CN108083606A - 干化污泥的组合装置及其干燥方法 - 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、立式破碎机、输送调整装置、位于下部的卧式干化机，输送调整装置和破碎机位于压滤机和干化机之间，且输送调整装置的位置高于破碎机，输送调整装置的接料口设置在其料斗的上部，而出料口设置在料斗的端壁上，且用来接收并储存污泥块体的料斗和输送污泥块体的螺旋输送器设置在料斗内，通过调整料斗内的螺旋输送器可以控制料斗内脱水后的污泥向立式破碎机的运行并对其进行预破碎。本发明还提出一种用于干化污泥的方法。

Description

干化污泥的组合装置及其干燥方法

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组合装置用于干化污泥的方法。

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80-60%，之后对经处理过的污泥进行填埋、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，为实现在一个装置或设备中对污泥进行大规模的干化处理，需要提供一种能够将含水率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，本发明提出一种用于干化污泥的组合装置或装置组合体，这种组合装置可以按照干燥污泥的流程将各个阶段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、立式破碎机以及和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安装在一起，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更多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。

本发明也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污泥的相应处理，且可以使待处理污泥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，并保证干化过程的顺畅。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。

本发明提供一种用于干化污泥的组合装置，所述组合装置包括位于上部的板框压滤机，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，并具有用于接纳液态污泥的入口和用于排出固态的污泥的出口；立式破碎机，所述立式破碎机用来破碎所述脱水后的污泥，并具有接纳脱水后的污泥的进料口和排出破碎后的污泥的排料口；以及位于下部的卧式干化机，所述卧式干化机用来干燥破碎后的污泥，并具有接纳破碎后的污泥的给料口和用于排出干燥后的污泥的卸料口；输送调整装置，所述输送调整装置包括料斗和设置在所述料斗内的螺旋输送器，其中，所述料斗具有用于接纳脱水后的污泥的接料口和用于排出脱水后的污泥的出料口，所述接料口设置在所述料斗的上部，而所述出料口设置在所述料斗的端壁上，且所述螺旋输送器具有至少两个螺旋，用以控制向所述立体破碎机输送脱水后的污泥的给送量并对其进行预破碎；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；和所述立式破碎机定位在所述输送调整装置的所述料斗的具有出料口的端壁的附近，且所述料斗内的所述螺旋输送器的传送方向朝向所述出料口。

按照上述组合装置，所述输送调整装置的所述接料口位于所述板框压滤机的所述出口的下方，所述立式破碎机的所述进料口与所述输送调整装置的所述出料口处在大致相同的高度或位于其下方，以及所述卧式干化机的所述给料口位于所述立式破碎机的所述出料口的下方。

按照上述组合装置，所述板框压滤机、所述输送调整装置和所述卧式干化机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，所述卧式干化机的所述给料口位于所述卧式干化机的顶部的一端，而所述卧式干化机的卸料口位于所述卧式干化机的干燥室的底部附近且远离所述给料口的端壁上，且在所述干燥室内设有用于剪切、破碎和翻动所述破碎后的污泥的翻动装置。

按照上述组合装置，所述螺旋输送器是双螺旋装置或多螺旋装置。

按照上述组合装置，所述输送调整装置的所述料斗在与所述出料口相对的端壁上形成有开口，且所述螺旋输送器的所述至少两个螺旋的螺旋轴延伸到所述开口之外，而所述至少两个螺旋的另一端朝所述料斗的所述出料口延伸。

按照上述组合装置，所述输送调整装置和所述立式破碎机并排地定位在所述卧式干化机的顶部。

按照上述组合装置，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排料口，所述破碎组件设置所述排料口附近的壳体内，且包括可转动组件和固定组件。

按照上述组合装置，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，所述进料口形成在所述壳体的侧壁上且位于所述破碎组件的上方，而所述壳体的下部开口用作所述排料口，所述破碎组件设置所述排料口附近的壳体内，且包括可转动组件和固定组件，且所述进料口位于所述破碎组件的上方。

