CN108083601A - 干化污泥的组合装置及其干化污泥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于干化污泥的组合装置，它包括位于上部的板框压滤机、输送调整装置、立式破碎机、以及位于下部的卧式单腔干化机，其中，输送调整装置和破碎机位于板框压滤机和干化机之间，且输送调整装置的位置高于破碎机且包括用来接收、储存和输送污泥块体的输送器，通过调整料斗内的输送器的运行可以控制污泥块体向立式破碎机输送的速度或给送量并对污泥块体进行预破碎。本发明还提出一种利用组合装置来干化污泥的方法。

Description

干化污泥的组合装置及其干化污泥的方法

技术领域

本发明涉及污泥干化领域，具体而言，涉及一种用于干化污泥的组合装置以及利用该组合装置干化污泥的方法。

背景技术

在现代城市中污水的处理是必不可少的，而随着污水的处理会产生大量的污泥。目前，污水处理厂一般采用浓缩和脱水的方法对污泥进行前期处理，以便将污泥的含水率从90%以上降低到60-80%，对经处理过的污泥进行后续填埋、固化或干化处理。填埋易使污泥发酵而出现二次污染环境的问题，而现有的固化或干化设备通常干化效率低且能源消耗大，难以实现在降低污泥含水率的同时也能处理大量的污泥。通常需要经过多个污泥处理过程才能将污泥的含水率从90%以上降低到预期的含水率，而这些污泥处理过程都是在各个设备中单独完成的。这些污泥处理设备具有体积大、布置分散、功能单一以及能耗大等缺陷。

由于污泥具有粘性强、易结块、难破碎的特性，因此，污泥的干燥过程较为漫长，特别是对脱水后的污泥的干燥需要消耗大量的能源。由于现有的污泥干化流程是按照脱水、破碎和干化步骤在各个污泥处理设备中单独进行的，因而就不可避免地在各个处理阶段要从一个设备向另一个设备转移处理过的污泥，进而增加了流程的复杂性以及能源的消耗。因此，为实现在一个装置中对污泥进行大规模的干化处理，本领域需要一种能够将含水率90%以上的液体污泥直接转化为含水率50%-40%的污泥小块体或碎块，甚至40%以下的污泥颗粒或粉粒状的装置和方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种用于干化污泥的组合装置或装置组合体，该组合装置可以将用于干燥污泥的各流程的污泥处理设备集成在一起，以将液体污泥的含水率从90%以上直接降低到50%-40%，甚至40%以下，从而实现污泥在一个设备中从液态、块体、小块体或碎块、颗粒、乃至粉粒的转变，进而提高污泥的干化效率。

在本发明的组合装置中，按照污泥的过滤、破碎、干燥的顺序将板框压滤机、立式破碎机以及卧式干化机自上至下地布置，且在板框压滤机和立式破碎机之间配置适合的输送调整装置，进而将这些设备和装置组装在一起，其中，板框压滤机设置在组合装置的上部，而卧式干化机位于其下部，且输送调整装置和立式破碎机设置在板框压滤机和卧式干化机之间。通过错位布置使输送调整装置的料斗的出料口和立式破碎机的进料口处在大致相同的高度或位于其上方，而料斗的接料口位于板框压滤机的出口下方，且立式破碎机的排料口位于卧式干化机的给料口的上方。这样，不仅使组合装置的结构紧凑而且也使得污泥在干燥过程中充分地利用自身的重力从上一个处理设备向下一个处理设备自动传送，从而节省了动力，降低了能耗。

本发明还提出一种使用组合装置用于干化污泥的方法。通过按照过滤、破碎、干燥步骤将待处理的污泥输送到组合装置中，并使其由上至下依序经过板框压滤机、输送调整装置、立式破碎机和卧式干化机，且通过输送调整装置的料斗的接收以及螺旋输送器的控制，不仅可以在板框压滤机、立式破碎机和卧式干化机内分别完成对待处理的污泥的相应处理，且可以使污泥块体在整个干化过程运行有序，并获得所希望的含水率。在污泥的干化过程，充分利用待处理污泥自身重量实现将从板框压滤机到立式破碎机以及从立式破碎机到卧式干化机的传送过程，并保证了干化过程的顺畅。通过预先设定而使板框压滤机、输送调整装置、立式破碎机和卧式干化机适时地运行，不仅可以使待处理的污泥在组合装置中实现自动传送，且也可以自动完成干化过程并获得所预期的含水率的污泥。

