脱水污泥干发酵处理设备及方法

技术领域

本发明涉及脱水污泥发酵技术领域，具体是脱水污泥干发酵处理设备及方法。

背景技术

目前现有的污泥处理中，一般均采用湿发酵技术，发酵中污泥有机质在微生物作用下分解为甲烷、二氧化碳、水等小分子物质，污泥中水及溶解性物质成为沼液，不溶性物质成为沼渣。沼液中有机物浓度高，毒性强，处理技术流程长，工艺复杂，动力设备较多，沼液处理设施的建设和运行费用大。

针对现有的湿发酵技术存在的缺陷，干发酵技术应运而生，如现有技术CN110482816B提出了一种脱水污泥干发酵处理装置及方法，其中发酵仓，其外壳上设有旋转驱动装置用于带动发酵仓交替正反转，发酵仓的内胆内壁上设有沿其径向延伸的导向板，且在发酵仓的内胆与外壳之间设有加热保温层；通过将脱水污泥直接投入到发酵仓中，在复合微生物的作用下，将有机物分解为简单的无机小分子，并回收发酵产生的气态产物沼气，实现污泥进一步的稳定化、减量化和资源化，该处理装置高效、稳定且二次污染小。

但是，该装置在实际的使用上仍存在一定的缺陷，在向发酵罐加料的过程中，由于发酵罐为密闭结构，工作人员很难得知发酵管内污泥的含量，因此经常出现发酵罐内部装填的污泥过多或过少的情况，不易进行把控，同时现有技术在工作过程中，干污泥直接投入发酵罐中，但是干污泥一般均为块状，直接投入发酵罐中在后续的发酵中容易出现发酵不均匀的情况，针对上述问题，我们提供了一种脱水污泥干发酵处理设备及方法，以解决上述所提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱水污泥干发酵处理设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

脱水污泥干发酵处理设备，包括发酵罐，所述发酵罐内设有加热系统，所述发酵罐下端滑动连接有支撑环架，所述发酵罐下端设有若干个与支撑环架滑动连接的限位滑杆，所述限位滑杆上均穿设有弹簧，所述发酵罐上端中间穿设有空心搅拌轴，所述空心搅拌轴伸入发酵罐内部的位置设有搅拌片；

所述发酵罐一侧设有用于排气的排气管，所述发酵罐上端一侧固定连接有固定立板，所述固定立板的一侧通过支架转动连接有旋转轴，旋转轴下端设有第二六棱轴，所述第二六棱轴穿设在空心搅拌轴内部，所述旋转轴上端固定连接有第一锥齿轮，所述旋转轴下端固定连接有蜗杆，所述发酵罐一侧设有用于驱动空心搅拌轴进行上下移动的移动组件；

所述固定立板另一侧还设有用于驱动旋转轴进行转动的驱动组件；

所述发酵罐的一侧上端设有粉碎桶，所述粉碎桶与发酵罐内部连通，所述粉碎桶一侧上端设有用于向粉碎桶内部加料的进料斗；

所述粉碎桶内部设有用于对脱水污泥进行粉碎的粉碎组件；

所述进料斗上设有用于封闭进料斗的封闭组件；

所述发酵罐的下端还设有用于排料的排料组件。

作为本发明进一步的方案：所述移动组件包括限位环，所述限位环固定连接在空心搅拌轴上端，所述限位环内转动连接有转动块，所述发酵罐上端面一侧转动连接有摆动板，所述摆动板上开设有条形孔，所述转动块两端圆柱销穿设在条形孔内，所述发酵罐上还设有用于驱动摆动板进行上下摆动的摆动组件。

作为本发明再进一步的方案：所述摆动组件包括支撑立板，所述支撑立板固定连接在发酵罐上端面靠近固定立板的位置，所述支撑立板上端转动连接有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述摆动板上端面转动连接有连杆，所述连杆上端与蜗轮远离圆心的位置转动连接。

作为本发明再进一步的方案：所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机固定连接在固定立板上端的位置，所述驱动电机输出端和旋转轴的上端均设有带轮，两个带轮之间安装有皮带。

