污泥脱水干化机及脱水干化方法与流程

本发明涉及污泥处理领域，尤其是一种污泥脱水干化机及脱水干化方法。

背景技术：

污泥脱水干化处理可减少环境污染，处理后的污泥可用于改良土壤、配制燃料；中国专利申请号：CN201420824374.0的实用新型公开了一种污泥脱水干化装置，包括封闭的干燥室、气体收集装置、燃烧炉和烟囱,所述干燥室内设有干化平台，干化平台底部设有相贴合的热源腔，热源腔内设有气体通道，所述气体收集装置为管式通风结构，其一端与干燥室连通，另一端再连通燃烧炉，燃烧炉的气体出口连通上述热源腔的热源入口，热源腔的热源出口连通烟囱。该污泥脱水干化装置存在污泥脱水干化效果较差且脱水干化效率较低的不足；因此，设计一种污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高的污泥脱水干化机及脱水干化方法，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服目前的污泥脱水干化装置存在污泥脱水干化效果较差且脱水干化效率较低的不足，提供一种污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高的污泥脱水干化机。

本发明的具体技术方案是：

一种污泥脱水干化机，包括：机架；所述的污泥脱水干化机还包括：前后连接的螺旋过滤脱水机和真空干化机；机架的上端倾斜且前端高于后端；螺旋过滤脱水机和真空干化机分别与机架上端连接。污泥脱水干化机使用时，过滤除水的浓缩污泥进入螺旋过滤脱水机，螺旋过滤脱水机将污泥中的间隙水和毛细水分离并排出；真空干化机与真空装置配合使污泥细胞内部的结合水析水并汽化抽除；该污泥脱水干化机污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。

作为优选，所述的螺旋过滤脱水机包括：前端设有浓缩污泥进料管且与机架上端连接的直段筒体，侧围设有锥段过滤网且大端与直段筒体后端连接的锥段筒体，两端分别与直段筒体前端和锥段筒体小端枢接的转轴，若干个套设在转轴外且与直段筒体内侧围连接的过滤板，依次位于过滤板前侧且与转轴连接的进料刮板和套设在转轴外且与直段筒体内侧围连接的隔板，位于锥段筒体中且与转轴连接的锥段螺旋叶，转轴驱动装置；锥段螺旋叶的螺距从前向后逐渐变小；每两个相邻的过滤板之间设有一个刮料刮板和一个位于刮料刮板前侧的推料螺旋叶，刮料刮板和推料螺旋叶分别与转轴连接；筒体侧围设有个数与过滤板个数相同且与过滤板一一对应的间隙水出管及与间隙水出管连接的总管；锥段筒体大端的侧围设有与总管连接的毛细水出管；锥段筒体前端设有若干个沿圆周分布的脱水污泥出料孔。螺旋过滤脱水机的推料螺旋叶挤压推送污泥从过滤板与转轴之间的空隙向后挤压推送，在输料压力作用下经过滤板过滤，污泥中的间隙水从间隙水出管和总管排出，与推料螺旋叶同步旋转的刮板刮除与过滤板前端的污泥，使堆积在过滤板前端污泥厚度控制在与设定值相符，减少过滤阻力，提高过滤效率；污泥从直段筒体进入锥段筒体，锥段螺旋叶对污泥进行强力挤压，去除污泥中的毛细水和残留间隙水并经毛细水出管和总管排出；螺旋过滤脱水机的结构能有效滤除污泥中的间隙水和毛细水。

作为优选，所述的螺旋过滤脱水机还包括：出料调节板，若干个定位螺钉，设于锥段筒体前端的压力传感器；脱水污泥出料孔为圆弧形长孔；出料调节板设有：个数与脱水污泥出料孔个数相同且与脱水污泥出料孔一一对应的调节孔组，个数与定位螺钉个数相同且沿圆周分布的圆弧形定位长孔；定位螺钉与圆弧形定位长孔一一对应，定位螺钉的螺杆穿过圆弧形定位长孔与锥段筒体后端螺纹连接。通过转动出料调节板调整脱水污泥出料孔与调节孔组的相对位置，能控制锥段筒体的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率。