本发明的组合装置或装置组合体具有干化效率高、能耗低、占地面积小以及适应性强的特点。通过将板框压滤机、立式破碎机和卧式干化机按照污泥的干燥流程自上至下有机地组合在一起，且在立式破碎机和卧式干化机之间配置适合的输送调整装置，实现了在单个设备中完成整个污泥干化过程。这种组合装置可以借助于污泥本身的重力尽可能自动地实现污泥从一个设备向另一设备的输送，省去了过多的传送装置或设备，从而降低了能耗，节约了成本且提高了效率。特别是，将输送调整装置和立式破碎机设置在卧式干化机的顶部，使装置组合体的结构得到简化。另外，本发明的用于污泥干化的方法可以通过控制构成组合装置的设备的运行使干化过程更加流畅，也可实现污泥干化过程的自动化。所获得的污泥产品可以应用于制肥、制成建筑材料等各个方面，以实现资源的再利用。

附图说明

本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将从下面结合附图和随附权利要求对为实施本发明的优选实施例和最优模式的详细描述中变得显而易见。在附图中，其中：

图1是根据本发明的用于污泥干化的组合装置的局部剖开的立体示意图;

图2是图1所示的本发明组合装置的纵向剖视图；

图3是本发明组合装置的沿图2中的N-N线所取的横向剖视图；

图4是图1的组合装置中的输送调整装置的局部立体剖视图；

图5是图4的输送调整装置中的料斗的底部的局部立体剖视图；

图6是输送调整装置中的料斗的底部的另一实施例的局部立体剖视图；

图7是本发明组合装置的立式破碎机的局部立体剖视图；和

图8示出了使用本发明组合装置干化污泥的流程。

具体实施方式

下面的描述本质上仅是示范性的并且绝不是要限制本发明及其应用或使用。

图1以立体图形式示出了根据本发明的用于污泥干化的组合装置（或装置组合体）100的一个优选实施例。组合装置100总体上包括脱水单元、输送调整单元、破碎单元和干化单元。脱水单元、输送调整单元、破碎单元和干化单元总体上竖直地布置在一起，其中，脱水单元设置在组合装置100的上部，干化单元位于其下部，输送调整单元和破碎单元设置在脱水单元和干化单元之间，但输送调整单元的位置大体上高于破碎单元。通常，污泥干化过程是通过脱水或过滤步骤将液态（或液体）污泥变成固态（或固体）污泥团块或块体、通过破碎步骤将固态污泥团块或块体变成小块体、通过干燥步骤将小块体的含水率降低到50%-40%，且在有些情况下，可以使其颗粒或粉粒化并将其含水率降低到40%以下，这些步骤在现有技术中需要分别在脱水或过滤设备、破碎设备以及干燥设备中单独完成。然而，在组合装置100中，按照过滤、破碎、干燥步骤的顺序将脱水单元、破碎单元和干化单元由上至下集成在一起，且在脱水单元和破碎单元之间设置输送调整单元，从而可以在一个装置中集中完成将污泥由液态转变成为小块体、颗粒或粉粒并显著降低其含水率的过程。需要注意的是，尽管输送调整单元高于破碎单元，但输送调整单元不是刚好位于破碎单元的直接上方，而是与之并列且错位布置。在组合装置100中，经过脱水后的污泥块体可以从上面的脱水单元下落到输送调整单元中，并由输送调整单元将其给送到破碎单元，在破碎单元中被破碎成小块体或碎块，然后这些小块体或碎块离开破碎单元并进入到干化单元中。在干化单元中，通过干燥处理可以将污泥的含水率降低到50%-40%，且还可以进一步使小块体或碎块颗粒或粉粒化并将其含水率降低到40%以下。为了简化描述，本发明的附图中没有示出用于支撑或固定各个单元例如脱水单元、输送调整单元、破碎单元和干化单元等的全部支撑结构、部件或装置。本领域技术人员可以根据需要在组合装置100中为这些单元设置适合的支撑结构、部件或装置，以将各个单元保持在其相应的位置，因而，有关支撑装置的内容在此不再赘述。

由于构成组合装置100的脱水单元、破碎单元和干化单元中的每个单元有多种类型的设备或装置可供选择，且每种类型的设备或装置具有不同的性能与作用，因此，需要根据所选择的设备或装置的类型配置相适应的输送调整单元，而这些不同工作单元的组合可以构成多种组合装置。为此，本领域技术人员可以在本发明构思的基础上，作为一种选择，根据预期获得的污泥含水率挑选适宜的工作单元，以构成特定的组合装置。如图1所示，本发明的组合装置100分别选择板框压滤机1、立式破碎机3和卧式干化机4作为脱水单元、破碎单元和干化单元，并在板框压滤机1和立式破碎机3之间设置具有螺旋输送器的输送调整装置2作为输送调整单元。由板框压滤机（或称压滤机）1、输送调整装置2、立式破碎机（或称破碎机）3和卧式干化机（或称干化机）4构成的组合装置或装置组合体100可以通过脱水、破碎和干化过程将液态污泥依次转变成污泥块体、污泥小块体或碎块，并且可以将污泥的含水率降低到50%-40%，而且还可以进一步使污泥小块体或碎块的含水率降低到40%以下并使其颗粒或粉粒化。

