申请日2013.09.16
公开(公告)日2013.12.11
IPC分类号C02F11/00; C02F11/14; C10L5/46; B01F15/02; B01F13/10
摘要
本发明属于再生能源技术领域，具体涉及一种将污泥改性干化为再生燃料的设备及其工作过程。所述设备包括有：原态污泥计量斗(1)、原态污泥上料皮带机()2、固态添加剂计量料斗(3)、污泥搅拌装置(15)、污泥上料分料系统(4)、脱水后的污泥计量投放装置(5)、脱水后的污泥投料皮带机(7)、辅料储存计量输送系统、主站(10)、搅拌混合主机(11)、成品燃料卸料皮带机(13)和控制系统(14)。本发明提出的将污泥改性干化为再生燃料的设备及其工作过程，设备占地面积小，处理能力大，采用控制系统控制，节省人工操作和干预，产品性能及燃烧等各项指标均能够达到国家标准要求，是污泥无害化、资源化处理处置的理想方式。
权利要求书
1.一种将污泥改性干化为再生燃料的设备，其特征在于：所述设备包括有：原态污泥计量斗(1)、原态污泥上料皮带机()2、固态添加剂计量料斗(3)、污泥搅拌装置(15)、污泥上料分料系统(4)、脱水后的污泥计量投放装置(5)、脱水后的污泥投料皮带机(7)、辅料储存计量输送系统、主站(10)、搅拌混合主机(11)、成品燃料卸料皮带机(13)和控制系统(14);所述的原态污泥计量斗(1)设置在原态污泥上料皮带机进料端上方;所述的原态污泥计量斗(1)用来储存和计量原态污泥，具有斗体和安装在斗体下部的螺旋运输机，并安装对原态污泥称量的传感器;通过线缆连接至控制室操作台上对应的称重仪表，其重量实时显示;当斗体下部螺旋运输机通电运转时可将原态污泥计量斗(1)中的污泥均匀投放到原态污泥上料皮带机(2)的皮带上;在原态污泥上料皮带机上方还设置固态添加剂计量料斗(3);所述固态添加剂计量料斗(3)具有斗体和安装在斗体下部的皮带运输机，并安装对固态添加剂称量的传感器，通过线缆连接至控制室操作台上对应的称重仪表，其重量实时显示;当斗体下部皮带运输机通电运转时可将固态添加剂计量料斗中的固态添加剂均匀投放到原态污泥上料皮带机的皮带上;在原态污泥上料皮带机的出料端设置有污泥搅拌装置(15)，所述的污泥搅拌装置(15)包括物料接料斗和搅拌机构;物料接料斗用于接收原态污泥上料皮带机输送的物料，并将物料导入搅拌机构内;搅拌机构为搅拌容器和螺旋运输机构成，当螺旋运输机通电运转时可通过螺旋叶片将搅拌容器内的固态添加剂与原态污泥相拌混合，进行预搅拌，并将搅拌后的混合物运送至下方设置的污泥上料分料系统(4);污泥搅拌装置(15)下方设置污泥上料分料系统(4);所述的污泥上料分料系统(4)包括有分料皮带输送机、卸料装置和污泥脱水储存仓(5);所述的卸料装置为设置在所述分料皮带输送机上的多个，多个所述的卸料装置沿分料皮带输送机的运行方向顺序设置;所述污泥脱水储存仓(5)为多个并与所述卸料装置对应设置，多个所述污泥脱水储存仓(5)设置在所述分料皮带输送机的下方;所述的污泥脱水储存仓(5)作用为暂存原态污泥与固态添加剂的混合物，并利用固态添加剂破坏污泥内部结构，将污泥中的水分脱出，利于下一步污泥改性干化再生燃料的生成;所述污泥脱水储存仓(5)下方设置有脱水后的污泥计量投放装置(6);所述脱水后的污泥计量投放装置(6)采用斗体与螺旋运输机配合的结构，并装有对投放的污泥进行称量的传感器;通过控制系统控制污泥计量和投放;脱水后的污泥经过计量后进入脱水后的污泥投料皮带机(7)，所述脱水后的污泥投料皮带机的输送皮带位于所述脱水后的污泥计量投放装置的螺旋运输机出口的下方，多个所述污泥脱水储存仓(5)通过所述脱水后的污泥计量投放装置依次投放污泥，所述脱水后的污泥投料皮带机(7)的出料端与搅拌混合主机上方的污泥缓存斗(16)连通