一种污泥干化压块装置和方法

技术领域

本发明属于污水处理领域，尤其是涉及一种污泥干化压块装置和方法。

背景技术

在工业废水或市政污水处理的过程中，会分离或过滤得到大量的固体物质，这部分固体物质则为污泥，可见污泥为废水或污水处理处理过程中产生的副产物。由于在废水或污水处理过程会加入化学药剂同时废水或污水中重金属以及大量的有毒有害物质会随着污水处理过程进入到污泥中，所以对于工业废水或市政污水处理产生的污泥要进行专业的处理后才可进行后续的排放或再利用。值得一提的是，我国每年由于工业废水或市政污水处理的处理产生的污泥数量巨大，主要处理方式有填埋、堆肥、自然干化、焚烧，这四种处理方法的占比分别为65％、15％、6％、3％，可以看出我国污泥处理方式仍以填埋为主，值得注意的是，若污泥没有得到规范化的处理，会造成了“二次污染”，对生态环境产生严重威胁。

污泥处理的过程是对污泥进行浓缩、调质、脱水、稳定、干化或焚烧等减量化、稳定化、无害化的加工过程。一般情况下，污水处理后产生的污泥的含水量在80％以上，经过现有技术中的脱水和干化处理后的含水量一般可降至40％左右。干化处理包括直接接触式干化处理和间接接触式干化处理，直接接触式干化处理是使高温的气体直接与污泥接触换热，这种处理方式会产生大量的废气，间接接触式干化处理是将热源封闭在回路中与污泥不直接接触，是目前较环保的干化方式。

目前，对污泥进行间接接触式干化处理的设备一般处理的是先将含水量较大的污泥进行了初步的脱水后的污泥，初步脱水后的污泥再进行造粒等方式放入干化处理设备进行进一步的脱水，才可将污泥的含水量降至20％。脱水设备和干化处理设备占用空间较大，同时两个设备需耗费的总热量也较大，另外还需要运输设备将污泥从脱水设备运输至干化设备中，耗能高、费用高。因此设计一种能够将脱水和干化集成，不仅可减少能耗，还能够降低基建投资和运行费用、简化处理工艺的设备是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种污泥干化压块装置和方法，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种污泥干化压块装置，包括壳体，所述壳体内设置有相互连通的加热仓和压块仓；所述加热仓内竖直设置有污泥刮板和若干加热板，所述加热板的顶部设置有污泥喷洒头，所述污泥刮板由第一动力装置驱动上下移动以刮除加热板表面的污泥；所述压块仓的上部设置有由第二驱动装置驱动且可水平滚动的压辊，所述压辊的下方竖直设置有压板，所述压板由设置于壳体外侧的第一气缸驱动，所述压块仓的侧壁设置有出料口。

进一步的，所述出料口处设置有制块箱，所述制块箱的上方设置有压块，所述压块由第二气缸驱动其上下运动，所述制块箱的底部设置有下料口，所述下料口处设置有可开合的底板。

进一步的，所述第一驱动装置包括螺纹杆和驱动螺纹杆旋转的第一电机，所述加热仓的侧壁竖直开设有限位槽，所述污泥刮板的一侧连接有与限位槽适配的第一滑块，另一侧连接有凸块，所述凸块上开设有上下贯通的螺纹孔，所述螺纹杆穿过螺纹孔与污泥刮板螺纹连接。

进一步的，所述螺纹杆的顶部套接有第一锥形齿轮，所述第一电机水平设置，其输出轴上套接有与第一锥形齿轮相啮合的第二锥形齿轮。

进一步的，所述压块的边缘处垂直连接有切板，所述切板的侧壁设置有滑槽，所述滑槽内设置有弹簧，所述压块的边缘处设置有可在滑槽内上下滑动的第二滑块。

进一步的，所述加热板的内部中空，底部连通有管道，通过管道将热水、水蒸气或导热油通入加热板内部。

进一步的，所述加热板为电加热板。

进一步的，所述底板的一侧与壳体的侧壁铰接，所述底板的下方水平设置有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆与底板之间铰接有连杆。

