CN204529630U - 底部进风的污泥干化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种底部进风污泥干化装置，它包括壳体，其中，壳体内的空间构成用以干化污泥的干燥室。设置在干燥室内的用于翻动污泥的翻动装置，翻动装置包括转动轴固定在转动轴上的翻动组件。设置在干燥室的上部分用于待干燥的污泥的进料口和用于干燥污泥后的干燥气体的排气口，和设置在干燥室的周向壁上的用于干燥后的污泥的出料口。形成在壳体的底板上的至少一个连通口，以允许壳体外的干燥气体进入干燥室。用于支撑壳体的支撑装置，支撑装置使底板离开地面一定距离，以便在壳体和地面之间具有一定的空间。本实用新型还提出一种使用污泥干化装置进行污泥干化的方法。

Description

底部进风的污泥干化装置

技术领域

本实用新型涉及污泥干化领域，且总体上涉及一种污泥干化装置，具体而言，涉及一种单体形式的底部进风的污泥干化装置。

背景技术

随着城市化的不断发展，需要处理的工业生产和生活中所产生的污水量会逐渐增加，而作为污水处理后的副产品——污泥的产出量也会日益增多，但是，相对于污水，污泥的处理显得更为困难。目前，污水厂一般采用浓缩及脱水的方法对污泥进行前期的处理，以便将污泥的含水率从90%以上降低到60-80%，而经过前期处理的污泥通常进行填埋、固化和干化处理。填埋是一种较为简单的处理方法，但是，由于污泥的含水率依然较高，一旦环境适合，污泥会产生发酵从而造成对周边环境的污染，固化处理通过掺混添加剂的方法来降低污泥的含水率，但污泥量会增加，因此，无法实现污泥的减量。干化处理是一种较好的处理方法，既可以避免污泥出现发酵导致二次污染，也有利于对处理后的污泥的再利用，但是，目前的污泥干化设备，尤其是单体形式的污泥干化设备存在着一些缺陷，从而导致污泥的干化效率低且能源消耗大，难以满足需要。

中国发明专利（CN101186422A）提出了一种闭式多室流化床污泥干燥方法，其中，这种方法需要在污泥干燥之前将例如河沙的惰性粒子掺混到污泥中，之后将高压、高温气体从流化床的底部经布风板吹入到流化床干燥器中以对污泥混合物进行干燥，且干化后的污泥被吹起以逐级越过溢流板后再排出流化床。这种方法不仅导致每次要干化的污泥的量很小而且耗费能源，因此，它的效率很低，难以实现连续且大规模的污泥干化作业。

由本申请人提交并授权的中国实用新型专利（CN201000261Y）提出了一种污泥低温干燥装置，其中使用铁珠作为传热介质，并将铁珠置于带有小孔的挡板上，而污泥则覆盖住铁珠。将一定压力的低温气体从底部输入且使其通过小孔直接作用于污泥。这种方式虽然能够对铁珠直接加热，并使其将热量传递到周围的污泥中，但是，为了防止铁珠从小孔中掉落，小孔的孔径小于铁珠的直径，而且铁珠密布于小孔之上，从而阻挡了热介质的进入。这种方法难以保证铁珠之上的污泥获得更多的热量，导致污泥的干化效率不高。因此，这种干燥装置不仅消耗能源也没有达到预期的提高干化效率的目的。

中国实用新型专利（CN203319838U）提出了一种污泥固化处理搅拌机，其中通过双轴搅拌装置将投入到搅拌腔内的污泥和固化材料进行不断地搅拌，使污泥和固化材料均匀混合，从而达到降低污泥含水率的目的。虽然该搅拌机采用掺混干粉并搅拌的方式进行固化，以达到类似干化的效果，但这种方法只使干粉与污泥中的水分进行水化反应，却不能去除污泥中的水分以及有害物质，而且还增加了污泥量和后续处理的难度，并导致固化后的污泥无法再被利用。