按照上述组合装置，所述可转动组件位于所述固定组件之上且相对其旋转，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下突出的多个破碎部件；所述固定组件包括固定支座和多个环形件，且所述固定支座具有中心柱和从中心柱以直角向外延伸的多个支杆，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壁上，且所述多个环形件围绕所述中心柱以一定间隔设置所述多个支杆上，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相应的一个环形件交错布置。

按照上述组合装置，所述卧式干化机包括底部干燥式、侧向通风式或底部和侧向组合通风式的干化机。

按照上述组合装置，所述底部干燥式干化机具有上下布置的主干燥室和副干燥室，其中，在主干燥室和副干燥室的分隔壁上形成多个连通口，以使进入副干燥室的干燥气体通过所述多个连通口进入所述主干燥室内，且在所述主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与所述主干燥室内水平设置。

按照上述组合装置，所述底部干燥式干化机具有一个干燥室，其中，在所述干燥室的底部形成多个连通口，且所述卧式干化机升高的某一位置，以使外部环境气体可通过所述多个连通口进入所述干燥室内，且在所述主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与所述主干燥室内水平设置。

按照上述组合装置，所述底部干燥式干化机具有用于输送干燥气体的分配箱，其中，干燥气体可以进入到所述分配箱中，并经过设置在所述干燥室的底部的所述多个连通口进入到所述干燥室内。

按照上述组合装置，在所述侧向通风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分配箱，其中，所述干燥室和所述分配箱之间通过多个孔或导管连通，以便所述分配箱中的干燥气体可以流入到所述干燥室内。

按照上述组合装置，在所述底部和侧向组合通风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分配箱，其中，所述干燥室和所述分配箱之间通过多个孔或导管连通，而在所述干燥室和另一干燥室之间的分隔壁上形成多个连通口，以便所述分配箱和所述另一干燥室内的干燥气体可以流入到所述干燥室内。

本发明还提供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启动位于组合装置的上部的板框压滤机，以对其内的液体污泥进行脱水，从而获得固态的污泥块体；致动输送调整装置的螺旋输送器，以控制借助于自身重量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的脱水后的污泥向形成在所述料斗的端壁上的出料口的运行，并由所述螺旋输送器的所述至少两个螺旋对脱水后的污泥进行预破碎；致动立式破碎机，由立式破碎机的破碎组件将借助于自身重量经过所述料斗的所述出料口和所述立式破碎机的进料口下落到所述立式破碎机内脱水后的污泥进行破碎；以及致动卧式干化机，由卧式干化机的干燥室内的翻动装置对借助于自身重量经过所述立式破碎机的出料口和所述卧式干化机的给料口掉落到所述干燥室内脱水后的污泥进行剪切、破碎和翻动；和打开设置在所述卧式干化机的卸料口处的阀门将干燥完的污泥排出所述卧式干化机。

按照上述方法，所述方法还包括使所述螺旋输送器的至少两个螺旋中的两个相邻的螺旋彼此相对旋转。

按照上述方法，所述方法还包括启动鼓风装置，使干燥气体进入到所述干燥室内，以对所述干燥室内的污泥进行干燥。

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、实现了在一个单体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，省去了传送装置或设备、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可以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

