专利名称：电渗透脱水组件以及由此组成的电渗透脱水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及如畜禽粪便，食品残渣以及废水处理过程中产生的污泥等的脱水装置，特别涉及用以处理城镇污水处理厂的含水有机固体废弃物的电渗透脱水组件及电渗透脱水装置。
背景技术：
食品生产过程中产生的食品残渣，动物排出的粪便，以及城市污水厂产生的污泥含有大量的水分，含水率高为后续处理造成不便并增加了成本。且这些物质中含有大量有机成分，易腐败，散发很强的臭味；另还有大量的寄生虫卵，致病细菌等微生物。因此对这些有机固体废弃物进行最终处置时(如填埋、土地利用等)，需要进行无害化，减量化处理。目前处理的方法主要有厌氧消化、好氧发酵等生物处理技术、热干化等物理处理技术，这些方法有着各自的优势与不足。如厌氧消化可回收生物质能，但操作要求高、耗时长；热干化可有效减少固体量，但能耗较高。电化学法在污水处理中应用较多，但在有机固体废弃物处理方面的报道较少。因此开发能够实现高效率、低能耗的电渗透脱水装置对于污泥及其他含水有机固体废弃物具有重要意义。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题之一在于针对现有有机固体废弃物处理方法所存在的问题而提供一种用以处理含水有机固体废弃物的电渗透脱水组件。该电渗透脱水组件用于含水有机固体废弃物的脱水，具有高效、低成本等特点。本实用新型所要解决的技术问题之二在于提供由上述电渗透脱水组件构成的电渗透脱水装置。本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的电渗透脱水组件，包括一外管体和固定在所述外管体两端的绝缘板以及设置在所述外管体内的第一渗透管和第二渗透管，所述第一渗透管的外径小于第二渗透管的内径，第二渗透管的外径小于外管体的内径；在所述绝缘板的内侧面上开设有同心的第一环状卡槽和第二环状卡槽，第一环状卡槽的直径小于第二环状卡槽的直径；在所述第一渗透管和第二渗透管上均设有若干渗透微孔，所述第一渗透管的两端卡入外管体两端的绝缘板内侧面上的第一环状卡槽内，第二渗透管的两端卡入固定于外管体两端的绝缘板内侧面上的第二环状卡槽内；在所述绝缘板上位于第一环状卡槽与第二环状卡槽之间的部分设置有若干轴向贯穿所述绝缘板的物料通过细孔；所述绝缘板上的物料通过细孔与所述第一渗透管和 第二渗透管之间的部分贯通；在所述第一渗透管和第二渗透管上设置有第一电极接头和第二电极接头，所述第一电极接头和第二电极接头通过导线引出所述外管体并接于一电压施加装置；在所述外管体上设置有若干电解液出口并在外管体的两端设置有进料口和出料□。[0009]在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一渗透管和第二渗透管为金属渗透管，优选是复合金属渗透管。在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一渗透管的外管壁与第二渗透管的内管壁之间的间距为1-1. 5cm。在本实用新型的一个优选实施例中，在所述外管体上设置有一真空泵连接口，所述真空泵连接口连接一真空泵。通过真空泵将电渗透组件中的空气抽出，增大第一渗透管和第二渗透管之间压力，使水分更易排出。在本实用新型的一个优选实施例中，在所述外管体上还设置有一反冲洗接口，所述反冲洗接口接一反冲洗泵。当装置运行一段时间后，利用电解液对管路进行反冲洗，使设备不堵塞，能长期稳定运行。在本实用新型的一个优选实施例中，在所述出料口上设置有排气口。在本实用新型的一个优选实施例中，所述进料口和出料口均通过卡头与所述外管体连接。在本实用新型的一个优选实施例中，所述物料通过细孔在所述绝缘板上位于第一环状卡槽与第二环状卡槽之间的部分上均布。