申请日2015.05.25
公开(公告)日2015.08.12
IPC分类号E02F5/28; E02F9/24; E02F7/02
摘要
本发明提供一种处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船及其工作方法，无人挖泥船包括：通过连接梁联接的双船体结构、覆盖有密封板的密闭架结构、与远端无线控制台进行无线通信的控制系统。方法包括远端无线控制台下发控制指令给控制系统，通过驱动橡胶履带带动无人挖泥船行进至指定区域;挖泥铰刀挖起的污泥送至蓄泥池;实时检测有毒臭气并反馈给控制系统;将有毒臭气抽送至臭气处理池过滤排出;实时检测蓄泥池内的污泥重量，当达到设定上限将污泥送出无人挖泥船。本发明的无人挖泥船可在泥浆中自由航行，实现连续挖泥同时防止恶臭散发，有毒气体探测器及臭气处理池防止易爆气体浓度过高而发生爆炸，该无人挖泥船还具备根据施工情况抽取或排出污水功能。
权利要求书
1.一种处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，其特征在于，包括：
通过连接梁联接的双船体结构：双船体结构内设置有臭气处理池、两个橡胶履带驱动电机、挖泥铰刀驱动电机、挡边输送带驱动电机;
臭气处理池过滤有毒且恶臭气体并排出;
用于提供浮力的橡胶气筒：固定于所述双船体结构两侧;
橡胶履带：由橡胶履带驱动电机驱动，分别安装于所述双船体的船底;
挖泥铰刀：安装于所述双船体结构下方，挖泥铰刀的上部刀齿伸入密闭架结构内部，挖泥铰刀的下部刀齿伸入污泥中，由挖泥铰刀驱动电机驱动铰刀传动链从而带动挖泥铰刀工作;
覆盖有密封板的密闭架结构：位于双船体之间，且固定于所述连接梁上;密闭架结构内设置有排风机、有毒气体探测器、蓄泥池、重量传感器、挡边输送带、输送带传动链;
排风机通过软管与所述臭气处理池连接，将有毒臭气抽送至臭气处理池;
挡边输送带驱动电机驱动输送带传动链从而带动挡边输送带，挡边输送带配合所述挖泥铰刀及铰刀传动链将污泥送至蓄泥池;
用于检测蓄泥池内污泥重量的重量传感器位于所述蓄泥池底;
用于将污泥送出无人挖泥船的螺旋输送机：由螺旋输送电机驱动，螺旋输送机的螺旋叶片插入所述蓄泥池;
与远端无线控制台进行无线通信的控制系统：控制系统输出端分别连接两个橡胶履带驱动电机的输入端、挖泥铰刀驱动电机的输入端、挡边输送带驱动电机的输入端、螺旋输送电机的输入端、排风机的输入端，重量传感器的输出端、有毒气体探测器的输出端分别连接控制系统的输入端。
2.根据权利要求1所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，其特征在于，还包括铰刀罩，固定在所述双船体下方且罩在挖泥铰刀外。
3.根据权利要求1所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，其特征在于，还包括用于污泥含水过多时过滤泥浆中水分的泥水过滤网，安装于所述双船体内侧及双船体底部。
4.根据权利要求1所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，其特征在于，所述密封板采用透明PVC软板。
5.根据权利要求3所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，其特征在于，所述泥水过滤网采用合成纤维材质，网眼密度为25洞/平方厘米，用于过滤泥浆中的水分。
6.根据权利要求1所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，其特征在于，所述两个橡胶履带驱动电机、挖泥铰刀驱动电机、挡边输送带驱动电机、螺旋输送电机均采用稀土永磁同步电动机。
7.根据权利要求2所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，其特征在于，所述铰刀罩的网眼密度为250洞/每平方米，用于过滤污泥中过大杂物。
8.根据权利要求1所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，其特征在于，所述双船体结构内还设置污水泵和污水池;污水泵的排水一端通过软管与所述污水池连接，污水池底部通过软管与双船体底部相连，污水泵的抽水一端固定于双船体底部内侧的管道，将管道内经泥水过滤网过滤后的污水抽送至污水池。
9.权利要求1~8任一项所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船的工作方法，其特征在于：包括：
步骤1：远端无线控制台通过与无人挖泥船的控制系统建立无线通信，下发控制指令给控制系统，控制系统通过控制两个橡胶履带驱动电机驱动橡胶履带带动无人挖泥船行进至指定区域;