下面将结合附图并通过示例详细描述本发明的具体实施方案的构造、特点以及潜在的优点，其中：

图1是本发明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所示的组合装置的纵向剖视图；

图3是沿图2中的N-N线取的组合装置的横向剖视图；

图4是图1的组合装置的输送调整装置的局部立体剖视图；

图5是图4所示的输送调整装置中的料斗的底部的局部立体剖视图；

图6是图1所示的组合装置中的破碎机的局部立体剖视图；

图7是在图6的破碎机的立体分解视图；

图8是图1所示的组合装置中的卧式干化机的纵向剖开示意图；

图9是输送调整装置的另一实施例的局部横向剖视图；

图10是图9的输送调整装置中的料斗的底部的局部立体剖视图；和

图11示出了利用组合装置用于干化污泥的流程。

具体实施方式

图1以立体图形式示出了本发明用于污泥干化的组合装置的一个实施例。组合装置100基本上包括脱水单元、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，而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。在污泥干化过程中，通常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或碎块，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，而这些步骤在现有技术中都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。在组合装置100中，按照脱水、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、从而可以在一个设备中集中完成将污泥由液态转变成为小块体或碎块，甚至转变成颗粒或粉粒，并显著降低其含水率的过程。需要注意的是，尽管输送调整单元的位置高于破碎单元，但输送调整单元不是刚好位于破碎单元的上方，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，并经由输送调整单元将其给送到破碎单元，在破碎单元，通过其中的破碎组件可将污泥块体破碎成污泥的小块体或碎块，之后，这些小块体或碎块离开破碎单元并进入到干化单元。在干化单元，通过干燥处理可以将污泥小块体或碎块的含水率降低到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由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支撑结构、部件或装置。本领域技术人员完全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中所示的组合装置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。包括板框压滤机（以下称压滤机）1、输送调整装置2、立式破碎机（以下称破碎机）3和卧式干化机（以下称干化机）4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以纵向示意图的方式示出了图1的组合装置，而图3是在N-N处截取的图2的组合装置的横向示意图。参见图1-3，在本发明的组合装置或装置组合体100中，位于上部的压滤机1将输送到其内的液态污泥进行脱水，即对液体污泥进行固液分离，其中，将分离出的水分排掉，而留下污泥块体。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60-40%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，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输送，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向过滤室之间的空间施加压力以使各个滤板13向过滤室内膨胀变形，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，而被滤出或被压榨出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，从而将过滤室内过滤或脱水后的污泥，也即成为块体的固态污泥排出。

输送调整装置2位于压滤机1的下方，用以收集并存储由压滤机1排出的脱水后的污泥块体，且控制向破碎机3输送污泥块体的给送量。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25。料斗24的上部具有较大的接料口21，用以承接从压滤机1的下部分的出口14排出的污泥块体，而其下部具有较小的出料口22，用于向破碎机3输送储存在料斗24内的污泥块体。料斗24的横截面具有大致倒梯形的形状，且其接料口21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，且使其长度方向与压滤机1保持一致，如此，料斗24的接料口21的位置恰好位于压滤机1的出口14下方。当压滤机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25设置在料斗24的底部。出料口22形成在邻近料斗24的底部的一端壁上，且与之相对的开孔或轴孔23形成在另一端壁上，而破碎机3定位在料斗24的具有出料口22的端壁附近。

图4以立体图方式示出图1的输送调整装置的一个实施方式，而图5是图4的输送调整装置的料斗的下部的构造。参见图1-5，设置在输送调整装置2的料斗24内的螺旋输送器25是一种双螺旋装置，其中，两个螺旋25a、25b沿料斗24的纵向方向并排设置在其底部。每个螺旋25a或25b通过料斗24的右端壁上的开孔23延伸出且可在螺旋轴的端部设置动力输入件如齿轮或带轮27，以便在动力装置的作用下，驱动螺旋轴转动。与螺旋轴相对的另一端朝料斗24的左端壁上的出料口22伸展，以便螺旋25a、25b将汇集到料斗24的底部的污泥块体通过出料口22从料斗24向破碎机3推送。

