CN109809665A - 一种用于化粪池处理的固液分离环卫车 - Google Patents
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Abstract
一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，包括车辆底盘，设置于车辆底盘上的真空吸污系统、一级固液分离系统、二级固液分离系统、冲洗系统、与各个系统管路连通的管路系统、电控系统和用于产生驱动各系统的电力的动力系统。本发明通过一级固液分离系统可实现化粪池污水粗级连续固液分离，并通过二级固液分离系统实现化粪池精细级固液分离，实现化粪池污水“就地”处理，连续工作，实现出水达标排放，固态物自动收集，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种固液分离环卫车，特别是一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，更具体地，涉及一种用于化粪池“就地”处理的环卫车。
背景技术
随着城市人口的增加，传统的化粪池处理模式已经不能满足现有需求，逐渐可移动式固液分离环卫车应运而生，集吸污、固液分离、排污于一体。目前公开的“固液分离”环卫车专利，以及市场上的产品大多采用一级固液分离系统，其排出的污水直接排入市政污水管道，存在严重的二次污染，且分离出来的固态物一来含水率不易控制，没有设置相应的调节机构；二来排水、排渣切换频繁，固液分离过程时断时续，功效低；三来不易收集，需要人工进行清理、打包，导致人工成本较高。市场上一些配置较高的吸污车设计有二级固液分离系统，但仅配备了一个污水罐，无法实现连续吸污，降低了化粪池处理效率。
发明内容
本发明要解决的问题是：如何调节所收集的固态物含水率，并实现液体、固态物自动收集、卸料。
更具体地，本发明通过两个真空罐交替工作提高整车工作效率；并能实现液体、固态物自动收集、卸料，连续工作不停顿。为此提供一种具有化粪池“就地”处理功能的固液分离环卫车。
为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：车辆底盘，其特点在于：还包括设置于车辆底盘上的真空吸污系统、一级固液分离系统、二级固液分离系统、冲洗系统、与各个系统管路连通的管路系统、电控系统和用于产生驱动各系统的电力的动力系统；所述真空吸污系统包括管道连接的真空泵、一级固液分离系统、与所述一级固液分离系统连接的三通球阀a、与所述三通球阀a连接的真空罐a和真空罐b，三通球阀a和三通球阀b相互配合实现化粪池污水第一级连续固液粗级分离；所述二级固液分离系统通过三通球三通球阀b和所述真空罐a和真空罐b连接，实现化粪池污水第二级固液精细级分离；冲洗系统用于清洗管路连接的各个系统。通过两个真空罐和三通球阀的配合，一级固液分离系统实现化粪池污水粗级固液分离，连续工作；二级固液分离系统对一级固液分离系统分离出的污水进一步实现化粪池精细级固液分离，持续工作；所述一级固液分离的固态物收集装置。
取力器可以是夹心式取力器或断轴取力器，本发明实施例方案优选采用断轴取力器，所述动力系统是通过安装在车辆底盘变速箱和后桥的之间的断轴取力器、联轴器与发电机转轴相连，机械动力驱动发动机发电，再通过电力驱动固液分离系统、真空系统、冲洗系统、开关门液压举升系统等，包括驱动电机工作；
固液分离系统可以设置成一级固液分离机制，也可以设置成两级固液分离机制，本发明实施例方案优选设置成两级固液分离机制，包括一级固液分离系统和二级固液分离系统，所述一级固液分离系统包括真空箱体、设于所述真空箱体内的固液分离装置、用于往固液分离装置内注入混合污物进水管、用于收集固液分离装置所分离出的固态垃圾的贮存垃圾箱；固液分离装置包括筛筒、置于筛筒内的无轴螺旋叶片、用于驱动无轴螺旋叶片转动的驱动电机、用于调节固态垃圾含水率的背压装置，污水经一级固液分离系统后的出水经真空箱体进入真空罐。真空箱体的内压远低于大气压，在外部大气压作用下，污水经过阀门和进水管，进入固液分离装置，出水进入真空箱体，固态物通过固态垃圾排出口进入贮存垃圾箱；电机驱动由链轮和链条组成的链轮副，链轮副驱动筛筒内的无轴螺旋叶片，对筛筒内的污水污物进行固液分离，当固态物料在筛筒内的逐渐积聚，筛筒对背压装置的推力也会逐渐增大，当推力超过背压装置的背压力阈值时，固态物料则会穿过筛筒，经背压装置进入垃圾收集装置。与进水管连通阀门可以优选球阀，真空箱体可以设置成矩形、椭圆形等形状。
