一种节能环保的污泥二次利用装置及其方法与流程

1.本发明涉及污泥回收利用领域，更具体地说，涉及一种节能环保的污泥二次利用装置及其方法。


背景技术：

2.城市生活污水往往通过沉淀池进行处理，沉淀后杂质发生聚集，产生污泥，考虑到污泥中含有大量的有机质、氮、磷等植物需要的养分，其含量高于常用农家肥，可以与优质的有机农肥相当，因此，小微污水处理厂常常将污泥干燥，制成肥料，而污泥存在病原菌扩散和重金属污染的危险，需要添加一些钝化剂，例如生石灰、粉煤灰和黏土等，提高ph，使重金属转化成氢氧化物等沉淀，达到钝化重金属并杀死病原菌的效果，再进行干燥，并且污泥干燥完全后，产出粉尘，需要在惰性密封条件下进行，因此，半干化污泥，是经济、安全、低能耗的方法；
3.经专利检索发现，公开号为cn113045176b的中国专利公开了一种回收余热的节能污泥干燥装置，该装置包括烘干炉、传送带、烘干板、污泥罐、收集罐、烘干机构、刮泥板、气体余热回收部、固体余热回收部、出气通道、出气管和导热油管，其虽然通过污泥罐输出污泥，落到烘干板上，同时通过传送带带动多个烘干板旋转，能够将待干燥污泥摊平，以增大干燥面积，并回收干燥污泥产生的气体内的热量和已干燥完毕的污泥内的热量，将热量做到多级利用，降低资源的浪费；
4.但是并未解决现有污泥干燥装置在烘干污泥的过程中，通过传送带带动多个烘干板旋转，方便多个烘干板分别承接污泥，以摊平污泥，并不方便压平污泥，而污泥粘稠的特性，使得烘干板上的污泥往往聚集成堆，厚度较大，在被热空气干燥时，污泥仅能够外侧受热，内部难以受热，造成污泥因聚集成堆难以干燥的问题，为此我们提出一种节能环保的污泥二次利用装置及其方法。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种节能环保的污泥二次利用装置及其方法，它可以实现方便二次压平污泥，来增大污泥和热空气的接触面积，有利于降低污泥干燥的难度，进而提高污泥的二次利用率。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种节能环保的污泥二次利用装置，包括箱体，还包括：
10.传送带，所述传送带转动安装在箱体的内部，且相对箱体的进料口倾斜；
11.挤压辊，两组所述挤压辊分别设置在传送带的两端，每组两个所述挤压辊的两端均转动连接于箱体的内壁；
12.切碎腔，所述切碎腔开设在箱体内部位于传送带下端的位置，所述切碎腔的内部
设置有切割机构；
13.制粒腔，所述制粒腔开设在箱体内部位于切碎腔下端的位置，所述制粒腔的内部设置有造粒机构；
14.热气管，所述热气管的一端固定连接于制粒腔的上壁，另一端延伸出制粒腔内部且设置有供热机构。
15.进一步的，所述箱体的进料口固定安装有进料斗，所述切碎腔的上端固定安装有方管，所述切碎腔的下端和制粒腔的上端之间通过设置有滑道连通。
16.进一步的，所述供热机构包括：
17.燃烧室，所述燃烧室的出气端固定连接于热气管的一端；
18.燃气管，所述燃气管的一端固定连接于燃烧室的进气端；
19.气阀，所述气阀装配在燃气管的外侧。
20.进一步的，所述切割机构包括：
21.切割电机，所述切割电机的输出端延伸进切碎腔内部，所述切割电机的一端固定连接于箱体的外侧；
22.主轴，所述主轴的一端固定连接于切割电机的输出端，另一端转动连接于切碎腔的内壁；
23.刀片，多组所述刀片沿水平阵列分布在主轴的外侧，每组多个所述刀片沿圆周阵列分布。
24.进一步的，所述方管下端位于切碎腔内部的位置固定安装有斜板，所述斜板上开设有多个透气孔。
25.进一步的，所述造粒机构包括：
