專利名稱：一種污泥翻動輸送裝置及污泥干化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種污泥干化過程中的攪動或翻動輸送裝置及污泥干化方法，更具體地說是涉及一種適用于太陽能污泥干化系統(tǒng)的污泥翻動輸送裝置及污泥干化方法。
背景技術：
根據《國務院關于落實科學發(fā)展觀加強環(huán)境保護的決定》，至2010年，城市污水處理率不低于70%。^一五”末，全國城鎮(zhèn)污水處理能力將達I. OX 108m3/d，全年的污水處理量達3. OX 10lclm3，污泥產量將達3. OX 107t (80%含水率)。隨著污水處理率和處理深度的增加，污泥排放量在以每年10-15%以上的速度增長。污泥的處理處置已經成為城市發(fā)展的環(huán)境瓶頸問題。
現(xiàn)有技術中，通常對污泥進行如下處理污泥濃縮-脫水-外運-填埋/焚燒。根據1993年3月22日實施的《污水污泥使用或處置的標準》(美國聯(lián)邦法規(guī)總則第40項)，其將污泥定義為“生物固體”，因此目前的簡單填埋/焚燒方式是對資源的浪費。隨著科技水平的發(fā)展，污泥的資源化利用已經成為污泥處理處置重要手段。在污泥的資源化利用中，太陽能污泥干化法是非常有效的一種處置方法，其充分利用太陽能資源和其他配套技術實現(xiàn)污泥的室內化、無害化、低污染等干化處理，從而實現(xiàn)污泥的資源化利用。污泥在干化過程中需要不停的松動、破碎，并且需要將污泥漸進地從太陽能溫室的進口輸送到出口，因此太陽能污泥干化設備一般都需要能實現(xiàn)污泥翻動輸送的
>J-U ρ α裝直。現(xiàn)有技術的污泥翻動輸送裝置，其僅僅利用各種攪拌設備，簡單的將污泥破碎成小塊，在破碎過程中無法將污泥破碎成顆粒狀?；蛘咴诳刂莆勰嗥扑榱６葧r，采用機械結構復雜的設備，與污泥翻動輸送裝置聯(lián)用，這就導致設備結構復雜，投資大。同時，現(xiàn)有技術在實現(xiàn)污泥翻動輸送時，僅僅實現(xiàn)污泥的松動、破碎，功能單一，不能在該污泥的翻動、破碎過程中利用太陽能，也無法在該污泥翻動、破碎過程中實現(xiàn)污泥的干化處理。即現(xiàn)有技術的污泥翻動輸送裝置功能單一，對太陽能溫室的熱量利用不充分，不利于污泥的盡快干化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種適用于太陽能污泥干化系統(tǒng)的污泥翻動輸送裝置，以實現(xiàn)裝置的結構簡單，同時對污泥良好的翻動、破碎。本發(fā)明的污泥翻動輸送裝置進一步在污泥翻動輸送時，實現(xiàn)污泥的干化處理，提高了對太陽能熱量的利用，加快了污泥的干化速度。本發(fā)明第一方面提供一種適用于太陽能污泥干化系統(tǒng)的污泥翻動輸送裝置。該污泥翻動輸送裝置主要由主體框架、梳齒輥筒、噴氣內筒、驅動梳齒輥筒轉動的裝置、驅動梳齒輥筒和噴氣內筒水平移動的裝置、驅動梳齒輥筒和噴氣內筒上下移動的裝置及熱空氣輸送裝置組成，其中熱空氣輸送裝置用于將熱空氣輸送至噴氣內筒。作為一個具體實施方式
