专利名称：滚筒式高效污泥无害化处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属环保技术领域，具体涉及一种滚筒式高效污泥无害化处理设备。
背景技术：
随着我国经济和社会事业的飞速发展，随之带来的污水、餐厨垃圾、污泥的产生量也在迅速增加，污水处理厂以前所未有的速度发展和扩大。据有关资料记载，2009年全国投入运行的城镇污水处理厂1992座，处理污水量280亿m3，产生含水率80%的污泥约2005万吨。随着城镇化水平和污水处理量的增加，污泥量将很快突破3000万吨。目前，我国污泥处理与处置方式主要有下述几种一是污泥消化，污泥消化工艺主要分为二元消化工艺和两相厌氧消化工艺两类。二元消化工艺即在第一级采用好氧消化，靠氧化产生的热量使体系温度大于50°C，然后进入第二级中温厌氧消化。两相厌氧消化工艺，即第一级和第二 级分别采用中温和高温两相厌氧工艺组合；二是污泥填埋，污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式，经过消化后的污泥有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置是一种比较经济、简单的处理方式。污泥填埋处理成本低、不需高度脱水或自然干化、既处理了污泥又增加了城市的建设用地。但是污泥填埋不仅要占用大量土地，而且由于污泥中含有一定的各种细菌及有毒物质，填埋不当或者由于填埋地质条件等因素，将造成渗滤液的渗出而污染地下水层，影响给水水质；三是建筑材料利用，伴随我国经济高速增长带来的建筑、房地产业的快速发展，面临着国家保护耕地，限制开采黏土与使用大量建材的矛盾之间，利用污泥生产建筑材料(例如制砖)，不仅可以减少污泥填埋所占用的土地，减少自然资源消耗，而且可以使资源得到循环利用。既解决了污泥的出路，又解决建材面临的需求，有利于国家的可持续发展。但该技术，都处于研发阶段，还没有真正成熟，真正推广还需要时日；四是污泥焚烧，污泥焚烧的处理法是最彻底、最大程度的减容方法，一是脱水直接焚烧，另一类是脱水、干化再焚烧。但污泥焚烧一次性投资大，运行费用高，成本高，管理水平和设备维修要求高，焚烧的烟尘如果直接排放，污泥中的重金属物质会随着烟尘扩散而污染空气。如焚烧来源于主要处理工业污水形成的污泥，经焚烧排放到环境中造成二噁英的污染。从环境保护和循环经济的角度出发，污泥焚烧将不被提倡；五是污泥投海，该方法简单，不需花费大量资源，但受地理位置和国际海洋有关公约的限制以及对海洋生态系统和人类食物已造成威胁，中国政府已于1994年初接受三项国际协议，承诺于1994年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥，所以这种方法已经受限制。六是污泥堆肥，将污泥脱水后堆肥农用技术，污泥中含有丰富的有机物和N、P、K等营养元素及植物所必须的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，能够改善土壤结构，增加土壤肥力，促进作物的生长。此外，污泥还能够改变土壤的生物学性状，使土壤中微生物总量及放线菌所占比例增加，土壤的代谢强度提高。且堆肥过程中不需要其他能源和人工管理，投资及运行费用低，操作管理方便，很适用中小型污水处理厂，但是，这种设备制造技术复杂、难度较大，目前国内正处于研发阶段。据不完全统计，目前全国城镇污水处理厂的污泥只有10%左右通过堆肥等技术处理处置后回用到土地，大约20%以上采用填埋，少量采用焚烧和建材利用等，其余大部分随意外运、随处堆置，带来了大量的环境污染和社会问题，因此有必要加快改进。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题提供一种滚筒式高效污泥无害化处理设备，将污泥加入辅料搅拌后置于滚筒内，利用好氧发酵灭菌原理，使物料(污泥内加入谷糠和微生物菌初步搅拌后称作物料，下同)在滚筒内反复升高、多次跌落氧化，利用无线测温装置，严格控制发酵温度，使物料的温度、水分均匀化，达到充氧充分、温度和水分均匀，充分保证了微生物好氧分解的条件，同时杀灭各种有害病菌，经处理后的污泥可做绿化或园艺用肥料。