图2以纵向剖视图的方式示出了图1的组合装置，图3是图2的组合装置在N-N线处截取的横向剖视图。参见图1-3，在本发明的组合装置或装置组合体100中，位于上部的板框压滤机1将被输送到其内的液态污泥进行脱水，即，将液体污泥进行固液分离，其中，分离出的水分被排掉，而留下污泥块体。板框压滤机1采用加压过滤的方法将液态污泥中的水分离出来，从而可以获得含水率为40%-60%的脱水的污泥或固态污泥。经过脱水后的污泥基本上是饼状或块状，也即成形的块体。典型地，板框压滤机1大致为长方体的形状，且其水平布置的框架12与组合装置100的纵向方向X平行。多个串联布置的滤板13利用沿框架12上的导轨或导槽设置的导向件（未示出）可在框架12内水平地移动。在工作期间，通过致动可沿框架伸展的轴的一端部上的动力传动件11使可伸展的轴压紧各个滤板13，以便在相邻的滤板13之间形成密封的过滤室。由未示出的注入装置将液态污泥以一定压力注入到过滤室内，在达到预定的压力后停止进料，这时过滤室内的污泥已形成滤饼。随后，由未示出的压榨装置施加压力使各个滤板13膨胀变形，以对滤饼进行压榨，从而进一步排出其中的水分。当达到设定的压力时，压榨装置停止运行，而被滤出或被压榨的水通过未示出的排水管道排走。随着过滤室内污泥的水分达到预定的含水率，收回可伸展的轴以打开各个滤板13，从而将过滤或脱水后的污泥即成为块体的固态污泥通过板框压滤机1的出口14排出。

如图1-3所示，输送调整装置2位于板框压滤机1的下方，用以收集并存储由板框压滤机1排出的脱水后的污泥块体，并控制向立式破碎机3输送污泥块体的给送量或速度。输送调整装置2包括料斗24以及设置在料斗内用于输送的污泥块体的螺旋输送器22。料斗24的上部具有较大的接料口25，用以承接从板框压滤机1的出口14掉落的污泥块体，而其下部具有的出料口23，用于向立式破碎机3输送储存在料斗24内的污泥块体。料斗24具有大致梯形的截面形状，且其接料口25大致为长方形。用于支撑料斗的支撑装置26将料斗24支撑在卧式干化机4的顶部上，且使其长度方向与板框压滤机1一致。如此，料斗24的接料口25的位置恰好位于板框压滤机1的出口14下方，从而在污泥从板框压滤机1的出口14掉落时，刚好可以掉落到料斗24之中。当板框压滤机1的各个过滤板13被打开时，设置在其下方的活动挡板也同时开启，以便过滤室内经脱水后的污泥块体可以掉落到料斗24之中。料斗24的两个侧壁从上向下逐渐收窄，从而使污泥块体可以沿倾斜的侧壁汇集到料斗24的底部。螺旋输送器22设置在料斗24的底部。出料口23设置在邻近料斗24的底部的端壁上，且与之相对的开口或轴孔27形成在另一端壁上，而立式破碎机3定位在料斗24的具有出料口23的端部附近。

图4以立体图方式示出输送调整装置的一种优选实施方式，并且图5示出图4的输送调整装置的料斗的下部的构造。设置在输送调整装置2的料斗24内的螺旋输送器22是一种双螺旋装置，其中，两个螺旋装置22a、22b沿料斗24的纵向方向并排设置在其底部，且分别包括螺旋（或螺旋片）221a、221b和连接于螺旋的一端的旋转轴22a’、22b’。螺旋装置的旋转轴22a’、22b’通过料斗24的右端壁上的开口27延伸出且可在其端部设置动力输入件如齿轮或带轮29，以便在动力装置驱动时通过其带动旋转轴22a’、22b’转动。与旋转轴相对的螺旋221a、221b的另一端朝料斗24的左端壁上的出料口23伸展，以便将料斗24中的污泥块体向破碎机3推送，从而可以将汇集到料斗24的底部的污泥块体通过出料口23从料斗24移送到立式破碎机3中。

