一种污泥碳化器装置

1.本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥碳化器装置。


背景技术：

2.污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体,污泥中含有大量的病菌、寄生虫及有害物质，且常伴有臭味，对其处理不当极易造成二次污染，除此之外，污泥中还含有碳元素，经过挤压去水、干燥、燃烧后提取碳，是一种高效利用废弃物的手段
3.现有技术中，通常使用污泥碳化装置对污泥进行碳化处理，污泥碳化装置可以将污泥中的水分蒸发出来，同时又最大限度地保留了污泥中的碳值。碳化后的污泥体积小，且污泥中无有毒气体等，不会造成二次污染。但现有的污泥碳化装置都是对污泥整块进行碳化，中间部分的碳化效果不好，常出现碳化不到位的现象，并且整块碳化需要较长的时间，生产效率低，无法满足现有的市场需求。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种污泥碳化器装置，在提升碳化效果的同时，提高生产效率，具有适用范围广、实用性强的特点。
5.本发明采用的技术方案是：一种污泥碳化器装置，包括挤压机，所述挤压机的出料口连接有推进机，所述的推进机的出料口下方设有造粒机，所述的造粒机的出料口连接有分料箱，所述的分料箱内设有分料装置，所述的分料箱下方设有碳化箱，所述的碳化箱内腔从上而下依次分为干燥层、碳化层和出料层，所述的干燥层与碳化层之间设有多个与碳化箱转动连接的小孔平面板，所述碳化层和出料层之间设有多个与碳化箱转动连接的无孔平面板，所述碳化层左右两侧的碳化箱上均设有喷油装置，所述碳化层后侧的碳化箱上设有与碳化层连通的打火器。
6.作为进一步地改进，所述的小孔平面板为两个，两个所述小孔平面板的一端分别与碳化箱两侧内壁转动连接，两个所述小孔平面板的另一端均连接有舵机，所述的无孔平面板为两个，两个所述无孔平面板的一端分别与碳化箱两侧内壁转动连接，两个所述无孔平面板的另一端均连接有舵机,所述的舵机均安装在碳化箱上。
7.进一步地，所述的出料层内设有倾斜板，所述倾斜板较低端的碳化箱上设有排料口。
8.进一步地，所述的排料口下方设有用于收集碳化后污泥的收集箱。
9.进一步地，所述分料装置包括直流电机m4、转轴和多个分料叶片，所述的直流电机m4安装在分料箱上，所述的转轴与分料箱转动连接，所述的直流电机 m4通过齿轮啮合与转轴连接，多个所述的分料叶片布置在转轴上，并且所述的分料叶片位于分料箱内部。
10.进一步地，所述的喷油装置包括柴油箱和控制阀，所述的柴油箱通过喷油管与碳化层连通，所述的控制阀安装在喷油管上。
11.进一步地，所述的挤压机包括挤压机机体、交流电机m1和两个挤压辊，所述的交流电机m1安装在挤压机机体内，两个所述的挤压辊转动安装在挤压机机体上，两个所述的挤压辊通过齿轮传动机构与交流电机m1连接,所述交流电机 m1的输出端与齿轮传动机构的其中一个齿轮连接。
12.进一步地，所述的推进机包括推进机机体、螺旋杆和交流电机m2，所述的螺旋杆转动安装在推进机机体内，所述的交流电机m2安装在推进机机体的一侧, 所述交流电机m2的输出端与螺旋杆连接。
13.进一步地，所述挤压机的进料口设有进料漏斗。
14.进一步地,所述的分料箱上端面开设有进料口，所述的分料箱下端面开设有出料口，所述分料箱的出料口位于碳化箱的内腔中，所述分料箱的进料口与造粒机的出料口连通。
15.有益效果
16.本发明与现有技术相比，具有以下优点：
17.本发明的一种污泥碳化器装置，将污泥从进料漏斗放入挤压机进料口，污泥被挤压成片状，通过推进机进料口进入推进机内，由交流电机m2带动螺旋杆转动，将污泥推至推进机出料口，通过造粒机进料口落至造粒机内。造粒机将污泥造粒成球状小颗粒，并从造粒机出料口落至分料箱内。直流电机m4带动分料叶片转动，将污泥球状小颗粒推至碳化箱的干燥层。污泥球状小颗粒落到小孔平面板上，小孔用于给污泥球状小颗粒预热，在舵机的转动下使两个小孔平面板中间向下倾斜将污泥球状小颗粒落至碳化层。碳化层两侧的喷油装置控制喷油管喷油量，打火器将喷有油的小颗粒污泥点燃，燃烧一定时间，控制喷油管喷油，控制打火器打火再次燃烧一定时间，重复若干次，将小颗粒污泥烧成小碳粒。碳化层的舵机转动使两个无孔平面板中间向下倾斜，将小碳粒落至倾斜板，小碳粒通过倾斜板落至收集盒，将污泥制作成小颗粒后，更加容易碳化，碳化效果更加好，整个生产过程自动化进行，生产效率大大提高，具有实用性强、适用范围广的特点。
附图说明
18.图1为本发明的主视结构示意图；
19.图2为本发明的后视结构示意图；