本实用新型采用的技术方案滚筒式高效污泥无害化处理设备，具有滚筒，所述滚筒底部下方设有电机和与之相连的减速机，所述减速机输出轴上设有主动齿轮，所述滚筒的筒体上套装有与主动齿轮啮合的被动齿轮；所述被动齿轮两侧的筒体上设有回转导轨，所述回转导轨与设置在滚筒底部下方的支撑导轮相适配，所述滚筒两端设有与滚筒的筒体两端旋转密封的端盖，所述两端的端盖均用支架支撑，其中一侧的端盖上设有进料口和空 气进口，另一侧的端盖上设有出料口和臭气引风口 ；所述滚筒的内腔壁面上设有与滚筒轴心线呈夹度的搅拌齿，滚筒的内腔分为多个腔体且腔体间相互连通，相邻腔体间以隔板隔开，且每个隔板上的通孔彼此错开，周向间隔角度。其中，所述腔体顺序为培育区、升温区、高温发酵灭菌区、冷却区和滞留区，培育区(10)和升温区间的隔板上的通孔I为圆形且与隔板的轴心线偏离距离，升温区和高温发酵灭菌区间的隔板上的通孔II为圆缺形且位于隔板一侧边，高温发酵灭菌区和冷却区间的隔板上的通孔III也为圆缺形且位于隔板一侧边，冷却区和滞留区间的隔板上的通孔IV为圆形且与隔板的轴心线同轴，导管穿过臭气引风口后一端置于冷却区内，导管另一端与引风机连接。进一步地，所述高温发酵灭菌区由一号高温发酵灭菌区、二号高温发酵灭菌区和三号高温发酵灭菌区构成，所述升温区和一号高温发酵灭菌区间的隔板上的通孔II为圆缺形且位于隔板一侧边；一号高温发酵灭菌区和二号高温发酵灭菌区间的隔板上的通孔V为圆缺形且位于隔板另一侧边，并与通孔II对称设置且周向间隔120° ;二号高温灭菌区和三号高温灭菌区间的隔板上的通孔VI为圆缺形且位于隔板侧边，且与通孔V周向间隔120° ;三号高温灭菌区和冷却区间的隔板上的通孔III位于隔板一侧边，且与通孔VI周向间隔 120。。进一步地，所述滚筒的筒体倾斜设置，所述进料口端高，所述出料口端低，夹角为I。 一 5。。进一步地，靠近出料口端的支撑导轮侧边设有限位轮，所述导管上制有密集网孔。进一步地，所述空气进口的出口端设有冷风锥，所述冷风锥置于培育区内。进一步地，所述搅拌齿为整体式结构，搅拌齿沿滚筒内腔壁面轴向呈角度设置。进一步地，所述滚筒的筒体上套装有弹簧支撑，所述被动齿轮安装在弹簧支撑上。进一步地，所述滚筒的筒体表面设有保温层。进一步地，所述滚筒的腔体内均设有无线遥控温度监测系统。本实用新型与现有技术相比的优点[0015]I、设计形式上采用滚筒式利用空间高，占地面积小、投资少，可以在露天安装，使用中不受天气的影响，发酵产品质量稳定；2、将滚筒分为多个腔体腔体内壁上设有搅拌齿，类似螺旋齿，滚筒转动时采用螺旋形式可以实现物料少量螺旋前进，增加物料在筒内的滞留时间，保证发酵质量；3、对空气进口处设有冷风锥防止空气进入滚筒后被堵塞，扩大空气扩散断面，有利于空气在滚筒内迅速扩散；4、除臭效果好污泥内的臭气、水分、废气在滚筒内易挥发、易收集、用管道排在筒外净化器进行处理、排放；5、滚筒两端采用滚动式橡胶密封，易检查、清理和维修；6、运行方式灵活可以连续进出料，也可以间断运行； 7、无需成品回流接种一般发酵装置，需要一个成品回流接种系统，该设备的每个腔体在运行途中，总会剩余一些物料，本身起到了接种作用；8、系统可以无线遥控检测滚筒内部温度的变换，自动加减进筒空气；9、控制采用无线测控传感及PLC自动控制运转，自动化程度高，人工劳动强度低；10、该设备具有充气和吸气两套供氧系统，保证氧气充分的供给，以及废气、臭气及时排出净化。转动装置采用变频控制，转速在0-3r/min内可连续调整。