部设有湿烟气出口，所述的转子主轴处在干化主筒之内，所述的机架上设有用于定位转子主轴的轴承座，所述的机架上设有可驱动转子主轴转动的主轴驱动电机以及可驱动干化主筒转动的主筒驱动电机，所述转子主轴与干化主筒的转动方向相反，所述的进料端中设有伸入干化主筒内的进料管，所述出料端的下部设有污泥出料口，所述的转子主轴上设有多个搅拌推动杆，所述的搅拌推动杆沿着转子主轴呈螺旋状排列，所述转子主轴靠近进料管的一端设有一段螺旋形布置的推进叶片。

含水率80%左右的污泥，经高压螺杆泵从进料管进入干化主筒后，被转子上的搅拌推动杆搅拌、打碎，增大了比表面积，热烟气由进料端的热烟气进口进入，与污泥接触、融合，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。干化主筒和转子主轴两者均可转动，在搅拌推动杆和干化主筒的共同作用下，被打碎的污泥变成带水的污泥小块，容易沸腾，又因搅拌推动杆的推动，以一定速度均匀地向位于出料端的污泥出料口移动。热烟气对污泥进行加热后，掺入了大量的水蒸气，整体温度有所降低，变成湿烟气，湿烟气会从湿烟气出口排出。转子主轴上设置推进叶片，当污泥从进料管进入到干化主筒，可对大块污泥进行破碎，防止其架桥，同时快速将污泥向搅拌推动杆推进，避免发生堵塞。

作为优选，所述的污泥出料口下方设有二次干化装置，所述的二次干化装置包括一可沿自身轴线旋转的分离干化筒，所述的分离干化筒呈上大下小的圆锥台状，分离干化筒的大口与污泥出料口连通。污泥经干化主筒一次干化后，含水率大为降低，但仍然会含有少量的水分，经一次干化的污泥，落下进入分离干化筒，分离干化筒是旋转的，因此对污泥具有离心甩动效果，污泥由于离心力，被甩在分离干化筒内壁上，形成较薄的污泥层，同时污泥也因为含水量降低、且受到撞击而变得更为细碎，加之污泥刚离开干化主筒，仍然温度较高，因此，被进一步离心甩匀的污泥中的水进一步蒸发，达到二次干化的效果。

作为优选，所述的分离干化筒外套设有加热筒，所述的加热筒内侧壁、上下底部与分离干化筒外侧壁之间形成二次热干腔，所述的二次热干腔上设有供热口、出气口，一根湿烟气管的两端分别连接供热口、湿烟气出口，所述的污泥出料口与分离干化筒的大口之间设有保热导气管。污泥从污泥出料口排出时，主要集中在污泥出料口靠近干化主筒的一部分位置，污泥出料口的其余部分基本是没有污泥的，相当于一个小气道。保热导气管可以将小气道与外界基本隔开。污泥在二次干化过程中也会产生大量的热蒸气，这些热蒸气通过保热导气管向上回流，最终与干化主筒的湿烟气融合。综上所述，污泥在经过污泥出料口至分离干化筒的过程中由于保热导气管的隔离保护，不易快速降温，而且湿烟气流道可以得到统一。湿烟气从湿烟气出口排出后，仍然具有很高的温度，约为170至240度，之所以不能将其再次直接利用，是因为其内已经含水太多、湿度较高，若再将其与污泥融合，对污泥的蒸干效果已经很差了。而设置了二次热干腔后，高温湿烟气进入其内，通过分离干化筒筒壁的传热对污泥进行二次蒸干，再配合分离干化筒将污泥甩动铺开在内筒壁的功能，加热蒸发效果极佳，该方案充分利用了湿烟气的热量，却屏蔽了湿烟气含水量大的负面效果，二次干化效率大为提升。高温湿烟气所带的热量也不会大量浪费，可以得到充分的再利用。