进一步的，所述污泥刮板设置有与加热板相配合的刮泥孔，所述刮泥孔的下边缘处均设置有辅助刮泥板，所述辅助刮泥板的侧面与刮泥孔的内侧壁共面，且其下端部呈尖锐状。

本发明还提供一种应用上述装置进行污泥干化压块的方法，该方法包括如下步骤：

(1)将管道内待干化的污泥均匀涂布于壳体内加热板表面；

(2)启动加热板干燥加热板表面的污泥，同时将加热产生的蒸汽排出壳体；

(3)将干燥后的污泥通过刮泥板刮落至压块仓，同时启动压辊反复压制干燥后的污泥实现污泥的预压制；

(4)驱动压板将经过预压制的污泥推入制块箱内进行压块操作即完成干化压块操作。

相对于现有技术，本发明所述的污泥干化压块装置和方法具有以下优势：

(1)本发明所述的污泥干化压块装置通过将污泥均匀铺设在加热板上加热来降低污泥的含水量，增大了换热面积，加快了干燥的速率，减少了现有技术中先对污泥进行压滤等操作，减少了操作步骤，大大提高了污泥处理的效率；

(2)本发明所述的污泥干化压块装置中将干化后的污泥直接进行压块处理，便于运输，减少运输空间；

(3)本发明所述的污泥干化压块装置利用污泥刮板刮下的干化后的污泥通过压辊先进行预压制，再通过制块箱内的压块进一步将污泥压制紧实，进一步缩短了污泥的压制操作的时间。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1所述的污泥干化压块装置的内部结构示意图；

图2为本发明实施例1所述的污泥干化压块装置的外部结构示意图；

图3为本发明实施例1所述的刮泥板的俯视图；

图4为图1的A部的局部放大图；

图5为本发明实施例1所述的切板的主视图；

图6为本发明实施例1所述的切板的剖视图；

图7为本发明实施例1所述的污泥喷洒头的立体图。

图8为本发明实施例2所述的刮泥板的主视图；

图9为本发明实施例3所述的刮泥板的俯视图。

附图标记说明：

1、壳体；2、加热仓；20、污泥刮板；201、刮泥孔；202、辅助刮泥板；21、加热板；22、蒸汽换热器；23、污泥喷洒头；24、螺纹杆；25、第一电机；26、第一锥形齿轮；27、第二锥形齿轮；28、限位槽；29、第一滑块；210、凸块；211、螺纹孔；3、压块仓；30、压辊；31、容置腔；32、齿条；33、齿轮；34、第二电机；35、压板；36、第一气缸；37、出料口；38、制块箱；39、压块；310、第二气缸；312、底板；313、切板；314、滑槽；315、弹簧；316、第三气缸；317、连杆；4、含水量检测探头。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

本实施例提供一种污泥干化压块装置，如图1-4所示，具体包括壳体1，壳体1内设置有上下设置且相互连通的加热仓2和压块仓3。在加热仓2与压块仓3之间还设置有含水量检测探头5，用以实时监测加热板21干化后污泥的含水量，便于调整加热板21的加热温度和加热时间等参数。

加热仓2内竖直设置有污泥刮板20和若干块加热板21，本实施例中加热板21的数量为七块，加热板21的数量可根据壳体1的容积以及热源的加热效率等因素确定。加热板21的内部设计为中空，底部连通有管道，通过管道将热水、水蒸气或导热油通入加热板21内部对污泥进行加热。当然，为减少设备连接及占地空间，也可将加热板21为电加热板21。当加热板21内通入水蒸气时，可将壳体1内污泥加热过程中产生的水蒸气循环并作为热源通入加热板21中实现能源的最大化利用。具体地，可在壳体1外部设置蒸汽换热器22，将壳体1内产生的蒸汽通入蒸汽换热器22中，利用其热量加热蒸汽换热器22中的水，充分回收热量。

如图7所示，加热板21的顶部设置有污泥喷洒头23，污泥喷洒头23通过管道与外部的污泥存储装置连接。为防止污泥喷洒头23喷洒的污泥飞溅，将加热板21的顶部设置为弧形。

污泥刮板20设置有与加热板21相配合的刮泥孔201，污泥刮板20由第一动力装置驱动上下移动以刮除加热板21表面的污泥；第一动力装置包括螺纹杆24和驱动螺纹杆24旋转的第一电机25，螺纹杆24的顶部套接有第一锥形齿轮26，第一电机25水平设置，其输出轴上套接有与第一锥形齿轮26相啮合的第二锥形齿轮27。第一锥形齿轮26与第二锥形齿轮27相配合即可使第一电机25驱动螺纹杆24旋转。