同时，该装置每个腔体内都有温度无线遥控监测系统，该系统与供氧装置和转动装置联动，保证发酵过程的稳定进行和发酵产品的稳定；11、该设备具有独立的进出料系统，可以实现连续的进料和连续出料，完全实现自动化运行，为了保证在低温条件下运行，在筒身设有保温层，确保装置内的温度满足发酵的要求；12、为了检查每个仓内的发酵情况，每个发酵仓都设有取样口，随时可以取样检查；13、物料从进料口连续进入滚筒时，物料随滚筒旋转而不断地跌落，以使物料每转一周，均能从空气中穿过一次，达到充分曝气的目的，新鲜空气不断的进入，废气不断被抽走，充分保证了微生物好氧分解的条件。14、滚筒设备的物料出口下端设专门的吸气管道并与引风机20连通，使物料产生的臭(废)气可及时排出滚筒I外，再接臭(废)气净化处理器，得到净化处理、消除污染。15、该设备的处理效果明显从根本上消除了污泥对空气、土地、地下水等环境的污染，消除了污泥挥发出的恶臭气味；消灭了污泥内的病源微生物；变废为宝、循环利用，处理后的物料内有大量的氮、磷、钾可制作绿化或园艺用肥；低水平碳排放；环评总体安全；16、该设备无害化处理污泥的效率高，日处理量达20— 60m3。
图I为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型的滚筒结构示意图；图3为本实用新型的滚筒安装时与地面夹角结构示意图；图4为本实用新型的隔板上的通孔结构示意图；[0035]图5为本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图1、2、3、4、5描述本实用新型的一种实施例。滚筒式高效污泥无害化处理设备，具有滚筒1，所述滚筒I底部下方设有电机2和与之相连的减速机，所述减速机输出轴上设有主动齿轮3，所述滚筒I的筒体上套装有与主动齿轮3啮合的被动齿轮4 ;所述被动齿轮4两侧的筒体上设有回转导轨8，所述回转导轨8与设置在滚筒I底部下方的支撑导轮9相适配，所述滚筒I两端设有与滚筒I的筒体两端旋转密封的端盖5，所述两端的端盖5均用支架17支撑，其中一侧的端盖5上设有进料口 6和空气进口 16，另一侧的端盖5上设有出料口 7和臭气引风口 29 ;所述滚筒I的内腔壁面上设有与滚筒I轴心线呈夹度的搅拌齿21，滚筒I的内腔分为多个腔体且腔体间相互连通，相邻腔体间以隔板15隔开，且每个隔板15上的通孔彼此错开，周向间隔角度，以提高物料在滚筒I内的滞留时间，保证物料的发酵灭菌效果。·具体说，所述腔体顺序为培育区10、升温区11、高温发酵灭菌区12、冷却区13和滞留区14，如图4所示，培育区10和升温区11间的隔板15上的通孔I 30为圆形且与隔板15的轴心线偏离250mm，通孔直径为1000mm;升温区11和高温发酵灭菌区12间的隔板15上的通孔II 31为圆缺形且位于隔板15—侧边，通孔II 31整体呈120度夹角；高温发酵灭菌区12和冷却区13间的隔板15上的通孔III 32也为圆缺形且位于隔板15 —侧边，通孔III 32整体呈120度夹角；冷却区13和滞留区14间的隔板15上的通孔IV 33为圆形且与隔板15的轴心线同轴，通孔直径为800mm;导管28穿过臭气引风口 29后一端置于冷却区13内，导管28另一端与引风机20连接。导管28上制有密集网孔，扩大导管28的进风面积，保证废气(臭气)的及时排出。上述高温发酵灭菌区12由一号高温发酵灭菌区22、二号高温发酵灭菌区23和三号高温发酵灭菌区24构成，如图4所示，升温区11和一号高温发酵灭菌区22间的隔板15上的通孔II 31为圆缺形且位于隔板15 —侧边，通孔II 31整体呈120度夹角；一号高温发酵灭菌区22和二号高温发酵灭菌区23间的隔板15上的通孔V 34为圆缺形且位于隔板15另一侧边，并与通孔II 31对称设置且周向间隔120°，通孔V 34整体呈120度夹角；二号高温灭菌区23和三号高温灭菌区24间的隔板15上的通孔VI 35为圆缺形且位于隔板15侧边，且与通孔V 34周向间隔120°，通孔VI 35整体呈120度夹角；三号高温灭菌区24和冷却区13间的隔板15上的通孔III 32位于隔板15 —侧边，且与通孔VI 35周向间隔120°，通孔III 32整体呈120度夹角。