太阳能污泥浓缩干化一体化设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于污泥处理技术领域，一种太阳能污泥浓缩干化一体化设备，由上至下依次包括太阳能加热装置、浓缩脱水装置和空心桨叶装置；浓缩脱水装置与空心桨叶装置并排设置，太阳能加热装置位于两者的正上方；浓缩脱水装置包括壳体、贯通设置在壳体内的螺旋轴和设置在螺旋轴外侧的螺旋叶片；壳体内由污泥入口至污泥出口依次包括浓缩段、输送段和脱水段，浓缩段和脱水段的螺旋轴外部套设有叠片机构；空心桨叶装置两端分别设置有干化入口和干化出口，污泥出口高度高于干化入口的高度，且污泥出口与干化入口连接，浓缩脱水装置和空心桨叶装置中的污泥流动方向相反，太阳能加热装置对空心桨叶装置供热。利用太阳能加热节省能源，同时提高空间利用率。
【专利说明】
太阳能污泥浓缩干化一体化设备
技术领域
[0001]本实用新型属于污泥处理技术领域，尤其涉及一种太阳能污泥干化一体化设备。
【背景技术】
[0002]近年来随着我国城市化进程的加快及城市基础设施建设的加强，污水处理量逐步提高，并伴随产生了大量剩余污泥。污泥如不能及时、有效和稳定的处理，将会使我国的区域环境和生活的安全带来极大的隐患。污泥的无害化处理已经成为城市科学发展过程中非解决不可的重大环保问题。污泥中含水量高达99 %以上，污泥经过脱水后的含水率还高达75%_85%，体积庞大。无论最终的污泥处理方式是焚烧或其他用途，污泥的干燥和成型十分重要。干化后的污泥是一种有价值的原料，在安全条件下易于储存，可焚烧，或燃料或作为肥料。
[0003]现有技术中污泥处理要经过絮凝池、浓缩池、脱水设备，脱水浓缩后要经过输送装置输送至干化设备，最后由干化设备对污泥进行干化处理。在此过程中污泥处理设备多，流程长，占地面积较大。
[0004]叠螺机是现有技术中常用的脱水设备，其包括浓缩段和脱水段，其主要是由层叠的固定环、游动环、螺旋轴和和设置在螺旋轴上的螺旋叶片组成。主要实现以下功能:浓缩、脱水、自清洗。
[0005]但是经叠螺机浓缩脱水后的污泥要经过输送装置将其输送至干化设备，通常情况下，需要外加输送装置如皮带输送机等将污泥输送至干化设备中(如专利201420607388.7)，但是外加输送装置占地面积大，同时需要配备动力机构等装置，增加了设备成本。而且叠螺机和干化设备基本位于同一水平线上，污泥处理流程线路较长，占地面积较大。
[0006]另外，现有技术中干化设备的热源基本采用电加热或火力加热，能源损耗大，成本较高，而且不利于环保。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是克服现有技术存在的外加输送装置占地面积大，设备成本高的缺陷，提供一种太阳能污泥浓缩干化一体化设备。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种太阳能污泥浓缩干化一体化设备，由上至下依次包括太阳能加热装置、浓缩脱水装置和空心桨叶装置;所述浓缩脱水装置与所述空心桨叶装置并排设置，所述太阳能加热装置位于两者的正上方;所述的浓缩脱水装置包括壳体、贯通设置在壳体内的螺旋轴和设置在螺旋轴外侧的螺旋叶片;所述壳体内由污泥入口至污泥出口依次包括浓缩段、输送段和脱水段，所述浓缩段和脱水段的螺旋轴外部套设有叠片机构；
[0009]所述空心桨叶装置两端分别设置有干化入口和干化出口，所述的污泥出口高度高于所述干化入口的高度，且所述污泥出口与所述干化入口连接，所述的干化出口靠近所述壳体上的污泥入口一端设置，所述浓缩脱水装置和空心桨叶装置中的污泥流动方向相反，所述太阳能加热装置用于对所述空心桨叶装置供热。
[0010]进一步地，所述的浓缩脱水装置于所述空心桨叶装置的正上方，所述的螺旋轴水平设置。将浓缩脱水装置直接设置在空心桨叶装置的正上方，有效节省了占地空间，提高了空间利用率。
[0011]进一步地，所述的浓缩脱水装置位于所述空心桨叶装置的一侧，所述的螺旋轴由浓缩段朝向脱水段向上倾斜设置，所述污泥出口与所述干化入口之间通过倾斜的管道连接。
[0012]进一步地，所述的空心桨叶装置包括外壳、设置在外壳内的空心轴和设置在空心轴上并与空心轴连通的空心桨叶;所述空心轴一端设置有旋转接头，所述旋转接头上设置有连通所述空心轴内腔的介质入口和介质出口，所述介质入口与所述太阳能加热装置出口连接。经太阳能加热后的导热介质通过空心轴和空心桨叶对污泥进行加热，使其水分蒸发，
干化效率高。