作为优选，所述的加热筒内侧壁上设有一条连续的、呈螺旋状的内隔板，所述的内隔板将二次热干腔分隔成一条连续的通气道，所述的通气道的起始口连通供热口，所述的通气道的终止段连通出气口，所述的内隔板与加热筒内侧壁之间的最大水平间距小于3cm。湿烟气充满二次热干腔后会被排出，在二次热干腔内，湿烟气流动规律性差，容易出现温度高的湿烟气未对污泥进行多少传热、供热，就直接排出了，湿烟气的热利用率较低。通过内隔板的设计，让湿烟气可以有序的经过一条较长的通气道，湿烟气的热量经充分利用后才会从出气口排出，热利用率大为提高。

作为优选，所述的分离干化筒侧壁顶部向上、向外延伸形成接料缘，所述的接料缘的一部分处在污泥出料口的正下方，所述的接料缘竖直断面与水平面之间的夹角为30至45度。提高接料稳定性和接料面积，同时避免部分污泥未接触分离干化筒侧壁就直接落下，提高整体干化率和工作稳定性。

作为优选，所述的分离干化筒的小口上设有隔石网，所述的隔石网一端与分离干化筒铰接，另一端与分离干化筒通过锁扣件连接。二次干化后的污泥，是被分离干化筒向下、向外甩出，隔石网可对污泥进行一定程度的阻挡，使其不会被甩得太散，同时让干化后局部粘结的污泥块被打碎。并且，隔石网可以将较大块的石头挡住，使其不会与干化、细化后的污泥一起落下，避免之后的焚烧步骤中掺有大石块。

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主轴远离污泥干化电机的一端，所述的转子主轴上设有主轴内腔，一根与转子主轴同轴的传动内轴伸入主轴内腔之中，所述的传动内轴一端与打泥电机输出轴相连，另一端与内轴轴承配合连接，所述的转子主轴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、设于主轴壁上的滑孔，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主轴内侧壁之间，所述的打泥球与转子主轴外侧壁接触，所述的传动内轴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。污泥干化完成后，干化主筒内，尤其是筒壁上，会留下大量的污泥干块，而干化主筒是很难拆装清理的，时间一长，容易造成筒壁上附着太多的硬块，对之后的使用造成不利影响。此时，可以启动打泥电机，带动传动内轴快速旋转，传动内轴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，打泥球离开转子主轴，开始敲击干化主筒内壁，同时，可以开启转速相对较慢的主轴驱动电机，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主筒内壁的多处，从而实现转子主筒内结块污泥的清理，维持良好的后续工作环境，延长转子主筒的使用寿命。

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主轴内侧壁连接，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主轴轴线的垂直连线，与其中的滑杆之间成25至40度角。相当于滑杆与干化主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，允许设计更小的主轴内腔。且打泥球在回收过程中，对转子主轴也不再是垂直敲击，可以分散转子主轴半径方向上受到的垂直敲击力，达到保护的效果。

本发明的有益效果是：利用焚烧热烟气进行干化，能源利用合理；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；具有二次干化装置，并且充分利用湿烟气中的热量，能量利用率高，干化效果明显；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主筒的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明二次干化装置的结构示意图；

图3是本发明实施例2的结构示意图；

图4是本发明实施例2中主轴内腔内的结构示意图。

图中：机架1，主轴驱动电机2，减速器3，轴承座4，热烟气进口5，搅拌推动杆6，主筒驱动电机601，齿圈602，托轮6a，推进叶片6b，干化主筒7，进料端7a，出料端7b，湿烟气出口8，污泥出料口9，转子主轴10，进料管11，保热导气管12，分离干化筒13，接料缘13a，通气道14，出气口15，隔石网16，内隔板17，加热筒18，供热口19，湿烟气管20，打泥电机21，传动内轴22，主轴内腔23，打泥球24，滑杆25，导向套26，收球弹簧27，限位部28，推板29。

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。

实施例1

如图1所示的实施例中，一种污泥破碎式干化设备，包括干化主筒7、机架1和转子主轴10，干化主筒横置于机架之上，机架在干化主筒的两端分别设置轴承座4，用于定位转子主轴。干化主筒的一端设置进料端7a，另一端设置出料端7b，干化主筒可相对进料端、出料端转动，并通过托轮6a定位在机架上。进料端的顶部设有热烟气进口5，出料端顶部设有湿烟气出口。机架上设有用于定位转子主轴的轴承座，机架上设有主轴驱动电机2和主筒驱动电机601，机架上还设置减速器3，主轴驱动电机通过减速器最终带动转子主轴转动，主轴干化主筒的外壁上设有齿圈602，可在主筒驱动电机带动下转动。转子主轴处在干化主筒之内，转子主轴与干化主筒的转动方向相反。进料端中设有伸入干化主筒内的进料管11，出料端的下部设有污泥出料口，转子主轴上设有多个搅拌推动杆6，搅拌推动杆沿着转子主轴呈螺旋状排列，转子主轴靠近进料管的一端设有一段螺旋形布置的推进叶片6。

