CN203545853U - 一种用于污泥处理的混合传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于污泥处理的混合传输装置。由驱动机构（1），进料口（2），加药口（3），观察口（4），出料口（6），搅拌轴（7），搅拌桨（8）和横截面为W形的筒体（5）构成；筒体（5）内的搅拌轴（7）中段设有搅拌桨（8），两端设有旋转方向相反的前螺旋叶片（9）和后螺旋叶片（10），螺距均为5-20cm；搅拌桨（8）由桨叶（11）与桨叶柄（12）组成，通过螺母（13）及垫片（14）将搅拌桨（8）与搅拌轴（7）固定连接，桨叶（11）与搅拌轴（7）的夹角可调，本实用新型既实现了不同性状的污泥与粉料的均匀混合，又实现了向前输送的功能，能连续混合、出料；适用于污泥改性、污泥和固化剂混合、好氧堆肥前的混合等。

Description

一种用于污泥处理的混合传输装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于污泥处理的混合传输装置，该装置在对污泥和粉料进行搅拌混合的同时进行输送，实现连续混合、连续出料。属于污泥处理技术领域。

背景技术

伴随着污水处理厂的建成投入运行，产生的污泥也大量增加，以含水率80%计，截至2012年底全国年污泥总产生量突破3000万吨。按照预测，到2020年污泥量将突破年6000万吨。因为废水中所含的有机物、重金属、致病微生物等有害物质在处理后可能立即被浓缩于污泥中，所以若污泥未能获得良好处置，必然会对环境造成更严重的污染。另外，在污水生物处理过程中，微生物群与污水中的有机物接触，摄取水中生物可以分解的成份进行生长繁殖，在该过程中增生的胶羽形成菌会与自身分泌的胞外聚合物、水相中的剩余悬浮固体、丝状菌、真菌、原生动物、以及二价钙、镁离子，共同聚集连结成大小约数百微米的污泥胶羽，其结构疏松，含水率极高，并有巨大表面积与高度亲水性，带有大量结合水，污泥处理难度增大。

目前，我国污泥处理处置方式主要是污泥卫生填埋、污泥干化焚烧、污泥好氧堆肥、土地利用和建材利用等减量化和资源化。但是，将含水率80%左右的一次脱水污泥直接用于上述处理处置工艺，存在较多问题。例如，因一次脱水污泥含水率高，易流动，若大量进入填埋场进行卫生填埋，很可能引起堆体滑坡，存在安全隐患。因此，我国《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）规定，城市污水厂污泥只有在处理后含水率降到60%以下，才可进入填埋场。

为了降低污泥含水率，采用污泥改性后深度脱水、污泥固化、好氧发酵等方法。其中，污泥和粉料或干料的混合是重要的基本环节。污泥改性的主要任务是在污泥改性剂作用下，增大污泥颗粒尺寸，克服水合作用和电性排斥作用。由于脱水污泥粘稠、致密及具有触变性，污泥改性的关键是污泥改性剂与污泥均匀混合，并且需要控制好对污泥的搅拌和剪切力。

污泥固化时必须确保污泥与固化剂混合均匀，并防止污泥粘壁，杂质缠绕，此时搅拌强度、时间是关键因素。若高速搅拌，则固化剂（粉剂）与污泥充分混合；若低速搅拌，固化剂吸附污泥中的颗粒，形成较大絮团。若高速搅拌时间过长或速度过快，将使已形成的絮团被打碎；反之，如果搅拌时间过短或速度不够快，粉剂与污泥不能充分混合，将造成污泥中的小颗粒吸附不完全。

好氧污泥堆肥具有有机物分解率高、堆肥周期短、气味较小的优点。而污泥含水率是影响堆肥过程的重要因素，当含水率太低时，微生物在水中摄取营养物质的能力降低，有机物分解停止，但含水率过高会使堆料互相粘结，堵塞空气的通道而呈厌氧状态。对含水率太低的高含固率脱水污泥进行脱水污泥好氧堆肥时，入发酵仓前，脱水污泥的混合破碎，发酵过程中的脱水污泥的翻堆等都涉及一个非常耗能的搅拌混合问题。

