CN209242896U - 一种干湿污泥混合均质化脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种干湿污泥混合均质化脱水装置，包括压条‑称重装置、含水率检测装置、破碎‑称重装置、钢带脱水机、破碎挤条机、输送机、搅拌混合装置和控制柜，所述的压条‑称重装置和破碎‑称重装置将所要的干湿污泥进行成型处理后，到达下一环节的混合搅拌，搅拌装置中，搅拌轴采用的是双轴相对运动的机构，利用搅拌轴相对转动产生的剪切力对污泥搅拌，最后利用双螺旋机构将污泥挤压推送出去，在脱水环节中，采用的是脱水辊压榨机构，利用脱水辊与钢带之间的间隙来挤压混合均质化的污泥，将其中的水分进行脱离，脱水后的污泥成泥饼状，在破碎挤条装置进行处理，利用相互交错的刀齿结构对污泥破碎。

Description

一种干湿污泥混合均质化脱水装置

技术领域

本实用新型涉及污泥干燥设备领域，具体地说，是一种干湿污泥混合均质化脱水装置。

背景技术

当今国内外污泥处理处置的原则就是“减量化、稳定化、无害化和资源化”，如何高效的处理和管理污泥成为全世界关注的重点问题之一。

湿污泥含水率一般在80％左右，干污泥含水率一般在20％-30％。目前机械脱水后热干化是污泥处理一个较好的办法，而湿污泥容易粘结相关设备，影响设备的运行的同时还会浪费热量的传递，湿污泥的粘性较大，会导致污泥相关设备粘结并进而发生设备腐蚀。所以，通常需要将湿污泥与干污泥充分混合，形成一种较为均质化的含水率在 50％-60％左右的污泥，以利于后续的污泥储存、输送、处理处置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对以上现有技术存在的不足，提供一种干湿污泥混合均质化的干湿污泥混合均质化脱水装置，以减少湿污泥对干燥设备的影响。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，提供一种干湿污泥混合均质化装置，包括压条称重装置、含水率检测装置、破碎称重装置、钢带脱水机、破碎-挤条机、输送机、混合搅拌装置和控制柜，湿污泥通过压条称重装置进行挤压和称重传输，干污泥通过破碎称重装置进行破碎和称重传输；所述含水率检测装置通过机械手分别夹取干污泥泥样和湿污泥泥样进行含水率的检测；结合所述含水率检测装置的含水率检测结果，根据预期的干污泥和湿污泥的混合比例，调节压条称重装置对单位时间内湿污泥的传输量和破碎称重装置对单位时间内干污泥的传输量；由压条称重装置传输出的湿污泥和由破碎称重装置传输出的干污泥进入所述混合搅拌装置进行均质化混合；所述压条称重装置、破碎称重装置和含水率检测装置均与所述控制柜电信号连接；混合后的污泥输送至所述钢带脱水机，经所述钢带脱水机脱水后输送至所述破碎-挤条机，所述破碎-挤条机将其破碎和挤压成条。

可选的，所述压条称重装置包括挤条装置、第一称重装置和第一输送带，通过所述挤条装置采用机械挤压对湿污泥进行挤压成条状，并经第一输送带将条状污泥输送到第一称重装置中称重，以得到所述第一输送带当前单位时间内传输湿污泥的重量；所述破碎称重装置包括破碎装置、第二称重装置和第一输送带，所述破碎装置利用交错刀齿产生的剪切力对污泥进行破碎，破碎后的污泥再由第二输送带将其输送到第二称重装置中称重，以得到所述第二输送带当前单位时间内传输干污泥的重量。

可选的，所述含水率检测装置通过机械臂机构分别伸向第一输送带和第二输送带上的泥样，在将夹取到的泥样放入水分分析仪中检测当前污泥的含水率，结合所述含水率检测装置的含水率检测结果，调节所述第一输送带和第二输送带的传输速度，来控制干湿污泥的混合比例，所述的含水率检测装置采用低场核磁共振仪及称重仪来检测，通过检测其中的信号量得到其中水分含量，称重仪测量其中的重量，水分质量与污泥质量比值为污泥含水率。

可选的，所述含水率检测装置中的机械手是采用双臂式，所述两臂对称成180度布置，在两机械臂的中间位置安装有电机，所述机械臂可以正反向转动90度，以同时实现夹取两种污泥泥样。避免了多余的往复运动。