，使脱水后的污泥投料皮带机将接收的污泥，输送到搅拌混合主机上方的污泥缓存斗(16);所述辅料储存计量输送系统包括有辅料储存计量装置(8)和辅料投放皮带机(9);所述辅料储存计量装置(8)具有辅料储存斗和辅料计量斗;所述辅料储存斗位于所述辅料计量斗上部，收集辅料并将辅料导向辅料计量斗中，所述辅料计量斗安装在辅料储存斗正下方，所述辅料计量斗具有斗体和皮带输送机，并装有对辅料称量的传感器;所述辅料投放皮带机(9)位于辅料计量斗的皮带输送机出口的下方，所述辅料投放皮带机(9)与所述脱水后的污泥投料皮带机(7)成90°设置;所述辅料投放皮带机(9)的出料端与搅拌混合主机上方的辅料缓存斗(17)连通，使辅料投放皮带机将接收的辅料，输送到搅拌混合主机上方的辅料缓存斗;所述主站(10)为钢框架构成的三层结构;顶层为缓存料斗层，设置安装污泥缓存斗(16)、辅料缓存斗(17)和液体添加剂添加装置(12);所述液体添加剂添加装置包括液体添加剂储存罐、液体添加剂泵和液体添加剂计量斗;液体添加剂储存罐就近设置，其内储存的液体添加剂可由液体添加剂泵通过管道泵送至液体添加剂计量斗进行计量，所述的液体添加剂计量斗设置在搅拌混合主机上方，安装有对液体添加剂称量的传感器，通过线缆连接至控制室操作台上对应的称重仪表;主站的中间层设置搅拌混合主机(11);主站的底层即在搅拌混合主机的下方设置成品燃料接料斗，所述成品燃料接料斗对应混合主机的出料口设置;成品燃料接料斗的下方设置有成品燃料卸料皮带机(13)，由成品燃料卸料皮带机将成品污泥燃料运送至成品区晾晒。
2.权利要求1所述将污泥改性干化为再生燃料的设备的工作过程，其特征在于：所述设备工作过程的具体步骤为：
所述的原态污泥计量斗(1)为整个生产的起点，原态污泥通过装载机运送至原态污泥计量斗内;由装载机进行固态添加剂的添加;当原态污泥及固态添加剂上料系统启动时，首先通过工控机串口采集原态污泥计量斗的重量，根据原态污泥计量斗的重量和所设定的原态污泥和固态添加剂的配比计算出固态添加剂的需用量，接着通过工控机、PLC及辅助电路启动原态污泥计量斗(1)的螺旋运输机、原态污泥上料皮带机(2)、固态添加剂计量料斗(3)下部的皮带运输机，使本次所需固态添加剂用量与当前原态污泥计量斗中的原态污泥同时投完;使固态添加剂与原态污泥在原态污泥上料皮带机(2)上混合后进入污泥搅拌装置(15);污泥搅拌装置(15)的螺旋运输机通电运转，通过螺旋叶片将搅拌容器内的固态添加剂与原态污泥相拌混合，进行预搅拌，并将搅拌后的混合物运送至下方设置的污泥上料分料系统(4);搅拌后的混合物经污泥上料分料系统(4)进入设定的污泥脱水储存仓(5);所述的污泥脱水储存仓(5)暂存原态污泥与固态添加剂的混合物，并利用固态添加剂破坏污泥内部结构，将污泥中的水分脱出，利于下一步污泥改性干化再生燃料的生成;当原态污泥计量斗(1)的重量归零时，通过工控机、PLC及辅助电路停止原态污泥计量斗的螺旋运输机、原态污泥上料皮带机(2)、固态添加剂计量料斗下部的皮带运输机、污泥搅拌装置(15)、污泥上料分料系统(4)工作，完成此次原态污泥及固态添加剂上料、分料、卸料控制过程;
根据所设定的污泥、辅料、液体添加剂的配比用量，当启动污泥生产时，通过工控机、PLC及辅助电路执行配料过程：
a.通电开启污泥脱水储存仓(5)底部由电磁阀控制的气缸驱动的阀门，污泥脱水储存仓中污泥进入其下方的脱水后的污泥计量投放装置(6)进行计量，通过仪表采集进入脱水后的污泥计量投放装置的污泥重量，当达到设定值时通过PLC及辅助电路断电关闭污泥脱水储存仓的阀门;接着通过PLC及辅助电路启动脱水后的污泥计量投放装置底部的螺旋运输机、脱水后的污泥投料皮带机(7)，将脱水后的污泥计量投放装置中的污泥输送至污泥投料皮带机(7)上，当脱水后的污泥计量投放装置(6)中的污泥投放达到设定值时，断电关闭脱水后的污泥计量投放装置底部的螺旋运输机;所述脱水后的污泥投料皮带机(7)的出料端与搅拌混合主机上方的污泥缓存斗(16)连通，使脱水后的污泥投料皮带机(7)将接收的污泥，输送到搅拌混合主机上方的污泥缓存斗(16);本次生产所需污泥被全部运送至搅拌混合主机上方的污泥缓存斗暂存;