隔板15上通孔的这种设置方式，可保证物料(污泥)从培育区10缓慢到达滞留区14，从而使物料充分发酵。上述滚筒I的筒体倾斜设置，所述进料口 6端高，所述出料口 7端低，夹角为1° -5°，且可调，可保证物料从进口端向出口端的顺利推移；靠近出料口 7端的支撑导轮9侧边设有限位轮18，由于滚筒I倾斜设置，限位轮18可保证筒体两端与端盖5始终密封配合；所述空气进口 16的出口端设有冷风锥19，所述冷风锥19置于培育区10内，冷风锥19可保证空气进口 16不致被物料堵塞，而且扩大空气扩散断面，有利于空气在滚筒I内迅速扩散；所述搅拌齿21为整体式结构，加工方便易行，降低人工成本，搅拌齿21沿滚筒I内腔壁面轴向呈角度设置，搅拌齿21类似螺旋齿，滚筒I转动时采用螺旋形式可以实现物料少量螺旋前进，增加物料在筒内的滞留时间，保证发酵质量；所述滚筒I的筒体上套装有弹簧支撑，所述被动齿轮4安装在弹簧支撑上，由于滚筒I的体积很大，圆度精确度不高，在筒体上套装弹簧支撑，然后在弹簧支撑上安装被动齿轮4可保证传动的准确；所述滚筒I的筒体表面设有保温层，该装置具有独立的进出料系统，可以实现连续的进料和连续出料，完全实现自动化运行，保温层的设置可保证在低温条件下运行，确保装置内的温度满足物料发酵的要求；所述滚筒I的腔体内均设有无线遥控温度监测系统，该温度监测系统与供氧装置和转动装置联动，保证发酵过程的稳定进行和发酵产品质量的稳定。 工作原理启动电机2，滚筒I在主动齿轮3和被动齿轮4的作用下开始缓慢转动，支撑导轮9支撑回转导轨8共同支撑起滚筒1，滚筒I两侧的端盖5固定不动。物料提升装置25将物料(污泥内加入谷糠和微生物菌初步搅拌后称作物料，下同)通过进料口 6送入滚筒I内首先进入培育区10，物料在培育区10内被再次搅拌后缓慢进入升温区11，物料在升温区11的温度会达到30°C _40°C，然后进入高温发酵灭菌区12，其顺序是先进入一号高温灭菌区22，然后进入二号高温灭菌区23，再进入三号高温灭菌区24，最后在三号高温灭菌区24内物料温度达到60°C -75°C发酵灭菌后，进入冷动区13内冷却，冷却后的物料进入滞留区14，出料口 7通过输送装置26将发酵好的物料送至二次发酵仓27内。同时物料出口·下端的导管28与引风机20连通，物料产生的臭(废)气可及时排出滚筒I外，接臭气净化处理器除臭、排放。上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。
权利要求1.滚筒式高效污泥无害化处理设备，具有滚筒(I)，所述滚筒(I)底部下方设有电机(2)和与之相连的减速机，所述减速机输出轴上设有主动齿轮(3)，所述滚筒(I)的筒体上套装有与主动齿轮(3)啮合的被动齿轮(4);所述被动齿轮(4)两侧的筒体上设有回转导轨(8)，所述回转导轨(8)与设置在滚筒(I)底部下方的支撑导轮(9)相适配，其特征在于所述滚筒(I)两端设有与滚筒(I)的筒体两端旋转密封的端盖(5 )，所述两端的端盖(5 )均用支架(17 )支撑，其中一侧的端盖(5 )上设有进料口( 6 )和空气进口( 16 )，另一侧的端盖(5 )上设有出料口(7)和臭气引风口(29);所述滚筒(I)的内腔壁面上设有与滚筒(I)轴心线呈夹度的搅拌齿(21)，滚筒(I)的内腔分为多个腔体且腔体间相互连通，相邻腔体间以隔板(15)隔开，且每个隔板(15)上的通孔彼此错开，周向间隔角度。
2.根据权利要求I所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于所述腔体顺序为培育区(10)、升温区(11)、高温发酵灭菌区(12)、冷却区(13)和滞留区(14)，其中，培育区(10)和升温区(11)间的隔板(15)上的通孔I (30)为圆形且与隔板(15)的轴心线偏离距离，升温区(11)和高温发酵灭菌区(12)间的隔板(15)上的通孔II (31)为圆缺形且位于隔板(15)—侧边，高温发酵灭菌区(12)和冷却区(13)间的隔板(15)上的通孔111(32)也为圆缺形且位于隔板(15)—侧边，冷却区(13)和滞留区(14)间的隔板(15)上的通孔IV(33)为圆形且与隔板(15)的轴心线同轴，导管(28)穿过臭气引风口(29)后一端置于冷却区(13)内，导管(28)另一端与引风机(20)连接。
