一种污泥水解、腐植、催化、干燥综合处理设备的制作方法

本发明涉及污泥处理技术领域，是一种污泥水解、腐植、催化和干燥工艺综合处理设备。

背景技术：

污泥是污水处理过程中产生的副产品，污泥的成分极为复杂，主要含有大约80～90％的水分，以及其他可被回收利用的有机质、各类有机物、 多种微量元素以及可能对环境造成不良影响的病原微生物、寄生虫卵、重金属等。将污泥进行无害化、资源化处理，是世界范围内生态环境保护的一个重要课题。

传统的污泥处理方法包括投海(或直接排放)、填埋以及堆肥化，但是都存在对环境的负面影响(水质污染、土层污染以及空气污染等)以及空间资源(土地和水场)的占用和浪费等缺点，已经被越来越多的工业国家所禁止或废弃。

目前已陆续研发出一些污泥处理方法和装置，以期望降低污泥中的有害物质含量，并通过污泥处理对其进行二次回收利用。其中，对污泥进行热水解处理是一种有效的污泥处理手段。现有的污泥热水解处理方法主要存在以下不足：（1）、污泥处理工序绵长，耗费时间长，功耗高，处理效率低；（2）、在水解时，污泥受热不均匀，水解不彻底，处理效果不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，创造性的提供一种集中处理设备，只需要一次加热就可以完成污泥的水解、腐植、催化和干燥等原来需要多台设备才能解决的处理工艺过程，是一种处理效率高和处理效果好的污泥处理设备,极大的减少了处理污泥所需的能耗和处理过程中的二次环境污染问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种污泥水解、腐植、催化、干燥综合处理设备，包括底座、密封水解腐植罐、搅拌结构和加热结构，

所述密封水解腐植罐包括罐体、进料管、出料管和集料板，所述罐体呈卧式安装在底座上，进料管设于罐体上方一侧，出料管设于罐体下方另一侧，所述集料板设于罐体内侧下部，所述集料板为两边高中间低的曲面槽，在集料板的中部沿轴向设有螺杆槽；

所述搅拌结构包括搅拌部分和驱动部分，所述驱动部分安装在底座上，所述搅拌部分位于罐体内，且与驱动部分连接，所述搅拌部分包括一根空心螺旋轴和至少一根空心搅拌轴，所述空心螺旋轴装于螺杆槽内，所述空心搅拌轴相对于空心搅拌轴平行地安装在罐体上，在空心搅拌轴轴端和空心螺旋轴的轴端分别装有旋转接头，所述驱动部分包括电机、减速器和齿轮传动组件，电机的输出端与减速器的输入端连接，减速器的输出端与齿轮传动组件的输入端连接，齿轮传动组件的输出端分别与空心搅拌轴和空心螺旋轴传动连接；

所述加热结构包括设于罐体内壁上的夹层和设于集料板下侧的腔体，在罐体的下侧设有与夹层连通的进液管，在罐体的上侧设有与夹层连通的出液管，所述集料板的下侧设有多块间隔均匀的隔液板，并在隔液板的边缘处密封连接密封板，形成多个腔体，位于中间位置的隔液板上开有过液孔，腔体通过过液孔与夹层连通。

所述底座包括机架、前支撑架和后支撑架，前支撑架固定在机架的上表面前部，后支撑架固定在机架的上表面后部，空心螺旋轴和空心搅拌轴分别通过冷却型轴承座固定在前支撑架和后支撑架上。

所述空心搅拌轴包括轴体和搅拌叶片，所述轴体为中空结构，在轴体的侧壁上沿轴线开有多组通孔，所述通孔沿轴体的径向设置，所述搅拌叶片内设有加热腔体，所述多块搅拌叶片设于轴体的侧壁上，每块搅拌叶片的加热腔体至少与一个通孔连通。

所述搅拌叶片内设有回液管，回液管的一端伸入加热腔体远离轴体的一侧，另一端穿过通孔并深入轴体内。

所述罐体的中间为柱形结构，两端为弧面结构，在柱形结构的外壁上包覆有罐壁保温层，在柱形结构的两端设有隔板，隔板与弧面结构形成隔热腔体，在隔热腔体内装填有罐端保温层。

所述搅拌部分与罐体侧壁之间设有密封结构，所述密封结构包括密封本体、填料密封和机封，密封本体内设有空腔，密封本体靠近罐体内部的一侧设有填料函，填料函内装填有填料密封，在密封本体的端部锁紧安装有填料压盖，将填料密封压紧于填料函内，密封本体的另一侧安装有机封，在密封本体的侧壁上连接有与空腔连通的进气管，在密封本体的侧壁上还攻有螺纹孔，该螺纹孔内装有堵头。