步骤2：控制系统控制挖泥铰刀驱动电机、挡边输送带驱动电机工作;
步骤3：挖泥铰刀驱动电机驱动挖泥铰刀工作，挡边输送带驱动电机驱动输送带传动链从而带动挡边输送带;
步骤4：挖泥铰刀挖起的污泥，由挡边输送带配合挖泥铰刀及铰刀传动链将污泥送至蓄泥池;
步骤5：有毒气体探测器实时检测密闭架结构中的有毒臭气并实时将检测结果反馈给控制系统;
步骤6：控制系统根据有毒气体探测器的检测结果控制排风机将有毒臭气抽送至臭气处理池，臭气处理池过滤有毒且恶臭气体并排出;
步骤7：蓄泥池内的重量传感器实时检测蓄泥池内的污泥重量，当达到设定的污泥重量的上限，则控制系统控制螺旋输送电机驱动螺旋输送机将污泥送出无人挖泥船。
说明书
一种处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船及其工作方法
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船及其工作方法。
背景技术
随着经济的快速发展和人们环保意识的增强，过去采用填满的方式，将工业污水和污泥从城市转移到郊区的短视行为，已经越来越不能被文明社会所接受。随着我国经济和工业的快速发展，工业污水和污泥的有效治理已经成为社会亟待解决的一个难题。
工业废水是工业污染的主要污染源。例如冶金工艺所产生的废水，包括冷却水、洗涤水和冲洗水等。由于冷却水由于与冶金重金属材料直接接触，其含有大量的油、铁的氧化物以及悬浮物等;洗涤水为除尘和净化煤气、烟气用水，其含有酚、氰、硫化氰酸盐、硫化物等;冲洗水则含有酸、减、油脂、悬浮物和锌、镍、铬等。日常工业生产中，以有色冶金等行业排出的废水为多，其中汞、砷、铬等重金属元素是环境污染物质的重要来源。化学工业行业排出的废水对环境的污染也不容忽视,在废水中常含有多种有害、有毒甚至剧毒物质如氰、酚、砷、汞等。
工业污泥是工业废水经过污水处理后，产生的沉淀聚集物，一般多为黑色或黑褐色，呈粘滞状。如果不经处理，随处堆放或直接填埋，不仅会占用大量场地，而且污泥中有毒物质会渗入地下水，这将会对生态环境造成严重的二次污染。从总体上看，目前全国环保机构关于污水、污泥的处置方式还处于“粗放式”状态，含有大量污染物的污泥并没有得到真正有效的处置，从而造成污染的转移。同国外发达国家相比，我国在工业污泥的处理方式上，存在技术手段单一、处理效率低、工艺不完善、处理装备水平落后、处置保障率低、二次污染风险大等一系列问题。
工业污水和污泥不仅自身对人们赖以生存的环境造成极大的破坏，随着厌氧和好氧等发酵过程的进行，绝大多数工业污水和污泥还带有难闻的恶臭味，恶臭气体的成分复杂，主要有含硫化合物和含氮化合物，如硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、噻吩、挥发性脂肪酸、酯、醚、醇、萜烯等等，它们的臭阈值非常低有点非常低，因而对总恶臭度贡献很大，有些即使在浓度很低的情况下,也能对嗅觉器官产生很大的刺激。恶臭对周边空气的污染给城乡居民带来了极其严重的影响。
作为以重化工业为主的老工业基地，其传统工业比重大，化学工业较多，各种企业对资源的利用率较低，能源消耗较大，工业生产中排除的污水、污泥和恶臭对环境造成了很大的破坏，雾霾天气频出更是加重了人们对生态环境的忧虑。
解决工业污染中污水的处理工艺已经相对成熟，而此类问题的难点在于如何将污泥从直径几百米，深几十米的污泥坑中将污泥输送至处理设备，其污泥量巨大、施工环境复杂、致使普通工程挖掘设备效率很低甚至无法施工，而污泥散发的有毒和易爆气体也要求设备在施工时无人操作，且防止毒气散发。为此，迫切需要开发一种能够同时处理工业污泥及恶臭的多功能无人挖泥平台，以解决由于粗矿排放工业污泥、污水造成的严重后果。为同类问题提供值得借鉴的解决方案。
市场上已有一些传统的挖泥设备。如俄罗斯Lagoon Ltd公司生产的LS-27M型号绞吸式挖泥船，“荷女王”号挖泥船等。在国内，设计和生产挖泥船的主要为各航道局，研究所及企业。例如，2009年我国自行建造的自航绞吸式挖泥船“天鲸号”，由中交天航局投资建造的亚洲第一、世界第三自航绞吸式挖泥船“天鲸号”该船长127.5米，宽23米，最大挖深30米，生产率4500拉方米/小时，具有无限航区的航行能力，适用于各种海况的大型工程。该船配备了目前国际最先进的绞吸式挖泥船自动控制系统，可实现无人操控。除上述大型挖泥船外，山东海岭船舶机械有限公司，青州市力拓环保设备有限公司，青州巨龙机械等也设计生产了不同类型的小型挖泥船。