料斗24的向内倾斜的侧壁使得其底部变窄，从而有利于收集来自板框压滤机1的污泥块体。为了准确地控制向破碎机输送污泥块体的给送量，可以将料斗24的底部构形成大于或接近双螺旋装置22的并列的两个螺旋的外部轮廓。如图所示，由于两个水平并排设置的螺旋221a、221b具有相同的尺寸，因此料斗24的底部的截面形状呈现为与之相对应的部分重叠的双圆弧形状，其中，每个圆弧的直径略大于相应的螺旋的直径，从而在料斗24的底部形成适于设置双螺旋装置22的纵向通道。螺旋输送器22的旋转轴可以通过外部支撑装置或设置在右端壁上的开口27内的轴承支撑，以使螺旋221a、221b在纵向通道内转动。料斗2的底部的横截面的双圆弧构形不仅适于布置双螺旋装置22，而且也有利于将汇聚在料斗的底部的污泥块体全部传送到出料口23，且避免淤积。参见图4和5，料斗24具有上壳体24a和下壳体24b。上壳体24a具有出料口的上部的宽度明显大于具有开口的下部，而用于设置双螺旋装置的下壳体24b的长度大于上壳体24a。当将上壳体24a安装在下壳体24b上时，上壳体24a的下表面上的下开口恰好与形成在下壳体24b的上表面上的上开口面对，从而将上、下壳体彼此连通。出料口23设置在下壳体24b的延长段的端壁上，以便更接近于破碎机3的进料口33。这种下壳体24b比上壳体24a长的设计有利于设置较长的螺旋输送器，且使输送调整装置2的输出端更接近破碎机3。支撑装置26可根据破碎机的高度将料斗24抬高，以使污泥块体可以顺利地通过出料口23下落到破碎机3内。另外，需要指出的是，双螺旋装置可以通过两个螺旋221a、221b相对彼此的转动，借助于各个螺旋的边缘对污泥块体进行剪切或螺旋对污泥块体的挤压，以实现对输送中的污泥块体的初期破碎，也即预破碎。

图6示出了输送调整装置的另一种形式。如所示，输送调整装置2中的螺旋输送器22采用单螺旋装置，以替代双螺旋装置。这种单螺旋装置仅有一个螺旋，且同样可以实现污泥块体的输送和供给调节。根据单个螺旋的外部轮廓可以将料斗24的底部的截面形状设计成圆弧形，以便于设置单螺旋装置。尽管单螺旋不像双螺旋装置那样通过两个螺旋的相对旋转对污泥块体进行切割而实施预破碎，但单螺旋的结构简单且体积小，从而可以使组合装置100的结构更加紧凑，且并不影响污泥块体的准确传送。

参见图7，示意性地示出本发明组合装置的立式破碎机的局部立体剖视图。立式破碎机是指破碎机的壳体竖直布置且其中的破碎组件的轴是竖直地或垂直于地面设置。用于破碎污泥块的破碎组件30设置在立式破碎机3的壳体3A中。壳体通常竖直地布置，且可以包括筒体32和位于筒体的上端的顶盖31，其中，筒体32的底部向下敞开。在壳体3A的靠近顶盖31的侧壁上形成用于接收污泥块体的进料口33，其位置至少要高于如下文所述的破碎组件30，以便进入到立式破碎机3内的污泥块体能够被转动时的破碎组件剪切；当然本领域技术人员容易想到也可以将立式破碎机的进料口33设置在顶盖31上。在壳体的顶盖31上形成用于接纳转动轴301的轴孔34，而壳体的底部开口作为排料口35用来排出破碎后的污泥小块体或碎块。破碎组件30设置在壳体内且位于其下部的排料口35附近。破碎组件包括可转动组件330和固定组件331，且可转动组件330位于固定组件331的下方并可相对其旋转。如图7可见，可转动组件330包括转动轴301以及与转动轴301附接并在其下端成角度向外悬伸出的多个旋转臂302，旋转臂302可以围绕转动轴301以一定的角度间隔分布。每个旋转臂302上设有多个破碎部件或切刀303，它们可以沿旋转臂302的长度方向或壳体的径向方向以一定间隔布置。每个破碎部件303可以垂直于旋转臂302沿大体与转动轴301的轴线平行的方向向上突出，且在平行于转动轴301的厚度方向上具有各种截面形状。固定组件331包括环形件314和中心柱311，其中多个支杆312从中心柱311以一定角度向外延伸并且围绕中心柱311以一定角度间隔分布。多个环形件314通过与沿支杆312的长度方向或壳体的径向方向以一定间隔设置的相应的多个短杆313与多个支杆312上固定地互连。固定组件331的每个支杆312的一端连接到中心柱311上，另一端固定在壳体的壁上，例如在壁上形成的孔口36内。可转动组件330的转动轴301的上端可转动地设置在壳体的顶盖31的轴孔34内，并可在其延伸到轴孔之外的部分设置动力输入件304。

在破碎组件30安装完成后，可转动组件330的旋转臂302上的破碎部件303可以向上突伸到固定组件331的相邻的环形件314之间的相应间隔内。换句话说，破碎部件303设置在旋转臂302上的位置对应于与支杆312固定地连接的相邻的两个环形件314（或短杆313）之间的间隔，从而多个破碎部件303布置成与多个环形件314（或短杆313）彼此交错，以便当转动轴301旋转时，破碎部件303可以在环形件314的间隔内作圆周运动。