所述冷却型轴承座包括座体、轴套和轴承，轴套套装在轴上，轴承的内圈安装在轴套中部，轴承的外圈装在座体内，座体固定在前支撑架或后支撑架上，在座体的前侧装有前端盖，前端盖的中心位置与轴套之间装有前密封件，前端盖上锁紧安装有前密封压盖，并将前密封件压紧于前端盖内，在座体的后侧装有后端盖，后端盖的中心位置与轴套之间装有后密封件，后端盖上锁紧安装有后密封压盖，并将后密封件压紧于后端盖内，座体、轴套、前端盖、前密封件、后端盖和后密封件共同形成密闭腔体，在座体的两侧分别连接有与密闭腔体连通的冷却液入口接头和冷却液出口接头。

所述轴套包括轴承基座、环槽和冷却通槽，轴承基座的两侧分别设有环槽，环槽向轴承基座的径向延伸，轴承基座的端面上沿轴向设有多个冷却通槽，冷却通槽与环槽连通，冷却通槽的两端通过密封塞头塞住，两个环槽之间的轴承基座上还设有轴承挡环和挡圈槽，轴承的内圈一侧压紧在轴承挡环的侧壁上，另一侧由装在挡圈槽内的轴承挡圈实现轴向定位。

所述空心搅拌轴有两根，两根空心搅拌轴位于同一水平面上，且关于空心螺旋轴对称。

齿轮传动组件包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮，第一齿轮安装在减速器的输出轴上，第二齿轮安装在空心螺旋轴上，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮和第四齿轮同轴安装在其中一根空心搅拌轴上，第三齿轮与第二齿轮啮合，第五齿轮安装在另一根空心搅拌轴上，第五齿轮与第四齿轮啮合。

本发明具有以下优点：

1、在罐体内装有空心搅拌轴和空心螺旋轴，并在其两端分别安装可旋转接头，在污泥处理时，在搅拌的同时通过可旋转接头分别向空心搅拌轴和空心螺旋轴内通入高温液体，再结合罐体内壁的夹层也通入高温液体，同时对罐内污泥进行加热，实现一边搅拌一边加热的作用，空心搅拌轴和空心螺旋轴通入高温液体后，其表壁温度高，可直接对污泥内部进行加热，加热速度快，有利于提高处理效率。

2、污泥从进料管进入罐体内后，在重力作用下，顺沿集料板在空心螺旋轴的螺旋推动作用下向出料管移动，再由空心搅拌轴的反向搅拌作用下，又从出料管一侧向进料管一侧移动，如此反复，实现污泥充分搅拌加热，处理效果好。

3、在集料板下边通过隔液板和密封板隔出多个腔体，通过高温液体流进腔体，对集热板进行加热，进一步提高加热效率。

4、空心搅拌轴的搅拌叶片也为空心结构，高温液体进入该空心结构后从回液管流回轴体，使得高温液体在搅拌叶片内有效流动，防止液体进入搅拌叶片内后并滞留在加热腔体内。

5、罐体两端的弧面结构和隔板内侧填充保温层，罐体侧壁包覆保温层，一方面在对弧面结构进行保温施工时，更加方便，另一方面污泥在罐体内移动时，不会滞留在弧面结构内，出现流动死角。

6、轴与罐体之间设置密封结构，由于在进行污泥处理时，罐内压力较高，污泥容易从填料密封泄漏出去，改进后，在密封本体内设置空腔，并向空腔内通入高压气体，对罐体内部起到反吹效果，降低填料密封的负担，延长填料密封的使用寿命，还实现对填料密封的有效性进行检查，将堵头拆开后，若有泥沙从螺纹孔吹出，则表示填料密封失效，需要及时对填料密封进行更换，整个检查不需要拆卸其它部件，操作简单、方便。

7、由于空心搅拌轴和空心螺旋轴均需要通入高温液体，轴端安装轴承开始工作后，因温度升高轴承内外圈温度差异,容易出现卡死，极大缩短了轴承的使用寿命，通过本发明的冷却型轴承座将轴端固定时，冷却液从座体上进入密闭腔体内，并依次流入环槽和冷却通槽内，直接对轴套进行冷却，使得轴承不易卡死,延长了轴承的使用寿命。