20.图3为本发明中碳化箱的主视结构放大示意图；
21.图4为本发明中碳化箱的后视结构放大示意图；
22.图5为本发明中挤压机的剖视结构放大示意图；
23.图6为本发明中喷油装置的结构放大示意图；
24.图7为本发明中分料箱的结构放大示意图；
25.图8为本发明中分料叶片的结构放大示意图；
26.图9为本发明中螺旋杆的结构放大示意图；
27.图10为本发明中主控芯片的电路示意图；
28.图11为本发明中外部扩展i/o接口的电路示意图；
29.图12为本发明中micro-usb模块的电路示意图；
30.图13为本发明中swd接口电路的电路示意图；
31.图14为本发明中电源稳压模块的电路示意图；
32.图15为本发明中舵机模块的电路示意图；
33.图16为本发明中复位电路的电路示意图；
34.图17为本发明中交流电机控制模块的电路示意图；
35.图18为本发明中晶振电路的电路示意图；
36.图19为本发明中启动模式选择电路的电路示意图；
37.图20为本发明中直流电机控制模块的电路示意图；
38.图21为本发明中指示模块的电路示意图。
39.其中：1-挤压机、2-推进机、3-造粒机、4-分料箱、5-碳化箱、6-分料装置、7-干燥层、8-碳化层、9-出料层、10-喷油装置、11-收集箱、12-小孔平面板、13-无孔平面板、14-倾斜板、15-打火器、16-舵机、17-排料口、18-柴油箱、19-控制阀、20-喷油管、21-挤压机机体、22-交流电机m1、23-挤压辊、24
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进料漏斗、25-推进机机体、26-交流电机m2、27-螺旋杆、61-转轴、62-分料叶片、63-直流电机m4。
具体实施方式
40.下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
41.参阅图1-9所示，本发明的一种污泥碳化器装置，包括挤压机1，挤压机1 的出料口连接有推进机2，推进机2的出料口下方设有造粒机3，造粒机3的出料口连接有分料箱4，分料箱4内设有分料装置6，分料箱4下方设有碳化箱5，碳化箱5内腔从上而下依次分为干燥层7、碳化层8和出料层9，干燥层7与碳化层8之间设有多个与碳化箱5转动连接的小孔平面板12，碳化层8和出料层 9之间设有多个与碳化箱5转动连接的无孔平面板13，碳化层8左右两侧的碳化箱5上均设有喷油装置10，碳化层8后侧的碳化箱5上设有与碳化层8连通的打火器15，造粒机3内设有交流电机m3，通过交流电机m3驱动将物料造粒成圆状小颗粒，小孔平面板12为两个，两个小孔平面板12的一端分别与碳化箱5两侧内壁转动连接，两个小孔平面板12的另一端均连接有舵机16，无孔平面板13为两个，两个无孔平面板13的一端分别与碳化箱5两侧内壁转动连接，两个无孔平面板13的另一端均连接有舵机16,舵机16均安装在碳化箱5上,舵机16的输出端与小孔平面板12、无孔平面板13连接，所述舵机16为电路图中的m5、m6、m7、m8四个舵机。
42.优选的，出料层9内设有倾斜板14，倾斜板14较低端的碳化箱5上设有排料口17，碳化后的小碳粒通过倾斜板14可快速落到收集箱11中收集，提高生产的效率。
43.进一步地，排料口17下方设有用于收集碳化后污泥的收集箱11，便于对碳化后的污泥小颗粒进行收集。
44.进一步地,分料装置6包括直流电机m4、转轴61和多个分料叶片62，直流电机m4安装在分料箱4上，转轴61与分料箱4转动连接，直流电机m4通过齿轮啮合与转轴61连接，多个分料叶片62布置在转轴61上，并且分料叶片62 位于分料箱4内部，直流电机m4驱动，通过锥齿轮传动带动其内部分料叶片62 转动，分料叶片62主要作用将物料均匀送至碳化箱5的干燥层7。
45.进一步地,喷油装置10包括柴油箱18和控制阀19，柴油箱18通过喷油管 20与碳化层8连通，控制阀19安装在喷油管20上，控制阀19包括阀芯,两侧喷油装置10的控制阀19的
阀芯连接的是电路图中的m9、m10两个舵机,喷油装置10外包裹有安装箱，安装箱与碳化箱5连接，控制阀19控制喷油管20的喷油量。
46.进一步地,挤压机1包括挤压机机体21、交流电机m1和两个挤压辊23，交流电机m1安装在挤压机机体21内，两个挤压辊23转动安装在挤压机机体21 上，两个挤压辊23通过齿轮传动机构与交流电机m1连接,交流电机m1的输出端与齿轮传动机构的其中一个齿轮连接，交流电机m1驱动挤压辊23转动，污泥从挤压辊23与从动轴之间落下，实现挤压的效果。