作为本发明再进一步的方案：所述粉碎组件包括粉碎轴，所述粉碎轴转动连接在粉碎桶中间的位置，所述粉碎轴下端位于粉碎桶内部的位置固定连接有若干个粉碎杆，所述发酵罐的上端面靠近粉碎桶的一侧固定连接有轴架，所述轴架上端转动连接有套轴，所述套轴一端设有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述套轴另端内部穿设有第一六棱轴，所述第一六棱轴远离套轴的一端设有第二锥形摩擦轮，所述粉碎轴上端设有第一锥形摩擦轮，所述轴架上还设有用于推动第一六棱轴移动的电动缸，所述第一六棱轴输出端设有推块，推块上端设有轴承座，轴承座内圈与第一六棱轴固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述封闭组件包括第二齿条，所述第二齿条分别固定连接在推块两端的位置，所述进料斗上端滑动连接有封板，所述封板上端面两侧均设有第一齿条，所述第一齿条和第二齿条中间位置均设有齿轮，所述齿轮分别与第一齿条和第二齿条啮合，所述发酵罐上端面均设有用于对第一齿条和第二齿条进行限位的限位滑套。

作为本发明再进一步的方案：所述排料组件包括排料口，排料口设在发酵罐下端中间的位置，排料口下端设有排料管，所述排料管内部设有螺旋排料杆，所述排料管远离开口的一端还设有用于驱动螺旋排料杆进行转动的排料电机。

作为本发明再进一步的方案：所述限位滑杆上端的固定座上固定连接有顶杆，所述发酵罐上端面位于顶杆下方的位置设有按钮，所述发酵罐上端面还设有控制器，所述顶杆、按钮和电动缸均与控制器电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述第一锥齿轮的分度圆直径大于第二锥齿轮分度圆的直径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的顶杆和按钮，可在工作时对发酵罐内部的料量进行感应，当发酵罐内部料量到达最大时，顶杆会触发按钮，然后电动缸动作带动第一六棱轴移动使第一锥形摩擦轮与第二锥形摩擦轮脱离，进而可使粉碎轴停止转动，降低驱动电机负载，与此同时推块还会带动封板移动将进料斗封闭，封闭后无法再进行加料，进而可有效的避免发酵罐内部物料添加过多的情况，方便了泥料的添加。

2、本发明通过设置的粉碎组件可在工作对投入的干污泥料进行粉碎，进而避免整块的干污泥进入到发酵罐内部，对后续的发酵造成不均匀的问题。

3、本发明通过设置的移动组件可在空心搅拌轴和搅拌片旋转的同时进行上下移动，进而使发酵罐内部的泥料与微生物混合更加的均匀，同时使泥料各个位置的温度同一，避免出现温度不统一的情况。

4、本发明通过设置的排气管，可连接收集器械，方便对发酵过程中产生的沼气以及其他臭气进行收集，使用方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明另一侧的结构示意图。

图3为本发明中的局部结构示意图。

图4为本发明中封闭组件的结构示意图。

图5为本发明中转动块的结构示意图。

图6为本发明中摆动板的结构示意图。

图7为本发明中搅拌轴的结构示意图。

图8为本发明中粉碎轴的结构示意图。

其中：1、发酵罐；2、弹簧；3、顶杆；4、按钮；5、排料管；6、排料电机；7、支撑环架；8、限位滑杆；9、固定立板；10、粉碎桶；11、进料斗；12、旋转轴；13、第一锥齿轮；14、蜗轮；15、连杆；16、排气管；17、摆动板；18、蜗杆；19、皮带；20、驱动电机；21、带轮；22、第一锥形摩擦轮；23、封板；24、第一齿条；25、粉碎轴；26、第二锥形摩擦轮；27、套轴；28、第二锥齿轮；29、电动缸；30、第一六棱轴；31、支撑立板；32、推块；33、齿轮；34、限位滑套；35、第二齿条；36、轴架；37、第二六棱轴；38、空心搅拌轴；39、限位环；40、转动块；41、条形孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图8，本发明实施例中，脱水污泥干发酵处理设备，包括发酵罐1，所述发酵罐1内设有加热系统，所述发酵罐1下端滑动连接有支撑环架7，所述发酵罐1下端设有若干个与支撑环架7滑动连接的限位滑杆8，所述限位滑杆8上均穿设有弹簧2，所述发酵罐1上端中间穿设有空心搅拌轴38，所述空心搅拌轴38伸入发酵罐1内部的位置设有搅拌片；在工作时，驱动组件带动旋转轴12进行转动，旋转轴12转动带动第二六棱轴37，第二六棱轴37带动空心搅拌轴38，进而带动空心搅拌轴38上搅拌片运动实现对发酵罐1内部的搅拌。