由上述可知，现有技术中的污泥处理设备或方法都存在着明显的不足，难以适应不断增长的污泥处理量。由于污泥的粘度高、易结块且难破碎的特性，因此，需要这样一种设备，该设备既节省能源也可以使污泥充分干化，从而避免出现处理后的污泥对环境的二次污染。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本申请人提出了一种单体形式的底部进风的污泥干化装置。在本实用新型的污泥干化装置中，由于干燥室内的翻动装置对污泥翻动的同时，其围绕转动轴旋转的翻动组件上的叶片或棘齿对污泥实施剪切和破碎，提高了污泥与干燥气体接触频率，从而解决了污泥在干燥过程中出现的内、外部干燥程度不均匀的问题。

在本实用新型的污泥干化装置中，通过在干燥室的底板上形成的连通口使干燥气体能够从污泥的底部进入干燥室中并与污泥接触，而且随着翻动装置对污泥的剪切、破碎和翻动，污泥的颗粒度不断发生变化而朝向粉粒化转变，进而提高了污泥的疏松性和流动性，加快了污泥的干燥。

在本实用新型的污泥干化装置中，通过鼓风装置、引风装置或/和加热装置的配置，加快了外部干燥气体朝向干燥室的流动，促进了干燥气体与污泥的接触，提高了干燥效率。

本实用新型的单体形式的底部进风的污泥干化装置具有干化效率高，能耗低，占地面积小以及适应性强的特点，完全适用于目前市场的需要。由于城市中的人口密集，且污水处理厂设置分散，因此，在不需要大规模改变污水处理厂中的设备的情况下，适于设置这种单体形式的污泥干化装置。

本实用新型的底部进风的污泥干化装置通过干燥室内设置的翻动装置的翻动组件不断地对污泥进行翻动、剪切与破碎以及从设置在壳体的底板上的连通口的进气的组合作用使得污泥能够与进入干燥室中的干燥气体进行充分的接触，从而解决了污泥粘性高、易结块、难破碎的难题，提高了污泥的干化效率。

附图说明

下面将结合附图以及具体实施例详细说明本实用新型的技术方案的构造、优点以及技术效果，其中：

图1是本实用新型的底部进风的污泥干化装置的局部纵向剖视图;

图2是图1所示的污泥干化装置的横向剖视图;

图3是污泥干化装置的壳体的本体和底板的立体示意图;

图4是污泥干化装置中使用的翻动装置的立体示意图;

图5是在污泥干化装置的干燥室内设置翻动装置的的立体示意图；

图6是本实用新型的底部进风的污泥干化装置的另一实施例的局部纵向剖视示意图；

图7是图6所示的污泥干化装置的横向剖视图；以及

图8是污泥干化装置中使用的干燥气体分配装置的立体示意图。

具体实施方式

图1和2示出了根据本实用新型的底部进风的污泥干化装置的一个优选实施例，其中分别以纵向局部剖视图和横向剖视图示意性表示装置的构造。如图所示，底部进风的污泥干化装置1总体上具有壳体（或外壳）、翻动装置7和支撑装置11。壳体包括本体2以及设置在本体2上的上盖（或盖）3和底板4。本体2、上盖3和底板4一起形成具有一定内部空间的干燥室6。翻动装置7设置在干燥室6内，用于剪切、破碎并翻动堆放在底板4上的污泥。支撑装置11将壳体抬高使其离开地面或地板B一定的距离h。

如图所示，在壳体的上盖3上分别设置有用于引入待干燥的污泥的进料口8和用于排出干燥污泥后的尾气或干燥气体的排气口10，而在远离进料口8的底板4附近的本体2，即干燥室6的端壁上设有用于已干燥的污泥的出料口9。虽然在图1中示出的出料口9设置在壳体的端壁上，但可以设想到将出料口9设置在本体2的包括端壁和侧壁的周向壁以及底板4的任意位置，也即干燥室的周向壁和底部的任意位置。另外，也可以根据所希望的不同含水率的污泥产品来设置出料口在周向壁的位置。在底板4上形成至少一个连通口5，以允许大气中的空气或干燥气体从污泥干化装置1的下面，即干燥室6的底部经过连通口5进入到干燥室6中。如图所示，用于支撑壳体的装置11是支架的形式，其中，两个支架分别位于壳体的两端并处在底板4下面的位置。另外，支撑装置也可以采用其它方式或结构，例如板、支柱等形式。这种配置致使壳体的底板4与地面B之间出现一定的空间，使得大气中的空气不仅可以在空间内自由流动，而且也允许空气通过底板4上的连通口5流入到干燥室6内。示出的支架可以使空气从四个方向进入底板4与地面B之间的空间，从而有利于空气在壳体的下方流动并通过连通口5进入到干燥室6内。