47.进一步地,推进机2包括推进机机体25、螺旋杆27和交流电机m2，螺旋杆 27转动安装在推进机机体25内，交流电机m2安装在推进机机体25的一侧,交流电机m2的输出端与螺旋杆27连接，其由交流电机m2驱动螺旋杆27转动，其主要作用为将从挤压机1中因挤压而成硬片状的污泥分段，以便于造粒机3 的工作。
48.进一步地,挤压机1的进料口设有进料漏斗24，污泥从进料漏斗24进入挤压机1中，便于污泥进料盛放。
49.进一步地,分料箱4上端面开设有进料口，分料箱4下端面开设有出料口，分料箱4的出料口位于碳化箱5的内腔中，分料箱4的进料口与造粒机3的出料口连通。
50.参阅图10-21所示，本实施例的一种污泥碳化器装置在使用时的控制系统模块包括交流电机控制模块、直流电机控制模块、电源稳压模块、启动模式选择电路、swd接口电路、晶振电路、复位电路、舵机模块、指示模块和micro-usb 模块。电源稳压模块包括220v交流电压输入接线柱1和2、电源开关s1、保险丝f1、变压器t1、整流桥d1，电容c1、c2和电解电容ec1起滤波作用，最终输出12v直流电压。电压转换芯片u3输入12v电源，经转换得到5v电压，电压转换芯片u2输入12v电源，经转换得到3.3v电压，电容c3、c4、c5、c6起滤波作用；指示模块包括串联一起的电阻r13和指示灯led1，其中电阻r13一端接12v电压，指示灯led1另一端接地；
51.控制模块包括主控芯片u1和连接在控制芯片u1一个i/o引脚上的复位电路，该复位电路中的3.3v上电时，c11充电，在10k电阻r5上出现电压，使得 u1芯片复位，几个毫秒后，c11充满，10k电阻r5上电流降为0，电压也为0，使得u1芯片进入工作状态，工作期间，按下k1，c11放电，在10k电阻r5上出现电压，使得u1芯片复位，松开k1，c11又充电，几个毫秒后，u1芯片进入工作状态，电阻r3为限流电阻，控制芯片为stm32f103c8t6单片机芯片；启动模式选择电路，p3为启动模式选择排针，电阻r1和r2为限流电阻，本电路默认选择boot0＝1，boot1＝0，设置为swd下载方式，通过j1与串口连接进行程序下载，可以对控制芯片u1的系统进行快速升级；micro-usb模块，该模块由 usb-mrico插座和电阻r7、r8和上拉电阻r6组成，可为u1供电和与pc端进行通讯；直流电机控制模块由电机驱动芯片控制，电机的驱动芯片的信号输入引脚对应连接在控制芯片u1的i/o引脚上，舵机模块的6个单轴总线舵机m5、m6、 m7、m8、m9、m10的pwm输入信号引脚对应连接在控制芯片u1的i/o引脚上；交流电机控制模块主要是由中间继电器控制，中间继电器的一个引脚与u1芯片对应的引脚连接；晶振电路模块包括两部分，一部分组成外部高速时钟，一部分组成外部低速时钟，其中电容c8、c11和晶振y2组成u7的8mhz的外部高速时钟，提供精准的系统时钟，另一部分由电容唐c9、c10和晶振y1组成u7的 32.768khz的外部低速时钟，提供精准的定时服务io左右引脚由排针p1、p2组成，实现与外部的信号交互和设置。
52.本实施例的一种污泥碳化器装置在使用时，将污泥从进料漏斗24放入挤压机1的
进料口，污泥被挤压成片状，被挤压过的污泥通过推进机2的进料口进入推进机2内，由交流电机m2带动螺旋杆27转动，将污泥推至推进机2的出料口，然后污泥通过造粒机3的进料口落至造粒机3内。造粒机3将污泥造粒成球状小颗粒，并从造粒机3的出料口落至分料箱4内。直流电机m4带动分料叶片62转动，将污泥球状小颗粒均匀推至碳化箱5的干燥层7。污泥球状小颗粒落到小孔平面板12和无孔平面板13上，位于无孔平面板13上的小泥球充分燃烧，同时小孔平面板12上落入一定质量的泥球，燃烧所产生的热气对小孔平面板12上的泥球进行干燥和预热，燃烧过程中，碳化层8两侧的喷油装置10 控制喷油管20的喷油量，打火器15将喷有油的小颗粒污泥点燃，燃烧一定时间，控制喷油管20喷油，控制打火器15打火再次燃烧一定时间，重复若干次，将小颗粒污泥烧成小碳粒，在无孔平面板13上的泥球燃烧完成后，然后在舵机 16的转动下使两个无孔平面板13中间向下倾斜将污泥球状小颗粒落至收集箱 11中。然后在舵机16的转动下使两个小孔平面板12中间向下倾斜将污泥球状小颗粒落至无孔平面板13上燃烧，如此反复。本发明的一种污泥碳化器装置，将污泥制作成小颗粒后，更加容易碳化，碳化效果更加好，整个生产过程自动化进行，生产效率大大提高，具有实用性强、适用范围广的特点。
53.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。