以上列举的国内外各类挖泥船，都是基于水面航行，且主要应用在清理水运航道及挖沙等，而工业污泥经过多年的积累，含水量较少，以上挖泥船无法在沼泽泥浆中自由航行;单船体挖泥船在污泥较干的工况下工作，挖泥点过于集中，都容易陷入泥浆，无法正常工作;沼泽泥浆会产生有毒易爆气体，工作人员无法直接接触，虽然“荷女王”号与“天鲸”号配备了自动控制系统，但需要工作人员在舱室内操作，均无法避免与毒气的接触，而其它小型挖泥船更是没有考虑工作室的密闭性与防爆性;在挖泥同时，有毒臭气也会随着泥浆的搅动散发到空气中，不仅污染空气，更是影响了周围居民的日常生活，以上挖泥船同样都无法防止有毒气体的扩散。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船及其工作方法。
本发明的技术方案是：
一种处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，包括：
通过连接梁联接的双船体结构：双船体结构内设置有臭气处理池、两个橡胶履带驱动电机、挖泥铰刀驱动电机、挡边输送带驱动电机;
臭气处理池过滤有毒且恶臭气体并排出;
用于提供浮力的橡胶气筒：固定于所述双船体结构两侧;
橡胶履带：由橡胶履带驱动电机驱动，分别安装于所述双船体的船底;
挖泥铰刀：安装于所述双船体结构下方，挖泥铰刀的上部刀齿伸入密闭架结构内部，挖泥铰刀的下部刀齿伸入污泥中，由挖泥铰刀驱动电机驱动铰刀传动链从而带动挖泥铰刀工作;
覆盖有密封板的密闭架结构：位于双船体之间，且固定于所述连接梁上;密闭架结构内设置有排风机、有毒气体探测器、蓄泥池、重量传感器、挡边输送带、输送带传动链;
排风机通过软管与所述臭气处理池连接，将有毒臭气抽送至臭气处理池;
挡边输送带驱动电机驱动输送带传动链从而带动挡边输送带，挡边输送带配合所述挖泥铰刀及铰刀传动链将污泥送至蓄泥池;
用于检测蓄泥池内污泥重量的重量传感器位于所述蓄泥池底;
用于将污泥送出无人挖泥船的螺旋输送机：由螺旋输送电机驱动，螺旋输送机的螺旋叶片插入所述蓄泥池;
与远端无线控制台进行无线通信的控制系统：控制系统输出端分别连接两个橡胶履带驱动电机的输入端、挖泥铰刀驱动电机的输入端、挡边输送带驱动电机的输入端、螺旋输送电机的输入端、排风机的输入端，重量传感器的输出端、有毒气体探测器的输出端分别连接控制系统的输入端。
所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，还包括铰刀罩，固定在所述双船体下方且罩在挖泥铰刀外。
所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，还包括用于污泥含水过多时过滤泥浆中水分的泥水过滤网，安装于所述双船体内侧及双船体底部。
所述密封板采用透明PVC软板。
所述泥水过滤网采用合成纤维材质，网眼密度为25洞/平方厘米，用于过滤泥浆中的水分。
所述两个橡胶履带驱动电机、挖泥铰刀驱动电机、挡边输送带驱动电机、螺旋输送电机均采用稀土永磁同步电动机。
所述铰刀罩的网眼密度为250洞/每平方米，用于过滤污泥中过大杂物。
所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船，双船体结构还设置污水泵和污水池;污水泵的排水一端通过软管与所述污水池连接，污水池底部通过软管与双船体底部相连，污水泵的抽水一端固定于双船体底部内侧的管道，将管道内经泥水过滤网过滤后的污水抽送至污水池。
所述的处理工业污泥及恶臭的无人挖泥船的工作方法，包括：
步骤1：远端无线控制台通过与无人挖泥船的控制系统建立无线通信，下发控制指令给控制系统，控制系统通过控制两个橡胶履带驱动电机驱动橡胶履带带动无人挖泥船行进至指定区域;
步骤2：控制系统控制挖泥铰刀驱动电机、挡边输送带驱动电机工作;
步骤3：挖泥铰刀驱动电机驱动挖泥铰刀工作，挡边输送带驱动电机驱动输送带传动链从而带动挡边输送带;
步骤4：挖泥铰刀挖起的污泥，由挡边输送带配合挖泥铰刀及铰刀传动链将污泥送至蓄泥池;
步骤5：有毒气体探测器实时检测密闭架结构中的有毒臭气并实时将检测结果反馈给控制系统;
步骤6：控制系统根据有毒气体探测器的检测结果控制排风机将有毒臭气抽送至臭气处理池，臭气处理池过滤有毒且恶臭气体并排出;
步骤7：蓄泥池内的重量传感器实时检测蓄泥池内的污泥重量，当达到设定的污泥重量的上限，则控制系统控制螺旋输送电机驱动螺旋输送机将污泥送出无人挖泥船。
有益效果：
本发明提供的无人挖泥船可在泥浆中自由航行，工作时由挖泥铰刀、挡边输送带将污泥汇到蓄泥池，由螺旋输送机送出母船，无人挖泥船设有密闭架结构，实现了连续挖泥的同时防止恶臭散发，且附设的有毒气体探测器及臭气处理池，防止了易爆气体浓度过高而发生爆炸，该无人挖泥船还具备根据施工情况抽取或排出污水等功能。本发明的无人挖泥船解决由于粗矿式填满工业污水污泥造成的严重后果。