所述发酵罐1一侧设有用于排气的排气管16，所述发酵罐1上端一侧固定连接有固定立板9，所述固定立板9的一侧通过支架转动连接有旋转轴12，旋转轴12下端设有第二六棱轴37，所述第二六棱轴37穿设在空心搅拌轴38内部，所述旋转轴12上端固定连接有第一锥齿轮13，所述旋转轴12下端固定连接有蜗杆18，所述发酵罐1一侧设有用于驱动空心搅拌轴38进行上下移动的移动组件；所述第一锥齿轮13的分度圆直径大于第二锥齿轮28分度圆的直径；通过设置的移动组件可在空心搅拌轴38和搅拌片旋转的同时进行上下移动，进而使发酵罐1内部的泥料与微生物混合更加的均匀，同时使泥料各个位置的温度同一，避免出现温度不统一的情况。

所述移动组件包括限位环39，所述限位环39固定连接在空心搅拌轴38上端，所述限位环39内转动连接有转动块40，所述发酵罐1上端面一侧转动连接有摆动板17，所述摆动板17上开设有条形孔41，所述转动块40两端圆柱销穿设在条形孔41内，所述发酵罐1上还设有用于驱动摆动板17进行上下摆动的摆动组件；所述摆动组件包括支撑立板31，所述支撑立板31固定连接在发酵罐1上端面靠近固定立板9的位置，所述支撑立板31上端转动连接有蜗轮14，所述蜗轮14与蜗杆18啮合，所述摆动板17上端面转动连接有连杆15，所述连杆15上端与蜗轮14远离圆心的位置转动连接。

在工作时，旋转轴12带动蜗杆18进行旋转，蜗杆18旋转可带动蜗轮14进行转动，蜗轮14转动带动连杆15进行运动，连杆15运动带动摆动板17摆动，摆动板17摆动可带动空心搅拌轴38上下移动，空心搅拌轴38上下移动的同时还会被第二六棱轴37带动旋转，进而使搅拌片旋转的同时还能上下移动，进而可对泥料和微生物混合均匀，避免出现分层现象。

所述固定立板9另一侧还设有用于驱动旋转轴12进行转动的驱动组件；所述驱动组件包括驱动电机20，所述驱动电机20固定连接在固定立板9上端的位置，所述驱动电机20输出端和旋转轴12的上端均设有带轮21，两个带轮21之间安装有皮带19；在工作时，驱动电机20带动带轮21进行旋转，带轮21旋转带动皮带19进行运转，皮带19运转可带动旋转轴12进行转动。

所述发酵罐1的一侧上端设有粉碎桶10，所述粉碎桶10与发酵罐1内部连通，所述粉碎桶10一侧上端设有用于向粉碎桶10内部加料的进料斗11；所述粉碎桶10内部设有用于对脱水污泥进行粉碎的粉碎组件；通过设置的粉碎组件可在工作对投入的干污泥料进行粉碎，进而避免整块的干污泥进入到发酵罐1内部，对后续的发酵造成不均匀的问题。

所述粉碎组件包括粉碎轴25，所述粉碎轴25转动连接在粉碎桶10中间的位置，所述粉碎轴25下端位于粉碎桶10内部的位置固定连接有若干个粉碎杆，所述发酵罐1的上端面靠近粉碎桶10的一侧固定连接有轴架36，所述轴架36上端转动连接有套轴27，所述套轴27一端设有与第一锥齿轮13啮合的第二锥齿轮28，所述套轴27另端内部穿设有第一六棱轴30，所述第一六棱轴30远离套轴27的一端设有第二锥形摩擦轮26，所述粉碎轴25上端设有第一锥形摩擦轮22，所述轴架36上还设有用于推动第一六棱轴30移动的电动缸29，所述第一六棱轴30输出端设有推块32，推块32上端设有轴承座，轴承座内圈与第一六棱轴30固定连接；所述限位滑杆8上端的固定座上固定连接有顶杆3，所述发酵罐1上端面位于顶杆3下方的位置设有按钮4，所述发酵罐1上端面还设有控制器，所述顶杆3、按钮4和电动缸29均与控制器电性连接。

