CN113087344A - 污泥无害化处理设备的高效脱水装置及脱水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，包括底板和固定在底板上方的脱水外箱和侧支板，所述脱水外箱固定在底板的上端面中间处，脱水外箱的顶端呈敞开设置，并在脱水外箱的箱口处安装有脱水内筒，脱水外箱的正上方设置有U型顶罩，所述U型顶罩的两个端腿部分焊接在脱水外箱两侧壁顶端，U型顶罩的内腔顶壁对称固定有两个电动推杆，两个电动推杆之间的U型顶罩顶壁安装有热风机，两个电动推杆的下方固定连接有脱水压滤机构，所述脱水内筒的外侧面顶端固定套接有环形齿带。该污泥无害化处理设备的高效脱水装置，脱水效果更好，更明显，且便于脱水完成后污泥块的出料输送。

Description

污泥无害化处理设备的高效脱水装置及脱水方法

技术领域

本发明属于污泥无害化处理技术领域，具体涉及一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置。

背景技术

污泥是污水处理过程所产生的固体沉淀物质，含水率高，可高达99％以上，还含有大量促进植物和农作物生长的氮、磷、钾等营养成分，肥效较好，经过堆肥处理可以达到稳定化、无害化及资源化的目的，具有较好的利用价值；但是由于污泥是介于液体和固体之间的浓稠物，且很难通过沉降进行固液分离，污泥自然沉降后含水率依然很高，体积庞大，运输十分不便，大大提高了运输成本和储存难度。

目前对污泥进行脱水的装置，在脱水的过程中，普遍采用压滤的方式完成脱水，仍存在脱水的不彻底，脱水的不完全问题，而部分先压滤后烘干的方式也只是由外部进行烘干，烘干需要的时间长，成本高，导致整体的脱水效率低，经济效益差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，包括底板和固定在底板上方的脱水外箱和侧支板，所述脱水外箱固定在底板的上端面中间处，脱水外箱的顶端呈敞开设置，并在脱水外箱的箱口处安装有脱水内筒，脱水外箱的正上方设置有U型顶罩，所述U型顶罩的两个端腿部分焊接在脱水外箱两侧壁顶端，U型顶罩的内腔顶壁对称固定有两个电动推杆，两个电动推杆之间的U型顶罩顶壁安装有热风机，两个电动推杆的下方固定连接有脱水压滤机构；

所述脱水内筒的外侧面顶端固定套接有环形齿带，并通过环形齿带与U型顶罩上安装有的蜗杆驱动组件传动连接，脱水内筒的外侧面上下两端均通过支撑组件与脱水外箱的内壁转动连接，脱水内筒的下方紧挨设置在脱水外箱内腔滑动的滤水三角架，所述滤水三角架的位于脱水外箱外的一侧面还固定连接有连接滑板，所述侧支板呈L型，并在侧支板与脱水外箱之间安装有驱动连接滑板往复移动的丝杠驱动组件，所述脱水外箱背向侧支板的一侧面底端开有出料口，并在脱水外箱的内腔底壁与底板的上端面之间安装有泥块传送机构。

所述脱水压滤机构包括与两个电动推杆底端固定连接的支撑顶板、与支撑顶板通过对称设置的两个固定连杆连接的压滤板以及位于压滤板与支撑顶板之间并滑动套在两个固定连杆外侧的连接中板。

优选的，所述连接中板的上端面外侧与支撑顶板的底端面外侧之间呈环形阵列设置有四组缓冲组件，连接中板的上端面还呈环形阵列内嵌安装有多个转动外管，连接中板的底端面中间安装有驱动多个转动外管旋转的齿轮传动组件。

优选的，所述转动外管的顶端均转动连接有管连接头，多个管连接头的顶端均连接有输气支管，且多个输气支管的顶端通过一个输气主管和伸缩软管与热风机连通。

优选的，所述转动外管的底端均固定插接有通气内管，所述通气内管的底端通过轴承转动套接有滑动穿过压滤板的通气外管，且通气内管与通气外管的外侧面均开有相互连通的且呈环形阵列设置的通气孔。

优选的，所述齿轮传动组件固定固定安装在连接中部底端的第三电机、固定套接在第三电机输出轴外侧的主动齿轮、固定套在位于中间的一个通气内管外侧的从动齿轮以及固定套接在每个转动外管外侧的外齿轮，在所述主动齿轮与从动齿轮啮合，多个外齿轮之间相互啮合。