为满足污泥改性、污泥固化或好氧堆肥等过程中污泥和粉料或干料的混合要求，人们设计了多种污泥混合装置。中国专利CN201525795U公开了一种固化材料混合搅拌输送装置，采用U型搅拌输送壳体，搅拌芯轴管与输料搅拌芯轴管通过传动齿轮啮合连接。对于U型壳体，污泥搅拌存在死角，在桨叶的长时间搅拌下，会破坏污泥絮团，使污泥变稀，不利于后续处理。

中国专利CN201404782Y公开了一种污泥与固定化剂或固化/稳定化材料混合装置的改进，该装置有两根并列形同的搅拌轴，相向运动，搅拌叶与搅拌轴角度上是进料段角度最大，中间混合段角度最小，出料段角度中等。但是输送能力不足，导致搅拌功率偏大。

中国专利CN202322662U公开了一种污泥堆肥行业专用的污泥堆肥初混机，筒体、混料组件和减速电机分别用螺栓固定在支撑组件上，改变叶片工作表面分别为圆柱面、螺旋面和平面。要求物料含水率低，仅应用于外加辅料的污泥堆肥初混场合，且输送能力不足。

中国专利CN102515449A公开了一种污泥固化处理搅拌机，密闭的污泥搅拌腔内设有相互平行的两转动搅拌轴，同步反向转动，搅拌叶片相互交错布置，对污泥进行同步反向搅拌。但是输送能力不足，导致搅拌功率偏大。

以上污泥混合装置分别解决了污泥与粉料或干料的混合均匀性的问题。但是，污泥混合装置仍有如下几个方面需要得到进一步改进。其一，需进一步降低搅拌功率；其二，在搅拌的同时需同时具备传输能力，原因是如缺少污泥传输能力，混合装置对污泥就只有剪切力，易破坏污泥絮团，使污泥变稀，不利于后续处理；其三，需避免混合死角和污泥堆积，以避免部分污泥受搅拌时间过长而变稀。

实用新型内容

为克服现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种同时实现混合和传输、避免死角和污泥堆积、耗能小的污泥混合装置。

为达上述目的，本实用新型设计了一种混合效果可靠、搅拌功率低、并具备输送功能、运行灵活、应用范围广的污泥混合传输一体化装置。

具体结构如下：

该装置由驱动机构，进料口，加药口，观察口，筒体，出料口，搅拌轴，搅拌桨构成，筒体一端设有进料口和加药口，另外一端设有出料口，筒体内设有两根并列、形状尺寸相同、同步转动方向相反的搅拌轴，搅拌轴上固结搅拌桨，搅拌轴与驱动机构连接，其结构要点是：筒体的横截面为W形，该W的底部为两个尺寸相同的圆弧，筒体底部内壁与搅拌桨顶端之间的间隙等于1-3cm；筒体顶部平面沿筒体长度方向依次设有1-3个加药口，以及一个观察口；筒体内的搅拌轴中段设有搅拌桨，两端设有旋转方向相反的前螺旋叶片和后螺旋叶片、螺距均为5-20cm；前端的前螺旋叶片正向螺旋剪切污泥同时，将污泥与粉料混合向前推送；后端的后螺旋叶片反向螺旋对污泥粉料混合物反方向推送，避免污泥粉料混合物在筒体后部堆积，达到连续混合、出料目的。搅拌桨由顶端为锯齿形的桨叶，一端与桨叶固结另外一端设有螺纹的桨叶柄组成，桨叶柄插入搅拌轴并通过转动横穿搅拌轴与搅拌轴垂直的桨叶柄，将桨叶叶面水平线与搅拌轴轴线之间的夹角在0-90°之间调整，以满足各种污泥处理的要求，并通过螺母和垫片固定。

上述两根搅拌轴中段的搅拌桨分别相互交叉布置；每根搅拌轴上的搅拌桨围绕搅拌轴圆周并沿轴线方向均匀布置，相邻两个搅拌桨之间的形成90°夹角。

所述的驱动机构由变频电机、电动机和减速机组成，通过一台减速机驱动两根搅拌轴同时相向、同速转动，完成变频调速任务。

所述的观察口设置在筒体顶部平面的中段。

所述的加药口的位置均设置在前螺旋叶片和搅拌桨之间的筒体顶部平面。

本实用新型的优点是：

1，由于筒体底部采用W型，筒体内壁与搅拌桨顶端之间的间隙等于1-3cm，因此能按照污泥的触变性，使混合污泥的剪切力较小，不致破坏污泥絮团，避免发生污泥在筒体内滞留堆积，能够将污泥迅速输出，筒体无死角等优点。