b.通电开启辅料储存计量装置(8)的辅料储存斗底部由电磁阀控制的气缸驱动的阀门，辅料储存斗中辅料进入其下方的辅料计量斗进行计量;通过仪表采集进入辅料计量斗体内的辅料重量，当达到设定值时断电关闭辅 料储存斗的阀门, 通过PLC及辅助电路启动辅料计量斗下部的皮带运输机、辅料投放皮带机(9);将辅料计量斗中辅料运送至辅料投放皮带机上，使辅料投放皮带机(9)将接收的辅料，输送到搅拌混合主机上方的辅料缓存斗(17);按设定延时时间关闭辅料投放皮带机(9)，此时所需辅料被全部运送至搅拌混合主机上方的辅料缓存斗暂存;
c.启动液体添加剂泵，将液体添加剂由液体添加剂储存罐泵送至液体添加剂计量斗进行计量，通过仪表采集进入液体添加剂计量斗内的液体添加剂重量，当达到设定值时关闭液体添加剂泵，完成配料过程，此时所需液体添加剂被全部运送至搅拌混合主机上方的液体态添加剂计量斗暂存;
当配料过程完成后，按设定进入投料过程，此时搅拌混合主机(11)已启动：开启污泥缓存斗底部由电磁阀控制的气缸驱动的斗门、辅料缓存斗底部由电磁阀控制的气缸驱动的斗门、液态添加剂计量斗底部由电磁阀控制的气缸驱动的阀门，开始投料计时，已配好的物料投入搅拌混合主机(11)进行搅拌混合，当设定投料计时到后，断电关闭各斗门、阀门，完成投料过程;
投料过程完成后，进入搅拌、卸料过程，开始搅拌计时，当设定的搅拌混合计时到后，通过工控机、PLC及辅助电路开启搅拌混合主机(11)底部由电磁阀控制的液压油缸驱动的卸料斗门，同时开始卸料计时，已搅拌好的成品污泥通过成品燃料接料斗直接投放到所述的成品燃料卸料皮带机(13)上，通过成品燃料卸料皮带机完成成品污泥燃料出料，运送至成品区晾晒，当设定卸料计时到后，断电关闭卸料斗门，完成卸料过程;
至此，此次污泥设备的工作过程完成，可循环执行下一轮污泥生产。
说明书
一种将污泥改性干化为再生燃料的设备及其工作过程
技术领域
本发明属再生能源技术领域，具体涉及一种将污泥改性干化为再生燃料的设备及其工作过程。
背景技术
目前国内污泥处理的常用方式是采用卫生填埋、生物发酵、干化焚烧等方式;卫生填埋需要占用很多土地资源，并且若填埋池处理不当，会造成污泥填埋后渗漏，污染地下水及土壤;生物发酵处理方式面对大量的污泥产生量往往力不从心，而且余渣无法得到有效的处理;干化焚烧方式是将污泥干化到一定程度后借用外界燃料进行焚烧处理。上述处理方式均有投资大、对环境二次污染较大且污泥中有效成分利用率低的缺点。
发明内容
本发明的目的是提出一种将污泥改性干化为再生燃料的设备及其工作过程。
为完成污泥改性干化为再生燃料的生产，提出一种将污泥改性干化为再生燃料的设备，所述设备包括有：原态污泥计量斗、原态污泥上料皮带机、固态添加剂计量料斗、污泥搅拌装置、污泥上料分料系统、脱水后的污泥计量投放装置、脱水后的污泥投料皮带机、辅料储存计量输送系统、主站、搅拌混合主机、成品燃料卸料皮带机和控制系统;所述的原态污泥计量斗设置在原态污泥上料皮带机进料端上方;所述的原态污泥计量斗用来储存和计量原态污泥，具有斗体和安装在斗体下部的螺旋运输机，并安装对原态污泥称量的传感器;通过线缆连接至控制室操作台上对应的称重仪表，其重量实时显示;当斗体下部螺旋运输机通电运转时可将原态污泥计量斗中的污泥均匀投放到原态污泥上料皮带机的皮带上;在原态污泥上料皮带机上方还设置固态添加剂计量料斗;所述固态添加剂计量料斗具有