可选的，通过所述含水率检测装置定期检测和更新含水率，以反馈调节所述第一输送带和第二输送带的传输速度，保持干湿污泥的混合比例稳定。

可选的，控制干湿污泥间歇交替落料，使得干污泥和湿污泥交替进入混合搅拌装置，干污泥在下层，湿污泥在上层，在整个过程中保持湿污泥层处于干污泥层的上方。

可选的，干污泥和湿污泥在所述混合搅拌装置进行均质化搅拌，干湿污泥进入料仓之后在交替落料分层的作用下，所述污泥在搅拌装置的搅拌轴剪切力作用下进行搅拌混合，所述混合后的污泥在达双螺旋搅拌轴作用下经出口输出。

可选的，第一称重装置包括激光扫描投射探头，所述激光扫描投射探头扫描第一输送带上湿污泥的横截面积，所述激光扫描投射探头与控制柜电连接，所述控制柜将横截面积对时间进行积分，并结合物料的密度得到单位时间内湿污泥的传输量。

可选的，所述钢带脱水机包括脱水辊与钢带，所述钢带套设于所述脱水辊上，通过脱水辊与钢带之间间隙对污泥进行挤压实现将污泥中的水分进行脱离，所述污泥通过上滤网和下滤网进行上下包裹，污泥在第三输送带的传动作用下，到达钢带脱水机的脱水辊和钢带之间进行压滤脱水。

可选的，所述破碎-挤条机利用滚刀的刀齿之间相互剪切力将脱水后的泥饼先进行破碎，破碎后的污泥在压条辊的挤压力作用下挤成条状，在压条辊的转动下使泥条脱离，所述的条状污泥经过输送机输送出去。

采用本实用新型，与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型利用了干湿泥的混合，获得含水率适中的污泥，以降低对设备的影响，通过在线检测含水率，根据预期混合比例，分别调节干污泥和湿污泥的传输速度或单位时间的污泥传输量，以获得特定比例的干湿泥混合物料。

附图说明

图1为本实用新型干湿污泥混合均质化脱水装置的总结构示意图；

图2为含水率80％污泥在线称重装置的结构示意图；

图3为含水率30％污泥在线称重装置的结构示意图；

图4为混合搅拌装置的结构示意图；

图5为破碎-挤条机的结构示意图；

图6为第一称重装置的另一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型是一种实现干湿污泥混合均质化脱水装置，包括总机架1、压条称重装置2、含水率检测装置3、破碎称重装置4、钢带脱水机5、破碎-挤条机6、输送机7、混合搅拌装置8 和控制柜9。

如图2所示，所述压条称重装置2包括动力装置2-1、挤条装置2-2、第一料斗2-3、第一称重装置2-4、第一输送带2-5、落料板2-6 和张紧辊2-7，所述含水率为80％左右的污泥进入装置的第一料斗2-3 中，在自身的重力和搅动耙齿的作用下污泥不断下压、下降，污泥被压入挤条装置2-2中，所述挤条装置2-2中安装有平行布置的两个压力辊，所述压力辊利用之间相互挤压力将污泥挤压成条状，所述压力辊上设有凹槽，在挤压力作用下污泥在凹槽中成型，所述成型污泥随着压力辊的转动脱离掉落到输送带2-5上，在动力装置2-1传动作用下，所述输送带2-5将条状污泥输送到第一称重装置2-4中，所述第一称重装置2-4利用压力传感器的原理对污泥进行称重计数，所述得到的数据保存并进行处理。所述计入质量的污泥在输送带2-5的输送作用下，污泥掉落到落料板2-6上，在自身的惯性力作用下滑落到混合搅拌装置8中；所述张紧装置包括张紧辊2-7和固定装置，所述张紧辊2-7位于第一输送带2-5下方的机架上，目的是给第一输送带的一个预紧张力，防止长期工作下输送带会松动的情况。

如图3所示，所述的破碎称重装置4包括第二料斗4-1和破碎装置4-2，所述含水率为30％～40％左右的饼状污泥进入破碎称重装置4 的第二料斗4-1中，所述第二料斗4-1的底部安装有破碎装置4-2，所述破碎装置4-2中安装有刀齿相互交错排列的破碎刀，所述饼状污泥在破碎刀两刀齿之间剪切力的作用下被切碎，所述被切碎的污泥经传输带的作用下，被输送到在线称重的装置中，所述称重装置中压力传感器的检测原理对污泥经过称重计数，所述得到的数据保存并进行处理，所述质量被计数的污泥再经过传输最后带输送到混合搅拌装置 8中。所述破碎称重装置4长期使用过程中输送带会产生松动，这样会影响传输效果，为了改善这一个工况，所以这里采用一个张紧装置进行预紧放松。