8、采用多个齿轮进行动力传输，通过空心搅拌轴和空心螺旋轴同步转动，使污泥在罐体内前后和上下均形成良好循环流动，不会积压在罐体的某一部位。

9、污泥处理过程中始终处于密封状态，有用成分回收完全，无泄漏，无污染。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为加热搅拌罐的内部正面结构示意图；

图3 为罐体的结构示意图；

图4 为加热搅拌罐的内部侧面结构示意图；

图5 为集料板的结构示意图；

图6 为空心搅拌轴的结构示意图；

图7 为密封结构的示意图；

图8 为冷却型轴承座的结构示意图；

图9 为冷却型轴承座的内部结构示意图；

图10为轴套的结构示意图；

图11为齿轮传动组件的结构示意图；

图中：1-底座，101-机架，102-前支撑架，103-后支撑架，2-加热搅拌罐，201-罐体，202-进料管，203-进料阀，204-出料管，205-出料阀，206-罐壁保温层，207-夹层，208-进液管，209-出液管，210-隔板，211-罐端保温层，212-集料板，213-隔液板，214-过液孔，215-密封板，216-螺杆槽，3-空心搅拌轴，301-轴体，302-通孔，303-搅拌叶片，304-加热腔体，305-回液管，4-空心螺旋轴，5-密封结构，501-密封本体，502-空腔，503-填料密封，504-填料压盖，505-机封，506-进气管，507-堵头，6-冷却型轴承座，601-座体，602-轴套，60201-轴承基座，60202-环槽，60203-轴承挡环，60204-挡圈槽，60205-冷却通槽，603-轴承，604-前端盖，605-前密封件，606-前密封压盖，607-后端盖，608-后密封件，609-后密封压盖，610-轴承挡圈，611-冷却液入口接头，612-冷却液出口接头，7-电机，8-减速器，9-齿轮传动组件，901-第一齿轮，902-第二齿轮，903-第三齿轮，904-第四齿轮，905-第五齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1、图2和图4所示，一种污泥水解、腐植、催化、干燥综合处理设备，包括底座1、加热搅拌罐2、搅拌结构和加热结构，所述加热搅拌罐2包括罐体201、进料管202、出料管204和集料板212，所述罐体201呈卧式安装在底座1上，进料管202设于罐体201上方一侧，进料管202上设有进料阀203，优选地，进料阀203为闸板阀，出料管204设于罐体201下方另一侧，出料管204上设有出料阀205，优选地，进料阀205为闸板阀，所述集料板212设于罐体201内侧下部，如图5所示，所述集料板212为两边高中间低的曲面槽，在集料板212的中部沿轴向设有螺杆槽216；所述搅拌结构包括搅拌部分和驱动部分，所述驱动部分安装在底座1上，所述搅拌部分位于罐体201内，且与驱动部分连接，所述搅拌部分包括一根空心螺旋轴4和至少一根空心搅拌轴3，所述空心螺旋轴4装于螺杆槽216内，所述空心搅拌轴3相对于空心搅拌轴4平行地安装在罐体201上，在空心搅拌轴3轴端和空心螺旋轴4的轴端分别装有旋转接头，所述驱动部分包括电机7、减速器8和齿轮传动组件9，电机7的输出端与减速器8的输入端连接，减速器8的输出端与齿轮传动组件9的输入端连接，齿轮传动组件9的输出端分别与空心搅拌轴3和空心螺旋轴4传动连接；所述加热结构包括设于罐体201内壁上的夹层207和设于集料板212下侧的腔体，在罐体201的下侧设有与夹层207连通的进液管208，在罐体201的上侧设有与夹层207连通的出液管209，所述集料板212的下侧设有多块间隔均匀的隔液板213，并在隔液板213的边缘处密封连接密封板215，形成多个腔体，位于中间位置的隔液板213上开有过液孔214，腔体通过过液孔214与夹层207连通。

如图1所示，所述底座1包括机架101、前支撑架102和后支撑架103，前支撑架102固定在机架101的上表面前部，后支撑架103固定在机架101的上表面后部，空心螺旋轴4和空心搅拌轴3分别通过冷却型轴承座6固定在前支撑架102和后支撑架103上。

如图6所示，所述空心搅拌轴3包括轴体301和搅拌叶片303，所述轴体301为中空结构，在轴体301的侧壁上沿轴线开有多组通孔302，所述通孔302沿轴体301的径向设置，所述搅拌叶片303内设有加热腔体304，所述多块搅拌叶片303设于轴体301的侧壁上，每块搅拌叶片303的加热腔体304至少与一个通孔302连通。

