申请日2019.12.04
公开(公告)日2020.02.18
IPC分类号C02F11/13; B01D50/00; B65G33/24
摘要
本发明涉及污泥干化处理领域，公开了一种污泥输送机构，其包括至少一组输送单元，输送单元包括螺旋输送管和第一动力装置。螺旋输送管内部设置运输螺旋轴，运输螺旋轴包括输送轴杆、输送螺旋叶片。输送螺旋叶片固定在输送轴杆上，输送螺旋叶片上设有若干翻抛片和若干通风孔。本发明还公开了一种污泥干化设备及干化方法，该设备包括污泥输送系统、烘干组件和控制系统，污泥输送系统包括污泥进料机构和上述的污泥输送机构。污泥进料机构出料口与污泥输送机构的进料口连接。本发明能够热气循环利用，降低能耗，提高能源利用率，解决了现有污泥干化设备能耗较高、能源利用率较低的问题，适于推广应用。
权利要求书
1.一种污泥输送机构，其特征在于：包括至少一组输送单元，所述输送单元包括螺旋输送管和第一动力装置;所述螺旋输送管内部设有输送轴杆，所述第一动力装置与输送轴杆相连;所述输送轴杆上设有输送螺旋叶片;所述输送螺旋叶片上设有若干通风孔，所述若干通风孔形成沿输送轴杆轴向且贯穿螺旋输送管的通风口;所述输送螺旋叶片沿输送轴杆径向上设有若干翻抛片;所述螺旋输送管顶部设有第一进料口，底部设有第一出料口。
2.如权利要求1所述的污泥干化设备，其特征在于：所述通风孔设置于输送螺旋叶片的外沿上;所述通风孔与螺旋输送管内壁形成沿输送轴杆轴向且贯穿螺旋输送管的通风口。
3.如权利要求2所述的污泥干化设备，其特征在于：所述通风孔为方孔，所述翻抛片为长方形薄片。
4.如权利要求2所述的污泥干化设备，其特征在于：所述翻抛片固定于若干通风孔的边沿上。
5.如权利要求1所述的污泥干化设备，其特征在于：所述翻抛片垂直固定在输送螺旋叶片上。
6.如权利要求1所述的污泥干化设备，其特征在于：所述的输送单元至少2组，每组输送单元间平行布置，上组输送单元的第一出料口与下组输送单元的第一进料口通过管道密封连接。
7.一种污泥干化设备，包括污泥输送系统、烘干组件和控制系统，所述的污泥输送系统包括污泥进料机构、污泥输送机构，其特征在于：所述的污泥输送机构采用权利要求1-6任一权利要求所述的污泥输送机构;所述的污泥进料机构出料口连接污泥输送机构的第一组输送单元的第一进料口;所述烘干组件设置于污泥输送机构上;
所述控制系统控制污泥输送系统、烘干组件的运行。
8.如权利要求7述的污泥干化设备，其特征在于：所述污泥进料机构为螺旋进料机构;所述的螺旋进料机构包括变径螺旋管、送料斗和第二动力装置;所述变径螺旋管顶部设有第二进料口，底部设有第二出料口;所述送料斗与第二进料口连接;所述变径螺旋管从进料至出料方向，管径逐渐缩小;所述变径螺旋管内设置有进料轴杆;所述第二动力装置与进料轴杆连接;所述进料轴杆上设置有若干粉碎棒和进料螺旋叶片。
9.如权利要求7述的污泥干化设备，其特征在于：所述烘干组件包括加热线圈、加热器、保温棉;所述保温棉环绕在污泥输送机构的螺旋输送管壁上，所述加热线圈环绕在保温棉上，所述加热线圈与加热器连接;
所述污泥输送系统还包括循环输送装置;所述污泥进料机构出料口连接污泥输送机构的第一组输送单元的第一进料口，污泥输送机构的最后一组输送单元的出料口连接循环输送装置的进料口，循环输送装置的回料口位于污泥进料机构进料口的上方，形成一个输送回路;
所述的循环输送装置为管链装置;所述的管链装置包括U型管道、输送链、输送链轮、第三进料口、第三出料口、回料口和第三动力装置;所述输送链设置于U型管道内，两端分别与第三动力装置连接;所述输送链上设置有若干输送链轮;所述U型管道两端分别设置有第三进料口和回料口;第三出料口设置于第三进料口和回料口之间;