所述干湿污泥经过压条称重装置2和破碎称重装置4处理以后，在落料的过程中采用的是交替落料的方式，所述动力装置2-1控制第一输送带2-5间歇工作，来控制干湿污泥进行间歇交替落料，干污泥处于下层，湿污泥处于上层，在整个落料的过程中保持湿污泥层始终在干污泥层的上方。其原理利用湿污泥分布在上层由于水分在重力的影响下会向下渗透，下部的干污泥会吸收渗透下来的水分使其自身含水率升高，缩小含水率之间的差距，从而保证了在下一环节能够混合均质化。

所述含水率检测装置3包括机械手和水分分析仪，所述机械手是由两机械臂和机械抓手组成，所述两机械臂是相互构成180度平行机构，电机置于机械臂中间位置，所述电机带动两个机械臂同时旋转，两个机械臂能够实现正反向转动90度，所述机械臂转到适当的位置能够同时夹有输送带传输过来的污泥含水率不同的泥样，所述机械臂放置于输送带的下方，落料板的上方，在落泥的过程中，机械臂上的机械爪手抓取泥样，所述夹取的两种泥样分别放入测水分析仪中同时进行含水率的检测，这样减少了只用一台水分分析仪一测一取再测再取多余的步骤，节约测试时间；所述测出的含水率将会导入计算机中进行数据分析并计算出干湿污泥最佳质量混合比例，所述计算机会给控制柜9发出一个控制信号，所述控制柜9根据所接受的信号会发出指令控制破碎称重装置4和压条称重装置2的动力装置来改变输送带的速度，所述输送带速度的改变可以控制要进行混合的进泥量。所述的含水率检测装置采用低场核磁共振仪及称重仪来检测，对磁场强度低于1T的低场核磁共振进行标定，将其信号量与水分含量进行对比，进而将污泥送入低场核磁核磁共振仪，通过检测其中的信号量进行反演得到水分含量，同时检测污泥的质量，含水率为水分含量与污泥质量比值，含水率检测可以在60-120s内检测完毕，实现了含水率的快速精准检测。如图4所示，所述的混合搅拌装置8包括第一传动装置 8-1、双螺旋搅拌轴(8-2)、搅动装置8-3和第三料斗8-4，所述混合比例一定的干湿污泥落入混合搅拌装置8的第三料斗8-4中，经过间歇交替落料的方式使得湿污泥一直层处于干污泥层的上方，在搅动装置8-3的作用下使得干湿污泥混合更加充分。所述搅动装置8-3中的电机通过齿轮传动的方式来带动转动轴转动，所述传动轴上安装有搅拌轴，所述搅拌轴安装有上下两个部分搅动臂，所述搅动臂会随着搅拌轴一起运动，并且上下搅拌臂的转动方向是相向的；所述相向转动是通过电机传动齿轮机构，所述齿轮机构同时带动两轴进行不同方向上的转动，上部分搅动臂进行正向转动，下部分搅动臂进行逆向转动；所述搅动臂上安装带有不同角度的搅拌叶片，所述搅拌叶片对干湿污泥进行翻转混合，所述污泥在混合搅动的过程中，是利用搅拌叶片偏角的不同，叶片之间就会产生剪切力，所述剪切力会将处于叶片中间的干污泥和湿污泥进行不断的剪切挤压和翻转，达到对干湿污泥进行混合均匀的效果。所述受挤压剪切均质混合后的污泥会由置于第三料斗8-4最下方双螺旋输送轴8-2的输送作用下从出口8-5推出，最后滑落到第三传送带5-10上；所述双螺旋输送轴8-2是由传动装置8-1进行传动。