，所述污泥翻動輸送裝置主要由主體框架、前后水平移動電機、前后水平移動滾輪、梳齒輥筒、噴氣內筒、轉動電機、上下滑動架、齒輪傳動、上下升降電機、水平驅動桿、鏈輪、鏈條、風機和熱空氣輸送管組成?；蛘?，該適用于太陽能污泥干化系統(tǒng)的污泥翻動輸送裝置，主要包括主體框架、前后水平移動驅動裝置、前后水平移動傳動裝置、梳齒輥筒、噴氣內筒、轉動驅動裝置、上下滑動架、上下升降驅動裝置、水平驅動桿、熱空氣驅動裝置和熱空氣輸送管，所述主體框架支撐在前后水平移動傳動裝置上，前后水平移動傳動裝置分兩組，位于主體框架前面的一組由可正反轉動的前后水平移動驅動裝置驅動；梳齒輥筒的內圓柱面和噴氣內筒的外圓柱面相配合，且同軸安裝在左右對稱布置的兩個上下滑動架上，噴氣內筒固定不動，梳齒輥筒繞噴氣內筒轉動；上下滑動架可在主體支架的燕尾形滑道內上下滑動，轉動驅動裝置驅動梳齒輥筒轉動；上下升降驅動裝置可正反轉動，驅動水平驅動桿轉動；水平驅動桿驅動梳齒輥筒和噴氣內筒上下運動；所述熱空氣輸送管分為兩段，第一段熱空氣輸送管裝在上下滑動架的熱空氣進氣孔內，第二段熱空氣輸送管一端與熱空氣驅動裝置相連，另一端與第一段熱空氣輸送管相配合。
所述前后水平移動驅動裝置為前后水平移動電機、轉動驅動裝置為轉動電機,上下升降驅動裝置為上下升降電機，所述前后水平移動傳動裝置為前后水平移動滾輪，所述熱空氣驅動裝置為熱空氣泵。所述主體框架優(yōu)選支撐在前后水平移動滾輪上，所述前后水平移動滾輪的數(shù)量優(yōu)選為4個或更多個，前后水平移動滾輪分兩組，主體框架前面的一組所述滾輪由2個可正反轉的前后水平移動電機驅動。所述梳齒輥筒的結構為空心轉軸，其上每隔一定距離固定有圓盤耙片，圓盤耙片上支撐有若干個，優(yōu)選為5個在圓周方向均布的且同空心轉軸等長的細桿，在細桿長度方向每隔一定距離固定有梳齒。所述空心轉軸上與梳齒相對應的位置布置有熱空氣吹送孔，熱空氣吹送孔在空心轉軸的圓周上均勻分布。所述噴氣內筒為空心軸，其與所述梳齒輥筒同軸布置，在其長度方面上與所述梳齒輥筒的熱空氣吹送孔相對應的位置布置有1/4弧度缺口。所述上下滑動架可在主體支架的燕尾形滑道內上下滑動，上下滑動架的一側面有齒，通過與之配合的驅動齒輪驅動以實現(xiàn)上下滑動，另一側開有熱空氣進氣孔。轉動電機固定在上下滑動架的頂面上，通過齒輪傳動驅動梳齒輥筒轉動；上下升降電機可正反轉，通過電機固定板固定在主體框架的上部中間位置，通過一對錐齒輪傳動驅動水平驅動桿轉動。水平驅動桿左右端部分別裝有一個鏈輪，通過鏈條驅動與上下滑動架的驅動齒輪同軸裝配的鏈輪。風機固定在主體框架的上部,熱空氣輸送管分為兩段,第一段熱空氣輸送管裝在上下滑動架的熱空氣進氣孔內，第二段熱空氣輸送管一端與風機相連，另一端與第一段熱空氣輸送管相配合，并且可相對滑動。本發(fā)明第二方面提供一種同時實現(xiàn)污泥翻動輸送和干化的方法。