2，由于在筒体的不同部位设置一个或多个加药口，一是可以改变混合时间，二是可满足不同位置分开加入多种粉剂，使污泥与多种粉剂充分接触混合，从而具有多种处理污泥的功能。

3，由于在搅拌轴前端和后端设有旋转方向相反的前螺旋叶片和后螺旋叶片，前端在剪切污泥的同时向前推送污泥，使污泥与粉料或干料混合均匀，后端反向转动避免污泥由于惯性作用在筒体后部发生堆积，同时具备混合和传输两种功能。

4，桨叶柄沿轴方向均匀布置，桨叶与搅拌轴之间的角度可变，适于处理不同性状和不同用途的污泥，在搅拌混合过程中，桨叶不断将混合物翻、抛起，混合物一方面随桨叶径向运动，使污泥与粉料均匀混合，一方面又受到桨叶的推力，沿轴向运动，最终输送至出料口，整个过程连续进料均匀出料。

5，针对污泥种类或性质的不同，改变桨叶角度和转速可同时调整污泥的剪切力大小和污泥输送力的大小，在满足污泥和不同粉料充分均匀混合的条件下，避免搅拌强度过大造成污泥浆化，或是搅拌强度过小造成无法顺畅输送污泥，整个过程运行灵活，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面图；

图3为图1中B-B剖面图；

图4为桨叶构造图。

其中1—驱动机构；2—进料口；3—加药口；4—观察口；5—筒体；6—出料口；7—搅拌轴；8—搅拌桨；9—前螺旋桨叶；10—后螺旋桨叶；11—桨叶；12—桨叶柄；13—螺母；14—垫片。

具体实施方式

请看图1、2、3、4。

本实用新型由驱动机构1，进料口2，加药口3，观察口4，筒体5，出料口6，搅拌轴7，搅拌桨8构成。驱动机构1是市售的变频电机、电动机和减速机组成，通过一台减速机驱动两根搅拌轴7同时相向、同速转动，完成变频调速任务，具有传动效率高，噪声低，使用寿命长、运行平稳可靠、无异常噪音效果，减速机所有结合面及输出、输入轴密封处无油渗漏。

两根搅拌轴7选用耐腐蚀的金属材料，根据所处理污泥的性质与使用方式，搅拌轴7中段上设有角度可调、双轴相邻部分相互交叉的搅拌桨8，交叉距离根据使用的方式确定。每根搅拌轴7上的搅拌桨8围绕搅拌轴7圆周并沿轴方向均匀布置，相邻两个搅拌桨8之间的夹角均成90°。搅拌桨8由桨叶柄12、桨叶11组成，桨叶柄12一端设有螺纹，另外一端与桨叶11固结，桨叶11顶端为锯齿形，桨叶柄12横穿搅拌轴7，通过转动横穿在搅拌轴7内的桨叶柄12，将桨叶11与搅拌轴7轴线之间的夹角调整到满足各种污泥处理工艺要求的角度，并通过螺母13和垫片14固定；当污泥处理类型变化时，按照工艺要求也可以通过松动螺母13，旋转桨叶柄12，使桨叶11至适合工艺要求的角度（夹角为90°时，桨叶11与搅拌轴7垂直，夹角为0°时，桨叶11与搅拌轴7平行），再紧固螺母13，使垫片14与搅拌轴7紧密结合，将搅拌桨8固定。桨叶11与桨叶柄12均采用不锈钢材质。搅拌轴7前端设有前螺旋桨叶9；搅拌轴7后端设有与前端的前螺旋桨叶9旋转方向相反的后螺旋桨叶10，螺距均为5-20cm。