优选的，所述蜗杆驱动组件包括固定安装在U型顶罩外侧的第一电机以及位于U型顶罩之间的蜗杆，所述蜗杆的一端在U型顶罩内与第一电机的输出轴固定连接，且蜗杆与环形齿带啮合，所述支撑组件包括固定套接在脱水内筒外侧并通过轴承与脱水内筒转动连接的轴承转环以及连接轴承转环外侧面与脱水外箱内壁的多个支撑侧柱。

优选的，所述丝杠传动组件包括设在侧支板与脱水外箱之间的两个丝杠以及安装在侧支板竖直部分外侧面的两个第二电机，每个所述第二电机分别与一个丝杠的端部同轴固定连接，且两个所述丝杠分别螺纹穿过连接滑板的上下两侧。

优选的，所述滤水三角架的内部设有储水腔，滤水三角架的顶端居中设有连通储水腔的滤孔，滤水三角架的倾斜底端一侧安装有穿过连接滑板的排水管。

优选的，位于脱水外箱内壁靠近侧支板的一侧且位于最下方的一个支撑组件下方固定有滤孔清理组件，所述滤孔清理组件包括焊接在脱水外箱内壁的固定板以及安装在固定板下方的清理毛刷，所述清理毛刷的刷毛伸入滤水三角架的滤孔中。

本发明的技术效果和优点：该污泥无害化处理设备的高效脱水装置，通过在脱水外箱中设置脱水内筒，并在脱水外箱顶端的U型顶罩顶壁通过电动推杆连接有脱水压滤组件，当污泥在脱水内筒中脱水时，能够先由U型顶罩上安装的蜗杆驱动组件的带动在脱水外箱内离心旋转，之后再由脱水压滤组件的向下挤压，以及挤压完成后通气内管的转动和热风机的工作，实现挤压完成后污泥压块从内至外的快速干燥，使脱水效果更好，更明显，同时脱水过程中由通气内管和通气外管的滑动以及缓冲组件的压缩，使其脱水完成后，方便将通气外管抽出，并避免了污泥进入到通气外管中；此外在脱水外箱中设置滤水三角架以及在侧支板中设置驱动滤水三角架移动的丝杠驱动组件，还能够在滤水三角架完成脱水后污水的吸收时，方便将吸收的污水进行处理，同时也方便了滤水三角架移动后，脱水完成的泥块从脱水内筒中出料，并直接出料至泥块传送机构的传送带上，还方便了收料，提高了整体的污泥脱水效率，使脱水更彻底，脱水方式更简单。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的脱水外箱结构示意图；

图3为本发明的脱水压滤机构结构示意图；

图4为本发明的连接中板俯视图；

图5为本发明的图1中A处结构的放大示意图；

图6为本发明的图3中B处结构的放大示意图。

图中：1、底板；2、脱水外箱；3、侧支板；4、U型顶罩；5、电动推杆；6、热风机；7、脱水内筒；8、脱水压滤机构；9、第一电机；10、蜗杆；11、支撑侧柱；12、轴承转环；13、滤水三角架；14、滤孔；15、储水腔；16、排水管；17、连接滑板；18、丝杠；19、第二电机；20、泥块传送机构；21、支撑顶板；22、连接中板；23、压滤板；24、通气外管；25、通气内管；26、缓冲组件；27、伸缩软管；28、输气主管；29、管连接头；30、固定连杆；31、外齿轮；32、环形齿带；33、固定板；34、清理毛刷；35、转动外管；36、第三电机；37、主动齿轮；38、从动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-6所示的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，包括底板1和固定在底板1上方的脱水外箱2和侧支板3，所述脱水外箱2固定在底板1的上端面中间处，脱水外箱2的顶端呈敞开设置，并在脱水外箱2的箱口处安装有脱水内筒7，脱水外箱2的正上方设置有U型顶罩4，所述U型顶罩4的两个端腿部分焊接在脱水外箱2两侧壁顶端（如图2所示，其为部分U型顶罩4的结构图），U型顶罩4的内腔顶壁对称固定有两个电动推杆5，两个电动推杆5之间的U型顶罩4顶壁安装有热风机6，两个电动推杆5的下方固定连接有脱水压滤机构8；

所述脱水内筒7的外侧面顶端固定套接有环形齿带32，并通过环形齿带32与U型顶罩4上安装有的蜗杆驱动组件传动连接，脱水内筒7的外侧面上下两端均通过支撑组件与脱水外箱2的内壁转动连接，脱水内筒7的下方紧挨设置在脱水外箱2内腔滑动的滤水三角架13，所述滤水三角架13的位于脱水外箱2外的一侧面还固定连接有连接滑板17，所述侧支板3呈L型，并在侧支板3与脱水外箱2之间安装有驱动连接滑板17往复移动的丝杠驱动组件，所述脱水外箱2背向侧支板3的一侧面底端开有出料口，并在脱水外箱2的内腔底壁与底板1的上端面之间安装有泥块传送机构20（主要由传送带组成，为现有技术）。