作为优选，所述的真空干化机包括：侧围设有抽气孔且与机架上端连接的外筒，与外筒后端连接的外挡盖，前端与外筒前端枢接的内转筒，设有若干个出气出料孔且与内转筒后端连接的内挡板，与外挡盖枢接且前端与内挡板后端连接的传动轴，与外筒侧围后端下侧连接的干化出料管，与干化出料管铰接的卸料气缸和干化出料管封堵板，设于外筒侧围的加热装置，内转筒驱动装置；卸料气缸的活塞杆与干化出料管封堵板的一端铰接；内转筒的侧围前端设有排气孔组；外筒的前端与出料调节板的后端连接。与抽气孔连接的真空装置抽取真空，使外筒和内转筒内处于负压状态，降低水的汽化温度，加热装置对外筒加热使外筒和内转筒内温度高于水的汽化温度，破环污泥细胞的细胞壁使细胞内部的结合水析出，使细胞内部析出的结合水汽化蒸发并被真空装置抽取，按设定间歇启动卸料气缸，卸料气缸的活塞杆拉动干化出料管封堵板，干化的泥饼从干化出料管排出；真空干化机能有效去除污泥中的结合水。

作为优选，所述的真空干化机还包括切粒装置；切粒装置包括：前端设有与出料调节板后端连接的法兰的芯轴，套设在芯轴外且与芯轴枢接的套筒，与套筒后端连接的连接轴，套设在套筒外且外侧围设有若干个沿圆周分布的刀架的刀具筒，个数与刀架个数相同且与刀架一一对应连接的切刀，调节螺母，压簧，设有送料螺旋叶组的动力轴，与内转筒侧围前部连接的支承架，与支承架枢接的连轴套，切粒驱动装置；连接轴的后端与动力轴的前端分别与连轴套连接；内挡板前端设有与传动轴后端贯通且套设在动力轴外的中孔；动力轴与传动轴枢接且动力轴后端伸出中孔后端；传动轴设有螺纹段；压簧位于刀具筒后侧且套在传动轴外；调节螺母压住压簧后端且与螺纹段螺纹连接；套筒外侧围设有防转槽；刀具筒的内侧围设有与防转槽匹配的防转块。切粒装置将从调节孔组排出进入真空干化机的内转筒的条状污泥成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，提高去除污泥中的结合水的效果。

作为优选，所述的转轴驱动装置包括：与机架连接的转轴驱动电机，与转轴驱动电机的输出轴连接的转轴主动带轮，与转轴后端连接的转轴从动带轮，分别与转轴主动带轮和转轴从动带轮传动连接的转轴传动带。转轴驱动装置结构简单实用。

作为优选，所述的内转筒驱动装置包括：与机架连接的内转筒驱动电机，与内转筒驱动电机的输出轴连接的内转筒主动带轮，与传动轴后端连接的内转筒从动带轮，分别与内转筒主动带轮和内转筒从动带轮传动连接的内转筒传动带。内转筒驱动装置结构简单实用。

作为优选，所述的切粒驱动装置包括：与机架连接的切粒驱动电机，与切粒驱动电机的输出轴连接的切粒主动带轮，与动力轴后端连接的切粒从动带轮，分别与切粒主动带轮和切粒从动带轮传动连接的切粒传动带。切粒驱动装置结构简单实用。