电渗透脱水装置，包括至少两节上述电渗透脱水组件，在其中一节电渗透脱水组件的一端连接有进料口，在该节电渗透脱水组件的另一端连接有中间接口 ；在其中另一节电渗透脱水组件的一端连接有出料口，在该节电渗透脱水组件的另一端连接有中间接口，相邻节的电渗透脱水组件的中间接口之间通过连接管连接。在本实用新型的一个优选实施例中，所述中间接口为同心异径接口。在本实用新型的一个优选实施例中，所述连接管为无缝弯管。本实用新型的电渗透脱水组件或电渗透脱水装置利用泵使含水的有机固体废弃物在电渗透组件中流动，即物料在两个渗透管之间流动，并在管路中形成一定压力，通过电压施加装置给两个渗透管之间加上一个电解电压，对通过两个渗透管之间的物料进行电解，电解过程中产生的水通过两个渗透管向外渗出，并通过外管体上的电解液出口向外排出。本实用新型还利用真空泵将电渗透组件中的空气抽出，增大两个渗透管之间的压力，使水分更易排出。当装置运行一段时间后，利用收集的电解液对管路进行反冲洗，使设备不堵塞，能长期稳定运行。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点I.在含水的有机固体废弃物中，存在着大量细菌，其中包含着致病菌及寄生虫卵等。本实用新型通过在两个渗透管之间加上一个电解电压，可以使病原体快速灭活，实现无
害化处理。2. 80%含水率的物料经快速脱水处理(停留时间2_5min)后，含水率可降低至50% -60%，效率高。3.本实用新型的体积小，占地少，基建等费用少。便于整体拆卸和运输，易于组装和维修。4.本实用新型物料在密闭环境中流动，无臭气散发。5.由于含水的有机固体废弃物形状不规则，孔隙率较大，易形成气泡不利于电解反应。本实用新型通过带有物料通过细孔的绝缘胶板将物料进行进一步剪切加工，使得物料分布均匀，利于后续反应。6.在传统的电解处理过程中，阳极与阴极基本是不会变换的。本脱水装置中，阳极与阴极是每隔一段时间就进行变换，主要目的是，使电解产生的物质不会只在一侧管壁富集，造成微孔堵塞等问题，延长了设备使用时间，减少清洗次数，同时也提高反应效率。
图I为本实用新型用以处理含水有机固体废弃物的电渗透脱水装置的结构示意图。图2为本实用新型用以处理含水有机固体废弃物的电渗透脱水组件的横截面示意图。图3为本实用新型绝缘板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1，图中所示的用以处理含水有机固体废弃物的电渗透脱水装置包括三节电渗透脱水组件100、100a、100b，当然也不局限于此，可以为两节，甚至四节以及四节以上，这根据所需要处理的含水有机固体废弃物量来定。在电渗透脱水组件100的一端通过卡头200连接有进料口 310，另一端通过卡头210连接中间接口 220。在电渗透脱水组件IOOa的一端通过卡头230连接有中间接口 240，另一端通过卡头250连接有中间接口 260。在电渗透脱水组件IOOb的一端通过卡头270连接有中间接口 280，另一端通过卡头290连接有出料口 320。中间接口 220与中间接口 240之间通过无缝弯管290a连接，中间接口 260与中间接口 280之间通过无缝弯管290a连接。进料口 310、出料口 320以及中间接口 220、240、260、280均为同心异径接口。在出料口 320上设置有排气口 321。每节电渗透脱水组件100、100a、100b的结构和组装方式均相同，下面仅以电渗透脱水组件100详细说明电渗透脱水组件。结合图2和图3，电渗透脱水组件100包括一不锈钢外管体110和两根复合金属渗透管120、130以及两块绝缘胶板140。复合金属渗透管120的外径小于复合金属渗透管130的内径，复合金属渗透管130的外径小于不锈钢外管体110的内径。