在破碎过程中，可转动组件330在动力输入件304的带动下相对于固定组件331旋转。来自上游的经由立式破碎机的进料口33的污泥落到固定组件331的环形件314上。因此，下落到环形件314上的尺寸小于环形件之间的间隔的污泥块体将从排料口35排出，而尺寸大于这些间隔的污泥块体会卡在间隔之间而被运动的破碎部件（切刀）303所剪切或破碎。被剪切或破碎的污泥块体然后通过立式破碎机的排料口35掉落到卧式单腔干化机4中以便进行后续的干化处理。

如图1-3中可见，示出了本发明组合装置的卧式干化机的一种实施方式。卧式干化机是指干化机的干燥室的纵向方向大致与地面平行。在干燥室内设置有用于翻动污泥小块体的翻动装置，且翻动装置的转动轴的旋转轴线与干燥室的纵向方向平行。卧式干化机包括底部干燥式卧式干化机、侧向通风式的卧式干化机、多部位组合通风式的卧式干化机。

作为一种实施方式，本发明的卧式干化机4可以为底部干燥式卧式干化机，其是卧式单腔干化机，其包括基本长方形形状的壳体，壳体的内部空间形成干化机的唯一干燥室41。在壳体的上端即干燥室的顶部靠近破碎机的排料口35处，设置有给料口45，其用于接纳从立式破碎机3给送到干化机4内的污泥小块体。在壳体的远离给料口45的端壁上还设置有用于排出干燥后的污泥小块体或碎块的卸料口44。在干化机4的干燥室内，翻动装置43的转动轴431上安装有多个翻动组件432，其中，这些翻动组件432在转动轴431上彼此间隔开设置且与转动轴一起旋转以便翻动给送到干燥室内的污泥小块体或碎块，并且其中，转动轴431延伸到干燥室外并附接到动力输入件49。壳体在其底壁上设置有连通口46以便使干燥室与气体分配箱42连通，从而使来自进气口47的干燥气体经过连通口46进入到干燥室41内并对其中的污泥小块体或碎块进行干燥。此外，出气口48还设置在例如干化机的壳体顶部，以便将干燥污泥后的气体排出到干燥室外部。

当污泥块体从破碎机的排料口35通过卧式单腔干化机4的给料口45掉落到干化机4中时，翻动装置43的转动轴431在外部动力件49的驱动下使安装在其上的翻动组件432旋转，从而翻动组件432不断地向前翻动、剪切和破碎污泥小块体或碎块，同时，来自进气口47的干燥气体例如热气体经过连通口46进入到干燥室41内，并与污泥小块体或碎块充分接触，这样污泥小块体或碎块在翻动组件432的翻动、剪切和破碎及干燥气体的组合作用下被持续地干燥，且其含水率逐渐降低。污泥小块体或碎块的含水率可以降低到50%-40%，甚至40%以下且可使其进一步颗粒或粉粒化。最后，被干燥的污泥在翻动组件432的向前推动翻动下经由卸料口44排出干燥室，并且干燥污泥后的气体通过出气口48排出干燥室。

作为另一种实施方式，可以采用多个干燥室形式的底部干燥式卧式干化机，这种干化机典型地是上下布置的主干燥室和副干燥室，且在两个干燥室之间设置分隔壁。在分隔壁上形成用于流体连通两个干燥室的连通口。通过鼓风设备向副干燥室内吹送干燥气体，并由副干燥室经过分隔壁上的各个连通口向主干燥室内输送干燥气体。本发明的卧式干化机可以为侧向通风式的卧式干化机，其中，在干燥室的侧壁外侧设置气体分配设备，且通过在侧壁上形成连通孔或配置连通管以使干燥室与气体分配设备流体连通。通过鼓风设备向气体分配设备吹送干燥气体，并由气体分配设备经过各个连通孔或连通管向干燥室内输送干燥气体。作为又一种实施方式，卧式干化机可以为多部位组合通风式的卧式干化机，其是组合底部和侧部通风的两种形式的卧式干化机，其具有底部和侧部通风的两种功能。通常，这类卧式干化机中设有翻动装置的干燥室视为主干燥室，而没有翻动装置的干燥室作为副干燥室。卧式干化机可以具有一个或多个主干燥室，也可以具有一个或多个副干燥室。设置在主干燥室中使用的翻动装置除了具有对污泥的剪切、破碎和翻动功能，还可以推动干燥的污泥小块体或碎块向某一方向移动。

在组合装置100中，由于卧式干化机4的长度方向沿组合装置100的纵向方向布置，因此，输送调整装置2和立式破碎机3可以串联地设置在卧式干化机4的顶部上。为了使输送调整装置2的料斗24高于立式破碎机3，特别是，料斗24的出料口23的位置高于立式破碎机3的进料口33，通过支撑装置，例如支架26将料斗24升高。立式破碎机3位于其底部的排料口35恰好定位在卧式干化机4的顶部的左端的给料口45的上方，从而可以使破碎后的污泥小块体或碎块利用其自身的重力下落到卧式干化机4的干燥室41内。