加热仓2的侧壁竖直开设有限位槽28，污泥刮板20的一侧连接有与限位槽28适配的第一滑块29，另一侧连接有凸块210，凸块210上开设有上下贯通的螺纹孔211，螺纹杆24穿过螺纹孔211与污泥刮板20螺纹连接。

驱动第一电机25带动螺纹杆24旋转，进而带动污泥刮板20沿限位槽上下移动，从而实现将加热板21上的污泥刮除及复位的动作。

压块仓3的上部设置有由第二驱动装置驱动且可水平滚动的压辊30，第二驱动装置的具体结构为：压块仓3的后侧壁设置有一容置腔31，容置腔31内设置有齿条32，压辊30的中心轴的套设有与齿条32相啮合的齿轮33，另外，压辊30的中心轴的端部连接有第二电机34，第二电机34的输出轴与压辊30的中心轴连接。通过第二电机34驱动压辊30沿着容置腔31内的齿条32往复运动进而实现对掉落至压块仓3内的污泥进行预压制。

压辊30的下方竖直设置有压板35，压板35与压辊30在工作过程中不会相互干扰。压板35由设置于壳体1外侧的第一气缸36驱动，压块仓3的侧壁设置有出料口37。驱动压板35即可将预压制的污泥推出壳体1，方便后续运输等操作。另外，在压块仓3的底部可增设加热装置，当含水量检测探头5检测到污泥的含水量未达到设定的标准时可启动该加热装置进行加热进一步降低污泥含水量。

为实现污泥的进一步成型压制，在出料口37处设置有制块箱38，制块箱38的上方设置有压块39，压块39由第二气缸310驱动其上下运动，制块箱38的底部设置有下料口，下料口处设置有可开合的底板312。

压块39的边缘处垂直连接有切板313，切板313的侧壁设置有滑槽314，滑槽314内设置有弹簧315，压块39的边缘处设置有可在滑槽314内上下滑动的第二滑块。第二气缸310驱动压块39和切板313同时向下运动，切板313首先对有出料口37推出的压制的污泥进行切断，切断的同时压块39继续向下运动，对污泥进行进一步的压实制得污泥块。打开底板312即可排出该污泥块进行后续运输等操作工艺。

如图4所示，底板312的一侧与壳体1的侧壁铰接，底板312的下方水平设置有第三气缸316，第三气缸316的活塞杆与底板312之间铰接有连杆317。第三气缸316的伸缩即可实现底板312的开合。

本发明的具体工作过程为：

将污泥通过管道输送至壳体1内，并通过污泥喷洒头23将有一定粘稠度的污泥喷洒至加热板21的表面，同时将加热板21通电或将热介质通入至加热板21内，使加热板21升温对其表面的污泥进行加热干化，干化完成后启动第一动力装置驱动污泥刮板20将加热板21表面干化的污泥由上至下挂落至下方的压块仓3中，刮除污泥后刮泥板复位，再次进行污泥的喷洒，循环往复上述操。当压块仓3内污泥的厚度即将达到压辊30的下方时，启动压辊30对压块仓3内松散的污泥进行预压制。启动第一气缸36驱动压板35将预压制的污泥沿出料口37进入制块箱38内的同时，启动第二气缸310驱动压块39和切板313向下移动，切板313首先将污泥切断，压块39继续下移，对污泥进行进一步的压实制块，启动第三气缸316的伸缩杆使其回缩，进而打开底板312使成型的污泥块排出，即完成污泥的干化和压块39操作。

实施例2

本实施例提供一种污泥干化压块39装置，如图1-6所示，在实施例1的基础上，污泥刮板20设置有与加热板21相配合的刮泥孔201，如图8所示，刮泥孔201的下边缘处均设置有辅助刮泥板202，辅助刮泥板202的侧面与刮泥孔201的内侧壁共面，且其下端部呈尖锐状。

实施例3

本实施例提供一种污泥干化压块39装置，如图1-6所示，在实施例1的基础上，为增大污泥与加热板21的接触面积，增大受热面积，提高干化速度，加热板21表面的形状为波浪形，如图9所示，污泥刮板20设置有与加热板21相配合的刮泥孔201，刮泥孔201的内壁也呈波浪形。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。