一种双层涡旋污泥脱水干化装置的制作方法

1.本发明涉及污泥处理设备技术领域，特别是涉及一种双层涡旋污泥脱水干化装置。


背景技术：

2.污泥是污水处理后的副产物，我国每年产生的污泥数量非常巨大，光生活污水处理就产生上亿吨的污泥量，再加上工业污染处理产生污泥数量就更加的庞大。污泥中含有浓缩的无机、有机污染物、大量的病原体和多种重金属元素，若不妥善处理，会对我们生活环境造成极大的困扰。污泥处理过程中最重要的一步就是对污泥进行脱水，因为污泥含水率如果较大的话，会使得污泥整体体积、质量都会很大，从而不利于后续处理处置。而单纯的机械脱水处理，只能去除污泥中的自由水，对降低污泥的含水率帮助不大。因此目前都会采用热干化的方式，对污泥进行烘干脱水，但污泥在干化过程中，塑性会逐步显现，并产生极大的粘性，极易黏附在加热壁的表面，不利于污泥的均匀混合和蒸发表面的更新，而且污泥表面水分蒸发后也容易结壳，污泥壳的传热系数低，如果污泥壳不能被破碎，壳内污泥向外传热的效率也显著降低，导致污泥干化速率降低，制约了污泥干化机的处理量。
3.为打破污泥壳，使热量有效传递到污泥内部，目前常采用的间接传热桨叶式污泥干化机，利用加热壁对污泥进行加热，并利用搅拌轴和搅拌桨叶的搅拌将避免产生污泥壳，从而提高烘干效果。如专利号为“201910299151.4”，专利名称为“双层涡旋污泥脱水干化装置”的发明专利中公开了一种分级式的污泥脱水干化装置，包括外筒体、设置于外筒体内的内筒体，外简体顶部开设有湿污泥进口，内筒体顶部远离湿污泥进口端开设有污泥进口，内筒体远离污泥进口端开设有污泥出口；内外两层腔室中间设置有加热层，外层腔室内设置有外层搅拌轴，外层搅拌轴上设置有若干片网格状搅拌叶片，内层腔室内设置有内层搅拌轴，内层搅拌轴上设置有若干片菱形搅拌叶片，外层搅拌轴与内层搅拌轴平行设置，外层搅拌轴和内层搅拌轴均通过电机驱动。采用双层壳体结构对污泥进行分级处理，能处理含水率达95％的污泥，对于污泥的适应能力大大增强。中间设置中间加热层，能同时对两级处理过程进行加热，充分利用能源，更加环保。但上述专利存在一个问题，外套筒与内套筒之间的污泥不易向污泥进口移动，导致在外套筒和内套筒之间烘干脱水时间过长，而干燥后的污泥更不易进入污泥进口。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种双层涡旋污泥脱水干化装置，内、外筒体之间形成了两个腔室，外侧的腔室能够进行预处理，内侧腔室能够进行深度处理，实现了对污泥的二级处理，适用范围更广，对于不同含水率的污泥都有很好的干化效果；内筒体和外筒体中间设置加热层，能同时对预处理腔室和深度处理腔的两级处理过程均进行加热，充分利用能源，更加环保；同时在内筒体的顶部设有导向斜坡，能够引导污泥向污泥进口移动，从而提高污泥进入的有效效率，避免污泥预处理时间过长，而干化不易进入污泥进
口的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种双层涡旋污泥脱水干化装置，包括内置有搅拌装置的内筒体、同轴固定在所述内筒体外的外筒体，所述内筒体与所述外筒体之间设有围绕所述内筒体公转的搅拌叶片；所述外筒体的顶部设有湿污泥进口，所述内筒体的顶部设有与所述湿污泥进口在轴向上间距设置的污泥进口，所述内筒体远离所述污泥进口的一端的下部设有污泥出口，所述内筒体的外壁上设有加热层，所述加热层与所述搅拌叶片之间设有向所述污泥进口倾斜的导向斜坡。
6.优选地，所述导向斜坡的顶面为下凹的弧面。
7.优选地，所述加热层包括套设并固定在所述内筒体外的加热夹套，所述加热夹套与所述内筒体之间形成加热空腔，所述加热空腔位于所述污泥出口的一端的顶部和底部分别设有加热介质进口、加热介质出口。