尽管板框压滤机1、输送调整装置2、破碎机3和干化机4的上述布置有利于降低组合装置100的整个高度且减小占地面积，但它们也可以有其它布置。例如，可以由地面或地板上的支撑装置单独支撑板框压滤机1和输送调整装置2的料斗24，且使板框压滤机1、输送调整装置2、立式破碎机3和卧式单腔干化机4依次一个在另一个之上。这种布置可以将料斗24的出料口23设置在靠近其底部的周向壁的任意位置或底部上，而非端壁上。此外，本领域技术人员可以设想到根据组合装置100中压滤机1、破碎机3和干化机4的位置布置适合的输送调整装置2。例如，在另一实施例中，料斗24的上壳体24a和下壳体24b可以设计成例如同样的长度，且在下壳体的出料口处连接一个管，也可以起到延长出料口的作用。此外，料斗24可以一体成形或由多个部件连接在一起构成，其还可以具有其它形状的横截面，如矩形、倒梯形等。虽然输送调整装置2中的螺旋输送器的两个水平并排设置的螺旋具有大致相同的外形轮廓，但两者的螺旋线方向是相反的，且在工作过程相对彼此旋转。由于两个螺旋的相对转动可以对污泥块体进行挤压或剪切破碎，因此，使得污泥块体在进入破碎机3之前受到预破碎处理。这使得预破碎的污泥块体进入到破碎机后被破碎的时间缩短且提高了效率。此外，本领域技术人员也可以设想到将两个螺旋形成不同尺寸外形或非水平地并排布置，使两个螺旋的位置彼此交错。双螺旋装置不仅可以通过其运行实现精确控制污泥块体的输送，而也可以对污泥块体进行预破碎，因此，输送调整装置2可以实现污泥块体的贮存、输送、供给调节以及预破碎的作用。然而，本领域技术人员可以理解的是，根据需要，螺旋输送器可以包括多个并列布置的螺旋，即至少两个螺旋。例如，多个螺旋并排地布置在料斗的底部，且每两个相邻的螺旋相对彼此转动，而料斗的底部可以是与每个螺旋的圆形轮廓向对应的多个圆弧曲线的截面形状，也可以是直线的截面形状，也即料斗形成与多个螺旋相对应的圆弧形通道的底面或形成平的底面。

如上所述，由于干化机的给料口设置在干化机的顶部的左侧，而用于排出干燥后的污泥小块体或碎块的卸料口设置在干化机的干燥室的底部附近右端壁上。当污泥小块体或碎块经过由位于干化机上的破碎机的排料口经过干化机4的给料口下落到干化机中后，污泥小块体或碎块将随着翻动装置的剪切、破碎和翻动以及干燥气体的作用持续地干燥，且在翻动组件的推动下朝着右端的卸料口运行。因此，本领域技术人员可以基于希望获得的污泥含水率，在考虑破碎机和卧式干化机的处理能力的情况下，确定卧式干化机的纵向长度，进而配置适合长度的输送调整装置，从而构成所希望的组合装置100。

在组合装置100中，按照干燥污泥的流程保持板框压滤机1、立式破碎机3和卧式干化机4由上至下依次设置，这样，经脱水后的污泥块体充分利用自身的重量实现由压滤机1向输送装置以及由破碎机3向干化机4的自行传送，而与破碎机3一同设置在干化机4上的输送调整装置2可以通过其料斗24内的螺旋输送器22将来自压滤机1的脱水污泥块体大致水平输送到破碎机3的进料口，因此，通过控制螺旋输送器22可以准确地调整污泥块体的给送量或速度。无论是否将输送调整装置、破碎机设置在卧式干化机的顶部上，都始终使输送调整装置2的接料口25位于板框压滤机1的出口14的下方、使破碎机3的进料口33位于输送调整装置2的出料口23的下方、以及使卧式干化机4的给料口45位于立式破碎机3的排料口35的下方。因此，在组合装置100的运行过程中，尽可能使在实施上一步骤的设备中处理过的污泥借助于其自身重量下落到用于实施下一步骤的设备中，从而减少设备间的传输设备或装置，进而缩短了输送的路程。