3.根据权利要求2所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于所述高温发酵灭菌区(12)由一号高温发酵灭菌区(22)、二号高温发酵灭菌区(23)和三号高温发酵灭菌区(24)构成，所述升温区(11)和一号高温发酵灭菌区(22)间的隔板(15)上的通孔II(31)为圆缺形且位于隔板(15) —侧边；一号高温发酵灭菌区(22)和二号高温发酵灭菌区(23)间的隔板(15)上的通孔V (34)为圆缺形且位于隔板(15)另一侧边，并与通孔II (31)对称设置且周向间隔120° ;二号高温灭菌区(23)和三号高温灭菌区(24)间的隔板(15)上的通孔VK35)为圆缺形且位于隔板(15)侧边，且与通孔V (34)周向间隔120° ;三号高温灭菌区(24)和冷却区(13)间的隔板(15)上的通孔111(32)位于隔板(15)—侧边，且与通孔VK35)周向间隔120°。
4.根据权利要求1、2或3所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于所述滚筒(I)的筒体倾斜设置，所述进料口(6)端高，所述出料口(7)端低，夹角为1° —5。。
5.根据权利要求4所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于靠近出料口(7)端的支撑导轮(9)侧边设有限位轮(18)，所述导管(28)上制有密集网孔。
6.根据权利要求5所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于所述空气进口(16)的出口端设有冷风锥(19)，所述冷风锥(19)置于培育区(10)内。
7.根据权利要求6所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于所述搅拌齿(21)为整体式结构，搅拌齿(21)沿滚筒(I)内腔壁面轴向呈角度设置。
8.根据权利要求7所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于所述滚筒(I)的筒体上套装有弹簧支撑，所述被动齿轮(4)安装在弹簧支撑上。
9.根据权利要求8所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于所述滚筒(I)的筒体表面设有保温层。
10.根据权利要求9所述的滚筒式高效污泥无害化处理设备，其特征在于所述滚筒(I)的腔体内均设有 无线遥控温度监测系统。
专利摘要提供一种滚筒式高效污泥无害化处理设备，滚筒底部下方设有电机和减速机，减速机输出轴上设有主动齿轮，滚筒的筒体上套装有与主动齿轮啮合的被动齿轮；被动齿轮两侧的筒体上设有回转导轨，回转导轨与支撑导轮相适配，滚筒两端设有与滚筒的筒体两端旋转密封的端盖且端盖用支架支撑，一侧的端盖上设有进料口和空气进口，另一侧的端盖上设有出料口和臭气引风口；滚筒的内腔壁面上设有与滚筒轴心线呈夹度的搅拌齿，滚筒的内腔分为多个腔体且腔体间相互连通，相邻腔体间以隔板隔开且每个隔板上的通孔位置高低不一致。本实用新型使物料在滚筒内反复升高、跌落、多次从空气中穿过而充分吸入氧气，充分保证了微生物好氧分解的条件，灭菌处理后的物料(污泥)可用做绿化或园艺用肥料。
文档编号C02F11/02GK202671365SQ201220229308
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者赵振红, 张庆丰, 赵博 申请人:陕西沃升机械制造有限公司