还包括热风系统;所述控制系统控制热风系统的运行;所述热风系统包括烘干除湿热泵;所述的烘干除湿热泵包括壳体及设置在壳体上的热风机、冷凝系统、排水口、第一进风口、第一出风口和压缩机;所述烘干除湿热泵的第一进风口和第一出风口分别与污泥输送机构的末端与首端连接，形成一个热风回路;
所述热风系统还包括旋风除尘器;所述的旋风除尘器包括筒体和与所述筒体密闭连接的立式锥体;所述筒体上设有第二进风口和第二出风口，所述锥体的末端设有排灰口，所述排灰口下方设有粉尘收集仓;所述旋风除尘器设置于烘干除湿热泵和污泥输送机构之间;旋风除尘器的第二进风口与污泥输送机构的末端连接，旋风除尘器的第二出风口与烘干除湿热泵的第一进风口连接;
所述热风系统还包括湿式除尘器;所述的湿式除尘器，包括箱体、引风机、水泵;所述箱体内设有内腔分隔为第一内腔和第二内腔的隔板，隔板开设有使第一内腔和第二内腔相连通的连通口;第一内腔顶部的一侧壁开有第三进风口，第一内腔的顶部从第三进风口到连通口排列有若干挡板;所述挡板的侧缘与第一内腔的侧壁密封固定连接，挡板的顶缘与隔板的下板面密封固定连接;第二内腔的顶部开有第三出风口，第二内腔内设有位于连通口和第三出风口之间的水汽分离结构;所述湿式除尘器设置于旋风除尘器和烘干除湿热泵之间;所述的湿式除尘器第三进风口与旋风除尘器的第二出风口连接，湿式除尘器的第三出风口与烘干除湿热泵的第一进风口连接;
还包括有底座、固定架、保温面板;所述的保温面板密封安装在固定架表面，所述的固定架安装在底座上，所述的底座上安装有吊耳和叉车槽;所述的热风系统安装于底座上;所述污泥输送系统安装于固定架上。
10.一种污泥干化方法，其特征在于：使用权利要求7-9中任一项所述的污泥干化设备进行污泥干化。
说明书
一种污泥输送机构、污泥干化设备及干化方法
技术领域
本发明属于污泥干化处理领域，特别是涉及一种污泥输送机构、污泥干化设备及干化方法。
背景技术
随着工业发展及生活水平的提高，产生了越来越多的生活污水与工业废水，这些废、污水经水质净化处理后会产生大量的含水率约99%的污泥，经常规的污泥脱水设备脱水后成为含水率约为80～85%的污泥。随着污水处理量的增加，污泥年产量也极速增大。根据调研结果显示，废水处理站及污水处理厂所产生的污泥有近80%没有得到妥善的减量化与资源化处理。如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行减量化与资源化，已成为急待解决的问题。污泥的进一步干化是一种非常可行的污泥减量化的方法，这类经预脱水后的污泥可通过常规的干燥设备进一步干燥，以达到减量及方便运输的目的。而当今污泥干化设备普遍存在能耗较高、能源利用率较低的问题，将这类预脱水后的污泥进一步干化又不产生二次废气污染，以及如何高效地降低能耗是环保领域中的一项技术难题。
目前市场上常用的污泥干化设备能耗较高，此外，现有的污泥干化技术多以单性能设备实施干化处理，在干化污泥的同时不可避免地存在粉尘、臭气排放的问题，如不另外增加处理防治设施，势必会对环境造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于解决现有污泥干化设备能耗较高、能源利用率较低的问题，提供了一种污泥输送机构，该机构能够使污泥干化过程中顺利通气，充分搅拌来提高干化效率和能源利用率。还提供了一种包含上述污泥输送机构的污泥干化设备及干化方法，该设备通过污泥输送系统和烘干组件对污泥输送机构内部的污泥进行干化，热气携带水汽顺利流通，从而降低能耗，提高能源利用率。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明公开了一种污泥输送机构，其包括至少一组输送单元，所述输送单元包括螺旋输送管和第一动力装置。所述螺旋输送管内部设有输送轴杆，所述第一动力装置与输送轴杆相连;所述输送轴杆上设有输送螺旋叶片;所述输送螺旋叶片上设有若干通风孔，所述若干通风孔形成沿输送轴杆轴向且贯穿螺旋输送管的通风口;所述输送螺旋叶片沿输送轴杆径向上设有若干翻抛片。所述螺旋输送管顶部设有第一进料口，底部设有第一出料口。