如图2所示，污泥出料口下方设有二次干化装置，包括一可沿自身轴线旋转的分离干化筒13，分离干化筒呈上大下小的圆锥台状，分离干化筒的大口与污泥出料口连通。分离干化筒外套设有加热筒18，加热筒内侧壁、上下底部与分离干化筒外侧壁之间形成二次热干腔，二次热干腔上设有供热口19、出气口15，一根湿烟气管20的两端分别连接供热口、湿烟气出口，污泥出料口与分离干化筒的大口之间设有保热导气管12。加热筒内侧壁上设有一条连续的、呈螺旋状的内隔板17，内隔板将二次热干腔分隔成一条连续的通气道14，通气道的起始口连通供热口，通气道的终止段连通出气口，内隔板与加热筒内侧壁之间的最大水平间距小于3cm。分离干化筒侧壁顶部向上、向外延伸形成接料缘13a，接料缘的一部分处在污泥出料口的正下方，接料缘竖直断面与水平面之间的夹角为30至45度。分离干化筒的小口上设有隔石网16，隔石网一端与分离干化筒铰接，另一端与分离干化筒通过锁扣件连接。

干燥的热烟气从热烟气进口进入，含大量水的污泥从进料管进入，转子主轴和干化主筒反向转动，污泥在搅拌推动杆的作用下被初步搅碎，并逐渐向前推进，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，并最终达到湿烟气出口。污泥前进，到达污泥出料口后，向下排出，进入分离干化筒，在分离干化筒的旋动作用下，被甩到筒壁上，形成较为均匀的污泥层，同时，湿烟气经湿烟气管进入二次热干腔内的通气道，通过分离干化筒筒壁对污泥进行二次加热蒸干，分离干化筒内的污泥中的水蒸发，水蒸气经保热导气管汇入湿烟气出口。污泥二次干化后，经隔石网落下，完成干化。

实施例2

本实施例的基本结构及实施方式同实施例1，其不同之处在于，如图3、图4所示，机架上设有打泥电机21，打泥电机处在转子主轴远离主轴驱动电机的一端，转子主轴上设有主轴内腔23，一根与转子主轴同轴的传动内轴22伸入主轴内腔之中，传动内轴一端与打泥电机输出轴相连，另一端与内轴轴承配合连接。转子主轴上设有多个打泥装置，包括打泥球24、限位部28、收球弹簧27、滑杆25、设于主轴壁上的滑孔，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主轴内侧壁之间，打泥球与转子主轴外侧壁接触，传动内轴上设有多个用于推动限位部的推板29，每个限位部对应一个推板。打泥装置还包括导向套26，导向套与转子主轴内侧壁连接，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主轴轴线的垂直连线，与其中的滑杆之间成25至40度角。

污泥干化完成一段时间后，启动主轴驱动电机、打泥电机，打泥电机带动传动内轴快速旋转，传动内轴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，打泥球离开转子主轴，开始不断敲击干化主筒内壁，配合着转子主轴的旋转，可以对干化主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，完成对干化主筒内方便、快速、有效的清理。

Claims (9)

1.一种污泥破碎式干化设备，其特征是，包括横置的干化主筒（7）、用于定位干化主筒（7）的机架（1）和转子主轴（10），干化主筒（7）的一端设置进料端（7a），另一端设置出料端（7b），干化主筒（7）可相对进料端（7a）、出料端（7b）转动，进料端（7a）的顶部设有热烟气进口（5），出料端（7b）顶部设有湿烟气出口（8），所述的转子主轴（10）处在干化主筒（7）之内，所述的机架（1）上设有用于定位转子主轴（10）的轴承座（4），所述的机架（1）上设有可驱动转子主轴（10）转动的主轴驱动电机（2）以及可驱动干化主筒（7）转动的主筒驱动电机（601），所述转子主轴（10）与干化主筒（7）的转动方向相反，所述的进料端（7a）中设有伸入干化主筒（7）内的进料管（11），所述出料端（7b）的下部设有污泥出料口（9），所述的转子主轴（10）上设有多个搅拌推动杆（6），所述的搅拌推动杆（6）沿着转子主轴（10）呈螺旋状排列，所述转子主轴（10）靠近进料管（11）的一端设有一段螺旋形布置的推进叶片（6b）。