所述钢带脱水机包括匀料辊5-1、第二传动装置5-2、上滤网5-3、脱水辊5-4、第一下滤网5-5、落料板5-6、钢带张紧辊5-7、集液槽 5-8、第二下滤网5-9和第三输送带5-10，所述第三输送带5-10上覆盖了一层第二下滤网5-9，通过第二传动装置带动带轮转动来实现第二下滤网5-9的循环的运动，所述由出口8-5出来的混合均匀的污泥将会不均匀的落到下滤网5-9上面，污泥会随着下滤网运动经过匀料辊5-1下面，所述匀料辊5-1开始工作不断地将落在下滤网5-9上不均匀分布的污泥进行抹匀，所述污泥会均匀的覆盖在第二下滤网 5-9上；所述下滤网5-9在传动带轮的作用下不断的在运动，将均匀覆盖的污泥传送到预紧辊装置，所述预紧辊传动上滤网5-3，所述上滤网5-3将在预紧辊的作用下与覆盖均匀污泥的第二下滤网5-9进行上下贴合，所述滤网上下贴合将污泥包裹在中间，所述污泥会在滤网不断地前进中最终会到达脱水辊5-4进行挤压脱水，所述污泥会在脱水辊5-4和钢带5-5之间挤压脱水，所述脱水过程是利用脱水辊5-4 与钢带5-5之间预留一定的间隙，污泥在不断的进入间隙中，这是一个污泥体积由大变小的过程，从而实现对污泥进行挤压，将污泥中的水分给压榨出来，达到所要的脱水功能。所述钢带5-5在长期的使用中会出现张力不够，容易产生跳动，影响脱水的效果，针对上述工况，采用钢带内侧安装有张紧装置，所述张紧装置包括张紧辊5-8，所述张紧辊5-8会给钢带5-5施加一张紧力，是钢带保持张弛状态，从而不影响脱水效果。

所述变向导辊会使第二下滤网5-9转向发生改变，所述变向后的第二下滤网5-9会在变向导轮处与污泥进行脱离，所述脱落后的污泥会落到出口的落料板5-6上，沿着落料板5-6滑落到达破碎-挤条机 6中。

如图5所示，所述的破碎-挤条机6包括出口6-1、压条辊6-2、搅拌扒6-3、匀料扒6-4、破碎装置6-5和电机6-6，所述破碎机构 6-5中安装了三排互相平行的滚刀，滚刀的刀齿之间相互交错，所述滚刀利用交错刀齿之间的相互剪切力将落下的泥饼绞碎，所述破碎后的污泥从落料口进入，随着在落料的过程中污泥会堆积在一处形成拱形状无法均匀分布在料斗中，所述拱形污泥利用匀料扒6-4来进行扒匀使其均匀覆盖，所述匀料扒6-4由电机6-6进行传动，会沿着料斗外面的导轨进行一个往复运动，所述的匀料扒6-6就会沿着导轨的方向不断的将落下来产生堆积的污泥扒向两边使其均匀的覆盖在料斗中；所述料斗底部的污泥在搅拌齿6-3的作用下不断的搅拌并将污泥进行下压，所述搅拌齿6-3安装在料斗的底部，两搅拌齿的转向相反且齿之间成交错型，所述污泥在压条辊6-2的作用下被压制成条状，所述压条辊6-2上设有凹槽，压条辊6-2是利用两辊之间相互挤压的原理，在污泥经过压条辊6-2时受到很大的挤压力就会在凹槽中成型，随着压条辊6-2的转动污泥与压条辊6-2在出口处进行脱离。所述条状污泥通过出口6-1由输送机7输送出去。

如图6所示，示意了第一称重装置的另一种结构。利用激光扫描测量第一传输带上物料的横截面积，并对其进行积分以获得单位时间内传送的体积，并根据密度得到单位时间内传送的污泥量。第一称重装置2-4包括激光扫描投射探头2-4-1，所述激光扫描投射探头扫描第一输送带2-5上湿污泥的横截面积，所述激光扫描投射探头与控制柜9电连接，所述控制柜9将横截面积对时间进行积分，并结合物料的密度得到单位时间内湿污泥的传输量。同理，第二称重装置的结构也可以采用这一结构，在此不作赘述。需要说明的是，本实用新型中的预期混合比例一般使得混合后的污泥含水率维持在50％-60％之间，或者40％-65％之间。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干湿污泥混合均质化脱水装置，包括压条称重装置(2)、含水率检测装置(3)、破碎称重装置(4)、钢带脱水机(5)、破碎-挤条机(6)、输送机(7)、混合搅拌装置(8)和控制柜(9)，其特征在于：湿污泥通过压条称重装置(2)进行挤压和称重传输，干污泥通过破碎称重装置(4)进行破碎和称重传输；所述含水率检测装置(3)通过机械手分别夹取干污泥泥样和湿污泥泥样进行含水率的检测；结合所述含水率检测装置(3)的含水率检测结果，根据预期的干污泥和湿污泥的混合比例，调节压条称重装置(2)对单位时间内湿污泥的传输量和破碎称重装置(4)对单位时间内干污泥的传输量；由压条称重装置(2)传输出的湿污泥和由破碎称重装置(4)传输出的干污泥进入所述混合搅拌装置(8)进行均质化混合；所述压条称重装置(2)、破碎称重装置(4)和含水率检测装置(3)均与所述控制柜(9)电信号连接；混合后的污泥输送至所述钢带脱水机(5)，经所述钢带脱水机(5)脱水后输送至所述破碎-挤条机(6)，所述破碎-挤条机(6)将其破碎和挤压成条。