一级固态分离系统包括用于挤压生成固态垃圾的螺旋挤压机，所述螺旋挤压机包括驱动电机、与所述驱动电机通过链轮副连接的无轴螺旋叶片，所述背压装置设置在螺旋挤压机后端部，螺旋挤压机通过作用在筛筒内的固态垃圾上的推力顶开背压装置时，固态垃圾经筛筒的出料口进入贮存垃圾箱。
所述真空吸污系统拥有两个轮换工作的真空罐，通过三通球阀连接真空泵，安装于框架上，真空罐尾端开有后开门，用来定时清掏罐体内部；真空罐侧边有一阀门接口，安装球阀，实现排水；真空罐上端有一个污水管接口和气管接口。见附图6，当真空罐a中的液位达到设定值时，两位三通球阀a转到2方向开通、1方向关闭，然后将两位三通球阀b转到1方向开通、2方向关闭，液体进入到二级固液分离系统进行处理。依此同样的工作原理把化粪池多相混合物被吸入到真空罐b之中，当真空罐b中的液位达到设定值时，两位三通球阀a转到1方向开通、2方向关闭，然后将两位三通球阀b转到1方向关闭、2方向开通，真空罐b中的液体进入到二级固液分离系统中进行处理，化粪池多相混合物被重新吸入到真空罐a中。如此往复循环，实现连续吸污、固液分离。真空罐可以设置成矩形、椭圆等形状。
所述背压装置包括与筛筒的固态物出料口端连接的出口盖、设置于出口盖一端的端盖；所述出口盖内设有与筛筒出口铰接的背压锥盘、安装于所述背压锥盘上的用于调节背压大小的压簧组件。所述用于调节背压大小的压簧组件包括与背压锥盘连接的导杆、套设于导杆上的压缩弹簧和弹簧座，导杆从弹簧座的中间座孔处穿过并相对自由滑动，所述导杆用于保证在被弹簧座压缩时不被压弯曲；弹簧座两端分别设置有内置螺纹的调整座，所述调整座分别与两个调整螺杆连接，所述调整螺杆固定于出口盖外侧，通过调整螺杆可以使弹簧座沿着导杆滑动，从而调整压缩弹簧长度来调整作用在背压锥盘的背压。导杆一端与背压锥盘通过旋转副连接，另一端内置于弹簧座孔，且可以自由滑动。更具体的实施例，所述贮存垃圾箱由滑道、贮存仓、闸阀、垃圾门及锁紧机构等构成，挤出物沿滑道进入贮存仓，打开垃圾门及锁紧机构便可快速排出垃圾，又可保证真空密封不泄气，待料仓满时，开启阀门，料仓垃圾装袋。
所述二级固液分离系统包括储液罐、加药絮凝搅拌装置、叠螺机，所述加药絮凝装置用于往污水中加入絮凝剂，所述搅拌装置用于搅拌污水，污物与絮凝剂混合并逐渐形成矾花絮团，所述叠螺机用于对形成的絮团污物做脱水处理，储液罐用于存储分离出的水，以实现真空罐中污水的精细级处理。
所述管路系统包括冲洗管路、吸污管路、气流管路。冲洗管路将冲洗泵和水箱连接起来，作为冲洗泵的供水管路，吸污管路、气流管路将真空罐a、真空罐b、一级固液分离系统、闸阀a、闸阀b、三通球阀a、三通球阀b、二级固液分离系统连接起来，通过闸阀、三通球阀切换，真空罐a、真空罐b轮换工作，保证整个固液分离连续进行。
本发明相比现有技术的有益效果：
(1)在一级固液分离装置后端接入两个真空罐，交替轮换工作提高化粪池污水处理效率，排水排渣连续，可就地处理污水；
(2)通过设置背压装置控制固态物含水率，提高固液分离效果；进一步地，背压装置的背压可以调节，可根据实际情况灵活调节固态物含水率，保证吸污效果。
(3)能实现固态物自动收集、卸料，免于人工处理。
(4)设置二级固液分离装置，可以对一级固液分离装置中的出水再进行精细化分离，有效避免污水二次污染。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的一级固液分离原理图；
图3是本发明的背压装置外部结构图；