在工作时，第一锥齿轮13将动力传递到套轴27，套轴27转动带动第一六棱轴30进行转动，第一六棱轴30转动带动第二锥形摩擦轮26进行旋转，第二锥形摩擦轮26旋转可带动第一锥形摩擦轮22进行旋转，第一锥形摩擦轮22转动可带动粉碎轴25进行转动，粉碎轴25转动可带动粉碎杆转动实现对泥块的粉碎，当发酵罐1内部的泥料到达最大设定最大重量时，顶杆3会顶压到按钮4，按钮4反馈信号到控制器，控制器控制电动缸29输出端收缩，使第一锥形摩擦轮22与第二锥形摩擦轮26分离，降低电机负荷，与此同时第二齿条35运动带动齿轮33进行转动，齿轮33转动带动第一齿条24移动，第一齿条24推动封板23将进料斗11封闭。

所述进料斗11上设有用于封闭进料斗11的封闭组件；所述封闭组件包括第二齿条35，所述第二齿条35分别固定连接在推块32两端的位置，所述进料斗11上端滑动连接有封板23，所述封板23上端面两侧均设有第一齿条24，所述第一齿条24和第二齿条35中间位置均设有齿轮33，所述齿轮33分别与第一齿条24和第二齿条35啮合，所述发酵罐1上端面均设有用于对第一齿条24和第二齿条35进行限位的限位滑套34；设置的封闭组件用于对进料斗11进行封闭，使得在发酵罐1内部装满后会对进料斗11封闭，防止发酵罐1内部进入过多的泥料。

所述发酵罐1的下端还设有用于排料的排料组件；所述排料组件包括排料口，排料口设在发酵罐1下端中间的位置，排料口下端设有排料管5，所述排料管5内部设有螺旋排料杆，所述排料管5远离开口的一端还设有用于驱动螺旋排料杆进行转动的排料电机6；排料管5的排出口设有封口盖，在工作时，先将封口盖打开，然后排料电机6驱动螺旋排料杆装置将发酵罐1内部的泥料排出。

本发明的工作原理是：在工作时，驱动电机20带动带轮21进行旋转，带轮21旋转带动皮带19进行运转，皮带19运转可带动旋转轴12进行转动，旋转轴12带动第一锥齿轮13将动力传递到套轴27，套轴27转动带动第一六棱轴30进行转动，第一六棱轴30转动带动第二锥形摩擦轮26进行旋转，第二锥形摩擦轮26旋转可带动第一锥形摩擦轮22进行旋转，第一锥形摩擦轮22转动可带动粉碎轴25进行转动，然后投入干污泥，粉碎轴25转动可带动粉碎杆转动实现对泥块的粉碎，当发酵罐1内部的泥料到达最大设定最大重量时，顶杆3会顶压到按钮4，按钮4反馈信号到控制器，控制器控制电动缸29输出端收缩，使第一锥形摩擦轮22与第二锥形摩擦轮26分离，降低电机负荷，与此同时第二齿条35运动带动齿轮33进行转动，齿轮33转动带动第一齿条24移动，第一齿条24推动封板23将进料斗11封闭，与此同时，旋转轴12带动蜗杆18进行旋转，蜗杆18旋转可带动蜗轮14进行转动，蜗轮14转动带动连杆15进行运动，连杆15运动带动摆动板17摆动，摆动板17摆动可带动空心搅拌轴38上下移动，空心搅拌轴38上下移动的同时还会被第二六棱轴37带动旋转，进而使搅拌片旋转的同时还能上下移动，进而可对泥料和微生物混合均匀，避免出现分层现象。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。