污泥脱水前期热压干化处理设备的制作方法

本实用新型属于环保工程污泥处理设备技术领域，具体涉及一种污泥脱水前期热压干化处理设备。

背景技术：

城镇污泥是通过污水处理厂处理后所派生的一种由菌胶团组成的胶质体(细菌、真菌、原生动物、后生动物等)，粘稠度大，含水量高(含水量为80％以上)。污水处理的目标是通过把水中杂质浓缩成固体形态再从流体中分离而实现。这种浓缩质变称为污泥，因包含了大量的有害物质，需要妥善处置。一般来讲，为了不造成环境的二次污染，需要在污水处理的二级处理之后添加一道污泥处理工艺。污泥处理是对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧等无害化加工过程，也可以说是对污泥进行减量化、稳定化和无害化处理的过程。全国城镇污水处理厂产生干污泥约为180万t/年(含水80％以上的湿污泥900万t/年)，因现有污泥的稳定处理设施不到1/4，有的地方便直接排放，造成第二次污染，扩散病原体、污染食物链。

随着科学技术的发展进步，目前的污泥处理方法越来越多，归纳起来，从处理类型来分主要有污泥消化、好氧消化、厌氧消化、中温消化、高温消化、污泥浓缩、污泥淘洗、污泥真空过滤、污泥压滤、污泥干化、污泥焚烧等。然而，目前很多方法存在着或费用高，或效率低，或效果不理想，或设备投资大等缺陷。因此，开发一种处理费用低、效率高效果好、设备上马快投资不大的污泥处理系列设备势在必行。

专利“立式城镇污泥螺旋式推进热解处理处置设备”(专利号：201520974908.2)，是发明人周孝芳、李波研究开发的一种新型污泥热解处理设备。它主要包括安装于机架上的污泥自动进料装置、四级污泥螺旋热解管、泥渣自动出料装置和水气油分离装置，利用污泥螺旋热解管对污泥进行裂解脱水，能使湿污泥的含水量减少至10～15％，污泥脱水裂解后所产生的渣和油水混合物通过油水分离后产生的原料油还能够回收利用，变废为宝。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种污泥脱水前期热压干化处理设备，为后续的污泥裂解脱水工序作好准备，以降低处理成本，提高污泥处理的效率和效果。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该污泥脱水前期热压干化处理设备，它包括灌料仓和污泥前期干化主机；所述灌料仓包括倒锥形的底部，底部的锥口与高压螺杆泵的顶部连通；所述污泥前期干化主机包括其顶部的四通管接头，四通管接头的顶部管口与所述高压螺杆泵的出料口管道连通；所述四通管接头的另外三个下部管口通过三根入料管分别与三根污泥前期干化螺旋推进管的外端顶面连通；所述三根污泥前期干化螺旋推进管的外端端部均依次连接有减速箱和变频电机，三根污泥前期干化螺旋推进管的内端端部共同连接到三管支承同心圆支架上，三管支承同心圆支架的底部管口与污泥匡的内腔连接，污泥匡的倒锥形底部出料口与出料机构连接；所述污泥匡内顶部设有倒锥形压块，倒锥形压块顶面压板与活塞支承架连接，活塞支承架的中心通过活塞连接法兰连接有活塞，活塞与竖立的油缸连接，油缸通过油缸连接法兰安装于油缸支承架的中心处，油缸支承架安装于所述污泥匡的上部外围；通过油缸带动活塞及其活塞支承架运动使倒锥形压块作向下的运动；所述倒锥形压块顶面压板上设有水蒸汽出口和灰尘出口。

具体的，所述油缸支承架包括三根呈倒L形的支架，三根支架通过污泥匡外壁上的油缸支架固定板均匀安装于污泥匡上部外围；所述三根支架汇合的中心处设有油缸连接法兰，所述油缸固定于油缸连接法兰上，油缸上部和下部分别设有上油管接头和下油管接头。这样的油缸支承架结构使油缸支承稳固，受力均匀，且结构简单。