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螺旋输送器25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25a、25b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的纵向通道。螺旋输送器25的螺旋轴可以通过外部支撑装置或设置在右端壁上的开孔23内的轴承支撑，以使螺旋25a、25b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，而且也有利于将汇聚在料斗的底部的污泥块体排出出料口22，以避免淤积。参见图4和5，料斗24具有上壳体24a和下壳体24b。上壳体24a具有接料口21的上部的宽度明显大于具有下开口的下部，而用于设置螺旋输送器25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对接，从而使上、下壳体24a、24b彼此连通。出料口22设置在料斗24的下壳体24b的延长段的端壁上，以便更接近于破碎机3的进料口。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抬高到合适的位置，在该位置污泥块体可以顺利地通过出料口22运行到破碎机3的进料口31。另外，需要指出的是，双螺旋装置可以通过两个螺旋25a、25b相对彼此的转动，且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以局部剖开的立体示意图的形式示出了设置在组合装置中的立式破碎机的一个实施形式，而图7以分解立体示意图的形式示出图6中的破碎机。立式破碎机是指破碎机的壳体通常竖直布置，且其中的破碎组件的轴是竖直地或垂直于地面设置。在图6和7中示出的立式破碎机中，用于破碎污泥块体的破碎组件33设置在破碎机3的壳体中。壳体可以包括筒体202和位于筒体的上端的顶盖201，其中，筒体的底部向下敞开。在筒体202的上侧壁上形成用于接收污泥块体的进料口31，而在顶盖201上形成用于接纳转动轴的轴孔204。壳体，也即筒体202的底部开口作为排料口32用来排出破碎后的污泥小块体或碎块。破碎组件33设置在壳体内且位于其下部的排料口32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的上方并可相对其旋转。

设置在破碎机3的壳体中的破碎组件33的可转动组件330和固定组件331竖直地串联布置。可转动组件330包括转动轴3301以及与转动轴3301的下端成一定角度向外悬伸出的多个旋转臂3302，它们可以围绕转动轴3301以一定的角度间隔分布。每个旋转臂3302上设有多个破碎部件3303，它们可以沿旋转臂3302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3303可以垂直于旋转臂3302向下突出，也即基本上与转动轴3301的轴线平行，且在平行于转动轴3301的厚度方向上具有各种截面形状。固定组件331包括固定支座3310和环形件3313。固定支座3310具有中心柱3311和从中心柱3311成一定角度向外延伸的多个支杆3312，它们可以围绕中心柱3311以一定角度间隔分布。多个环形件3313沿支杆3312的长度方向或壳体的径向方向以一定间隔设置在多个支杆3312上。如图所示，两个旋转臂3302呈180⁰角对称地从转动轴3301垂直向外伸展，且每个旋转臂3302上间隔开布置四个破碎部件3303。在四个支杆3312上以一定间隔设置四个环形件3313，且这些环形件3313分别具有不同的半径并围绕着中心柱3311沿支杆3312向外依次布置。

可转动组件330的转动轴3301的上端可转动地设置在壳体的顶盖201的轴孔204内，并可在其延伸到轴孔之外的部分301B上设置动力输入件。固定组件331的每个支杆3312的一端连接到中心柱3311上，而其另一端固定在壳体的壁上，例如在壁上形成的孔口205内。在破碎组件33安装完成后，可转动组件330的旋转臂3302上的破碎部件3303可以向下突伸到固定组件331的相邻的环形件3313之间的相应间隔内。换句话说，破碎部件3303设置在旋转臂3302上的位置对应于安装在支杆3312上的相邻的两个环形件3313之间的间隔，从而多个破碎部件3303布置成与多个环形件3313彼此交错，以便当转动轴3301旋转时，破碎部件3303可以沿着环形件3313的内或外周边在相应的间隔内作圆周运动。

为了使可转动组件330的转动轴3301与固定组件331的中心柱3311对准，以防止在可转动组件旋转过程中破碎部件3303在相邻的环形件3313之间的相应间隔内出现偏移而影响破碎部件3303的运行。在中心柱3311的上端面上形成一个轴孔3315，而在转动轴3301的下端形成不同直径的轴端301A。转动轴3301的轴端301A可转动地设置在中心柱的轴孔3315内，而转动轴3301上形成轴端的台肩可以抵靠中心柱3311的上表面。因此，在竖直的壳体内，转动轴和中心柱的轴线与壳体的纵向轴线基础上重合。