一种污泥脱水干化机的脱水干化方法，所述的污泥脱水干化机的结构由权利要求1至权利要求8所述的污泥脱水干化机限定；步骤一，过滤除水的浓缩污泥从浓缩污泥进料管进入螺旋过滤脱水机的直段筒体经隔板与转轴之间的空隙向后运动，污泥在推料螺旋叶挤压推送下从过滤板与转轴之间的空隙向后挤压推送，在输料压力作用下经过滤板过滤，污泥中的间隙水从间隙水出管和总管排出，与推料螺旋叶同步旋转的刮板刮除与过滤板前端的污泥，使堆积在过滤板前端污泥厚度控制在与设定值相符，减少过滤阻力，提高过滤效率；步骤二，污泥从直段筒体进入锥段筒体，螺距从前向后逐渐变小的锥段螺旋叶对污泥进行强力挤压，去除污泥中的毛细水和残留间隙水并经毛细水出管和总管排出，污泥经脱水污泥出料孔从出料调节板设有的调节孔组排出，压力传感器用于检测锥段筒体的末端压力，通过转轴转速或/和通过转动出料调节板调整脱水污泥出料孔与调节孔组的相对位置，控制锥段筒体的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率；步骤三，从调节孔组排出进入真空干化机的内转筒的条状污泥，被切粒装置的旋转的切刀切成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，与抽气孔连接的真空装置抽取真空，使外筒和内转筒内处于-0.06MP至-0.07 MP的负压，降低水的汽化温度到76℃至80℃之间；同时加热装置对外筒加热使外筒和内转筒内温度达到200℃以上，从而破环污泥细胞的细胞壁使细胞内部的结合水析出，使细胞内部析出的结合水汽化蒸发并被真空装置抽取，按设定间歇启动卸料气缸，卸料气缸的活塞杆拉动干化出料管封堵板，干化的泥饼从干化出料管排出。污泥脱水干化机的脱水干化方法能满足污泥过滤脱水干化要求，污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：污泥脱水干化机使用时，过滤除水的浓缩污泥进入螺旋过滤脱水机，螺旋过滤脱水机将污泥中的间隙水和毛细水分离并排出；真空干化机与真空装置配合使污泥细胞内部的结合水析水并汽化抽除；该污泥脱水干化机污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。螺旋过滤脱水机的结构能有效滤除污泥中的间隙水和毛细水。通过转动出料调节板调整脱水污泥出料孔与调节孔组的相对位置，能控制锥段筒体的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率。真空干化机能有效去除污泥中的结合水。切粒装置将从调节孔组排出进入真空干化机的内转筒的条状污泥成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，提高去除污泥中的结合水的效果。转轴驱动装置、内转筒驱动装置和切粒驱动装置结构简单实用。污泥脱水干化机的脱水干化方法能满足污泥过滤脱水干化要求，污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。

附图说明

图1是污泥脱水干化机的一种结构示意图；

图2是螺旋过滤脱水机的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是出料调节板的结构示意图；

图5是真空干化机的结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是切粒装置的结构示意图。

图中：机架1、螺旋过滤脱水机3、浓缩污泥进料管31、直段筒体32、锥段过滤网33、锥段筒体34、转轴35、过滤板36、进料刮板37、隔板38、锥段螺旋叶39、出料调节板310、定位螺钉311、压力传感器312、刮料刮板313、推料螺旋叶314、间隙水出管315、总管316、毛细水出管317、脱水污泥出料孔318、子段319、调节孔组320、圆弧形定位长孔321、转轴驱动电机322、转轴主动带轮323、转轴从动带轮324、转轴传动带325、真空干化机4、抽气孔41、外筒42、外挡盖43、内转筒44、出气出料孔45、内挡板46、传动轴47、干化出料管48、卸料气缸49、干化出料管封堵板410、加热装置411、排气孔组412、法兰413、芯轴414、套筒415、连接轴416、刀架417、刀具筒418、切刀419、调节螺母420、压簧421、送料螺旋叶组422、动力轴423、支承架424、连轴套425、中孔426、螺纹段427、防转槽428、防转块429、内转筒驱动电机430、内转筒主动带轮431、内转筒从动带轮432、内转筒传动带433、切粒驱动电机434、切粒主动带轮435、切粒从动带轮436、切粒传动带437。

具体实施方式

下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。

如附图1所示：一种污泥脱水干化机，包括：机架1，前后连接的螺旋过滤脱水机3和真空干化机4；机架1的上端倾斜且前端高于后端；螺旋过滤脱水机3和真空干化机4分别与机架1上端连接。