26.液压缸，所述液压缸的上端固定连接于制粒腔的上壁，所述液压缸的输出端垂直朝向制粒腔的下壁；
27.压板，所述压板的一侧固定连接于液压缸的输出端；
28.挤压柱，多个所述挤压柱固定安装在压板远离液压缸的一侧；
29.挤出孔，多个所述挤出孔开设在箱体的下端，所述挤出孔竖直正对挤压柱，且一端延伸进制粒腔内部；
30.切刀，所述切刀的一侧滑动连接于箱体的下端，所述切刀的刀背设置有平移机构。
31.进一步的，所述平移机构包括：
32.电动推杆，所述电动推杆的输出端固定连接于切刀的刀背，所述电动推杆的外侧固定连接于箱体的下端；
33.滑轨，两个所述滑轨相互靠近的一侧分别滑动连接于切刀的两端，所述滑轨的上端固定连接于箱体的下端，所述滑轨沿竖直方向错开挤出孔；
34.光栅传感器，所述光栅传感器的一侧固定连接于切刀远离箱体的一侧，所述光栅传感器沿水平面朝向挤出孔出射光束。
35.进一步的，所述燃气管的一侧固定安装有分支管，所述分支管的出气端朝向挤压辊的一端，所述挤压辊靠近分支管的一端开设有辅热槽，所述分支管的外侧和箱体的外侧之间通过设置有卡箍固定连接。
36.进一步的，所述箱体的上端固定安装有集气罩，所述集气罩的出气端固定安装有
除尘布袋。
37.一种节能环保的污泥二次利用方法，所述二次利用方法包括以下步骤：
38.s1、加热除湿：将污泥沿进料口灌入箱体内部，并打开气阀，燃气管向燃烧室中通入可燃气体，可燃气体在燃烧室被点燃，来加热空气，再沿热气管流入箱体内部，来加热干燥污泥；
39.s2、挤压摊平：箱体进料口流下的污泥落入一组挤压辊中，通过挤压辊挤压污泥，方便污泥平铺在传送带上，再通过另一组挤压辊挤压传送带下端的污泥，来降低污泥的厚度，方便污泥受热；
40.s3、切割细化：通过切割电机的输出端带动主轴和刀片旋转，污泥进入切碎腔后，沿切碎腔的下壁下滑，并接触刀片，使得污泥被刀片分割，进一步增大污泥与热空气的接触面积；
41.s4、挤出成型：污泥进入制粒腔，堆积在挤出孔上，控制液压缸间歇性工作，推动压板和挤压柱下压污泥，挤压柱没入挤出孔中，挤出箱体内部半干化的污泥，同时，通过电动推杆的输出端间歇性推动切刀，来切断被挤出的污泥，制成半干化的污泥粒。
42.3.有益效果
43.相比于现有技术，本发明的优点在于：
44.(1)本发明工作时，将污泥沿进料口灌入箱体内部，进入一组挤压辊中间，通过挤压电机驱动挤压辊旋转，通过两个相邻的挤压辊压平污泥，同时热气管向箱体的内部通入热空气，热空气沿制粒腔流入切碎腔，其次到达传送带，沿箱体的进料口流出，来加热箱体内部的污泥，污泥再沿传送带的上表面滑落到另一组挤压辊中间，方便二次压平污泥，减少箱体内部聚集成堆的污泥，能够降低箱体内部污泥的厚度，来增大污泥和热空气的接触面积，有利于降低污泥干燥的难度，进而提高污泥的二次利用率。
45.(2)本发明工作时，挤压辊上的污泥落入切碎腔内部，通过切割电机带动主轴和刀片旋转，来切割污泥成小块状，进一步缩小污泥的体积，使得污泥的表面积增大，能够增大污泥和热空气的接触面积，减少污泥干燥时的死角，并且能够预加工进入制粒腔的污泥，有利于制粒腔挤压污泥。
46.(3)本发明工作时，小块状污泥从切碎腔出料口滑出，再滑入制粒腔的进料口，直至滑到下壁，通过控制液压缸间歇性工作，同时通过平移机构快速推动切刀在挤出孔的下端沿水平面往复切割，污泥被压入挤出孔，切刀间歇性切割挤出孔下端被挤出的污泥，制成半干化的污泥粒，污泥粒直径小，易存储，便于加工成肥料，而且不会产出粉尘，无需要在惰性密封条件下进行，具有节能环保的特点。