在固定组件331的多个环形件3313中，每个环形件3313的上表面上可以具有多个间隔开的凸起3314。在破碎过程中，可转动组件330相对固定组件331旋转，而进入破碎机中的污泥块体基本上落到固定组件331上。因此，固定组件的多个环形件3313的上表面所构成的不连续或不完整的表面成为用于接纳污泥块体的承载表面。由于各个环形件3313上的凸起3314使得这一承载表面变得凹凸不平，下落到环形件3313上的污泥块体如果小于环形件之间的间隔时它们将从壳体的底部的排料口32排出，而大于这些间隔的大部分污泥块体被卡在凸起3314之间，仅一小部分可能随着可转动组件330的旋转臂3302作周向运动，因此，在环形件3313上设置的这些凸起3314有助于阻止下落到环形件3313上的污泥块体随着旋转臂转动，使得大部分污泥块体保持在固定组件331上不动，从而有利于旋转臂3302上的破碎部件3303对污泥块体的破碎或剪切变得更加容易。需要指出的是，没有这些凸起依然可以实现对污泥块体的破碎或剪切。

如图所示，由于破碎机3的进料口31设置在壳体的侧壁上，因此，不仅可以有利于缩短污泥块体从料斗24的出料口22到达破碎组件33的路程，从而加快污泥块体的流动，而且也有助于降低装置组合体1的高度。然而，需要注意的是，进料口31的位置需要高于破碎组件33，以便进入到破碎机3内的污泥块体下落到用于接纳污泥块体的承载表面上。

图8以纵向剖开示意图的形式示出图1所示的组合装置中的卧式干化机的一个实施方式。卧式干化机是指干化机的主干燥室的纵向方向大致与地面平行或水平布置。在另一实施例中，卧式干化机可以具有多个干燥室，其中，至少一个干燥室作为主干燥室，且在主干燥室内设置有翻动装置，用于翻动污泥小块体或碎块，而翻动装置的转动轴的旋转轴线与主干燥室的纵向方向平行或水平布置。

图8所示的组合装置100中使用的卧式干化机4是具有两个干燥室的底部干燥式污泥干化机。底部干燥式污泥干化机4包括壳体，其中，分隔壁40将壳体的内部空间分隔成上下布置的主干燥室44和副干燥室45。在分隔壁40上形成有连通主干燥室44和副干燥室45的连通口46，以使干燥气体经过连通口46进入主干燥室44内并对其中的污泥进行干燥。壳体上的给料口41和用于排出的干化污泥后的尾气或干燥气体的排气口47分别设置主干燥室44的顶部的左端和右端，而卸料口42设置在远离给料口41的分隔壁附近的主干燥室44的端壁上。通过设置在副干燥室的侧壁上的进气口48可以将干燥气体输送到副干燥室45内，且干燥气体经过分隔壁上的连通口46进入到主干燥室44内，以便对主干燥室44内的污泥小块体或碎块进行干燥。在翻动装置43的转动轴431上安装有多个翻动组件432，且在主干燥室44内，多个翻动组件432在转动轴431上彼此间隔开设置且与转动轴一起旋转。每个翻动组件432对污泥小块体或碎块进行剪切、破碎和翻动，在翻动组件432和干燥气体的组合作用下，污泥小块体或碎块被持续地干燥，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。