图4是本发明的背压装置内部结构图；
图5是本发明的真空吸污管路图；
图6是本发明的二级固液分离管路图。
附图标记：1、二级固液分离系统；2、一级固液分离系统；3、真空吸污系统；4、冲洗系统；5、车辆底盘；6、动力系统；7、电控系统；8、管路系统；201、链轮；202、驱动电机；203、链条；204、进水管；205、筛筒；206、真空箱体；207、无轴螺旋叶片；208、背压装置；209、固态垃圾排出口；210、贮存垃圾箱；211、筛筒滤液出口；2081、出口盖；2082、调整螺杆；2083、端盖；2084、导杆；2085、弹簧座；2086、背压锥盘；2087、筛筒出口；2088、铰链；2089、压缩弹簧；2090、调整座；31、真空泵；32、真空罐a；33、真空罐b；34、三通球阀a；35、三通球阀b；36、闸阀a；37、闸阀b；41、冲洗泵；42、水箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
见图1、图5和图6，一种用于化粪池就地处理的固液分离环卫车，包括：车辆底盘5、设置于车辆底盘5上的真空吸污系统3、二级固液分离系统1、一级固液分离系统2、冲洗系统4、、动力系统6、电控系统7、与各个系统管路连通的管路系统8。车辆底盘5为现有车型底盘；冲洗系统4包括冲洗泵41、水箱42等，将普通水通过高压泵体、节流阀等转换成高压水流输送至高压管路，开启阀门喷雾清扫装备；真空吸污系统3包括管道连接的真空泵31、冷却水箱、各类球阀、一级固液分离系统2、与所述一级固液分离系统2连接的三通球阀a34、与所述三通球阀a34连接的真空罐a32和真空罐b33，三通球阀a34和三通球阀b35相互配合实现化粪池污水第一级连续固液粗级分离。通过管路系统8与真空罐a32和真空罐b33相连，并进一步将罐内的空气排出，形成真空。
其中，一级固液分离系统2，包括真空箱体206、设于所述真空箱体206内的固液分离装置、用于往固液分离装置内注入混合污物的进水管204、用于收集固液分离装置所分离出的固态垃圾的贮存垃圾箱210；见图2，固液分离装置包括筛筒205、置于筛筒205内的无轴螺旋叶片207、用于驱动无轴螺旋叶片207转动的驱动电机202、用于调节固态垃圾含水率的背压装置208，污水经一级固液分离系统2后的出水经真空箱体206进入真空罐。通过无轴螺旋叶片207挤压以及筛筒205与无轴螺旋叶片207的相互作用将化粪池污水中的固态物与液体进行分离，固态物通过螺旋输送从筛筒205的背压端挤出，自动落入贮存垃圾箱210，一级固液分离后的液体通过筛孔流出，进入真空箱体206，进一步通过管路流入真空罐a或b，继而在三通球阀的切换作用下分别进入二级固液分离系统1作深度精细级处理；管路系统8对上述各系统气流、水流进行相互衔接连贯，控制流体走向；电控系统7检测和控制设备的运行状态。
所述动力系统6包括安装在车辆底盘5的变速箱和后桥的之间的取力器、与取力器连接的联轴器，所述联轴器与车载发电机转轴相连，所述取力器用于通过发动机驱动发电机产生电力，所述电力给各个系统提供工作电源。
更优选地实施例，一级固态分离系统包括用于挤压生成固态垃圾的螺旋挤压机，所述螺旋挤压机包括驱动电机202、与所述驱动电机202通过链轮副连接的无轴螺旋叶片207，所述背压装置208设置在螺旋挤压机后端部，螺旋挤压机通过作用在筛筒205内的固态垃圾上的推力顶开背压装置208时，固态垃圾经筛筒205的出料口进入贮存垃圾箱210，并可以从固态垃圾排出口209排出。污物污水在真空泵31作用下通过吸污管将混合污物经进水口204进入一级固液分离系统2，驱动电机202通过由链轮201和链条203组成的链轮副驱动无轴螺旋叶片207转动，固态物在无轴螺旋叶片207的作用下往背压口输送，同时对其进行挤压，液体通过筛孔流出进一步通过筛筒滤液出口211流入真空罐。端部设置有贮存垃圾箱210，压力达到设置背压时，固态物落入贮存垃圾箱210，实现自动收集、卸料，垃圾门及锁紧机构既方便快速排出垃圾，又可保证密封不漏气。