8.优选地，所述加热空腔与所述导向斜坡相通。
9.优选地，所述加热层包括若干沿所述内筒体长度方向铺设的加热管道，若干所述加热管道周向布置在所述内筒体外壁上，所述加热管道一端开设有加热介质入口，另一端开设有加热介质出口。
10.优选地，所述搅拌叶片为网格状搅拌叶片，所述网格状搅拌叶片沿所述内筒体的长度方向布置。
11.优选地，所述外筒体靠近所述湿污泥进口的一端同轴设有外层搅拌轴，若干所述网格状搅拌叶片均与所述外层搅拌轴连接。
12.优选地，所述搅拌装置包括同轴设置在所述内筒体上的内层搅拌轴、设置在所述内层搅拌轴上的菱形搅拌叶片。
13.优选地，所述外层搅拌轴和所述内层搅拌轴转动方向相反。
14.优选地，所述外层搅拌轴的转速低于所述内层搅拌轴的转速。
15.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.1.本发明中双层涡旋污泥脱水干化装置主要由内筒体和外筒体组合而成，内、外筒体之间形成两个腔室，即预处理腔室和深度处理腔室，从而实现对污泥的二级处理，结构紧凑，适用范围更广，对于不同含水率的污泥都有很好的干化效果；内筒体和外筒体中间设置加热层，能同时对预处理腔室和深度处理腔的两级处理过程均进行加热，充分利用能源，更加环保；设备采用全封闭状态，处理状态稳定性高，安全可靠；同时在内筒体的顶部设有导向斜坡，能够引导污泥向污泥进口移动，从而提高污泥进入的有效效率，避免污泥预处理时间过长，而干化不易进入污泥进口的问题。
17.2.本发明中导向斜坡的顶面为下凹的弧面，有利于将掉落在导向斜坡上的污泥进行收集，集中送入污泥进口处，提高进入的有效效率。
18.3.本发明中网状搅拌叶片，在其搅拌过程中，更有利于分隔污泥，保证污泥搅拌的充分性，同时有利于将污泥带动起来，将外筒体底部的污泥，带至外筒体顶部，从而通过污泥进口进入内筒体。
19.4.本发明中外层搅拌轴和内层搅拌轴转动方向相反，使得网状搅拌叶片和菱形搅拌叶片搅拌的方向不同，从而产生污泥乱流，提高搅拌的充分性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为一种双层涡旋污泥脱水干化装置的主视剖面图；
22.图2为双层涡旋污泥脱水干化装置的俯视剖面图；
23.图3为另一种双层涡旋污泥脱水干化装置的主视剖面图。
24.附图标记说明：1、外筒体；2、内筒体；3、网格状搅拌叶片；4、菱形搅拌叶片；5、湿污泥进口；6、污泥进口；7、污泥出口；8、导向斜坡；9、加热夹套；10、加热空腔；11、加热介质进口；12、加热介质出口；13、外层搅拌轴；14、内层搅拌轴；15、第一驱动电机；16、第二驱动电机。
具体实施方式
25.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。
26.本实施例提供一种双层涡旋污泥脱水干化装置，如图1至图3所示，包括外筒体1和内筒体2，内筒体2同轴固定在外筒体1内，内筒体2内部以及内筒体2和外筒体1之间形成了两个腔室，内筒体2的腔室内设置有搅拌装置，内筒体2和外筒体1形成的腔室内设有搅拌叶片，搅拌叶片能够围绕内筒2进行公转。外筒体1的顶部设有湿污泥进口5，内筒体2的顶部设有污泥进口6，污泥进口6与湿污泥进口5轴向上有一定的间距，内筒体2远离污泥进口的一端的下部设有污泥出口7。内筒体2的外壁上设有加热层，加热层与搅拌叶片之间设有向污泥进口6倾斜的导向斜坡8。
27.具体的湿污泥进口5、污泥进口6和污泥出口7优选设置位置可分为两种：
28.第一种，以图1为例：湿污泥进口5设置在外筒体1右端顶部，污泥出口7设置在内筒体2的左端端面的下部，污泥进口6位于湿污泥进口5、污泥出口7之间，优选地污泥进口6位于内筒体2的顶部中央位置。