进一步地，所述通风孔设置于输送螺旋叶片的外沿上;所述通风孔与螺旋输送管内壁形成沿输送轴杆轴向且贯穿螺旋输送管的通风口。使得污泥不易堵塞通风孔。
进一步地，所述通风孔为方孔，所述翻抛片为长方形薄片。
进一步地，所述翻抛片固定于若干通风孔的边沿上。
进一步地，所述翻抛片垂直固定在输送螺旋叶片上。
进一步地，所述的输送单元至少2组，每组输送单元间平行布置，上组输送单元的第一出料口与下组输送单元的第一进料口通过管道密封连接。
本发明还公开了一种污泥干化设备，包括污泥输送系统、烘干组件和控制系统，所述的污泥输送系统包括污泥进料机构、污泥输送机构。所述的污泥输送机构采用上述的污泥输送机构。所述的污泥进料机构出料口连接污泥输送机构的第一组输送单元的进料口;所述烘干组件设置于污泥输送机构上。
所述控制系统控制污泥输送系统、烘干组件的运行。
进一步地，所述污泥进料机构为螺旋进料机构。所述的螺旋进料机构包括变径螺旋管、送料斗和第二动力装置。所述第二动力装置与变径螺旋管连接，提供驱动力;所述送料斗与第一进料口连接。所述变径螺旋管顶部设有第二进料口，底部设有第二出料口。所述变径螺旋管从进料至出料方向，管径逐渐缩小。所述变径螺旋管内设置有进料螺旋轴。所述进料螺旋轴包括进料轴杆、粉碎棒和进料螺旋叶片。所述进料轴杆上设置有若干粉碎棒和进料螺旋叶片所述粉碎棒和进料螺旋叶片固定在进料轴杆上。
其中，所述烘干组件包括加热线圈、加热器、保温棉。所述保温棉环绕在污泥输送机构的螺旋输送管壁上，所述加热线圈环绕在保温棉上，所述加热线圈与加热器连接。
进一步地，所述污泥输送系统还包括循环输送装置。所述污泥进料机构出料口连接污泥输送机构的第一组输送单元的第一进料口，污泥输送机构的最后一组输送单元的出料口连接循环输送装置的进料口，循环输送装置的回料口位于污泥进料机构进料口的上方，形成一个输送回路。
进一步地，所述的循环输送装置为管链装置。所述的管链装置包括U型管道、输送链、输送链轮、第三进料口、第三出料口、回料口和第三动力装置。所述输送链设置于U型管道内，两端分别与第三动力装置连接。所述输送链上设置有若干输送链轮。所述U型管道两端分别设置有第三进料口和回料口。第三出料口设置于第三进料口和回料口之间。
进一步地，污泥干化设备还包括热风系统。所述控制系统控制热风系统的运行，所述热风系统包括烘干除湿热泵。所述的烘干除湿热泵包括壳体及设置在壳体上的热风机、冷凝系统、排水口、第一进风口、第一出风口和压缩机。所述烘干除湿热泵的第一进风口和第一出风口分别与污泥输送机构的末端与首端连接，形成一个热风回路。制冷剂经过压缩机加压，成为高温高压气体进入冷凝系统，冷凝液化放热，成为液体，放出大量的热量，提高热风机吹出风的温度。热风从第一出风口排出进入螺旋输送管的末端，经过若干段螺旋输送管后，带有水蒸气的湿气从螺旋输送管的首端排出。带有水蒸气的湿气进入第一进风口中，通过降温将水汽冷凝成水滴，收集后从排水口排出。
进一步地，所述热风系统还包括旋风除尘器。所述的旋风除尘器包括筒体和与所述筒体密闭连接的立式锥体;所述筒体上设有第二进风口和第二出风口，所述锥体的末端设有排灰口，所述排灰口下方设有粉尘收集仓;所述旋风除尘器设置于烘干除湿热泵和污泥输送机构之间;旋风除尘器的第二进风口与污泥输送机构的末端连接，旋风除尘器的第二出风口与烘干除湿热泵的第一进风口连接。