所述脱水压滤机构8包括与两个电动推杆5底端固定连接的支撑顶板21、与支撑顶板21通过对称设置的两个固定连杆30连接的压滤板23以及位于压滤板23与支撑顶板21之间并滑动套在两个固定连杆30外侧的连接中板22，此处压滤板23、连接中板22和支撑顶板21均为圆盘结构，并与脱水内筒7内壁横截面吻合。

具体的，所述连接中板22的上端面外侧与支撑顶板21的底端面外侧之间呈环形阵列设置有四组缓冲组件26，连接中板22的上端面还呈环形阵列内嵌安装有多个转动外管35，连接中板22的底端面中间安装有驱动多个转动外管35旋转的齿轮传动组件。

具体的，所述转动外管35的顶端均转动连接有管连接头29，多个管连接头29的顶端均连接有输气支管，且多个输气支管的顶端通过一个输气主管28和伸缩软管27与热风机6连通，从而在电动推杆5伸缩时，保证热风机6与管连接头29的连通。

具体的，所述转动外管35的底端均固定插接有通气内管25，所述通气内管25的底端通过轴承转动套接有滑动穿过压滤板23的通气外管24，且通气内管25与通气外管24的外侧面均开有相互连通的且呈环形阵列设置的通气孔，正常状态下，通气内管25的通气孔与通气外管24的通气孔错开设置，使其不连通，在需要连通时，可通过齿轮传动组件启动连通。

具体的，所述齿轮传动组件固定固定安装在连接中部底端的第三电机36、固定套接在第三电机36输出轴外侧的主动齿轮37、固定套在位于中间的一个通气内管25外侧的从动齿轮38以及固定套接在每个转动外管35外侧的外齿轮31，在所述主动齿轮37与从动齿轮38啮合，多个外齿轮31之间相互啮合，第三电机36转动45°，能够使通气外管24与通气内管25的内腔连通。

具体的，所述蜗杆驱动组件包括固定安装在U型顶罩4外侧的第一电机9以及位于U型顶罩4之间的蜗杆10，所述蜗杆10的一端在U型顶罩4内与第一电机9的输出轴固定连接，且蜗杆10与环形齿带32啮合，所述支撑组件包括固定套接在脱水内筒7外侧并通过轴承与脱水内筒7转动连接的轴承转环12以及连接轴承转环12外侧面与脱水外箱2内壁的多个支撑侧柱11，能够将脱水内筒7固定在脱水外箱2中，并不会影响其转动。

具体的，所述丝杠18传动组件包括设在侧支板3与脱水外箱2之间的两个丝杠18以及安装在侧支板3竖直部分外侧面的两个第二电机19，每个所述第二电机19分别与一个丝杠18的端部同轴固定连接，且两个所述丝杠18分别螺纹穿过连接滑板17的上下两侧，两个第二电机19均为伺服电机。

具体的，所述滤水三角架13的内部设有储水腔15，滤水三角架13的顶端居中设有连通储水腔15的滤孔14，滤水三角架13的倾斜底端一侧安装有穿过连接滑板17的排水管16，排水管16可连接输水管，从而方便排出滤水。

具体的，位于脱水外箱2内壁靠近侧支板3的一侧且位于最下方的一个支撑组件下方固定有滤孔14清理组件，所述滤孔14清理组件包括焊接在脱水外箱2内壁的固定板33以及安装在固定板33下方的清理毛刷34，所述清理毛刷34的刷毛伸入滤水三角架13的滤孔14中。