在复合金属渗透管120、130上均设有若干渗透微孔(图中未示出)，并且在复合金属渗透管120、130的一端设置有电极接头121、131，电极接头121、131焊接有导线(图中未示出)。两块绝缘胶板140为圆形绝缘胶板，外径等于不锈钢外管体110的内径。在每块绝缘胶板140的内侧面上开设有同心的两个环状卡槽141、142，环状卡槽141的直径小于环状卡槽142的直径。在环状卡槽141、142之间的部分均布有若干轴向贯穿绝缘胶板140的物料通过细孔145。在不锈钢外管体110上设置有真空泵连接口 111、反冲洗接口 112以及三个电解液出口 113，真空泵连接口 111和反冲洗接口 112位于三个电解液出口 113的上方。电渗透脱水组件100组装时，首先复合金属渗透管130插入不锈钢外管体110中，然后将复合金属渗透管120插入复合金属渗透管130中，将电极接头121、131上导线引出不锈钢外管体110，接着将两块绝缘胶板140由不锈钢外管体110的两端卡入不锈钢外管体110中，同时使复合金属渗透管120的两端插入两块绝缘胶板140内侧面上的环状卡槽141中，复合金属渗透管130的两端插入两块绝缘胶板140内侧面上的环状卡槽142中，使复合金属渗透管120的外管壁与复合金属渗透管130的内管壁之间的间距为1-1. 5cm。将卡头200、210、230、250、270、290分接卡在电渗透脱水组件100、100a、IOOb的不锈钢外管体110上即可。各个电渗透脱水组件100、100a、IOOb的不锈钢外管体110上的真空泵连接口 111通过管线及阀门连接真空泵(图中未示出)，通过真空泵将电渗透组件中的空气抽出，增大复合金属渗透管120、130之间压力，使水分更易排出。各个电渗透脱水组件100、100a、IOOb的不锈钢外管体110上的反冲洗接口 112通过管线及阀门连接反冲泵(图中未示出)，当装置运行一段时间后，利用电解液对管路进行反冲洗，使设备不堵塞，能长期稳定运行。各个电渗透脱水组件100、100a、100b的不锈钢外管体110上的电解液出口 113通过管线及阀门连接电解液储液罐(图中未示出)，电极接头121、131上的导线引出不锈钢外管体110后接到一电压施加装置，如直流稳压器上。本实用新型的电渗透脱水组件100、100a、100b的工作原理是物料由进料口 310通过绝缘胶板140上的物料通过细孔145，进入复合金属渗透管120、130之间。物料通过绝缘胶板140的物料通过细孔145时，被进一步剪切加工，使物料可以均匀的分布在复合金属渗透管120、130之间之间，增大与复合金属渗透管120、130的管壁接触面积，提高反应效率。当复合金属渗透管120、130之间充满物料后，开启直流稳压器，电压为30-50V ;并同时开启真空泵。打开电解液出口 113，电解液通过管路流入储液罐中。在装置运行过程中，通过正负极转化设备，每隔一段时间改变复合金属渗透管120、130上的电极属性。物料在电场及一定压力的环境下，进行脱水，平均停留时间2-5min，最后由出料口 320排出。在装置运行期间，产生的一些气体通过出料口 320上的排气口 321进行排放，避免造成管路堵塞。当装置运行一段时间后，需对管路进行冲洗，避免堵塞影响脱水效果。在脱水过程中产生的电解液，可以作为清洗管路的冲洗水，可循环使用。冲洗水中加入适量碱或酸，增强清洗效果。冲洗过程首先通过进料口 310向管路中，注入冲洗水，进行冲洗，冲洗一段时间后停止；再通过反冲洗接口 112，对管路进行冲洗；将上述两个步骤循环进行2-3次后，冲洗结束。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解。本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明，实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.