本实施例中：

如附图2、附图3、附图4所示：所述的螺旋过滤脱水机3包括：前端设有浓缩污泥进料管31且与机架1上端螺钉连接的直段筒体32，侧围设有锥段过滤网33且大端与直段筒体32后端螺钉连接的锥段筒体34，两端分别与直段筒体32前端和锥段筒体34小端通过轴承枢接的转轴35，六个套设在转轴35外且与直段筒体32内侧围螺钉连接的过滤板36，依次位于过滤板36前侧且与转轴35键连接的进料刮板37和套设在转轴35外且与直段筒体32内侧围螺钉连接的隔板38，位于锥段筒体34中且与转轴35键连接的锥段螺旋叶39，出料调节板310，六个定位螺钉311，设于锥段筒体34前端的压力传感器312，转轴驱动装置；锥段螺旋叶39的螺距从前向后逐渐变小；每两个相邻的过滤板36之间设有一个刮料刮板313和一个位于刮料刮板313前侧的推料螺旋叶314，刮料刮板313和推料螺旋叶314分别与转轴35键连接；筒体侧围设有个数与过滤板36个数相同且与过滤板36一一对应的间隙水出管315及与间隙水出管315连接的总管316；锥段筒体34大端的侧围设有与总管316连接的毛细水出管317；锥段筒体34前端设有六个沿圆周均布的脱水污泥出料孔318。直段筒体32由六个螺钉连接的子段319构成。

所述的脱水污泥出料孔318为圆弧形长孔；出料调节板310设有：个数与脱水污泥出料孔318个数相同且与脱水污泥出料孔318一一对应的调节孔组320，个数与定位螺钉311个数相同且沿圆周均布的圆弧形定位长孔321；定位螺钉311与圆弧形定位长孔321一一对应，定位螺钉311的螺杆穿过圆弧形定位长孔321与锥段筒体34后端螺纹连接。

如附图5、附图6、附图7所示：所述的真空干化机4包括：侧围设有抽气孔41且与机架1上端螺钉连接的外筒42，与外筒42后端螺钉连接的外挡盖43，前端与外筒42前端通过轴承枢接的内转筒44，设有六个出气出料孔45且与内转筒44后端螺钉连接的内挡板46，与外挡盖43通过轴承枢接且前端与内挡板46后端焊接的传动轴47，与外筒42侧围后端下侧焊接的干化出料管48，与干化出料管48通过铰接轴铰接的卸料气缸49和干化出料管封堵板410，设于外筒42侧围的加热装置411，切粒装置，内转筒驱动装置；卸料气缸49的活塞杆与干化出料管封堵板410的一端通过铰接轴铰接；加热装置411为电加热器；内转筒44的侧围前端设有排气孔组412；外筒42的前端与出料调节板310的后端螺钉连接。

所述的切粒装置包括：前端设有与出料调节板310后端螺钉连接的法兰413的芯轴414，套设在芯轴414外且与芯轴414通过轴承枢接的套筒415，与套筒415后端螺钉连接的连接轴416，套设在套筒415外且外侧围设有三个沿圆周分布的刀架417的刀具筒418，个数与刀架417个数相同且与刀架417一一对应螺钉连接的切刀419，调节螺母420，压簧421，设有送料螺旋叶组422的动力轴423，与内转筒44侧围前部螺钉连接的支承架424，与支承架424通过轴承枢接的连轴套425，切粒驱动装置；连接轴416的后端与动力轴423的前端分别与连轴套425键连接；内挡板46前端设有与传动轴47后端贯通且套设在动力轴423外的中孔426；动力轴423与传动轴47通过轴承枢接且动力轴423后端伸出中孔426后端；传动轴47设有螺纹段427；压簧421位于刀具筒418后侧且套在传动轴47外；调节螺母420压住压簧421后端且与螺纹段427螺纹连接；套筒415外侧围设有防转槽428；刀具筒418的内侧围设有与防转槽428间隙配合的防转块429。