见图3和图4，一级固液分离装置末端设置有背压装置208，包括与筛筒205的固态物出料口端连接的出口盖2081、设置于出口盖2081一端的端盖2083；所述出口盖2081内设有与筛筒出口2087铰接的背压锥盘2086、安装于所述背压锥盘2086上的用于调节背压大小的压簧组件，筛筒出口2087通过铰链2088与背压锥盘2086铰接。压簧组件包括与背压锥盘2086连接的导杆2084、套设于导杆2084上的压缩弹簧2089和弹簧座2085，导杆2084从弹簧座2085的中间座孔处穿过并相对自由滑动，所述导杆2084用于保证在被弹簧座2085压缩时不被压弯曲；弹簧座2085两端分别设置有内置螺纹的调整座2090，所述调整座2090分别与两个调整螺杆2082连接，所述调整螺杆2082固定于出口盖2081外侧，通过调整螺杆2082可以使弹簧座2085沿着导杆2084滑动，从而调整压缩弹簧2089长度来调整作用在背压锥盘2086的背压实现对固态物含水率的控制。
管路系统8包括冲洗管路、吸污管路、气流管路。开始工作时，三通球阀a34的1向打开、2向关闭，闸阀b37打开，在真空泵31作用下固液混合物通过吸污管从化粪池抽吸至一级固液分离系统2，进行固液分离，滤液再依次通过闸阀b37进入真空罐b33，当真空罐b33灌满之后，三通球阀a34的2向打开，1向关闭，三通球阀b35的1向开通，2向关闭，真空罐b33中的滤液进入二级固液分离系统1进行深度处理；同时轮到真空罐a32进行真空吸污，如此往复循环，实现连续吸污、固液分离、排水等。
二级固液分离系统(1)包括加药絮凝装置、搅拌装置、螺旋挤压装置等，从真空罐过来的污水首先进入絮凝装置，加入絮凝剂，在搅拌装置的作用下进行充分混合，形成较大矾花后送到螺旋挤压装置进行挤压脱水，实现二次固液分离，产生的水直接排入市政下水道。
电控系统主要对真空泵启停进行控制、各个阀门开闭进行控制、对一级固液分离系统电机进行控制、对二级固液分离系统中的螺旋挤压电机、搅拌电机、絮凝系统中的药箱电机进行控制，以及对冲洗泵启停、发电机组启停进行控制。
以上所述是本发明的一种实施方式，应当理解，实际的结构不局限于此，在不脱离本发明所述原理的前提下，对本发明作出的若干改动也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，包括车辆底盘(5)，其特点在于：还包括设置于车辆底盘(5)上的真空吸污系统(3)、一级固液分离系统(2)、二级固液分离系统(1)、冲洗系统(4)、与各个系统管路连通的管路系统(8)、电控系统(7)和用于产生驱动各系统的电力的动力系统(6)；所述真空吸污系统(3)包括管道连接的真空泵(31)、一级固液分离系统(2)、与所述一级固液分离系统(2)连接的三通球阀a(34)、与所述三通球阀a(34)连接的真空罐a(32)和真空罐b(33)，三通球阀a(34)和三通球阀b(35)相互配合实现化粪池污水第一级连续固液粗级分离；所述二级固液分离系统(1)通过三通球三通球阀b(35)和所述真空罐a(32)和真空罐b(33)连接，实现化粪池污水第二级固液精细级分离；冲洗系统(4)用于清洗管路连接的各个系统。
2.如权利要求1所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：所述动力系统(6)包括安装在车辆底盘变速箱和后桥的之间的取力器、与取力器连接的联轴器，所述联轴器与车载发电机转轴相连，所述取力器用于通过发动机驱动发电机产生电力，所述电力给各个系统提供工作电源。
3.如权利要求1所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：所述一级固液分离系统(2)包括真空箱体(206)、设于所述真空箱体(206)内的固液分离装置、用于往固液分离装置内注入混合污物的进水管(204)、用于收集固液分离装置所分离出的固态垃圾的贮存垃圾箱(210)；固液分离装置包括筛筒(205)、置于筛筒(205)内的无轴螺旋叶片(207)、用于驱动无轴螺旋叶片(207)转动的驱动电机(202)、用于调节固态垃圾含水率的背压装置(208)，污水经一级固液分离系统(2)后的出水经真空箱体(206)进入真空罐。