除了所示的底部干燥式的卧式干化机外，卧式干化机还具有其它类型。例如，具有一个干燥室的卧式干化机，其中，在干燥室的底部形成有用于连通外部环境的连通口，通过将干化机的底部升高可以使外部气体经过连通口流入到干燥室内，以对干燥室内翻动起来的污泥小块体或碎块进行干燥。有些情况下，为了加快污泥的干燥，还可以配置鼓风设备和气体分配设备，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口向干燥室内输送干燥气体。卧式干化机也包括侧向通风式的干化机，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。多部位组合通风式的干化机也是卧式干化机中的一种，其是组合底部和侧部通风的两种形式的干化机，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X布置，因此，输送调整装置2和破碎机3可以串联地设置在干化机4的顶部上。换句话说，破碎机3设置在输送调整装置2的料斗24的具有出料口22的一端。为了使输送调整装置2的料斗24高于破碎机3，例如，料斗24的出料口22的位置邻近破碎机3的进料口31或位于其上方，通过例如支架的支撑装置26将料斗24升高。参见图1和2，破碎机3位于其底部的排料口32恰好定位在干化机4的顶部的左端的给料口41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干化 机4的主干燥室44内。在组合装置100中，除了破碎机3之外，压滤机1、输送调整装置2和干化机4基本上沿着组合装置的长度方向布置。为了降低组合装置的高度，干化机4的长度设计成明显长于压滤机1和输送调整装置2，从而可以将破碎机3定位在输送调整装置2的一端，且将两者一同设置在干化机4的顶部。这种布置不仅有利于随着污泥的处理过程借助于污泥自身的重量实现污泥的传送，而且也有效地降低了组合装置的整体高度。

如上所述，由于干化机的给料口设置在干化机的顶部的左端，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。就这一点而言，卧式干化机的纵向长度越长，使污泥在干化机中移动距离且滞留的时间也长，越有利于降低污泥的含水率。因此，本领域技术人员可以基于希望获得的污泥含水率，在考虑立式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。

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，且可以具有其它形状的横截面，如矩形、倒三角形等。虽然输送调整装置2中的螺旋输送器25的两个水平并排设置的螺旋25a、25b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25a、25b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25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，也可以是其它截面形状，也即料斗可形成例如与多个螺旋相对应的圆弧形通道的底面或形成平的底面。

在组合装置100中，按照污泥的干燥流程由上至下依次设置压滤机1、破碎机3和干化机4，这样，经脱水后的污泥块体利用自身的重量实现由压滤机1向破碎机3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25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31，因此，通过控制螺旋输送器25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、破碎机设置在干化机的顶部上，重要的是，始终要使输送调整装置2的接料口21位于压滤机1的出口14的下方，使破碎机3的进料口31的位置与输送调整装置2的出料口22的位置基本上在相同的高度或位于其下方，以及使干化机4的给料口41位于破碎机3的排料口32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，从而减少设备之间的传输设备或装置、运输工具等，进而缩短输送的路程。

尽管压滤机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。在另一实施例中，可以将破碎机3的进料口31设置其顶盖或顶部201上，且通过支撑装置26将输送调整装置2的料斗24升高，以使料斗24的出料口22的位置位于破碎机3的进料口31的上方，这样可以使压滤机1、输送调整装置2、破碎机3和干化机4在空间上基本上按照污泥的处理流程一个位于另一个之上，从而可以使污泥在处理过程中实质上借助于自身重量从上一个处理步骤向下一个处理步骤运行。在又一实施例中，可以由地面或地板上的支撑装置单独支撑压滤机1和输送调整装置2的料斗24，且使压滤机1、输送调整装置2、破碎机3和干化机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22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。这种布置同样可以使污泥在处理过程中实质上借助于自身的重量从上一个处理程序向下一个处理程序运行。

图9 以横向剖开的形式示出了的输送调整装置的另一种形式，而图10以局部立体图示出图9的输送调整装置在料斗的底部处的构造。如图所示，输送调整装置2中的螺旋输送器25是单螺旋装置，以替代双螺旋装置。这种单螺旋装置仅有一个螺旋，且单个螺旋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。