29.第二种，以图2为例：湿污泥进口5设置在外筒体1左端顶部，污泥出口7设置在内筒体2的左端端面的下部，污泥进口6位于内筒体2右端的顶部。
30.具体的工作过程：湿污泥从湿污泥进口5进入外筒体1与内筒体2之间的腔室内，在搅拌叶片的搅拌配合上加热层的加热作用，对湿污泥进行预处理；然后经过预处理的污泥通过导向斜坡8向污泥进口6流动，并通过污泥进口6进入内筒体2的腔室内，在内筒体2内的搅拌装置的搅拌以及加热层的加热下，对经过预处理的污泥进行深度脱水，最后通过污泥出口7排出。
31.进一步，本实施例中，如图1至图3所示，导向斜坡8的顶面为下凹的弧面。有利于将落在导向斜坡8上预处理之后的污泥排向污泥进口6。
32.如图1至图3所示，本实施例中，加热层包括套设并固定在内筒体2外的加热夹套9，
加热夹套9与内筒体2之间形成加热空腔10，加热空腔10设污泥出口7的一端设有加热介质进口11、加热介质出口12，加热介质进口11位于加热空腔10端面的顶部，加热介质出口12位于加热空腔10端面的底部。加热介质可为水、油或蒸汽，当加热介质从加热介质进口11流入加热空腔10内，然后从加热介质出口12流出。通过加热空腔10可同时为内筒体2内的空腔、内筒体2与外筒体1之间的空腔提高热量，对污泥进行加热烘干。
33.进一步，本实施例中，如图1至图3所示，加热空腔10与导向斜坡8相通。优选地导向斜坡8为加热夹套9的一部分，且导向斜坡8与加热夹套9一体成型。从而导向斜坡8、加热夹套9和内筒体2共同形成加热空腔10。
34.如图1至图3所示，本实施例提供了另一种加热层，该加热层包括若干根加热管道，加热管道沿内筒体2长度方向延伸铺设，然后若干加热管道周向布置在内筒体2外壁上，加热管道一端开设有加热介质进口11，另一端开设有加热介质出口12。
35.如图1至图3所示，本实施例中，搅拌叶片为网格状搅拌叶片3，网格状搅拌叶片3沿内筒体的长度方向延伸并布置。网格状搅拌叶片3其网格形状在其搅拌的过程中，有利于将污泥切割的更碎，以及带动污泥绕内筒体2进行公转，从而将污泥从外筒体1的底部将污泥带到外筒体1的顶部，从而有利于污泥落入内筒体2上的污泥进口6处，然后进入内筒体2中。
36.本实施例中，如图1至图3所示，外筒体1远离污泥出口7的一端同轴设有外层搅拌轴13，若干网格状搅拌叶片3均与外层搅拌轴13连接，外层搅拌轴13的端头与第一驱动电机15的输出轴连接。在第一驱动电机15的驱动下，网格状搅拌叶片3能够绕内筒体2公转。
37.本实施例中，如图1至图3所示，搅拌装置包括内层搅拌轴14、菱形搅拌叶片4和第二驱动电机16，内层搅拌轴14同轴设置在内筒体2上并伸入内筒体2的空腔内，内层搅拌轴14上布满了菱形搅拌叶片4，第二驱动电机16设置在内筒体2设有污泥出口7的一端，且第二驱动电机16的输出轴与内层搅拌轴14连接。菱形搅拌叶片4朝向污泥出口7方向倾斜，在内层搅拌轴14的带动下，菱形搅拌叶片4快速地转动，将从污泥进口6进入的污泥快速搅拌，完成深度处理，并将污泥向污泥出口7方向推动。
38.如图1至图3所示，本实施例中，外层搅拌轴13和内层搅拌轴14转动方向相反，从而菱形搅拌叶片4和网格状搅拌叶片3的旋转方向相反，有利于使污泥搅拌的更充分。
39.如图1至图3所示，本实施例中，外层搅拌轴13的转速低于内层搅拌轴14的转速，即网格状搅拌叶片3的转速低于菱形搅拌叶片4的转速。外层主要是预处理，因此网格状搅拌叶片3的转速低，有利于提高烘干时间，延长预处理时间，使预处理能够得到充分的脱水，菱形搅拌叶片4的转速高，有利于打散污泥。
40.如图1至图3所示，本实施例中，内筒体2内的腔室负压值大，内筒体2和外筒体1之间的腔室的负压值小。
41.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。