4.如权利要求3所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：所述一级固态分离系统包括用于挤压生成固态垃圾的螺旋挤压机，所述螺旋挤压机包括驱动电机(202)、与所述驱动电机(202)通过链轮副连接的无轴螺旋叶片(207)，所述背压装置(208)设置在螺旋挤压机后端部，螺旋挤压机通过作用在筛筒(205)内的固态垃圾上的推力顶开背压装置(208)时，固态垃圾经筛筒(205)的出料口进入贮存垃圾箱(210)。
5.如权利要求4所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：所述背压装置(208)包括与筛筒(205)的固态物出料口端连接的出口盖(2081)、设置于出口盖(2081)一端的端盖(2083)；所述出口盖(2081)内设有与筛筒出口(2087)铰接的背压锥盘(2086)、安装于所述背压锥盘(2086)上的用于调节背压大小的压簧组件。
6.如权利要求5所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：所述用于调节背压大小的压簧组件包括与背压锥盘(2086)连接的导杆(2084)、套设于导杆(2084)上的压缩弹簧(2089)和弹簧座(2085)，导杆(2084)从弹簧座(2085)的中间座孔处穿过并相对自由滑动，所述导杆(2084)用于保证在被弹簧座(2085)压缩时不被压弯曲；弹簧座(2085)两端分别设置有内置螺纹的调整座(2090)，所述调整座(2090)分别与两个调整螺杆(2082)连接，所述调整螺杆(2082)固定于出口盖(2081)外侧，通过调整螺杆(2082)可以使弹簧座(2085)沿着导杆(2084)滑动，从而调整压缩弹簧(2089)长度来调整作用在背压锥盘(2086)的背压。
7.如权利要求3所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：所述真空箱体(206)的下端设有筛筒滤液出口(211)，一级固液分离后的液体从筛筒滤液出口(211)排出，所述贮存垃圾箱(210)底部设置固态垃圾排出口(209)和阀门，开启阀门后可将贮存垃圾箱中垃圾排出。
8.如权利要求1所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：所述二级固液分离系统(1)包括储液罐、加药絮凝装置、搅拌装置、叠螺机，所述加药絮凝装置用于往污水中加入絮凝剂，所述搅拌装置用于搅拌污水，污水中的污物与絮凝剂混合并逐渐形成絮团，所述叠螺机用于对形成的絮团污物做脱水处理，储液罐用于存储分离出的水，以实现真空罐中污水的精细级处理。
9.如权利要求1所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：真空罐的尾端开有后开门，用来定时清掏罐体内部；真空罐侧边有一阀门接口，用于安装球阀以实现排水。
10.如权利要求1所述一种用于化粪池处理的固液分离环卫车，其特征在于：所述管路系统(8)包括冲洗管路、吸污管路、气流管路，冲洗管路将冲洗泵(41)和水箱(42)连接起来，作为冲洗泵(41)的供水管路，吸污管路和气流管路将真空罐a(32)、真空罐b(33)、一级固液分离系统(2)、闸阀a(36)、闸阀b(37)、三通球阀a(34)、三通球阀b(35)、二级固液分离系统(1)连接起来，通过闸阀和三通球阀切换，使得真空罐a(32)、真空罐b(33)轮换工作，实现固液分离连续进行。
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