2.根据权利要求1所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：所述压条称重装置(2)包括挤条装置(2-2)、第一称重装置(2-4)和第一输送带(2-5)，通过所述挤条装置(2-2)采用机械挤压对湿污泥进行挤压成条状，并经第一输送带(2-5)将条状污泥输送到第一称重装置(2-4)中称重，以得到所述第一输送带(2-5)当前单位时间内传输湿污泥的重量；所述破碎称重装置(4)包括破碎装置(4-2)、第二称重装置和第一输送带，所述破碎装置(4-2) 利用交错刀齿产生的剪切力对污泥进行破碎，破碎后的污泥再由第二输送带将其输送到第二称重装置中称重，以得到所述第二输送带当前单位时间内传输干污泥的重量。

3.根据权利要求2所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：所述含水率检测装置(3)通过机械臂机构分别伸向第一输送带和第二输送带上的泥样，再将夹取到的泥样放入水分分析仪中检测当前污泥的含水率，结合所述含水率检测装置(3)的含水率检测结果，调节所述第一输送带和第二输送带的传输速度，来控制干湿污泥的混合比例；所述的含水率检测装置采用低场核磁共振仪及称重仪来检测，通过检测其中的信号量得到其中水分含量，称重仪测量其中的重量，水分质量与污泥质量比值为污泥含水率。

4.根据权利要求2或3所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：所述含水率检测装置(3)中的机械手是采用双臂式，所述两臂对称成180度布置，在两机械臂的中间位置安装有电机，所述机械臂可以正反向转动90度，以同时实现夹取两种污泥泥样。

5.根据权利要求3所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：通过所述含水率检测装置(3)定期检测和更新含水率，以反馈调节所述第一输送带和第二输送带的传输速度，保持干湿污泥的混合比例稳定。

6.根据权利要求5所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：控制干湿污泥间歇交替落料，使得干污泥和湿污泥交替进入混合搅拌装置(8)，干污泥在下层，湿污泥在上层，在整个过程中保持湿污泥层处于干污泥层的上方。

7.根据权利要求6所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：干污泥和湿污泥在所述混合搅拌装置(8)进行均质化搅拌，干湿污泥进入料仓(8-4)之后在交替落料分层的作用下，所述污泥在搅拌装置(8-3)的搅拌轴剪切力作用下进行搅拌混合，所述混合后的污泥在达双螺旋搅拌轴(8-2)作用下经出口(8-5)输出。

8.根据权利要求7所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：第一称重装置(2-4)包括激光扫描投射探头(2-4-1)，所述激光扫描投射探头扫描第一输送带(2-5)上湿污泥的横截面积，所述激光扫描投射探头与控制柜(9)电连接，所述控制柜(9)将横截面积对时间进行积分，并结合物料的密度得到单位时间内湿污泥的传输量。

9.根据权利要求1所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：所述钢带脱水机(5)包括脱水辊(5-4)与钢带(5-5)，所述钢带(5-5)套设于所述脱水辊(5-4)上，通过脱水辊(5-4)与钢带(5-5)之间间隙对污泥进行挤压实现将污泥中的水分进行脱离，所述污泥通过上滤网(5-3)和下滤网(5-9)进行上下包裹，污泥在第三输送带(5-10)的传动作用下，到达钢带脱水机(5)的脱水辊(5-4)和钢带(5-5)之间进行压滤脱水。

10.根据权利要求2所述的干湿污泥混合均质化脱水装置，其特征在于：所述破碎-挤条机(6)利用滚刀(6-5)的刀齿之间相互剪切力将脱水后的泥饼先进行破碎，破碎后的污泥在压条辊(6-2)的挤压力作用下挤成条状，在压条辊(6-2)的转动下使泥条脱离，所述的条状污泥经过输送机(7)输送出去。