图11示出了本发明利用组合装置用于污泥干化的流程或方法。在本申请的组合装置100中，为了使污泥按照脱水、破碎、干燥步骤顺利地经过压滤机1破碎机3和干化机4进行相应阶段的处理，需要通过输送调整装置2调节待处理的污泥的速度或流量，以使各个阶段中待处理的污泥在各个设备得到充分的处理以及在各个设备之间有序的运行，从而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1，例如利用传送装置将液态污泥输送到位于组合装置100的上部的压滤机1，启动压滤机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60%-40%的含水率。在输送控制步骤2，打开压滤机1的出口14，使脱水后的污泥块体借助于自身重力经过输送调整装置2的接料口21落入到位于压滤机1下方的输送调整装置2的用于接收并储存污泥块体的料斗24内，启动螺旋输送器25，通过螺旋输送器25，例如，借助于两个螺旋25a、25b的螺旋轴上的动力输入件27使两个螺旋25a、25b相对转动，以控制污泥块体朝料斗24的出料口22运行的速度，进而控制向破碎机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22运行，进而控制污泥块体向破碎机3输送的速度或流量。由于可以根据料斗24内污泥块体的储存量和/或立式破碎机3的壳体内破碎组件33上方的空间容量适时调整螺旋输送器25，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3，启动破碎机3的破碎组件33，以使其将破碎机内的污泥块体破碎成污泥小块体或碎块。在干化步骤4，由于经破碎后的污泥小块体或碎块借助于自身重量掉落到紧邻其下方的卧式干化机4的主干燥室44内，因此，通过致动主干燥室44内的翻动装置43，使得翻动装置43的翻动组件432对主干燥室44内的污泥小块体或碎块进行剪切、破碎和翻动。在另一实施例中，可以使干燥气体经由进气口48流入副干燥室45，之后，通过主干燥室和副干燥室之间的各个连通口46进入主干燥室44内，以对主干燥室44的污泥小块体或碎块进行干燥。当主干燥室44内的污泥小块体或碎块达到预定的含水率时打开设置在干化机4的卸料口42处的阀门，以将干燥完的污泥小块体或碎块排出干化机4。干燥完的污泥小块体或碎块的含水率可以达到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使其含水率下降到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。在这些设备中，板框压滤机1的脱水性能好，且与其它类型的脱水设备相比可以获得具有较低含水率的污泥块体。输送调整装置2中的料斗24可以接收并储存污泥块体，而设置在料斗24内的具有两个以上螺旋的螺旋输送器5不仅可以调整污泥块体的输送速度且还可以有预破碎的作用。由于输送调整装置2的螺旋输送器25对污泥块体在脱水设备和破碎设备之间的运行进行调节，以及可以充分利用污泥块体的自身重量实现污泥块体从脱水设备到破碎设备以及从破碎设备到干化设备的传送，使得污泥在整个处理过程中从脱水-破碎-干燥的处理和处理步骤之间的传输变得更为顺畅。立式破碎机3中的破碎组件33的结构设计，例如各个环形件之间的间隔设置，使得破碎后的污泥小块体或碎块尺寸变得均匀，进而可以在干化过程中避免污泥小块体或碎块的内外层干燥不均衡的问题，并使干燥过程和干燥效果可控。在组合装置100中，由于脱水设备、破碎设备和干化设备按照污泥脱水、破碎、干燥的流程从上到下布置，分别使脱水设备位于输送调整装置上方和破碎设备位于干化设备的上方，从而实现了实施上一个处理设备的出口位于实施下一个处理设备的入口的上方，其中，通过脱水设备和破碎设备之间配置合适的输送调整装置，而且输送调整装置高于破碎设备且并排布置，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，不仅取消了现有技术中相关设备之间的传送装置或设备、运输工具等，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。本领域技术人员可以利用在此公开的用于干化污泥的方法，通过预先设定，适时地控制输送调整装置的板框压滤机、螺旋输送器、立式破碎机和卧式干化机，可以在组合装置中自动或半自动地完成待处理污泥的干化过程，并获得预定的含水率。

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或方法进行变化和改型，而这些变化或改型都在本发明的构思范围之内。

Claims (10)