具体的，所述四通管接头的顶部管口中心线与其垂直中心线重合，所述四通管接头的另外三个下部管口及其连接的三根入料管呈伞状均匀分布且三根入料管相互之间的夹角为110度；所述三根污泥前期干化螺旋推进管的中轴线分别与水平面成5度夹角，其外端略高于内端。这样的三根入料管和三根污泥前期干化螺旋推进管的布置和角度安排，使湿污泥流速处于比较合理的范围内，处理效率得到很大的提高。

进一步，所述油缸、活塞和倒锥形压块的垂直中心线与所述污泥匡的垂直中心线重合；所述四通管接头的垂直中心线偏离于油缸的垂直中心线。这样，四通管接头不会影响油缸等部件的安装。

具体的，所述污泥前期干化螺旋推进管包括保温护罩外管，保温护罩外管内设有污泥管，污泥管内设有一根无轴叶轮，污泥管外部绕有螺旋电阻，无轴叶轮的外端部与所述减速箱和变频电机连接；所述入料管与污泥管连通。湿污泥在无轴叶轮的推进下，通过加热，达到脱除部分水份的目的。

具体的，所述减速箱与变频电机连接，减速箱通过法兰与轴承座外端部的外端盖连接，轴承座内安装有前后两个轴承，前后两个轴承之间设有轴承外隔套、轴承内隔套，轴承座的内端设有内端盖，且内端外部通过管法兰与所述污泥前期干化螺旋推进管的污泥管连接；所述污泥前期干化螺旋推进管的无轴叶轮通过叶轮法兰与减速箱输出轴固连的主轴法兰连接。无轴叶轮在变频电机的驱动下，以合理的转速动转。

具体的，所述变频电机的功率为3KW；所述污泥前期干化螺旋推进管的螺旋电阻的加热温度范围为230-350度，无轴叶轮的推进速度为8转/分。通过合理的推进速度和加热温度，使湿污泥得以脱除部分水份。

具体的，所述三管支承同心圆支架包括外圆筒形支架和内圆筒形支架，外圆筒形支架固定于所述污泥匡的上面，内圆筒形支架与所述污泥匡的内腔连通；所述三根污泥前期干化螺旋推进管的保温护罩外管固定于外圆筒形支架外壁上，所述三根污泥前期干化螺旋推进管的污泥管与内圆筒形支架连通。三根污泥前期干化螺旋推进管内经过脱水的湿污泥通过三管支承同心圆支架共同汇入污泥匡内。

本实用新型的污泥脱水前期热压干化处理设备，结构较为简单，运作成本不高，污泥处理效率高。经实验证明，由本实用新型设备处理后的污泥含水量将干化40％左右，为下道污泥脱水工序打下了很好的基础。整个设备的污泥处理过程流畅，阻力小，效率高，也为整个污泥脱水工艺效率的提高起到了重要的作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构立面示意图。

图2是图1中污泥前期干化主机的立面结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是图2中减速箱与无轴叶轮连接部分的局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本明并不限于此实施例。

参见图1，本实施例的污泥脱水前期热压干化处理设备，包括灌料仓A和污泥前期干化主机B；从图1中可见，灌料仓A包括倒锥形的底部50，底部50的60度锥口与高压螺杆泵51的顶部连通。同时参见图2、图3，污泥前期干化主机B包括其顶部的四通管接头12，从图1、图2中可见，四通管接头12的顶部管口通过法兰11与高压螺杆泵51的出料口管道连通；四通管接头12的另外三个下部管口分别通过法兰与三根入料管6连通，三根入料管6分别通过法兰3与三根污泥前期干化螺旋推进管53的外端顶面连通；三根污泥前期干化螺旋推进管53的外端端部均通过轴承依次连接有减速箱2和变频电机1，三根污泥前期干化螺旋推进管53的内端端部共同连接到三管支承同心圆支架16上，三管支承同心圆支架16的底部管口与污泥匡20的内腔连接，污泥匡20的倒锥形底部出料口与出料机构23(出料机构23为现有技术，在此不再详述)连接；减速箱2通过固定于污泥匡20外壁上的支承座19支撑；污泥匡20通过支承脚21和支承斜杆22支撑；从图2中可见，污泥匡20内顶部设有倒锥形压块17，倒锥形压块17的顶面压板与活塞支承架8连接，活塞支承架8的中心通过活塞连接法兰15连接有活塞(图中活塞未画出)，活塞与竖立的油缸10连接，油缸10通过油缸连接法兰14安装于油缸支承架7的中心处；结合图3，油缸支承架7包括三根呈倒L形的支架，三根支架通过污泥匡20外壁上的油缸支架固定板18均匀安装于污泥匡20上部外围；三根支架汇合的中心处设有油缸连接法兰14，油缸10即固定于油缸连接法兰14上，油缸10上部和下部分别设有上油管接头9和下油管接头13。通过油缸10带动活塞及其活塞支承架8运动使倒锥形压块17作向下的运动；倒锥形压块17的顶面压板上设有水蒸汽出口和灰尘出口(图中未画出)，使干化过程中产生的水蒸汽和灰尘从出口管道排出以便进一步处理。从图2中可看到，四通管接头12的顶部管口中心线与其垂直中心线重合，四通管接头12的另外三个下部管口及其连接的三根入料管6呈伞状均匀分布且三根入料管6相互之间的夹角为110度；三根污泥前期干化螺旋推进管53的中轴线分别与水平面成5度夹角，其外端略高于内端。油缸10、活塞和倒锥形压块17的垂直中心线与污泥匡20的垂直中心线重合，而四通管接头12的垂直中心线偏离于油缸10的垂直中心线；这样的结构，使油缸的安装空间不会受三根入料管6的安装空间的影响。