污泥翻動輸送裝置的上下滑動架4首先處于最低位置，從而使梳齒輥筒18和噴氣內筒17處于最低位置，轉動電機5通過齒輪傳動6帶動梳齒輥筒18轉動，同時風機15將高壓熱空氣通過第二段熱空氣輸送管8和第一段熱空氣輸送管7輸送進入上下滑動架4的熱空氣進氣孔28，從而進入不能轉動的噴氣內筒17的內部，梳齒輥筒18轉動時，熱空氣通過1/4弧度缺口 24和熱空氣吹送孔20吹向梳齒輥筒18前下方的污泥；同時，前后水平移動電機I驅動前后水平移動滾輪2轉動，從而帶動主體框架3前進；當行進至溫室的一端時，上下升降電機13通過錐齒輪傳動12驅動水平驅動桿11轉動，從而帶動左右端部的兩個鏈輪9轉動，進而通過鏈條10帶動與驅動齒輪29同軸轉動裝配的鏈輪轉動，從而通過驅動齒輪29和上下滑動架4的齒25的傳動使上下滑動架4帶動梳齒輥筒18、噴氣內筒17、第一段熱空氣輸送管7上升到一定高度并保持，上升時第一段熱空氣輸送管7相對第二段熱空氣輸送管8滑動；當上升高度達到時，前后水平移動電機I反轉驅動前后水平移動滾輪2反向轉動,從而帶動主體框架3后移回到起始點；當?shù)竭_起始點時,上下升降電機13反向轉動從而使梳齒輥筒18、噴氣內筒17、第一段熱空氣輸送管7又下降到最低位置，重新開始第二次循環(huán)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是(I)本發(fā)明的污泥翻動輸送裝置結構簡
單，機械構造合理，從而機械可靠性高，經試驗驗證，該污泥翻動輸送裝置能連續(xù)運行150天而不經維修，大大提高了生產效率。(2)本發(fā)明的污泥翻動輸送裝置對污泥的松動和破碎采用圓盤耙片和梳齒相結合的方式，更加有利于污泥的干化制粒過程，相對于現(xiàn)有技術的污泥翻動輸送裝置，本發(fā)明的污泥翻動輸送裝置制粒過程縮短到50分鐘，比現(xiàn)有技術大約快了 30%，同時，其制得的污泥顆粒更為細小均勻，經實驗測定，本發(fā)明污泥翻動輸送裝置制得的污泥顆粒粒徑在O. 1-1. 5厘米范圍內，比現(xiàn)有技術減小20%。(3)本發(fā)明污泥翻動輸送裝置采用風機和噴氣內筒相結合的新穎方式，可實現(xiàn)在污泥的松動、破損和輸送過程中同時實現(xiàn)污泥的干化功能，該獨特設計方式加快了污泥傳質傳熱過程，充分利用太陽能溫室的熱量，大大縮短了污泥干化時間，經實驗驗證，采用污泥翻動輸送裝置后，太陽能污泥干化工藝的干化時間在同等工況下可以縮短25%，遠遠超出本領域技術人員的預料，取得了預料不到的技術效果。


圖I是污泥翻動輸送裝置的整體正視圖；圖2是污泥翻動輸送裝置的整體俯視圖；圖3是梳齒輥筒結構左視圖；圖4是噴氣內筒局部主視圖；圖5是上下滑動架結構示意圖；圖6是熱空氣管配合示意圖；結合附圖在其上標記以下附圖標記I-前后水平移動電機；2_前后水平移動滾輪；3_主體框架；4_上下滑動架；5_轉動電機；6_齒輪傳動；7_第一段熱空氣輸送管；8_第二段熱空氣輸送管；9_鏈輪；10_鏈條；11_水平驅動桿；12_錐齒輪傳動；13_上下升降電機；14_電機固定板；15_風機；16_水平驅動桿固定板；17_噴氣內筒；18_梳齒輥筒；19_空心轉軸；20_熱空氣吹送孔；21_細桿；22_圓盤耙片；23_梳齒；24-1/4弧度缺口 ；25_齒；26_燕尾形滑塊；27_軸承安裝孔；28-熱空氣進氣孔；29_驅動齒輪。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述，申請人中明，該詳細描述僅僅是本發(fā)明的一個具體實施例，其用于直觀描述和理解本發(fā)明，不應將本發(fā)明僅僅局限于該具體實施例。