工作原理，该污泥无害化处理设备的高效脱水装置，在进行污泥的快速脱水时，首先将污泥通过泥泵输送到脱水内筒7中，输送完成后，启动电动推杆5伸展，由电动推杆5伸展带动压滤板23向下移动，直至移动到将脱水内筒7的筒口密封时停止，此时先启动第一电机9转动，由第一电机9转动带动蜗杆10转动，并通过与环形齿带32的啮合带动脱水内筒7转动，进而使脱水内筒7在脱水外箱2内离心旋转，离心旋转过程中污泥中的污水从脱水内筒7的栅网孔中流出，并从滤水三角架13的滤孔14中进入到储水腔15中，离心旋转完成后，关闭第一电机9，继续启动电动推杆5伸展，此时带动压滤板23继续向下移动，并开始对污泥进行压滤，压滤的过程中，残留的污水再次从栅网孔流出至储水腔15中，并在通气外管24底端与滤水三角架13顶端接触时，若此处压滤板23继续下压，则通气外管24在压滤板23上向上滑动，并通过连接中板22和缓冲组件26挤压支撑顶板21，直至压滤板23压滤完成，此时启动热风机6以及第三电机36转动，热风机6工作将热风从伸缩软管27、输气主管28、输气支管、管连接头29、转动外管35、通气内管25至通气外管24处，同时第三电机36转动45°，并通过主动齿轮37、从动齿轮38以及多个外齿轮31带动所有的转动外管35以及通气内管25旋转45°，使此时通气内管25的通气孔与通气外管24的通气孔重叠，进而使热气从通气孔中进入到压滤完成的污泥块内部，从内到外再次对污泥进行加热脱水，直至脱水完成，此时启动第二电机19转动，由第二电机19转动带动丝杠18转动，并使连接滑板17移动，带动滤水三角架13脱离脱水外箱2，在脱离脱水外箱2的过程中，清理毛刷34对滤孔14进行清理，避免堵塞，同时脱离完成后，即滤水三角架13远离第二电机19的一端至清理毛刷34位置处，此时不再对脱水内筒7支撑，再次启动电动推杆5伸展，将脱水完成的污泥块从脱水内筒7中顶出，并掉落至泥块传送机构20上被运出，之后电动推杆5复原以及第二电机19反转，再次恢复初始图1所示，开始下一组污泥的脱水处理。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，包括底板（1）和固定在底板（1）上方的脱水外箱（2）和侧支板（3），其特征在于：所述脱水外箱（2）固定在底板（1）的上端面中间处，脱水外箱（2）的顶端呈敞开设置，并在脱水外箱（2）的箱口处安装有脱水内筒（7），脱水外箱（2）的正上方设置有U型顶罩（4），所述U型顶罩（4）的两个端腿部分焊接在脱水外箱（2）两侧壁顶端，U型顶罩（4）的内腔顶壁对称固定有两个电动推杆（5），两个电动推杆（5）之间的U型顶罩（4）顶壁安装有热风机（6），两个电动推杆（5）的下方固定连接有脱水压滤机构（8）；

所述脱水内筒（7）的外侧面顶端固定套接有环形齿带（32），并通过环形齿带（32）与U型顶罩（4）上安装有的蜗杆驱动组件传动连接，脱水内筒（7）的外侧面上下两端均通过支撑组件与脱水外箱（2）的内壁转动连接，脱水内筒（7）的下方紧挨设置在脱水外箱（2）内腔滑动的滤水三角架（13），所述滤水三角架（13）的位于脱水外箱（2）外的一侧面还固定连接有连接滑板（17），所述侧支板（3）呈L型，并在侧支板（3）与脱水外箱（2）之间安装有驱动连接滑板（17）往复移动的丝杠驱动组件，所述脱水外箱（2）背向侧支板（3）的一侧面底端开有出料口，并在脱水外箱（2）的内腔底壁与底板（1）的上端面之间安装有泥块传送机构（20）；

所述脱水压滤机构（8）包括与两个电动推杆（5）底端固定连接的支撑顶板（21）、与支撑顶板（21）通过对称设置的两个固定连杆（30）连接的压滤板（23）以及位于压滤板（23）与支撑顶板（21）之间并滑动套在两个固定连杆（30）外侧的连接中板（22）。

2.根据权利要求1所述的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，其特征在于：所述连接中板（22）的上端面外侧与支撑顶板（21）的底端面外侧之间呈环形阵列设置有四组缓冲组件（26），连接中板（22）的上端面还呈环形阵列内嵌安装有多个转动外管（35），连接中板（22）的底端面中间安装有驱动多个转动外管（35）旋转的齿轮传动组件。

3.根据权利要求2所述的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，其特征在于：所述转动外管（35）的顶端均转动连接有管连接头（29），多个管连接头（29）的顶端均连接有输气支管，且多个输气支管的顶端通过一个输气主管（28）和伸缩软管（27）与热风机（6）连通。

4.根据权利要求2所述的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，其特征在于：所述转动外管（35）的底端均固定插接有通气内管（25），所述通气内管（25）的底端通过轴承转动套接有滑动穿过压滤板（23）的通气外管（24），且通气内管（25）与通气外管（24）的外侧面均开有相互连通的且呈环形阵列设置的通气孔。