斗体和安装在斗体下部的皮带运输机，并安装对固态添加剂称量的传感器，通过线缆连接至控制室操作台上对应的称重仪表，其重量实时显示;当斗体下部皮带运输机通电运转时可将固态添加剂计量料斗中的固态添加剂均匀投放到原态污泥上料皮带机的皮带上;在原态污泥上料皮带机的出料端设置有污泥搅拌装置，所述的污泥搅拌装置包括物料接料斗和搅拌机构;物料接料斗用于接收原态污泥上料皮带机输送的物料，并将物料导入搅拌机构内;搅拌机构为搅拌容器和螺旋运输机构成，当螺旋运输机通电运转时可通过螺旋叶片将搅拌容器内的固态添加剂与原态污泥相拌混合，进行预搅拌，并将搅拌后的混合物运送至下方设置的污泥上料分料系统;
污泥搅拌装置下方设置污泥上料分料系统;所述的污泥上料分料系统包括有分料皮带机、卸料装置和污泥脱水储存仓;所述的卸料装置为设置在所述分料皮带输送机上的多个，多个所述的卸料装置沿分料皮带输送机的运行方向顺序设置;所述污泥脱水储存仓为多个并与所述卸料装置对应设置，多个所述污泥脱水储存仓设置在所述分料皮带输送机的下方;所述的污泥脱水储存仓作用为暂存原态污泥与固态添加剂的混合物，并利用固态添加剂破坏污泥内部结构，将污泥中的水分脱出，利于下一步污泥改性干化再生燃料的生成;所述污泥脱水储存仓下方设置有脱水后的污泥计量投放装置;所述脱水后的污泥计量投放装置采用斗体与螺旋运输机配合的结构，并装有对投放的污泥进行称量的传感器;通过控制系统控制污泥计量和投放;脱水后的污泥经过计量后进入脱水后的污泥投料皮带机，所述脱水后的污泥投料皮带机的输送皮带位于所述脱水后的污泥计量投放装置的螺旋运输机出口的下方，多个所述污泥脱水储存仓通过所述脱水后的污泥计量投放装置依次投放污泥，所述脱水后的污泥投料皮带机的出料端与搅拌混合主机上方的污泥缓存斗连通，使脱水后的污泥投料皮带机将接收的污泥，输送到搅拌混合主机上方的污泥缓存斗;所述辅料储存计量输送系统包括有辅料储存计量装置和辅料投放皮带机;所述辅料储存计量装置具有辅料储存斗和辅料计量斗;所述辅料储存斗位于所述辅料计量斗上部，收集辅料并将辅料导向辅料计量斗中，所述辅料计量斗安装在辅料储存斗正下方，所述辅料计量斗具有斗体和皮带输送机，并装有对辅料称量的传感器;所述辅料投放皮带机位于辅料计量斗的皮带输送机出口的下方，所述辅料投放皮带机与所述脱水后的污泥投料皮带机成90°设置;所述辅料投放皮带机的出料端与搅拌混合主机上方的辅料缓存斗连通，使辅料投放皮带机将接收的辅料，输送到搅拌混合主机上方的辅料缓存斗;所述主站为钢框架构成的三层结构;顶层为缓存料斗层，设置安装污泥缓存斗、辅料缓存斗和液体添加剂添加装置;所述液体添加剂添加装置包括液体添加剂储存罐、液体添加剂泵和液体添加剂计量斗;液体添加剂储存罐就近设置，其内储存的液体添加剂可由液体添加剂泵通过管道泵送至液体添加剂计量斗进行计量，所述的液体添加剂计量斗设置在搅拌混合主机上方，安装有对液体添加剂称量的传感器，通过线缆连接至控制室操作台上对应的称重仪表;主站的中间层设置搅拌混合主机，搅拌混合主机的作用是将进入混合主机内的污泥、辅料和液体添加剂混合;主站的底层即在搅拌混合主机的下方设置成品燃料接料斗，所述成品燃料接料斗对应混合主机的出料口设置;成品燃料接料斗的下方设置有成品燃料卸料皮带机，由成品燃料卸料皮带机将成品污泥燃料运送至成品区晾晒。
所述设备工作过程的具体步骤为：