47.(4)本发明工作时，燃气管中的热空气部分进入分支管中，分支管能够向辅热槽的一端通入热空气，以便热空气直接加热挤压辊，再沿辅热槽的另一端排放到空气中，以便燃烧室的热空气能够加热挤压辊，来提高挤压辊的温度，使得挤压辊在挤压污泥的同时能够加热污泥，有利于污泥充分干燥，减少多次放入二次利用装置的情况发生。
附图说明
48.图1为本发明的主视的结构示意图；
49.图2为本发明的侧视的结构示意图；
50.图3为本发明的后视的结构示意图；
51.图4为本发明的仰视的结构示意图；
52.图5为本发明的剖视的结构示意图；
53.图6为本发明的图4中a处的放大结构示意图；
54.图7为本发明的图5中b处的放大结构示意图；
55.图8为本发明的图5中c处的放大结构示意图；
56.图9为本发明的二次利用方法的方法流程图。
57.图中标号说明：
58.1、箱体；2、传送带；3、挤压辊；4、切碎腔；5、制粒腔；6、热气管；7、进料斗；8、方管；9、滑道；10、燃烧室；11、燃气管；12、气阀；13、切割电机；14、主轴；15、刀片；16、斜板；17、透气孔；18、液压缸；19、压板；20、挤压柱；21、挤出孔；22、切刀；23、电动推杆；24、滑轨；25、光栅传感器；26、分支管；27、辅热槽；28、卡箍；29、集气罩；30、除尘布袋；31、传送电机；32、挤压电机。
具体实施方式
59.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。
60.实施例：
61.请参阅图1-9，一种节能环保的污泥二次利用装置，包括箱体1，箱体1为上端开口结构，还包括：
62.传送带2，传送带2转动安装在箱体1的内部，且相对箱体1的进料口倾斜，箱体1的外侧固定安装有用于驱动传送带2的传送电机31，传送电机31的输出端延伸进箱体1内部且固定连接于传送带2的旋转轴；
63.挤压辊3，两组挤压辊3分别设置在传送带2的两端，每组两个挤压辊3的两端均转动连接于箱体1的内壁，且两个相邻挤压辊3之间通过设置有齿轮齿接，齿轮固定安装在挤压辊3位于箱体1外部的位置，两个相邻齿轮的外侧之间齿接，一组挤压辊3竖直正对箱体1的进料口，另一端挤压辊3位于传送带2的下端，箱体1的外侧还固定安装有用于驱动挤压辊3的两个挤压电机32，挤压电机32的输出端固定连接于一个挤压辊3的一端；
64.切碎腔4，切碎腔4开设在箱体1内部位于传送带2下端的位置，切碎腔4的进料口竖直正对位于传送带2下端的挤压辊3，切碎腔4的内部设置有切割机构，切碎腔4的下壁有坡度，以便切碎腔4进料口的污泥滑落到出料口；
65.制粒腔5，制粒腔5开设在箱体1内部位于切碎腔4下端的位置，制粒腔5的内部设置有造粒机构，切碎腔4的出料口和制粒腔5的进料口连通；
66.热气管6，热气管6的一端固定连接于制粒腔5的上壁，另一端延伸出制粒腔5内部且设置有供热机构。
67.本发明工作时，将污泥沿进料口灌入箱体1内部，进入一组挤压辊3中间，通过挤压电机32驱动挤压辊3旋转，通过两个相邻的挤压辊3压平污泥，同时热气管6向箱体1的内部
通入热空气，热空气沿制粒腔5流入切碎腔4，其次到达传送带2，沿箱体1的进料口流出，来加热箱体1内部的污泥，污泥再沿传送带2的上表面滑落到另一组挤压辊3中间，方便二次压平污泥，减少箱体1内部聚集成堆的污泥，能够降低箱体1内部污泥的厚度，来增大污泥和热空气的接触面积，有利于降低污泥干燥的难度，进而提高污泥的二次利用率，然后污泥依次滑入切碎腔4和制粒腔5，制成半干化的污泥粒，热空气带走污泥上的水分，最后沿箱体1的进料口排出。
68.参阅图1、图3和图4，供热机构包括：
69.燃烧室10，燃烧室10的出气端固定连接于热气管6的一端，燃烧室10的内壁固定安装有点火器，此技术方案为现有技术，图中未画出；