从图2中还可看到，污泥前期干化螺旋推进管53包括保温护罩外管4，保温护罩外管4内设有污泥管54，污泥管54内设有一根无轴叶轮24，污泥管54外部绕有螺旋电阻5，无轴叶轮24的外端部与减速箱2和变频电机1连接；入料管6与污泥管54连通。

参见图2和图4，减速箱2与变频电机1连接，减速箱2通过法兰55与轴承座56外端部的外端盖57连接，58为法兰55上的连接螺栓。轴承座56内安装有前后两个轴承59，前后两个轴承59之间设有轴承外隔套60、轴承内隔套61，轴承座56上的内端设有内端盖62，且内端外部通过管法兰63与污泥前期干化螺旋推进管53的污泥管54连接，64为管法兰63上的连接螺栓；污泥前期干化螺旋推进管53的无轴叶轮24通过叶轮法兰65与减速箱2输出轴66固连的主轴法兰67连接；68为叶轮法兰65上的连接螺栓。变频电机1的功率为3KW；污泥前期干化螺旋推进管53的螺旋电阻5的加热温度范围为230-350度，无轴叶轮24的推进速度为8转/分。

参见图2和图3，三管支承同心圆支架16包括外圆筒形支架161和内圆筒形支架162，外圆筒形支架161固定于污泥匡20的上面，内圆筒形支架162与污泥匡20的内腔连通；三根污泥前期干化螺旋推进管53的保温护罩外管4固定于外圆筒形支架外壁161上，三根污泥前期干化螺旋推进管53的污泥管54与内圆筒形支架162连通。

本实用新型的工作过程如下：

首先含水量为80％以上的湿污泥通过灌料仓A底部的60度锥口流出，通过高压螺杆泵51将污泥输入污泥前期干化主机B的四通管接头12的顶部管口，强行将污泥分三等份压入三根入料管6内，通过3KW的变频电机1和减速箱2的调速，由无轴叶轮24推入三管支承同心圆支架16内进入到污泥匡20内。当污泥在污泥前期干化螺旋推进管53的污泥管54内运行时，外部的螺旋电阻5的加热温度范围为230-350度，无轴叶轮24的推进速度为8转/分，将污泥裂解之后流入到污泥匡20内。当污泥匡20内的污泥注入满后(可安装料位计控制)，此时倒锥形压块17由油缸10带动下压，压力为400-600公斤(其中，倒锥形压块17自重为2T左右)，在保压2-3小时(可安装电节点压力表控制)后，打开污泥匡20倒锥形底部出料口的挡板，再由出料机构23将污泥打碎后进入到下道污泥脱水工艺流程序。由本实用新型设备处理后，污泥的含水量将干化40％左右，为下一步污泥脱水工艺打下了良好的基础，由于本实用新型装置的处理费用较低、效率较高，为整个污泥脱水流程成本的降低及效率的提高起到了很大的作用。