[0013]作为优选，所述的浓缩脱水装置壳体内部上端设置有夹套，所述夹套上设置有预热入口和预热出口，所述的预热入口与所述介质出口连通。通常在浓缩脱水装置中不需要对污泥进行加热，但是本申请中在浓缩脱水过程中利用空心桨叶装置的介质出口排出的导热介质的余热对污泥进行预热，不仅有利于加速浓缩脱水过程，而且充分利用了导热介质热量，使得污泥到达空心桨叶装置时即有一定的温度，有利于污泥的干化效率，节省能源。
[0014]进一步地，所述的叠片机构包括交替设置的固定环和游动环;所述浓缩段螺旋叶片螺距大于脱水段螺旋叶片螺距;所述浓缩段固定环和游动环之间的间距大于脱水段固定环和游动环之间的间距。
[0015]进一步地，所述的螺旋轴靠近污泥出口的一端设置有背压板，所述背压板套设在所述螺旋轴上，且位于所述壳体内。利用背压板能够有效增加脱水段的内压，从而将污泥中的水分挤压排出，形成滤饼由污泥出口排出。
[0016]进一步地，还包括储水槽，所述储水槽位于所述空心桨叶装置的正下方，所述浓缩脱水装置和空心桨叶装置底部均设置有连接所述储水槽的出水孔。利用储水槽能够将浓缩脱水装置以及空心桨叶装置产生的水分统一收集。
[0017]进一步地，所述浓缩脱水装置一端设置有絮凝装置，所述的絮凝装置的出口连接所述污泥入口。
[0018]作为优选，所述太阳能加热装置包括若干集热管、设置在集热管底部的反射板和连通若干集热管的连通管;若干所述集热管平行排列，所述反射板上表面设置有若干弧面，所述弧面与所述集热管一一对应，且包围在所述集热管外部，所述连通管上设置有与所述介质入口连接的供热出口。利用反射板能够有效将未照射在集热管上的阳光反射到集热管上，能够有效提高阳光利用率和光热转化效率。
[0019]作为优选，所述的供热出口与所述介质入口之间设置有支管旁路，所述支管旁路上设置有辅助加热装置，所述辅助加热装置的出口与所述介质入口连接。在阴天或晚上时可以利用辅助加热装置提供热量，保证设备不间断工作，提高设备工作效率。
[0020]有益效果:本申请中利用螺旋轴和螺旋叶片在壳体内形成一段输送段，对污泥进行输送提升，利用螺旋输送，能够有效将经浓缩、脱水后的污泥输送至干化设备，省却了原输送设备以及和输送设备配套的动力装置，节省了设备占地面积，同时节省了设备成本;利用太阳能加热装置对干化设备进行供热，大大节省了能源。
[0021]另外，合理优化了太阳能加热装置、浓缩脱水装置以及空心桨叶装置的安装位置，使得太阳能位于后两者正上方充分接收阳光，空心桨叶装置位于浓缩脱水装置的正下方，且两者内部污泥运动方向相反，缩短了整个流程的长度，有效减少了设备占地面积，提高了空间利用率。
【附图说明】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0023]图1实施例1设备结构示意图；
[0024]图2是浓缩脱水装置内部结构示意图；
[0025]图3是空心桨叶装置结构示意图；
[0026]图4是太阳能加热装置结构示意图；
[0027]图5是图4A-A方向剖视图；
[0028]图6为实施例2设备结构示意图。
[0029]其中:1.浓缩脱水装置，11.污泥入口，12.污泥出口，13.浓缩段，14.脱水段，15.输送段，16.夹套，17.预热入口，18.预热出口，2.螺旋轴，21.螺旋叶片，3.叠片机构，4.背压板，5.空心桨叶装置，51.干化入口，52，干化出口，53.空心轴，54.空心桨叶，55.旋转接头，56.介质入口，57.介质出口，58.外壳，59.管道，6.絮凝装置，7.太阳能加热装置，71.集热管，72.连通管，73.反射板。
【具体实施方式】
[0030]实施例
[0031]如图1和2所示，一种太阳能污泥浓缩干化一体化设备，由上至下依次包括太阳能加热装置7、浓缩脱水装置I和空心桨叶装置5;所述的浓缩脱水装置I包括壳体、贯通设置在壳体内的螺旋轴2和设置在螺旋轴2外侧的螺旋叶片21，所述的螺旋轴2水平设置;所述壳体内由污泥入口 11至污泥出口 12依次包括浓缩段13、输送段15和脱水段14，所述浓缩段13和脱水段14的螺旋轴2外部套设有叠片机构3，所述的叠片机构3包括交替设置的固定环和游动环;所述浓缩段13螺旋叶片21螺距大于脱水段14螺旋叶片21螺距;所述浓缩段13固定环和游动环之间的间距大于脱水段14固定环和游动环之间的间距，所述的螺旋轴2靠近污泥出口 12的一端设置有背压板4，所述背压板4套设在所述螺旋轴2上，且位于所述壳体内，所述的浓缩脱水装置I壳体内部上端设置有夹套16，所述夹套16上设置有预热入口 17和预热出口 18;所述浓缩脱水装置I一端设置有絮凝装置6，所述的絮凝装置6的出口连接所述污泥入口 11。