70.燃气管11，燃气管11的一端固定连接于燃烧室10的进气端，另一端连接有天然气源；
71.气阀12，气阀12装配在燃气管11的外侧。
72.本发明工作时，打开气阀12，通过燃气管11向燃烧室10的内部输送天然气，并通过点火器引燃，产生热空气，然后热空气流入热气管6，以便为热气管6提供热空气。
73.参阅图1、图2和图3，箱体1的上端固定安装有集气罩29，集气罩29的结构为上端和下端均开口，集气罩29的内部固定安装有风扇，此技术方案为现有技术，图中未画出，集气罩29的出气端固定安装有除尘布袋30，当箱体1的进料口排出热空气时，热空气携带浮尘和水分从集气罩29的下端进入，再从上端流出，以便集气罩29的上端出气，通过除尘布袋30过滤集气罩29出气端。
74.参阅图3、图5和图8，切割机构包括：
75.切割电机13，切割电机13的输出端延伸进切碎腔4内部，切割电机13的一端固定连接于箱体1的外侧；
76.主轴14，主轴14的一端固定连接于切割电机13的输出端，另一端转动连接于切碎腔4的内壁；
77.刀片15，多组刀片15沿水平阵列分布在主轴14的外侧，每组多个刀片15沿圆周阵列分布，刀片15的一端焊接于主轴14的外侧，刀片15有弧度，方便刀片15多角度接触污泥。
78.本发明工作时，挤压辊3上的污泥落入切碎腔4内部，沿切碎腔4的下壁下滑，并接触刀片15，通过切割电机13带动主轴14和刀片15旋转，直至旋转的刀片15接触污泥，来切割污泥成小块状，进一步缩小污泥的体积，使得污泥的表面积增大，能够增大污泥和热空气的接触面积，减少污泥干燥时的死角，并且能够预加工进入制粒腔5的污泥，有利于制粒腔5挤压污泥。
79.参阅图4和图5，造粒机构包括：
80.液压缸18，液压缸18的上端固定连接于制粒腔5的上壁，液压缸18的输出端垂直朝向制粒腔5的下壁；
81.压板19，压板19的一侧固定连接于液压缸18的输出端；
82.挤压柱20，多个挤压柱20固定安装在压板19远离液压缸18的一侧；
83.挤出孔21，多个挤出孔21开设在箱体1的下端，挤出孔21竖直正对挤压柱20，且一端延伸进制粒腔5内部；
84.切刀22，切刀22的一侧滑动连接于箱体1的下端，切刀22的刀背设置有平移机构。
85.本发明工作时，小块状污泥从切碎腔4出料口滑出，再滑入制粒腔5的进料口，直至滑到下壁，在摩擦作用下停止，通过控制液压缸18间歇性工作，带动压板19和挤压柱20间歇性下降，同时通过平移机构快速推动切刀22在挤出孔21的下端沿水平面往复切割，而当挤压柱20接触污泥，污泥被压入挤出孔21，直至挤压柱20贯穿挤出孔21，切刀22间歇性切割挤出孔21下端被挤出的污泥，制成半干化的污泥粒，污泥粒直径小，易存储，便于加工成肥料，而且不会产出粉尘，无需要在惰性密封条件下进行，具有节能环保的特点。
86.参阅图4，平移机构包括：
87.电动推杆23，电动推杆23的输出端固定连接于切刀22的刀背，电动推杆23的外侧固定连接于箱体1的下端；
88.滑轨24，两个滑轨24相互靠近的一侧分别滑动连接于切刀22的两端，滑轨24的上端固定连接于箱体1的下端，滑轨24沿竖直方向错开挤出孔21；
89.光栅传感器25，光栅传感器25的一侧固定连接于切刀22远离箱体1的一侧，光栅传感器25沿水平面朝向挤出孔21出射光束。
90.本发明工作时，通过光栅传感器25实时监测挤出孔21下端的物料信号，当检测到污泥信号时，控制电动推杆23推动切刀22沿滑轨24快速往复运动，运动轨迹覆盖所有挤出孔21，来切割挤出孔21下端被挤出的污泥，直至检测不到污泥信号，再控制电动推杆23复位并停车。