图3示出了壳体的本体和底板的优选实施例，其中，本体2和底板4可以通过连接装置例如螺栓、焊接或铆接等固定在一起。本体2的形状是长方形的，但也可以设想到其它形状，例如正方形、椭圆形、多边形等等。在底板4上形成多种形状的连通口5，它包括拱门形5a、三角形5b，长方形5c、梯形5d、圆形5e、多边形5f等等。当然，连通口的形状不仅限于所示出的形状，它可以具有包括规则或不规则的任意几何形状，而且，这些不同形状的连通口5可以分布在底板4的任何位置。换句话说，连通口5既没有形状和数量上的限制也没有排列规则上的限制，可以根据需要来确定。换句话说，连通口5的形状、数量以及分布与待干燥的污泥量相关联。连通口5的设置使得壳体外的空气或干燥气体可以从中通过由壳体的底部进入到干燥室6中，以与污泥接触。如图所示，在污泥干化装置1中壳体的本体2和底板4是两个部件，且它们可以通过已知的连接方式如焊接、螺栓或铆接等组装在一起。然而，根据需要也可以将本体2和上盖3或者底板4彼此一体成型。

图4示出了污泥干化装置中使用的翻动装置的一个优选实施例。翻动装置7具有转动轴701和固定在转动轴701上的翻动组件702，其中，翻动组件702与转动轴7一起旋转，以剪切、破碎并翻动污泥。翻动装置7的转动轴701上设置有五个翻动组件702，且每个翻动组件702具有四个分别由转动轴701径向向外延伸出的叶片或棘齿702，因此，翻动组件702在轮廓上类似于螺旋桨。当然，可以根据要干化的污泥量来设置翻动组件和其上的叶片或棘齿的数量。换句话说，翻动组件702可以是一个或多个，且可以在每个翻动组件702上设置一个或多个叶片或棘齿703。图中所示的叶片或棘齿703是焊接固定到转动轴701上的，但也可以采用其它固定方式，例如栓接、铆接等。另外，翻动装置7的翻动组件701可以其它不同构造或形状。例如，将叶片或棘齿固定到一个轴环或轴套上，之后将轴环或轴套固定安装在转动轴上。也可以将翻动组件702设计成具有类似于齿轮的盘状。

图5示出了在污泥干化装置的干燥室内设置翻动装置的优选实施例。翻动装置7的转动轴701的两端可通过例如轴承（未示出）分别设置在本体2，即干燥室6的相对端壁上形成的孔201内，使得翻动装置7沿着壳体或主体的纵向方向G配置在壳体内。另外，转动轴701也可以穿过本体2上的孔201安装在设置在壳体的相对端壁的外侧的支撑装置上（未示出）。如图1所示，外部动力设备可以通过在转动轴701的一端上设置的动力输入件18来驱动翻动装置7，也可以通过传动装置将动力传递到动力输入件18上，且动力输入件18可以是例如齿轮、带轮等传动部件。

参见图1和2，本实用新型的底部进风的污泥干化装置1可以使干燥气体例如空气从干燥室的底部进入干燥室以实现对污泥的干燥。随着待干燥或要干燥的污泥由未示出的输送装置送入到干燥室6中，外部动力设备通过动力输入件18驱动转动轴701转动，而转动轴的转动带动固定在其上的翻动组件702旋转，进而使得翻动组件702上的叶片或棘齿703对污泥进行剪切、破碎和翻动。这时，在污泥干化装置1的底板4下方的空间内的流动的空气也经过连通口5向干燥室6内流动，从而穿过污泥而对污泥进行干燥。进入干燥室6并与其中的污泥接触之后的尾气或干燥气体流向排气口10，之后被排放到大气中或进入气体处理系统以进行后续的处理。经过一段时间的干燥之后，污泥的含水率显著降低，而经干燥后的污泥从出料口9排出。