本領域技術人員應該明了，對于該實施例的等同或等效替換、不付出創(chuàng)造性勞動的改變以及其他改變或替換，均落入本發(fā)明的范圍之內。本實施例中提供了一種適用于太陽能污泥干化系統(tǒng)的污泥翻動輸送裝置，其在實現(xiàn)對污泥翻動和輸送的同時，能夠向污泥吹入熱空氣，同時加速污泥的干化。其具體結構如圖I、圖2所示。主體框架3支撐在前后水平移動滾輪2上，根據需要，前后水平移動滾輪的數(shù)目可以為多個，具體以實現(xiàn)相應前后水平移動并支撐設備重量為準，圖I所示前后水平移動滾輪2的數(shù)量為4個。前后水平移動滾輪2分兩組，位于主體框架3前面的一組由2個可正反轉的前后移動電機I驅動。梳齒輥筒18的內圓柱面和噴氣內筒17的外圓柱面相配合，且同軸安裝在左右對 稱布置的兩個上下滑動架4上，噴氣內筒17固定不動，梳齒輥筒18繞噴氣內筒17轉動。上下滑動架4可在主體支架的燕尾形滑道內上下滑動，轉動電機5固定在上下滑動架4的頂面上，通過齒輪傳動6驅動梳齒棍筒18轉動。上下升降電機13可正反轉動，通過電機固定板14固定在主體框架3的上部中間位置，通過一對錐齒輪傳動12驅動水平驅動桿11轉動，水平驅動桿11左右端分別裝有一個鏈輪9，通過鏈條10驅動與上下滑動架4的驅動齒輪29同軸裝配的鏈輪。風機15固定在主體框架3的上部，熱空氣輸送管分為兩段，第一段熱空氣輸送管7裝在上下滑動架4的熱空氣進氣孔28內，第二段熱空氣輸送管8 一端與風機15相連，另一端與第一段熱空氣輸送管7相配合。如圖3所示，梳齒輥筒18的結構為空心轉軸19上每隔一定距離固定有圓盤耙片22，圓盤耙片22上支撐有若干個在圓周方向均布的且與空心轉軸等長的細桿21，所述細桿的具體數(shù)目可根據具體應用條件或具體工藝要求設置，圖3所示的細桿21數(shù)量為5個。在所述細桿21長度方向每隔一定距離固定有梳齒23，空心轉軸19上與梳齒23相對應的位置布置有熱空氣吹送孔20，且在空心轉軸19的圓周上均勻分布。如圖4所示，在噴氣內筒17長度方面上與梳齒輥筒18的熱空氣吹送孔20相對應的位置布置有1/4弧度缺口 24，且工作時1/4弧度缺口 24始終朝向梳齒輥筒18翻轉的正向下1/4圓弧。如圖5所示，上下滑動架4通過燕尾形滑塊26與主體支架3的燕尾形滑道相配合，軸承安裝孔27用于安裝梳齒輥筒18和噴氣內筒17，上下滑動架4的一側面有齒25，通過與之配合的驅動齒輪29驅動實現(xiàn)上下滑動，另一側開有熱空氣進氣孔28。如圖6所示，第二段熱空氣輸送管8與第一段熱空氣輸送管7滑動配合并且密封。使用時，上下滑動架4首先處于最低位置，從而使梳齒輥筒18和噴氣內筒17處于最低位置，轉動電機5通過齒輪傳動6帶動梳齒輥筒18轉動，同時風機15將高壓熱空氣通過第二段熱空氣輸送管8和第一段熱空氣輸送管7輸送進入上下滑動架4的熱空氣進氣孔28，從而進入不能轉動的噴氣內筒17的內部，梳齒輥筒18轉動時，熱空氣通過1/4弧度缺口 