1.一种用于干化污泥的组合装置，所述组合装置包括：

位于上部的板框压滤机，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，并具有用于接纳液态污泥的入口和用于排出固态的污泥的出口；

立式破碎机，所述立式破碎机用来破碎所述脱水后的污泥，并具有接纳脱水后的污泥的进料口和排出破碎后的污泥的排料口；以及

位于下部的卧式干化机，所述卧式干化机用来干燥破碎后的污泥，并具有接纳破碎后的污泥的给料口和用于排出干燥后的污泥的卸料口；

输送调整装置，所述输送调整装置包括料斗和设置在所述料斗内的螺旋输送器，其中，所述料斗具有用于接纳脱水后的污泥的接料口和用于排出脱水后的污泥的出料口，所述接料口设置在所述料斗的上部，而所述出料口设置在所述料斗的端壁上，且所述螺旋输送器具有至少两个螺旋，用以控制向所述立体破碎机输送脱水后的污泥的给送量并对其进行预破碎；

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

所述立式破碎机定位在所述输送调整装置的所述料斗的具有出料口的端壁的附近，且所述料斗内的所述螺旋输送器的传送方向朝向所述出料口。

2.按照权利要求1所述的组合装置，其特征在于，所述输送调整装置的所述接料口位于所述板框压滤机的所述出口的下方，所述立式破碎机的所述进料口与所述输送调整装置的所述出料口处在大致相同的高度或位于其下方，以及所述卧式干化机的所述给料口位于所述立式破碎机的所述出料口的下方。

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、所述输送调整装置和所述卧式干化机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，所述卧式干化机的所述给料口位于所述卧式干化机的顶部的一端，而所述卧式干化机的卸料口位于所述卧式干化机的干燥室的底部附近且远离所述给料口的端壁上，且在所述干燥室内设有用于剪切、破碎和翻动所述破碎后的污泥的翻动装置。

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，所述螺旋输送器是双螺旋装置或多螺旋装置。

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，所述输送调整装置的所述料斗在与所述出料口相对的端壁上形成有开口，且所述螺旋输送器的所述至少两个螺旋的螺旋轴延伸到所述开口之外，而所述至少两个螺旋的另一端朝所述料斗的所述出料口延伸。

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所述卧式干化机的顶部。

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排料口，所述破碎组件设置所述排料口附近的壳体内，且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，所述进料口形成在所述壳体的侧壁上且位于所述破碎组件的上方，而所述壳体的下部开口用作所述排料口，所述破碎组件设置所述排料口附近的壳体内，且包括可转动组件和固定组件，且所述进料口位于所述破碎组件的上方。

9.按照前述权利要求中任一项所述的组合装置，其特征在于，所述可转动组件位于所述固定组件之上且相对其旋转，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下突出的多个破碎部件；所述固定组件包括固定支座和多个环形件，且所述固定支座具有中心柱和从中心柱以直角向外延伸的多个支杆，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壁上，且所述多个环形件围绕所述中心柱以一定间隔设置所述多个支杆上，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相应的一个环形件交错布置。

10.一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：

启动位于组合装置的上部的板框压滤机，以对其内的液体污泥进行脱水，从而获得固态的污泥块体；

致动输送调整装置的螺旋输送器，以控制借助于自身重量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的脱水后的污泥向形成在所述料斗的端壁上的出料口的运行，并由所述螺旋输送器的所述至少两个螺旋对脱水后的污泥进行预破碎；

致动立式破碎机，由立式破碎机的破碎组件将借助于自身重量经过所述料斗的所述出料口和所述立式破碎机的进料口下落到所述立式破碎机内脱水后的污泥进行破碎；以及

致动卧式干化机，由卧式干化机的干燥室内的翻动装置对借助于自身重量经过所述立式破碎机的出料口和所述卧式干化机的给料口掉落到所述干燥室内脱水后的污泥进行剪切、破碎和翻动；和

打开设置在所述卧式干化机的卸料口处的阀门将干燥完的污泥排出所述卧式干化机。