进一步地，所述热风系统还包括湿式除尘器;所述的湿式除尘器，包括箱体、引风机、水泵;所述箱体内设有内腔分隔为第一内腔和第二内腔的隔板，隔板开设有使第一内腔和第二内腔相连通的连通口;第一内腔顶部的一侧壁开有第三进风口，第一内腔的顶部从第三进风口到连通口排列有若干挡板;所述挡板的侧缘与第一内腔的侧壁密封固定连接，挡板的顶缘与隔板的下板面密封固定连接;第二内腔的顶部开有第三出风口，第二内腔内设有位于连通口和第三出风口之间的水汽分离结构;所述湿式除尘器设置于旋风除尘器和烘干除湿热泵之间;所述的湿式除尘器第三进风口与旋风除尘器的第二出风口连接，湿式除尘器的第三出风口与烘干除湿热泵的第一进风口连接。
进一步地，污泥干化设备还包括有底座、固定架、保温面板;所述的保温面板密封安装在固定架表面，所述的固定架安装在底座上，所述的底座上安装有吊耳和叉车槽;所述的热风系统安装于底座上;所述污泥输送系统安装于固定架上。
本发明还公开了一种污泥干化方法，其使用上述的污泥干化设备进行污泥干化。
使用时，将待处理的污泥加入到螺旋进料机构的进料口，传输到污泥输送机构中，通过设置在污泥输送机构的烘干组件对污泥进行加温并烘干。与污泥输送机构连接的热风系统中的烘干除湿热泵产生热风同时对污泥输送机构内的污泥进一步烘干除湿，旋风除尘器、湿式除尘器对烘干过程中污泥产生的灰尘和有害气体进行除尘和冷凝。经过烘干的污泥进入管链装置。通过第三出料口检查污泥的烘干情况，若污泥达到所期望的脱水率时，则打开第三出料口，排出污泥;若污泥未达到所期望的脱水率时，则关闭第三出料口，污泥经过回料端进入螺旋进料机构的进料口中进行二次烘干。
本发明的有益之处为：
1、螺旋输送机的螺旋叶片带通风口，有利于干燥热风的通过，顺利带走污泥中的水蒸气水份。螺旋叶片上带有污泥翻抛片，翻抛片可以翻动污泥，使加热中的污泥更均匀快速受热，从而快速脱水风干，提高干化效率和能源利用率。
2、污泥输送机构，通过多段式平行布置，相邻的进出料口密封连接，增加污泥干化路程和有效干化时间。
3、污泥干化设备通过污泥输送系统和热风系统相配合，形成输送回路和热风回路，配合使用带有通气功能的污泥输送机构，使得能源循环利用，充分利用能源降低能耗，提高工作效率。
4、污泥干化设备通过旋风除尘器和湿式除尘器对干化污泥过程中产生的粉尘、臭气进行处理，避免了二次废气污染。
5、污泥干化设备采用管链设计，适用污泥不同含水率的情况下，污泥无法达到所期望的脱水率，可使污泥再次回流到进料口进行二次烘干作业，从而保证污泥的含水率达到所需烘干要求，同时，管链回流送料口，使半干化的热污泥与新进污泥进行混合处理，加速后续污泥的处理速度，并在管链中设有出料口，可以方便检验污泥的干化效果。
6、螺旋进料机构的变径螺旋管采用变径的喇叭口设计，可以使后端下料口污泥密封，保证烘干热风以及臭气不从进料口吹出，从而保证了后端除尘设备的全面收集处理。变径螺旋管内部设有粉碎棒，可以把污泥破碎并且送入到螺旋输送机中，有利于污泥的干化。
7、烘干除湿热泵低温干化，冷凝污泥中排出的蒸汽，形成冷凝水排出，且不排放污泥中的臭气，无二次污染。
8、烘干除湿热泵、旋风除尘器、湿式除尘器与螺旋输送管连成回路，通过热风机加热脱水，在热风机的吹动下，热风容易把螺旋输送管内的部分干燥污泥粉末带出，由于粉尘与热风水蒸汽一同出风，如果设计成袋式除尘器，则有可能使粉尘与水针器结合在一起，影响除尘与出风效果，造成除尘器网袋粘结，除尘效果不佳。因此在前端设置有旋风除尘器，先取出一部分粉尘颗粒，再进入湿式除尘器，从而形成更有效的除尘效果。（发明人蓝文贵;卢灿;蓝振福;蓝俊辉）