24和熱空氣吹送孔20吹向梳齒輥筒18前下方的污泥；同時，前后水平移動電機I驅動前后水平移動滾輪2轉動，從而帶動主體框架3前進；當行進至溫室的一端時，上下升降電機13通過錐齒輪傳動12驅動水平驅動桿11轉動，從而帶動左右端部的兩個鏈輪9轉動，進而通過鏈條10帶動與驅動齒輪29同軸轉動裝配的鏈輪轉動，從而通過驅動齒輪29和上下滑動架4的齒25的傳動使上下滑動架4帶動梳齒輥筒18、噴氣內筒17、第一段熱空氣輸送管7上升到一定高度并保持，上升時第一段熱空氣輸送管7相對第二段熱空氣輸送管8滑動；當上升高度達到時，前后水平移動電機I反轉驅動前后水平移動滾輪2反向轉動，從而帶動主體框架3后移回到起始點；當?shù)竭_起始點時,上下升降電機13反向轉動從而使梳齒輥筒18、噴氣內筒17、第一段熱空氣輸送管7又下降到最低位置，重新開始第二次循環(huán)。 本發(fā)明中涉及的未說明部份與現(xiàn)有技術相同或采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。本發(fā)明采用上述方式進行詳細描述，但不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細設置才能實施。基于所屬技術領域技術人員的理解，任何技術手段的等效替換或具體方式的選擇，均落在本發(fā)明范圍之內。
權利要求
1.一種適用于太陽能污泥干化系統(tǒng)的污泥翻動輸送裝置，其特征在于，所述污泥翻動輸送裝置主要包括主體框架、前后水平移動驅動裝置、前后水平移動傳動裝置、梳齒輥筒、噴氣內筒、轉動驅動裝置、上下滑動架、上下升降驅動裝置、水平驅動桿、熱空氣驅動裝置和熱空氣輸送管，所述主體框架支撐在前后水平移動傳動裝置上，前后水平移動傳動裝置分兩組，位于主體框架前面的一組由可正反轉動的前后水平移動驅動裝置驅動；梳齒輥筒的內圓柱面和噴氣內筒的外圓柱面相配合，且同軸安裝在左右對稱布置的兩個上下滑動架上，噴氣內筒固定不動，梳齒輥筒繞噴氣內筒轉動；上下滑動架可在主體支架的燕尾形滑道內上下滑動，轉動驅動裝置驅動梳齒輥筒轉動；上下升降驅動裝置可正反轉動，驅動水平驅動桿轉動；水平驅動桿驅動梳齒輥筒和噴氣內筒上下運動；所述熱空氣輸送管分為兩段，第一段熱空氣輸送管裝在上下滑動架的熱空氣進氣孔內，第二段熱空氣輸送管一端與熱空氣驅動裝置相連，另一端與第一段熱空氣輸送管相配合。
2.根據權利要求I所述的污泥翻動輸送裝置，其特征在于，所述前后水平移動驅動裝置為前后水平移動電機、轉動驅動裝置為轉動電機，上下升降驅動裝置為上下升降電機，所述前后水平移動傳動裝置為前后水平移動滾輪，所述熱空氣驅動裝置為熱空氣泵。
3.根據權利要求I或2所述的污泥翻動輸送裝置，其特征在于，所述梳齒輥筒的結構為空心轉軸上每隔一定距離固定有圓盤祀片，圓盤祀片上支撐有五個在圓周方向均布的且與空心轉軸等長的細桿，在細桿長度方向每隔一定距離固定有梳齒，空心轉軸上與梳齒相對應的位置布置有熱空氣吹送孔，所述熱空氣吹送孔在空心轉軸的圓周上均勻分布。
4.根據權利要求I或2所述的污泥翻動輸送裝置，其特征在于，在所述噴氣內筒長度方面上與梳齒輥筒的熱空氣吹送孔相對應的位置布置有1/4弧度缺口，且工作時1/4弧度缺口始終朝向梳齒輥筒翻轉的正向下1/4圓弧。