所述的原态污泥计量斗为整个生产的起点，原态污泥通过装载机运送至原态污泥计量斗内;由装载机进行固态添加剂的添加;当原态污泥及固态添加剂上料系统启动时，首先通过工控机串口采集原态污泥计量斗的重量，根据原态污泥计量斗的重量和所设定的原态污泥和固态添加剂的配比计算出固态添加剂的需用量，接着通过工控机、PLC及辅助电路启动原态污泥计量斗的螺旋运输机、原态污泥上料皮带机、固态添加剂计量料斗下部的皮带运输机，使本次所需固态添加剂用量与当前原态污泥计量斗中的原态污泥同时投完;使固态添加剂与原态污泥在污泥上料皮带机上混合后进入污泥搅拌装置;污泥搅拌装置的螺旋运输机通电运转，通过螺旋叶片将搅拌容器内的固态添加剂与原态污泥相拌混合，进行预搅拌，并将搅拌后的混合物运送至下方设置的污泥上料分料系统;搅拌后的混合物经污泥上料分料系统进入设定的污泥脱水储存仓;所述的污泥脱水储存仓暂存原态污泥与固态添加剂的混合物，并利用固态添加剂破坏污泥内部结构，将污泥中的水分脱出，利于下一步污泥改性干化再生燃料的生成;当原态污泥计量斗的重量归零时，通过工控机、PLC及辅助电路停止原态污泥计量斗的螺旋运输机、原态污泥上料皮带机、固态添加剂计量料斗下部的皮带运输机、污泥搅拌装置、污泥上料分料系统工作，完成此次原态污泥及固态添加剂上料、分料、卸料控制过程;
根据所设定的污泥、辅料、液体添加剂的配比用量，当启动污泥生产时，通过工控机、PLC及辅助电路首先执行配料过程：
a.通电开启污泥脱水储存仓底部由电磁阀控制的气缸驱动的阀门，污泥脱水储存仓中污泥进入其下方的脱水后的污泥计量投放装置进行计量，通过仪表采集进入脱水后的污泥计量投放装置的污泥重量，当达到设定值时通过PLC及辅助电路断电关闭污泥脱水储存仓的阀门;接着通过PLC及辅助电路启动脱水后的污泥计量投放装置底部的螺旋运输机、脱水后的污泥投料皮带机，将脱水后的污泥计量投放装置中的污泥输送至污泥投料皮带机上，当脱水后的污泥计量投放装置中的污泥投放达到设定值时，断电关闭脱水后的污泥计量投放装置底部的螺旋运输机;所述脱水后的污泥投料皮带机的出料端与搅拌混合主机上方的污泥缓存斗连通，使脱水后的污泥投料皮带机将接收的污泥，输送到搅拌混合主机上方的污泥缓存斗;本次生产所需污泥被全部运送至搅拌混合主机上方的污泥缓存斗暂存;
b.通电开启辅料储存计量装置的辅料储存斗底部由电磁阀控制的气缸驱动的阀门，辅料储存斗中辅料进入其下方的辅料计量斗进行计量;通过仪表采集进入辅料计量斗体内的辅料重量，当达到设定值时断电关闭辅 料储存斗的阀门, 通过PLC及辅助电路启动辅料计量斗下部的皮带运输机、辅料投放皮带机;将辅料计量斗中辅料运送至辅料投放皮带机上，按设定延时时间关闭辅料投放皮带机，此时所需辅料被全部运送至搅拌混合主机上方的辅料缓存斗暂存;
c.启动液体添加剂泵，将液体添加剂由液体添加剂储存罐泵送至液体添加剂计量斗进行计量，通过仪表采集进入液体添加剂计量斗内的液体添加剂重量，当达到设定值时关闭液体添加剂泵，完成配料过程，此时所需液体添加剂被全部运送至搅拌混合主机上方的液体态添加剂计量斗暂存;
当配料过程完成后，按设定进入投料过程，此时搅拌混合主机已启动：开启污泥缓存斗底部由电磁阀控制的气缸驱动的斗门、辅料缓存斗底部由电磁阀控制的气缸驱动的斗门、液态添加剂计量斗底部由电磁阀控制的气缸驱动的阀门，开始投料计时，已配好的物料投入搅拌混合主机进行搅拌混合，当设定投料计时到后，断电关闭各斗门、阀门，完成投料过程;
投料过程完成后，进入搅拌、卸料过程，开始搅拌计时，当设定的搅拌混合计时到后，通过工控机、PLC及辅助电路开启搅拌混合主机底部由电磁阀控制的液压油缸驱动的卸料斗门，同时开始卸料计时，已搅拌好的成品污泥通过成品燃料接料斗直接投放到所述的成品燃料卸料皮带机上，通过成品燃料卸料皮带机完成成品污泥燃料出料，运送至成品区晾晒，当设定卸料计时到后，断电关闭卸料斗门，完成卸料过程;
至此，此次污泥设备的工作过程完成，可循环执行下一轮污泥生产。
本发明提出的将污泥改性干化为再生燃料的设备及其工作过程，设备占地面积小，处理能力大，采用控制系统控制，节省人工操作和干预，产品性能及燃烧等各项指标均能够达到国家标准要求，是污泥无害化、资源化处理处置的理想方式。