2.根据权利要求1所述的一种污泥破碎式干化设备，其特征是，所述的污泥出料口（9）下方设有二次干化装置，所述的二次干化装置包括一可沿自身轴线旋转的分离干化筒（13），所述的分离干化筒（13）呈上大下小的圆锥台状，分离干化筒（13）的大口与污泥出料口（9）连通。

3.根据权利要求2所述的一种污泥破碎式干化设备，其特征是，所述的分离干化筒（13）外套设有加热筒（18），所述的加热筒（18）内侧壁、上下底部与分离干化筒（13）外侧壁之间形成二次热干腔，所述的二次热干腔上设有供热口（19）、出气口（15），一根湿烟气管（20）的两端分别连接供热口（19）、湿烟气出口（8），所述的污泥出料口（9）与分离干化筒（13）的大口之间设有保热导气管（12）。

4.根据权利要求3所述的一种污泥破碎式干化设备，其特征是，所述的加热筒（18）内侧壁上设有一条连续的、呈螺旋状的内隔板（17），所述的内隔板（17）将二次热干腔分隔成一条连续的通气道（14），所述的通气道（14）的起始口连通供热口（19），所述的通气道（14）的终止段连通出气口（15），所述的内隔板（17）与加热筒（18）内侧壁之间的最大水平间距小于3cm。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种污泥破碎式干化设备，其特征是，所述的分离干化筒（13）侧壁顶部向上、向外延伸形成接料缘（13a），所述的接料缘（13a）的一部分处在污泥出料口（9）的正下方，所述的接料缘（13a）竖直断面与水平面之间的夹角为30至45度。

6.根据权利要求2或3或4所述的一种污泥破碎式干化设备，其特征是，所述的分离干化筒（13）的小口上设有隔石网（16），所述的隔石网（16）一端与分离干化筒（13）铰接，另一端与分离干化筒（13）通过锁扣件连接。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种污泥破碎式干化设备，其特征是，所述的机架（1）上设有打泥电机（21），所述的打泥电机（21）处在转子主轴（10）远离污泥干化电机的一端，所述的转子主轴（10）上设有主轴内腔（23），一根与转子主轴（10）同轴的传动内轴（22）伸入主轴内腔（23）之中，所述的传动内轴（22）一端与打泥电机（21）输出轴相连，另一端与内轴轴承配合连接，所述的转子主轴（10）上设有多个打泥装置，所述的打泥装置包括打泥球（24）、限位部（28）、收球弹簧（27）、滑杆（25）、设于主轴壁上的滑孔，所述的滑杆（25）与滑孔滑动配合，所述的打泥球（24）与限位部（28）分别与滑杆（25）两端连接，所述的收球弹簧（27）套设在滑杆（25）上且处在限位部（28）与转子主轴（10）内侧壁之间，所述的打泥球（24）与转子主轴（10）外侧壁接触，所述的传动内轴（22）上设有多个用于推动限位部（28）的推板（29），每个限位部（28）对应一个推板（29）。

8.根据权利要求7所述的一种污泥破碎式干化设备，其特征是，所述的打泥装置还包括导向套（26），所述的导向套（26）与转子主轴（10）内侧壁连接，所述的滑杆（25）穿过导向套（26），所述的限位部（28）为一限位球，所述的收球弹簧（27）两端分别压紧限位球、导向套（26）。

9.根据权利要求7所述的一种污泥破碎式干化设备，其特征是，对于隶属于同一个打泥装置的打泥球（24）与滑杆（25），其中的打泥球（24）球心与转子主轴（10）轴线的垂直连线，与其中的滑杆（25）之间成25至40度角。