5.根據權利要求I或2所述的污泥翻動輸送裝置，其特征在于，所述上下滑動架通過燕尾形滑塊與主體支架的燕尾形滑道相配合，上下滑動架的一側面有齒，通過與之配合的驅動齒輪驅動實現(xiàn)上下滑動，另一側開有熱空氣進氣孔。
6.根據權利要求I所述的污泥翻動輸送裝置，其特征在于，所述第二段熱空氣輸送管與第一段熱空氣輸送管滑動配合并且密封。
7.根據權利要求2所述的污泥翻動輸送裝置，其特征在于，所述主體框架支撐在4個前后水平移動滾輪上，位于主體框架前面的一組前后水平移動滾輪由2個可正反轉的前后水平移動電機驅動。
8.根據權利要求2所述的污泥翻動輸送裝置，其特征在于，所述轉動電機固定在上下滑動架的頂面上，其通過齒輪傳動驅動所述梳齒輥筒轉動；上下升降電機通過電機固定板固定在主體框架的上部中間位置，通過一對錐齒輪傳動來驅動水平驅動桿轉動；水平驅動桿左右端分別裝有一個鏈輪，通過鏈條驅動與上下滑動架的驅動齒輪同軸裝配的鏈輪；熱空氣泵固定在主體框架的上部。
9.一種利用權利要求1-7之一所述的裝置實現(xiàn)污泥翻動傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，在操作時，污泥翻動輸送裝置的上下滑動架首先處于最低位置，從而使梳齒輥筒和噴氣內筒處于最低位置，轉動電機通過齒輪傳動帶動梳齒輥筒轉動，同時風機將高壓熱空氣通過第二段熱空氣輸送管和第一段熱空氣輸送管輸送進入上下滑動架的熱空氣進氣孔，從而進入不能轉動的噴氣內筒的內部，梳齒輥筒轉動時，熱空氣通過1/4弧度缺口和熱空氣吹送孔吹向梳齒輥筒前下方的污泥；同時，前后水平移動電機驅動前后水平移動滾輪轉動，從而帶動主體框架前進；當行進至溫室的一端時，上下升降電機通過錐齒輪傳動驅動水平驅動桿轉動，從而帶動左右端部的兩個鏈輪轉動，進而通過鏈條帶動與驅動齒輪同軸轉動裝配的鏈輪轉動，從而 通過驅動齒輪和上下滑動架的齒的傳動使上下滑動架帶動梳齒輥筒、噴氣內筒、第一段熱空氣輸送管上升到一定高度并保持，上升時第一段熱空氣輸送管相對第二段熱空氣輸送管滑動；當上升高度達到時，前后水平移動電機反轉驅動前后水平移動滾輪反向轉動，從而帶動主體框架后移回到起始點；當?shù)竭_起始點時，上下升降電機反向轉動從而使梳齒輥筒、噴氣內筒、第一段熱空氣輸送管又下降到最低位置，開始第二次循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于太陽能污泥干化系統(tǒng)的污泥翻動輸送裝置，主要包括主體框架、前后水平移動驅動裝置、前后水平移動傳動裝置、梳齒輥筒、噴氣內筒、轉動驅動裝置、上下滑動架、上下升降驅動裝置、水平驅動桿、熱空氣驅動裝置和熱空氣輸送管，梳齒輥筒的內圓柱面和噴氣內筒的外圓柱面相配合，且同軸安裝在左右對稱布置的兩個上下滑動架上。本發(fā)明充分利用太陽能溫室的熱量，對污泥吹入熱空氣，在對污泥進行松動、破碎和輸送的同時加快了傳質傳熱過程，效率高，具有重要的應用價值。
文檔編號C02F11/12GK102765584SQ20111011307
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權日2011年5月3日
發(fā)明者孫照斌, 張國梁, 張振濤, 楊魯偉 申請人:中國科學院理化技術研究所