91.参阅图4、图6和图7，燃气管11的一侧固定安装有分支管26，分支管26的出气端朝向挤压辊3的一端，挤压辊3靠近分支管26的一端开设有辅热槽27，辅热槽27的结构为“u”形，分支管26的外侧和箱体1的外侧之间通过设置有卡箍28固定连接，本发明工作时，燃气管11中的热空气部分进入分支管26中，分支管26能够向辅热槽27的一端通入热空气，以便热空气直接加热挤压辊3，再沿辅热槽27的另一端排放到空气中，以便燃烧室10的热空气能够加热挤压辊3，来提高挤压辊3的温度，使得挤压辊3在挤压污泥的同时能够加热污泥，有利于污泥充分干燥，减少多次放入二次利用装置的情况发生。
92.参阅图5、图7和图8，箱体1的进料口固定安装有进料斗7，切碎腔4的上端固定安装有方管8，方管8的结构为倒梯形台，且内部中空以及两端开口，切碎腔4的下端和制粒腔5的上端之间通过设置有滑道9连通，滑道9的上端固定连接于切碎腔4的出料口，滑道9的下端固定连接于制粒腔5的进料口，箱体1的内壁、传送带2的外表面、切碎腔4的内壁、制粒腔5的内壁、方管8的内壁和滑道9的内壁均设置有不沾涂层，本发明工作时，将污泥沿进料斗7灌入，通过传送带2运输污泥，直至落下，沿方管8滑入切碎腔4，再沿切碎腔4的下壁滑入滑道9，然后滑入制粒腔5的内部。
93.参阅图5和图8，方管8下端位于切碎腔4内部的位置固定安装有斜板16，斜板16上开设有多个透气孔17，在切割机构切割污泥时，小块状污泥在切刀22的推动下向四周崩飞，通过斜板16阻拦飞向方管8的小块状污泥，这些小块状污泥能够沿斜板16的一侧下滑到切碎腔4的内部，而方管8中的污泥沿斜板16的另一侧下滑，同时通过透气孔17增大斜板16与热空气的接触面积，降低对热空气造成的阻碍作用，方便热空气在箱体1的内部流通。
94.参阅图9，一种节能环保的污泥二次利用方法，二次利用方法包括以下步骤：
95.s1、加热除湿：将污泥沿进料口灌入箱体1内部，并打开气阀12，燃气管11向燃烧室10中通入可燃气体，并通过点火器引燃，可燃气体在燃烧室10被点燃，来加热空气，产生热
空气，再沿热气管6流入箱体1内部，来加热干燥污泥；
96.s2、挤压摊平：箱体1进料口流下的污泥落入一组挤压辊3中，通过一组挤压辊3挤压污泥，方便污泥平铺在传送带2上，再通过另一组挤压辊3挤压传送带2下端的污泥，减少箱体1内部聚集成堆的污泥，来降低污泥的厚度，方便污泥受热，来增大污泥和热空气的接触面积，有利于降低污泥干燥的难度，进而提高污泥的二次利用率，热空气带走污泥上的水分，最后沿箱体1的进料口排出；
97.s3、切割细化：通过切割电机13的输出端带动主轴14和刀片15旋转，污泥进入切碎腔4后，通过切割电机13带动主轴14和刀片15旋转，直至旋转的刀片15接触污泥，沿切碎腔4的下壁下滑，并接触刀片15，来切割污泥成小块状，进一步缩小污泥的体积，使得污泥的表面积增大，能够增大污泥和热空气的接触面积，减少污泥干燥时的死角，使得污泥被刀片15分割，进一步增大污泥与热空气的接触面积，并且能够预加工进入制粒腔5的污泥，有利于制粒腔5挤压污泥；
98.s4、挤出成型：小块状污泥从切碎腔4出料口滑出，再滑入制粒腔5的进料口，污泥进入制粒腔5，直至滑到下壁，在摩擦作用下停止，堆积在挤出孔21上，控制液压缸18间歇性工作，推动压板19和挤压柱20下压污泥，挤压柱20没入挤出孔21中，挤出箱体1内部半干化的污泥，同时，通过电动推杆23的输出端间歇性推动切刀22，来切断被挤出的污泥，制成半干化的污泥粒，污泥粒直径小，易存储，便于加工成肥料，而且不会产出粉尘，无需要在惰性密封条件下进行，具有节能环保的特点。
99.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。