[0032]如图1和3所示，所述空心桨叶装置5两端分别设置有干化入口 51和干化出口 52，所述的污泥出口 12与所述干化入口 51连接，所述的干化出口 52靠近所述壳体上的污泥入口 11一端设置，所述太阳能加热装置7通过安装架安装在所述浓缩脱水装置I的正上方，所述浓缩脱水装置I通过安装架安装在所述空心桨叶装置5正上方，所述浓缩脱水装置I和空心桨叶装置5中的污泥流动方向相反，所述太阳能加热装置7用于对所述空心桨叶装置5供热。
[0033]具体地，所述的空心桨叶装置5包括外壳58、设置在外壳58内的空心轴53和设置在空心轴53上并与空心轴53连通的空心桨叶54;所述空心轴53—端设置有旋转接头55，所述旋转接头55上设置有连通所述空心轴53内腔的介质入口 56和介质出口 57，所述介质入口 56与所述太阳能加热装置7出口连接，所述的预热入口 17与所述介质出口 57连通。如图4和5所示，所述太阳能加热装置7包括若干集热管71、设置在集热管71底部的反射板73和连通若干集热管71的连通管72;若干所述集热管71平行排列，所述反射板73上表面设置有若干弧面，所述弧面与所述集热管71—一对应，且包围在所述集热管71外部，所述连通管72上设置有与所述介质入口 56连接的供热出口，所述的供热出口与所述介质入口 56之间设置有支管旁路，所述支管旁路上设置有辅助加热装置，所述辅助加热装置的出口与所述介质入口 56连接。
[0034]本实用新型装置还包括储水槽，所述储水槽位于所述空心桨叶装置5的正下方，所述浓缩脱水装置I和空心桨叶装置5底部均设置有连接所述储水槽的出水孔。
[0035]上述设备工作过程如下:将污泥加入絮凝装置6中进行絮凝，然后由污泥入口 11喂入设备中，分别经浓缩段13、输送段15、脱水段14进行浓缩、输送提升和脱水，过程如下:
[0036]浓缩:螺旋轴2转动时，设在螺旋轴2外围的多重游动环相对移动，在重力作用下，水从相对移动的游动环及固定环间隙中滤出，实现快速浓缩；
[0037]输送提升:污泥经浓缩后进入输送段15，利用螺旋叶片21输送污泥并由进入脱水段14。
[0038]脱水:经过浓缩的污泥随着螺旋轴2和螺旋叶片21的转动不断往前移动;螺旋叶片21的螺距逐渐变小，固定环与游动环之间的间隙也逐渐变小，在背压板4的作用下，内压逐渐增强，在螺旋轴2连续运转推动下，污泥中的水分受挤压排出，滤饼含固量不断升高，最终实现污泥的连续脱水，并由污泥出口 12排出至空心桨叶装置5，输送提升过程中污泥不断输送至脱水段14也有辅助脱水的作用。
[0039]自清洗:螺旋轴2的旋转，推动游动环不断转动，设备依靠固定环和游动环之间的移动实现连续的自清洗过程，避免了堵塞问题。
[0040]干化:污泥由干化入口51加入至空心桨叶装置5中，同时导热介质(如导热油、蒸汽等)由太阳能加热装置7进行加热，并由介质入口 56向空心轴53和空心桨叶54内通入导热介质，对其内污泥进行干化处理，干化后的污泥由干化出口52排出；其中导热介质经介质出口57排出，并由预热入口 17通入浓缩脱水装置I的夹套16内，对其内污泥进行预热，不仅加快了浓缩、脱水过程，更提高了干化效率，提高了能源的利用率。在无阳光情况下，利用辅助加热装置对导热介质进行加热，对干化设备进行供热。
[0041 ] 实施例2
[0042]与实施例1区别在于，如图6所示，所述的浓缩脱水装置I位于所述空心桨叶装置5的正侧面，所述的螺旋轴2由浓缩段13朝向脱水段14向上倾斜设置，所述污泥出口 12高度高于所述干化入口 51的高度，所述污泥出口 12与所述干化入口 51之间通过倾斜的管道59连接。其他结构同实施例1。
[0043]由于将浓缩脱水装置I设置在空心桨叶装置5的正上方时，整个设备高度较高，运输不便，而且结构容易出现不稳定的现象，而采用本实施例水平并排设置，有效降低了设备高度，便于运输，而且安装结构、生产过程中更稳定，同时能够有效缩短流程长度，提高空间利用率。
[0044]应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【主权项】