5.根据权利要求2所述的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，其特征在于：所述齿轮传动组件固定固定安装在连接中部底端的第三电机（36）、固定套接在第三电机（36）输出轴外侧的主动齿轮（37）、固定套在位于中间的一个通气内管（25）外侧的从动齿轮（38）以及固定套接在每个转动外管（35）外侧的外齿轮（31），在所述主动齿轮（37）与从动齿轮（38）啮合，多个外齿轮（31）之间相互啮合。

6.根据权利要求1所述的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，其特征在于：所述蜗杆驱动组件包括固定安装在U型顶罩（4）外侧的第一电机（9）以及位于U型顶罩（4）之间的蜗杆（10），所述蜗杆（10）的一端在U型顶罩（4）内与第一电机（9）的输出轴固定连接，且蜗杆（10）与环形齿带（32）啮合，所述支撑组件包括固定套接在脱水内筒（7）外侧并通过轴承与脱水内筒（7）转动连接的轴承转环（12）以及连接轴承转环（12）外侧面与脱水外箱（2）内壁的多个支撑侧柱（11）。

7.根据权利要求1所述的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，其特征在于：所述丝杠（18）传动组件包括设在侧支板（3）与脱水外箱（2）之间的两个丝杠（18）以及安装在侧支板（3）竖直部分外侧面的两个第二电机（19），每个所述第二电机（19）分别与一个丝杠（18）的端部同轴固定连接，且两个所述丝杠（18）分别螺纹穿过连接滑板（17）的上下两侧。

8.根据权利要求1-7所述的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，其特征在于：所述滤水三角架（13）的内部设有储水腔（15），滤水三角架（13）的顶端居中设有连通储水腔（15）的滤孔（14），滤水三角架（13）的倾斜底端一侧安装有穿过连接滑板（17）的排水管（16）。

9.根据权利要求1-8所述的一种污泥无害化处理设备的高效脱水装置，其特征在于：位于脱水外箱（2）内壁靠近侧支板（3）的一侧且位于最下方的一个支撑组件下方固定有滤孔（14）清理组件，所述滤孔（14）清理组件包括焊接在脱水外箱（2）内壁的固定板（33）以及安装在固定板（33）下方的清理毛刷（34），所述清理毛刷（34）的刷毛伸入滤水三角架（13）的滤孔（14）中。

10.一种污泥无害化处理设备的高效脱水方法，其特征在于：该污泥无害化处理设备的高效脱水装置，在进行污泥的快速脱水时，首先将污泥通过泥泵输送到脱水内筒7中，输送完成后，启动电动推杆5伸展，由电动推杆5伸展带动压滤板23向下移动，直至移动到将脱水内筒7的筒口密封时停止，此时先启动第一电机9转动，由第一电机9转动带动蜗杆10转动，并通过与环形齿带32的啮合带动脱水内筒7转动，进而使脱水内筒7在脱水外箱2内离心旋转，离心旋转过程中污泥中的污水从脱水内筒7的栅网孔中流出，并从滤水三角架13的滤孔14中进入到储水腔15中，离心旋转完成后，关闭第一电机9，继续启动电动推杆5伸展，此时带动压滤板23继续向下移动，并开始对污泥进行压滤，压滤的过程中，残留的污水再次从栅网孔流出至储水腔15中，并在通气外管24底端与滤水三角架13顶端接触时，若此处压滤板23继续下压，则通气外管24在压滤板23上向上滑动，并通过连接中板22和缓冲组件26挤压支撑顶板21，直至压滤板23压滤完成，此时启动热风机6以及第三电机36转动，热风机6工作将热风从伸缩软管27、输气主管28、输气支管、管连接头29、转动外管35、通气内管25至通气外管24处，同时第三电机36转动45°，并通过主动齿轮37、从动齿轮38以及多个外齿轮31带动所有的转动外管35以及通气内管25旋转45°，使此时通气内管25的通气孔与通气外管24的通气孔重叠，进而使热气从通气孔中进入到压滤完成的污泥块内部，从内到外再次对污泥进行加热脱水，直至脱水完成，此时启动第二电机19转动，由第二电机19转动带动丝杠18转动，并使连接滑板17移动，带动滤水三角架13脱离脱水外箱2，在脱离脱水外箱2的过程中，清理毛刷34对滤孔14进行清理，避免堵塞，同时脱离完成后，即滤水三角架13远离第二电机19的一端至清理毛刷34位置处，此时不再对脱水内筒7支撑，再次启动电动推杆5伸展，将脱水完成的污泥块从脱水内筒7中顶出，并掉落至泥块传送机构20上被运出，之后电动推杆5复原以及第二电机19反转，再次恢复初始图1所示，开始下一组污泥的脱水处理。

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