图8示出了利用本发明组合装置对污泥进行干化的流程或方法。在本发明组合装置100中，为了使污泥按照脱水、破碎、干燥步骤顺利地经过板框压滤机1、输送调整装置2、立式破碎机3和卧式干化机4的处理而获得所希望的污泥，需要对各个装置单元进行有序的控制，以使干燥后的污泥到达预定的含水率以及相应的粒度。如图所示，使用本申请的组合装置实施污泥干化的方法可以按照如下步骤进行。在脱水步骤S1处，液态污泥被输送到位于组合装置100的上部的板框压滤机1，启动板框压滤机1以对液态（或液体）污泥进行脱水或过滤，从而获得固态污泥块体或固体污泥。经过脱水后的污泥块体具有40%-60%的含水率。在接收、输送步骤S2处，使经脱水后的污泥块体借助于自身的重力经过输送调整装置2的接料口25落入到用于接收并储存污泥块体的料斗24内，启动螺旋输送器22，通过螺旋输送器22，例如，借助于在两个螺旋装置22a、22b的旋转轴22a’、22b’上的动力输入件使两个螺旋221a、221b相对转动，以控制向破碎机3输送污泥块体的给送量或速度，且在输送过程中，双螺旋装置可以对污泥块体进行预破碎。在另一实施例中，可以采用单螺旋装置控制污泥块体的运行，利用单个螺旋的旋转来推动污泥块体朝料斗24的出料口运行，进而控制污泥块体向破碎机3输送的速度或给送量。由于可以根据料斗24内污泥块体的储存量以及立式破碎机3的壳体内破碎组件上方的空间容量适时调整螺旋输送器22，因此污泥块体能够借助于自身重量顺畅地下落到破碎机3内。在破碎步骤S3处，在污泥块体借助于自身的重量下落到立式破碎机3内时，启动动力输入件304，以使立式破碎机3的破碎组件30在动力输入件304带动下旋转，从而使破碎组件30的破碎部件303高速转动以将污泥块体破碎成污泥小块体或碎块。在干化步骤S4处，破碎后的污泥小块体或碎块借助于自身的重量掉落到卧式干化机4的干燥室41内，且启动干燥室41内的翻动装置43，从而由翻动装置43的翻动组件432对干燥室41内的污泥小块体或碎块进行翻动、剪切和破碎，且从进气口47经由各个连通口46进入干燥室41的干燥气体对干燥室41内的污泥小块体或碎块进行干燥且可以使其颗粒或粉粒化。当干燥室41内的污泥小块体或碎块达到预定的含水率时打开设置在卧式干化机4的卸料口44处的阀门，以将干燥完的污泥小块体或碎块排出干化单元4。干燥完的污泥小块体或碎块或者粉粒的含水率可以达到50%-40%。在某些情况下，还可以使污泥小块体或碎块进一步颗粒或粉粒化且其含水率达到40%以下。

本申请的组合装置100通过合理的布置将板框压滤机1、输送调整装置2、立式破碎机3和卧式干化机4有机地结合在一起。在本发明的组合装置100中，由于组成组合装置100的各个单元按照污泥过滤、破碎、干燥的流程从上到下布置，且实施上一个处理程序的设备的出口位于实施下一个处理程序的设备的入口的上方，使得被处理的污泥由上至下基本上借助于自身的重量完成传输过程，因此，不仅取消了各个单元之间额外的输送设备，而且也节省了能源和降低了成本。从而使干燥后的污泥的含水率可以降低到50%-40%，甚至在40%以下。在利用组合装置用于干化污泥的方法中，通过输送调整装置2中所实施的控制污泥块体的输送量或速度的操作实现对污泥的各个处理步骤的管理，以使污泥的干化过程变得顺畅，从而使在各个单元中被处理的污泥达到预定的含水率。

在本申请中尽管列举了多种优选的实施方式，但本发明不仅限于说明书所提及到的内容，本领域技术人员完全可以通过本发明的上述设计思想对本发明的底部干燥式污泥干化机中的各个部件或装置进行变化和改型，而这些变化或改型都在本发明的构思范围之内。

Claims (16)

1.一种用于干化污泥的组合装置（100），所述组合装置包括：

位于上部的板框压滤机（1），所述板框压滤机用来对液态污泥进行脱水，以获得固态的污泥块体，并具有用于接纳液态污泥的入口和用于排出污泥块体的出口（14）；

立式破碎机（3），所述立式破碎机用来将所述脱水后的污泥块体破碎成小块体，并具有接纳污泥块体的进料口（33）和排出破碎后的小块体的排料口（35）；以及

位于下部的卧式干化机（4），所述卧式干化机用来干燥破碎后的污泥小块体，并具有接纳小块体的给料口（45）和用于排出干燥后的颗粒的卸料口（44）；

输送调整装置（2），所述输送调整装置用来控制向所述立式破碎机输送脱水后的污泥的速度或给送量，且包括料斗（24）和设置在所述料斗的底部的螺旋输送器（22），其中，所述料斗具有用于接纳污泥块体的接料口（25）和用于排出污泥块体的出料口（23）；

其中，所述输送调整装置和所述立式破碎机位于所述板框压滤机和所述卧式干化机之间，且所述输送调整装置的位置高于所述立式破碎机；和

其中，所述立式破碎机定位在所述料斗的具有出料口的端壁的附近，并且所述料斗内的所述螺旋输送器的传送方向对准所述出料口。

2.按照权利要求1所述的组合装置，其特征在于，所述输送调整装置（2）的所述接料口（25）位于所述板框压滤机（1）的所述出口（14）的下方，所述立式破碎机（3）的所述进料口（33）位于所述输送调整装置所述出料口（23）的下方，以及所述卧式干化机（4）的所述给料口（45）位于所述立式破碎机的所述排料口（35）的下方。