1.一种太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:包括太阳能加热装置(7)、浓缩脱水装置(I)和空心桨叶装置(5);所述浓缩脱水装置(I)与所述空心桨叶装置(5)并排设置，所述太阳能加热装置(7)位于两者的正上方;所述的浓缩脱水装置(I)包括壳体、贯通设置在壳体内的螺旋轴(2)和设置在螺旋轴(2)外侧的螺旋叶片(21);所述壳体内由污泥入口(11)至污泥出口(12)依次包括浓缩段(13)、输送段(15)和脱水段(14)，所述浓缩段(13)和脱水段(14)的螺旋轴(2)外部套设有叠片机构(3); 所述空心桨叶装置(5)两端分别设置有干化入口(51)和干化出口(52)，所述的污泥出口(12)高度高于所述干化入口(51)的高度，且所述污泥出口(12)与所述干化入口(51)连接，所述的干化出口(52)靠近所述壳体上的污泥入口(11)一端设置，所述浓缩脱水装置(I)和空心桨叶装置(5)中的污泥流动方向相反，所述太阳能加热装置(7)用于对所述空心桨叶装置(5)供热。2.根据权利要求1所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:所述的浓缩脱水装置(I)位于所述空心桨叶装置(5)的正上方，所述的螺旋轴(2)水平设置。3.根据权利要求1所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:所述的浓缩脱水装置(I)位于所述空心桨叶装置(5)的一侧，所述的螺旋轴(2)由浓缩段(13)朝向脱水段(14)向上倾斜设置，所述污泥出口(12)与所述干化入口(51)之间通过倾斜的管道(59)连接。4.根据权利要求2或3所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:所述的空心桨叶装置(5)包括外壳(58)、设置在外壳(58)内的空心轴(53)和设置在空心轴(53)上并与空心轴(53)连通的空心桨叶(54);所述空心轴(53)一端设置有旋转接头(55)，所述旋转接头(55)上设置有连通所述空心轴(53)内腔的介质入口(56)和介质出口(57)，所述介质入口(56)与所述太阳能加热装置(7)出口连接。5.根据权利要求4所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:所述的浓缩脱水装置(I)壳体内部上端设置有夹套(16)，所述夹套(16)上设置有预热入口(17)和预热出口(18)，所述的预热入口(17)与所述介质出口(57)连通。6.根据权利要求1所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:所述的叠片机构(3)包括交替设置的固定环和游动环；所述浓缩段(13)螺旋叶片(21)螺距大于脱水段(14)螺旋叶片(21)螺距;所述浓缩段(13)固定环和游动环之间的间距大于脱水段(14)固定环和游动环之间的间距。7.根据权利要求1所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:所述的螺旋轴(2)靠近污泥出口(12)的一端设置有背压板(4)，所述背压板(4)套设在所述螺旋轴(2)上，且位于所述壳体内。8.根据权利要求1所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:还包括储水槽，所述储水槽位于所述空心桨叶装置(5)的正下方，所述浓缩脱水装置(I)和空心桨叶装置(5)底部均设置有连接所述储水槽的出水孔； 所述浓缩脱水装置(I) 一端设置有絮凝装置(6)，所述的絮凝装置(6)的出口连接所述污泥入口(11)。9.根据权利要求4所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:所述太阳能加热装置(7)包括若干集热管(71)、设置在集热管(71)底部的反射板(73)和连通若干集热管(71)的连通管(72);若干所述集热管(71)平行排列，所述反射板(73)上表面设置有若干弧面，所述弧面与所述集热管(71)—一对应，且包围在所述集热管(71)外部，所述连通管(72)上设置有与所述介质入口(56)连接的供热出口。10.根据权利要求9所述的太阳能污泥浓缩干化一体化设备，其特征在于:所述的供热出口与所述介质入口(56)之间设置有支管旁路，所述支管旁路上设置有辅助加热装置，所述辅助加热装置的出口与所述介质入口(56)连接。
【文档编号】C02F11/12GK205528348SQ201620077750
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】何旭红, 周国峰
【申请人】江苏国松环境科技开发有限公司, 何旭红