由于本实用新型的底部进风的污泥干化装置1在干燥室6的底部也即底板4上设置有连通口5，因此干燥气体可以从污泥干化装置1的下面经过连通口5进入干燥室6的底部，并从干燥室6的下面穿过污泥从其上面排出。这种方式完全不同于以往的现有技术，首先，本实用新型的方法与常见的较热气体从地面上向空中流动的现象类似，借助于支撑装置11将污泥干化装置1从地面B抬高，以在底板4和地面B之间留出一定的空间，从而在下面的空间内的流动的空气可以从污泥干化装置1的底部自然地经过底板4上的连通口5流入到干燥室6内。其次，本实用新型改变了以往从顶部向干燥室内的污泥吹送干燥气体或将压缩气体强行从装置的底部输送的传统干燥方式。从顶部吹送干燥气体，只能干燥污泥层的上表面，而从装置的底部强行输送压缩气体仅对铺放的污泥层的一小部分的底表面起干燥作用。本实用新型的方法是使经过连通口5进入的干燥气体例如空气与翻动起来的污泥相互作用，以增加干燥气体与污泥接触的频率，而且，在翻动装置的翻动组件翻动污泥的同时，翻动组件上的叶片或棘齿对污泥的块体或碎块进行剪切和破碎，进而使污泥的颗粒度逐渐变小而粉粒化。污泥的颗粒度的不断发生变化以及污泥干燥程度的提高又促进了干燥气体通过连通口的流动，因此，进入干燥室的气体量就会增加，从而缩短了污泥干燥的时间。这种方法改变了以往仅在污泥层的上表面或底表面进行局部干燥的方式，使得污泥干燥效率明显提高。另外，在图2中，虽然示出支撑装置为支架的形式，但是本领域技术人员可设想到板、支柱等形式，而且也可以根据需要设置多个辅助支柱或支架。示出的支架可以使空气从四个方向进入底板4与地面B之间的空间，从而有利于干燥气体或空气在壳体下方流动并通过连通口5进入到干燥室6内。

图6和7示出了本实用新型的底部进风的污泥干化装置的另一优选实施例，其中分别以纵向局部剖视图和横向剖视图表示这一改进的方案。图6和7中与图1和2中所示的实施例相同或类似的部件用同样的附图标记表示，因此，这些部件的构造、形状以及功能申请人不再赘述，而仅描述不同的部件或装置。

如上所述，本实用新型的底部进风的污泥干化装置1利用在干燥室6的底部或底板4上形成的连通口5使干燥气体进入干燥室6，进而穿过污泥以提高干燥气体与污泥的接触频率。虽然这一方法对于现有技术而言具有良好的干燥效果，但是仍然需要进一步的改进。为了提高干燥气体进入干燥室的速度，可以为底部进风的污泥干化装置1另外配置鼓风装置12、引风装置13、气体分配装置14或加热装置。

如图6和7所示，气体分配装置14设置在污泥干化装置1的下方的空间内，也即壳体的底板4的下面的空间内，并由支撑装置支撑，但也可以通过吊架（未示出）悬挂在壳体的底板4上。气体分配装置14呈箱体形式，且在其侧板上形成用于接收干燥气体的进气口15，而在其上板上形成用于配送干燥气体的气体出口16。气体分配装置14的气体出口16可以形成在除了它的上表面或上面板，也即面对底板4的表面以外的任何位置，且可以有各种形状。进气口15也可以设置在其它位置。

图8示出了气体分配装置14的一个优选实施例。如图所示，气体分配装置14是长方体且在其上表面或上面板上形成多种形状的气体出口16，它包括拱门形16a、三角形16b，长方形16c、梯形16d、圆形16e、多边形16f等等。这些气体出口的每一种形状都与图3中所示出的连通口5的形状彼此对应，且通过导管或管道17将相应的连通口和气体出口16彼此连通。因此，可以使连通口5和气体出口16的各个管道17的截面形状与相应的连通口和气体出口的形状相对应，以便干燥气体能够顺畅地经过连通口5进入干燥室6中。另外，管道17也可以像管道12a和13a一样采用柔性管道的形式，以便可以连接不同形状的连通口和气体出口，且也可以将管道17的一端的截面形状制成与气体分配装置14的气体出口16相对应，并将管道17的另一端的截面形状制成与底板4上的连通口5的形状相对应。在又一实施例中，可以使用一个柔性总管道替代气体分配装置14，而用另外的与底板4上的连通口5的数量相对应的柔性支管替代管道17，这同样可起到向干燥室6输送干燥气体的作用。此外，气体分配装置14也可以设置在壳体与地面之间的空间以外的其它地方，且可以是筒体、罐体、椭圆体等其它形状。