如附图2、附图3、附图5、附图6所示：所述的转轴驱动装置包括：与机架1螺钉连接的转轴驱动电机322，与转轴驱动电机322的输出轴键连接的转轴主动带轮323，与转轴35后端键连接的转轴从动带轮324，分别与转轴主动带轮323和转轴从动带轮324传动连接的转轴传动带325；内转筒驱动装置包括：与机架1螺钉连接的内转筒驱动电机430，与内转筒驱动电机430的输出轴键连接的内转筒主动带轮431，与传动轴47后端键连接的内转筒从动带轮432，分别与内转筒主动带轮431和内转筒从动带轮432传动连接的内转筒传动带433；切粒驱动装置包括：与机架1螺钉连接的切粒驱动电机434，与切粒驱动电机434的输出轴键连接的切粒主动带轮435，与动力轴423后端键连接的切粒从动带轮436，分别与切粒主动带轮435和切粒从动带轮436传动连接的切粒传动带437。

所述的污泥脱水干化机由控制器控制。

一种污泥脱水干化机的过滤脱水干化方法，所述的污泥脱水干化机的结构由权利要求1至权利要求8所述的污泥脱水干化机限定；步骤一，过滤除水的浓缩污泥从螺旋过滤脱水机3的浓缩污泥进料管31进入直段筒体32经隔板38与转轴35之间的空隙向后运动，污泥在推料螺旋叶314挤压推送下从过滤板36与转轴35之间的空隙向后挤压推送，在输料压力作用下经过滤板36过滤，污泥中的间隙水从间隙水出管315和总管316排出，与推料螺旋叶314同步旋转的刮板刮除与过滤板36前端的污泥，使堆积在过滤板36前端污泥厚度控制在与设定值相符，减少过滤阻力，提高过滤效率；步骤二，污泥从直段筒体32进入锥段筒体34，螺距从前向后逐渐变小的锥段螺旋叶39对污泥进行强力挤压，去除污泥中的毛细水和残留间隙水并经毛细水出管317和总管316排出，污泥经脱水污泥出料孔318从出料调节板310设有的调节孔组320排出，压力传感器312用于检测锥段筒体34的末端压力，通过转轴35转速或/和通过转动出料调节板310调整脱水污泥出料孔318与调节孔组320的相对位置，控制锥段筒体34的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率；步骤三，从调节孔组320排出进入真空干化机4的内转筒44的条状污泥，被切粒装置的旋转的切刀419切成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，与抽气孔41连接的真空装置抽取真空，使外筒42和内转筒44内处于-0.06MP至-0.07 MP的负压，降低水的汽化温度到76℃至80℃之间；同时加热装置411对外筒42加热使外筒42和内转筒44内温度达到200℃以上，从而破环污泥细胞的细胞壁使细胞内部的结合水析出，使细胞内部析出的结合水汽化蒸发并被真空装置5抽取，按设定间歇启动卸料气缸49，卸料气缸49的活塞杆拉动干化出料管封堵板410，干化的泥饼从干化出料管48排出。

污泥脱水干化机的有益效果是：污泥脱水干化机使用时，过滤除水的浓缩污泥进入螺旋过滤脱水机，螺旋过滤脱水机将污泥中的间隙水和毛细水分离并排出；真空干化机与真空装置配合使污泥细胞内部的结合水析水并汽化抽除；该污泥脱水干化机污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。螺旋过滤脱水机的结构能有效滤除污泥中的间隙水和毛细水。通过转动出料调节板调整脱水污泥出料孔与调节孔组的相对位置，能控制锥段筒体的末端压力与设定值相符，进而控制污泥的含水率。真空干化机能有效去除污泥中的结合水。切粒装置将从调节孔组排出进入真空干化机的内转筒的条状污泥成小段且在重力和送料螺旋叶推送力作用下向后端移动，提高去除污泥中的结合水的效果。转轴驱动装置、内转筒驱动装置和切粒驱动装置结构简单实用。污泥脱水干化机的脱水干化方法能满足污泥过滤脱水干化要求，污泥脱水干化效果较好且脱水干化效率较高。

本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。