电渗透脱水组件，包括一外管体和固定在所述外管体两端的绝缘板以及设置在所述外管体内的第一渗透管和第二渗透管，所述第一渗透管的外径小于第二渗透管的内径，第二渗透管的外径小于外管体的内径；在所述绝缘板的内侧面上开设有同心的第一环状卡槽和第二环状卡槽，第一环状卡槽的直径小于第二环状卡槽的直径；在所述第一渗透管和第二渗透管上均设有若干渗透微孔，所述第一渗透管的两端卡入外管体两端的绝缘板内侧面上的第一环状卡槽内，第二渗透管的两端卡入固定于外管体两端的绝缘板内侧面上的第二环状卡槽内；在所述绝缘板上位于第一环状卡槽与第二环状卡槽之间的部分设置有若干轴向贯穿所述绝缘板的物料通过细孔；所述绝缘板上的物料通过细孔与所述第一渗透管和第二渗透管之间的部分贯通；在所述第一渗透管和第二渗透管上设置有第一电极接头和第二电极接头，所述第一电极接头和第二电极接头通过导线引出所述外管体并接于一电压施加装置；在所述外管体上设置有若干电解液出口并在外管体的两端设置有进料口和出料口。
2.如权利要求I所述的电渗透脱水组件，其特征在于，所述第一渗透管和第二渗透管为金属渗透管。
3.如权利要求I所述的电渗透脱水组件，其特征在于，所述第一渗透管和第二渗透管为复合金属渗透管。
4.如权利要求I所述的电渗透脱水组件，其特征在于，所述第一渗透管的外管壁与第二渗透管的内管壁之间的间距为1-1. 5cm。
5.如权利要求I所述的电渗透脱水组件，其特征在于，所述第一渗透管和第二渗透管为在所述外管体上设置有一真空泵连接口，所述真空泵连接口连接一真空泵。
6.如权利要求I所述的电渗透脱水组件，其特征在于，所述第一渗透管和第二渗透管为在所述外管体上还设置有一反冲洗接口，所述反冲洗接口接一反冲洗泵。
7.如权利要求I所述的电渗透脱水组件，其特征在于，在所述出料口上设置有排气口。
8.如权利要求I所述的电渗透脱水组件，其特征在于，所述进料口和出料口均通过卡头与所述外管体连接。
9.如权利要求I所述的电渗透脱水组件，其特征在于，所述物料通过细孔在所述绝缘板上位于第一环状卡槽与第二环状卡槽之间的部分上均布。
10.一种由权利要求I至9任一项权利要求所述的电渗透脱水组件构成的电渗透脱水装置，其特征在于，包括至少两节所述的电渗透脱水组件，在其中一节电渗透脱水组件的一端连接有进料口，在该节电渗透脱水组件的另一端连接有中间接口 ；在其中另一节电渗透脱水组件的一端连接有出料口，在该节电渗透脱水组件的另一端连接有中间接口，相邻节的电渗透脱水组件的中间接口之间通过连接管连接。
11.如权利要求10所述的电渗透脱水装置，其特征在于，所述中间接口为同心异径接□。
12.如权利要求10所述的电渗透脱水装置，其特征在于，所述连接管为无缝弯管。
专利摘要本实用新型公开的用以处理含水有机固体废弃物的电渗透脱水组件，包括一外管体和固定在外管体两端的绝缘板以及设置在外管体内的第一、第二渗透管；在绝缘板的内侧面上开设有第一、第二环状卡槽；第一、第二透管的两端分别卡入绝缘板内侧面上的第一、第二环状卡槽内；在绝缘板上设置有物料通过细孔；在第一、第二渗透管上设置有第一、第二电极接头，第一、第二电极接头通过导线引出外管体并接于一电压施加装置；在外管体上设置有若干电解液出口并在外管体的两端设置有进料口和出料口。本实用新型还公开了由该电渗透脱水组件构成的电渗透脱水装置。本实用新型通过在两个渗透管之间加上一个电解电压，可以使病原体快速灭活，实现无害化处理。
文档编号F26B5/00GK202382523SQ20112037205
公开日2012年8月15日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者孟凡荣, 董献彬, 詹闻韶 申请人:上海唐马实业发展有限公司