参见图7，污泥干化装置1可包括在图6未示出的鼓风装置12，其中，鼓风装置12经管道12a和进气口15与气体分配装置14连通，以便将干燥气体输送到气体分配装置14中，并经过气体分配装置14的气体出口16和连通口5使干燥气体进入到干燥室6内。鼓风装置12可以用来加快干燥气体的流动。同样，污泥干化装置1还可以包括引风装置13，其中，引风装置13经管道13a和位于壳体的上部的排气口10与干燥室6连通。引风装置13可以加快尾气从干燥室6的流出。输送到气体分配装置14并进入干燥室6内的干燥气体可以是如热气体、含有化学物质的气体、热空气、常温气体或冷冻气体等的干燥介质，也可以是特殊配制的干燥介质。典型地，鼓风装置可以是鼓风机或风扇，而引风装置可以是引风机。另外，可以用增压装置替代鼓风装置12，以将干燥气体以一定的压力输送到气体分配装置14，从而使干燥气体加快流入干燥室6。同样，也可以用减压装置替代引风装置13以加快尾气的流动，从而提高污泥干化效率。

对于需要利用热干燥气体来干燥的污泥，可以设置加热装置（未示出），以对输送到干燥室6内的干燥气体进行加热。加热装置可以单独设置在鼓风装置的上游位置或下游位置，也可以与鼓风装置集成在一起，以便将加热的干燥气体输送到气体分配装置14中。

参见图6和7，与图1和2中的底部进风的污泥干化装置类似，这一改进的方案同样可以使干燥气体从干燥室的底部进入干燥室，但对污泥的干燥效果更好。当配置鼓风装置12时，外部动力使翻动装置7运转，其中，转动轴701带动翻动组件702旋转，进而促使各个叶片或棘齿不断地剪切、翻动且破碎污泥。与此同时，鼓风装置12将干燥气体经过管道12a吹送到气体分配装置14中，且由此干燥气体被分配并通过相应的管道17从气体分配装置14的气体出口16到达相应的连通口5。在鼓风装置的作用下，干燥气体经过连通口5进入干燥室6的流动加快，从而有利于干燥气体对污泥的干燥，缩短了污泥的干燥时间。当配置引风装置13时，完成干燥工作的尾气或干燥气体在引风装置13的作用下离开干燥室6的流动加快，同样起到了加快干燥气体与污泥接触的作用，且从排气口10排出的尾气可以输送到尾气处理系统进行后续处理。当配置加热装置时，在干燥气体进入到气体分配装置14之前对其进行加热，以便利用热干燥气体对干燥室6内的污泥进行干燥。通过热干燥气体对污泥的作用，使污泥中的水分蒸发来加快污泥的干燥，这同样有利于提高污泥干燥的效率。因此，上述各个装置的配置进一步提高了污泥干化效率。可以理解的是，按照需要，鼓风装置12、引风装置13和加热装置既可以单独配置也可以组合配置。

此外，如图1和3所示，为了有助于提高污泥的干燥效果，有利的是可以将上盖3上的进料口8设置成靠近污泥干化装置1的一端，而本体2上的出料口9设置成接近污泥干化装置1的另一端，并且将排气口10设置成邻近进料口8，而且，将翻动装置7设计成具有既可翻动污泥又可推动污泥在壳体的纵向方向G移动的作用。这样，随着含水率高的污泥也即待干燥的污泥从进料口8被输送到干燥室6中进行干燥处理以及来自连通口5的干燥气体对污泥的逐步干燥，污泥的含水率会逐渐降低，而翻动装置7在翻动污泥的同时也将污泥逐步推向出料口9。如此，越靠近出料口9的污泥就越干燥，而干燥气体经过靠近出料口的连通口5时就变得非常顺畅。因此，经过出料口9附近的连通口5的干燥气体在穿过干燥后的污泥之后还可以在污泥干化装置1的纵向方向G上也即沿污泥的表面进行干燥，由此，延长了干燥气体与污泥的接触时间。