筒体5采用钢板进行焊接或栓接成一刚性整体结构，并具有足够的强度和刚度。筒体5的横截面为W形，该W的底部为两个尺寸相同的圆弧，圆弧尺寸根据两根搅拌轴7上的搅拌桨8所成的半径确定，搅拌桨8与筒体之间有严格的间隙空间，间隙大小以满足污泥在筒壁附近区域的剪切力较小，不致破坏污泥絮团为准，一般选择筒体5的内壁与搅拌桨8顶端之间的间隙等于1-3cm。将两根搅拌轴7并排放置筒体5内。筒体5顶部平面沿筒体长度方向依次设有1个使污泥进入筒体内的进料口2，3个加药口3（其中2个加药口3设置在前螺旋叶片9处的筒体5顶部平面，1个加药口3设置在搅拌桨8处的筒体5顶部平面），以及一个观察口4。筒体5另外一端的底部设有出料口6。加药口3可另外配螺旋投加机联用，粉剂可从三个不同位置进入筒体内与污泥混合；观察口4设置在筒体中部，供检修和维护用。

工作过程如下：

当污泥从进料口2进入筒体5内时，污泥成团状且无规则的运动，受到两根搅拌轴7上的前螺旋叶片9螺旋剪切作用和输送作用后向前运动。粉料可从不同位置的加药口3进入，与污泥混合。由于污泥受到螺旋桨8的输送作用，通过桨叶11搅拌作用改变原来的径向运动，又受到另一根搅拌轴上的桨叶11推力，使污泥与粉料沿转轴运动，依次受到两根搅拌轴上的桨叶的剪力和推力，不断将污泥与粉剂混合物翻、抛起。混合物一方面随桨叶11在径向运动，使污泥与粉料均匀混合，一方面又受到桨叶11的推力，沿轴向运动，向前输送。在后端受到反向螺旋的后螺旋桨叶10反向作用，减小了污泥的惯性作用，避免污泥在筒体后部堆积，最终输送至出料口。

Claims (4)

1.一种用于污泥处理的混合传输装置，该装置由驱动机构（1），进料口（2），加药口（3），观察口（4），筒体（5），出料口（6），搅拌轴（7），搅拌桨（8）构成，筒体（5）一端设有进料口（2）和加药口（3），另外一端设有出料口（6），筒体（5）内设有两根并列、形状尺寸相同、同步反向转动的搅拌轴（7），搅拌轴（7）上固结搅拌桨（8），搅拌轴（7）与驱动机构（1）连接，其特征是：筒体（5）的横截面为W形，该W的底部为两个尺寸相同的圆弧，筒体（5）的底部内壁与搅拌桨（8）顶端之间的间隙等于1-3cm；筒体（5）顶部平面上沿筒体长度方向依次设有1-3个加药口（3），以及一个观察口（4）；筒体（5）内的搅拌轴（7）中段设有搅拌桨（8），两端设有旋转方向相反的前螺旋叶片（9）和后螺旋叶片（10），螺距均为5-20cm；搅拌桨（8）由顶端为锯齿形的桨叶（11），一端与桨叶（11）固结，另一端带螺纹并插入搅拌轴的桨叶柄（12）组成，通过螺母（13）及垫片（14）将搅拌桨（8）与搅拌轴（7）固定连接；通过转动横穿搅拌轴（7）与搅拌轴（7）垂直的桨叶柄（12），将桨叶（11）叶面水平线与搅拌轴（7）轴线之间的夹角在0-90°之间调整，以满足各种污泥处理要求；

上述两根搅拌轴（7）中段的搅拌桨（8）分别互相交叉布置；

上述每根搅拌轴（7）上的搅拌桨（8）围绕搅拌轴（7）圆周并沿轴线方向均匀布置，相邻两个搅拌桨（8）之间形成90°夹角。

2.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的混合传输装置，其特征是：所述驱动机构（1）由变频电机、电动机和减速机组成，通过一台减速机驱动两根搅拌轴（7）同时相向、同速转动，完成变频调速任务。

3.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的混合传输装置，其特征是：所述观察口（4）设置在筒体（5）顶部平面的中段。

4.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的混合传输装置，其特征是：所述加药口（3）的位置均布置在前螺旋叶片（9）和搅拌桨（8）之间的筒体顶部平面。

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