所述搅拌叶片303内设有回液管305，回液管305的一端伸入加热腔体304远离轴体301的一侧，另一端穿过通孔302并深入轴体301内。

如图3所示，所述罐体201的中间为柱形结构，两端为弧面结构，在柱形结构的外壁上包覆有罐壁保温层206，在柱形结构的两端设有隔板210，隔板210与弧面结构形成隔热腔体，在隔热腔体内装填有罐端保温层211。

如图7所示，所述搅拌部分与罐体201侧壁之间设有密封结构5，所述密封结构5包括密封本体501、填料密封503和机封505，密封本体501内设有空腔502，密封本体501靠近罐体201内部的一侧设有填料函，填料函内装填有填料密封503，在密封本体501的端部锁紧安装有填料压盖504，将填料密封503压紧于填料函内，密封本体501的另一侧安装有机封505，在密封本体501的侧壁上连接有与空腔502连通的进气管506，在密封本体501的侧壁上还攻有螺纹孔，该螺纹孔内装有堵头507。

如图8、图9所示，所述冷却型轴承座6包括座体601、轴套602和轴承603，轴套602套装在轴上，轴承603的内圈安装在轴套602中部，轴承603的外圈装在座体601内，座体601固定在前支撑架102或后支撑架103上，在座体601的前侧装有前端盖604，前端盖604的中心位置与轴套602之间装有前密封件605，前端盖604上锁紧安装有前密封压盖606，并将前密封件605压紧于前端盖604内，在座体601的后侧装有后端盖607，后端盖607的中心位置与轴套602之间装有后密封件608，后端盖607上锁紧安装有后密封压盖609，并将后密封件608压紧于后端盖607内，座体601、轴套602、前端盖604、前密封件605、后端盖607和后密封件608共同形成密闭腔体，在座体601的两侧分别连接有与密闭腔体连通的冷却液入口接头611和冷却液出口接头612。

如图10所示，所述轴套602包括轴承基座60201、环槽60202和冷却通槽60205，轴承基座60201的两侧分别设有环槽60202，环槽60202向轴承基座60201的径向延伸，轴承基座60201的端面上沿轴向设有多个冷却通槽60205，冷却通槽60205与环槽60202连通，冷却通槽60205的两端通过密封塞头塞住，两个环槽60202之间的轴承基座60201上还设有轴承挡环60203和挡圈槽60204，轴承603的内圈一侧压紧在轴承挡环60203的侧壁上，另一侧由装在挡圈槽60204内的轴承挡圈610实现轴向定位。

如图11所示，所述空心搅拌轴3有两根，两根空心搅拌轴3位于同一水平面上，且关于空心螺旋轴4对称。

如图11所示，齿轮传动组件9包括第一齿轮901、第二齿轮902、第三齿轮903、第四齿轮904和第五齿轮905，第一齿轮901安装在减速器8的输出轴上，第二齿轮902安装在空心螺旋轴4上，第一齿轮901与第二齿轮902啮合，第三齿轮903和第四齿轮904同轴安装在其中一根空心搅拌轴3上，第三齿轮903与第二齿轮902啮合，第五齿轮905安装在另一根空心搅拌轴3上，第五齿轮905与第四齿轮904啮合。

本发明的工作过程如下：对罐体201进行预热，通过旋转接头分别向空心搅拌轴3和空心螺旋轴4内通入高温液体，分别对空心搅拌轴3和空心螺旋轴4进行预热，同时通过进液管208向夹层207和加热腔体内通入高温液体，对罐体201内表壁进行预热。关闭出料阀205，打开进料阀203，向罐体201内部通入待处理污泥，达到单次处理量后，关闭进料阀203，电机7带动减速器8转动，减速器8驱动齿轮传动组件9，并分别带动空心搅拌轴3和空心螺旋轴4转动，通过进气管506向空腔502内部吹气，进气管506的进气压力稍稍高于罐体201内部的压力，使得罐体201内部气压无法将污泥从填料密封503处压出，实现反吹效果，空心搅拌轴3和空心螺旋轴4在搅拌的同时也对污泥进行加热，再加上罐体201内壁的夹层207加热，加热迅速，搅拌均匀，实现高效高温水解处理。达到水解处理效果后，打开出料阀205，将处理后得到的肥料储存起来。对填料密封503的有效性进行检查，将堵头507拆开后，若有泥沙从螺纹孔吹出，则表示填料密封503失效，需要及时对填料密封503进行更换。