3.按照权利要求1或2所述的组合装置，其特征在于，所述板框压滤机（1）和所述卧式干化机（4）的长度方向与所述组合装置的纵向方向平行，而所述立式破碎机（3）和所述输送调整装置在所述组合装置的纵向方向上串联布置，其中，所述输送调整装置（2）的所述接料口（25）位于所述板框压滤机（1）的所述出口（14）的正下方，以及所述卧式干化机（4）的所述给料口（45）位于所述立式破碎机的所述排料口（35）的正下方。

4.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述螺旋输送器（22）是至少双螺旋装置或单螺旋装置。

5.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述至少双螺旋装置中的每一个或单螺旋装置具有螺旋和连接于螺旋的一端的旋转轴，且所述旋转轴的一端延伸到所述料斗的另一端壁上形成的开口之外，而所述螺旋的另一端朝所述料斗的出料口（23）延伸。

6.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述输送调整装置和所述立式破碎机并排地定位在卧式干化机的顶部，且通过支撑装置将所述输送调整装置升高，所述料斗的所述出料口（23）形成在其一端壁上，而在其另一端壁上形成用于所述输送装备的开口。

7.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述立式破碎机具有竖直设置的壳体以及设置在所述壳体内的破碎组件，其中，所述进料口（33）形成在所述壳体的顶盖上，而所述壳体的下部开口用作所述出料口（32），所述破碎组件包括可转动组件和固定组件。

8.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述立式破碎机具有竖直设置的壳体以及设置在所述壳体内的破碎组件，其中，所述进料口（33）形成在所述壳体的侧壁上但位于破碎组件上方，而所述壳体的下部开口用作所述出料口（32），所述破碎组件包括可转动组件和固定组件。

9.按照权利要求7或8所述的组合装置，其特征在于，所述可转动组件位于所述固定组件之下且相对于其旋转，其中，所述可转动组件包括转动轴以及与转动轴的下端成直角向外悬伸出的多个旋转臂，所述多个旋转臂具有向上突出的多个破碎部件；所述固定组件包括中心柱和多个环形件，其中多个支杆从所述中心柱以直角向外延伸，其中，每个支杆的一端固定在所述中心柱上，而另一端连接到壳体的壁上，且所述多个环形件通过与沿所述支杆的长度方向以一定间隔设置的相应的多个短杆与所述多个支杆固定地连接，以便所述可转动组件中的每个破碎部件与所述固定组件中的环形件交错布置。

10.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述卧式干化机包括底部干燥式卧式干化机、侧向通风式卧式干化机或底部和侧向组合通风式的卧式干化机。

11.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述底部干燥式卧式干化机是卧式单腔干化机，其具有干燥室，且在所述干燥室内设有用来翻动、剪切和破碎污泥小块体的翻动装置，其中，所述翻动装置的转动轴在所述干燥室内水平设置，且在所述干燥室的底壁上形成有与外部连通的至少一个连通口。

12.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述侧向通风式卧式干化机在设有所述翻动装置的干燥室的至少一个侧壁上设有用于干燥气体的分配箱，其中，干燥气体能够通过在所述干燥室和所述分配箱之间连通的孔或导管进入到所述干燥室内。

13.一种使用组合装置用于干化污泥的方法，所述方法包括以下步骤：

通过输送管道将液态污泥输送到位于组合装置的上部的板框压滤机中，启动所述板框压滤机以对液体污泥进行脱水或过滤，从而获得固态的污泥块体；

打开所述板框压滤机的出口，使污泥块体借助于自身的重力经过输送调整装置的料斗的接料口落入到位于所述板框压滤机下方的所述料斗内，且同时启动螺旋输送器，以控制输送污泥块体向形成在所述料斗的端壁上的出料口的给送量或给送速度并对污泥块体进行预破碎；

使污泥块体借助于自身的重量下落到位于具有所述料斗的所述出料口的一端附近的立式破碎机内，同时启动立式破碎机中的破碎组件，以将其内的污泥块体破碎成污泥小块体；以及

使污泥小块体借助于自身的重量掉落到卧式单腔干化机的干燥室内，且启动所述干燥室内的翻动装置，且使干燥气体进入到所述干燥室内，以对污泥小块体进行干燥且使其粉粒化，当所述干燥室内的小块体达到预定的含水率时打开设置在所述卧式单腔干化机的卸料口处的阀门，以将干燥完的颗粒或粉粒排出所述卧式干化机。

14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，所述螺旋输送器具有单螺旋。

15.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，所述螺旋输送器具有至少两个螺旋。

16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，使所述螺旋输送器的所述至少两个螺旋中的相邻螺旋彼此相对旋转。