在本申请中尽管列举了多种优选的实施方式，但本实用新型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实用新型的上述设计思想对本实用新型的底部进风的污泥干化装置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实用新型的构思范围之内。

Claims (13)

1.一种底部进风污泥干化装置，所述污泥干化装置包括：

壳体，其中，所述壳体内的空间构成用以干化污泥的干燥室；

设置在所述干燥室内的用于翻动污泥的翻动装置，所述翻动装置包括转动轴和固定在所述转动轴上的至少一个翻动组件；

设置在所述干燥室的上部分用于待干燥的污泥的进料口和用于干燥污泥后的干燥气体的排气口，和设置在所述干燥室的周向壁上的用于干燥后的污泥的出料口；以及

形成在所述壳体的底板上的至少一个连通口，以允许壳体外的干燥气体进入所述干燥室；以及

用于支撑所述壳体的支撑装置，所述支撑装置使所述底板离开地面一定距离（h），以便在所述壳体和地面之间具有一定的空间。

2.根据权利要求1所述的污泥干化装置，其特征在于，所述底板上的所述至少一个连通口具有规则或不规则的形状。

3.根据权利要求1或2所述的污泥干化装置，其特征在于，所述至少一个连通口包括多个连通口，其中，所述多个连通口分别具有不同的形状且在所述底板上无序分布。

4.根据权利要求3所述的污泥干化装置，其特征在于，所述翻动装置上的所述至少一个翻动组件具有至少一个叶片或棘齿，其中，所述至少一个叶片或棘齿从所述转动轴径向向外延伸出，以在所述至少一个翻动组件转动时剪切、破碎并翻动污泥。

5.根据权利要求1或2所述的污泥干化装置，其特征在于，所述翻动装置上的所述至少一个翻动组件具有至少一个叶片或棘齿，其中，所述至少一个叶片或棘齿从所述转动轴径向向外延伸出，以在所述至少一个翻动组件转动时剪切、破碎并翻动污泥。

6.根据权利要求4所述的污泥干化装置，其特征在于，其还包括鼓风装置，其中，所述鼓风装置经过所述多个连通口中的至少一个连通口与所述干燥室连通。

7.根据权利要求5所述的污泥干化装置，其特征在于，其还包括鼓风装置，其中，所述鼓风装置经过所述至少一个连通口与所述干燥室连通。

8.根据权利要求6所述的污泥干化装置，其特征在于，其还包括引风装置，其中，所述引风装置经过所述排气口与所述干燥室连通。

9.根据权利要求7所述的污泥干化装置，其特征在于，其还包括引风装置，其中，所述引风装置经过所述排气口与所述干燥室连通。

10.根据权利要求8所述的污泥干化装置，其特征在于，其还包括加热装置，其中，所述加热装置设置在所述鼓风装置的上游、下游或与之一体形成。

11.根据权利要求9所述的污泥干化装置，其特征在于，其还包括加热装置，其中，所述加热装置设置在所述鼓风装置的上游、下游或与之一体形成。

12.根据权利要求1所述的污泥干化装置，其特征在于，所述至少一个翻动组件包括多个翻动组件，且所述至少一个叶片或棘齿包括多个叶片或棘齿，其中，所述多个翻动组件在所述转动轴上以一定的间隔设置，而所述多个叶片或棘齿轴向上以一定的间隔设置在所述转动轴上。

13.根据权利要求11所述的污泥干化装置，其特征在于，所述至少一个翻动组件包括多个翻动组件，且所述至少一个叶片或棘齿包括多个叶片或棘齿，其中，所述多个翻动组件在所述转动轴上以一定的间隔设置，而所述多个叶片或棘齿轴向上以一定的间隔设置在所述转动轴上。