公布日：2023.10.17
申请日：2023.09.11
分类号：C05F17/90(2020.01)I;C05F7/00(2006.01)I;C05F17/00(2020.01)I;C05F17/60(2020.01)I;C05F17/964(2020.01)I;C05F17/979(2020.01)I;C02F11/02(2006.01)I;
C02F11/00(2006.01)I;B01F33/80(2022.01)I
摘要
本发明涉及污泥无害化处置技术领域，尤其为基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置及方法，所述网格筒包括内外侧的内筒和外筒，所述内筒和外筒在一端相互连接并在另一端存在开口，所述内筒和外筒之间留有堆肥空间，所述内筒的内侧设置有内通风通道，所述内通风通道的内侧中心处转动设置有转柱，所述转柱的一端固定连接有扇叶，所述转柱的一端固定连接有集风环，扇叶设置在集风环的内侧，由进风端到出风端，所述转柱的直径呈阶梯式扩大，所述网格筒的进风端处设置有第四电机，所述第四电机的主轴末端与转柱的一端固定连接，本发明通过对污泥进行堆肥的方式，实现污泥无害化、减量化和稳定化的综合处理，本发明中会通过混合筒对污泥进行预处理。
权利要求书
1.基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：该装置包括网格筒（7）和混合筒（26），所述网格筒（7）包括内外侧的内筒（72）和外筒（71），所述内筒（72）和外筒（71）在一端相互连接并在另一端存在开口，所述内筒（72）和外筒（71）之间留有堆肥空间（73），所述内筒（72）的内侧设置有内通风通道（12）；所述内通风通道（12）的内侧中心处转动设置有转柱（8），所述转柱（8）的一端固定连接有扇叶（32），所述转柱（8）的一端固定连接有集风环（11），扇叶（32）设置在集风环（11）的内侧，由进风端到出风端，所述转柱（8）的直径呈阶梯式扩大，所述网格筒（7）的进风端处设置有第四电机（27），所述第四电机（27）的主轴末端与转柱（8）的一端固定连接；所述网格筒（7）上的过滤网孔隙直径能够防止内部已经被去水后的污泥流出。
2.根据权利要求1所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：所述内筒（72）上设置有朝向外筒（71）的延伸部（75）。
3.根据权利要求2所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：所述转柱（8）的外侧固定连接有倾斜片（13），所述倾斜片（13）逆着转柱（8）的转动方向倾斜，所述倾斜片（13）的内侧设置有凹陷部（131）。
4.根据权利要求3所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：该装置还包括固定架（1），所述固定架（1）的顶端通过铰链转动连接有支撑板（2），所述第四电机（27）固定设置在支撑板（2）的内侧，所述网格筒（7）靠近固定架（1）的一端固定连接有连接筒（5），所述连接筒（5）的外侧转动连接有圆环（6），所述固定架（1）的顶端通过铰链转动连接有液压杆（3），所述液压杆（3）的另一端与圆环（6）的底端通过铰链转动连接。
5.根据权利要求4所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：所述连接筒（5）的内侧固定连接有齿环（4），所述转柱（8）的外侧固定连接有主动轮（28），所述支撑板（2）上转动连接有从动轮（30），所述主动轮（28）和从动轮（30）之间贴合有传动皮带（29），所述从动轮（30）同轴设置有齿轮（31），所述齿轮（31）与齿环（4）相啮合，转柱（8）转动时，连接筒（5）能够减速转动。
6.根据权利要求5所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：所述网格筒（7）的开口一端螺旋连接有密封环（15），通过转动密封环（15）将网格筒（7）的开口一端打开或关闭，所述内通风通道（12）的出风端设置有圆形筛板（14），所述圆形筛板（14）的外侧与网格筒（7）的一端内侧固定连接，所述圆形筛板（14）的内侧与转柱（8）的一端外侧转动连接。
7.根据权利要求6所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：所述转柱（8）靠近固定架（1）的一端外侧转动连接有转环（10），所述转环（10）的外侧固定连接有支撑架（9），所述支撑架（9）的外侧与连接筒（5）的内侧固定连接，所述内筒（72）和外筒（71）之间固定连接有支撑杆（74）。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：所述混合筒（26）的顶端设置有进料口（25），所述混合筒（26）的一端固定连接有第三电机（23），所述第三电机（23）的主轴末端固定连接有搅拌杆（24），所述搅拌杆（24）转动设置在混合筒（26）的内侧，所述混合筒（26）的底端固定连接有送料管（16），将送料管（16）深入到堆肥空间（73）以实现上料，该装置还包括带有滑槽的底座（19），所述底座（19）的一端固定连接有第一电机（21），所述第一电机（21）的主轴末端固定连接有螺杆（20），所述螺杆（20）转动设置在滑槽内，所述螺杆（20）的外侧固定连接有滑块（18），所述滑块（18）的顶端与混合筒（26）的底端固定连接。
9.根据权利要求8所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，其特征在于：所述混合筒（26）的一端固定连接有第二电机（22），所述第二电机（22）的主轴末端固定连接有螺旋输送杆（17），所述螺旋输送杆（17）转动设置在送料管（16）的内侧。
10.一种利用如权利要求9所述的基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置处理污泥的方法，其特征在于，其步骤在于；步骤1：对污泥进行脱水，控制其水分在50%；步骤2：对污泥进行预处理，向其内部加入添加剂，使污泥满足堆肥过程中需要的有机质含量、水分和碳氮比；步骤3：将预处理好的污泥放入到堆肥空间内，需要增加供氧或降低堆体温度时，控制第四电机（27）转动时，第四电机（27）带动转柱（8）转动，在转柱（8）转动的过程中，转柱（8）上的扇叶（32）使内通风通道（12）的内部产生风，风由集风环（11）处进入，由圆形筛板（14）处排出；步骤4：控制液压杆（3）伸缩，网格筒（7）能够进行倾斜，便于网格筒（7）的进料和出料。
发明内容
本发明的目的在于提供基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置及方法，以解决上述背景技术中提出的“对于好氧堆肥工艺来说，堆体温度、水分、供氧是最主要的发酵条件，其中，温度和水分还可以通过供氧来进行调节，现有的污泥堆肥装置对上述供氧条件的控制不够灵活，往往仅仅是增加引风装置，但是空气只能在污泥的表面流过，在实际的操作中，容易出现温度、氧气供给量分布不均的情况，影响污泥堆肥处置的效果”的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，该装置包括网格筒和混合筒，所述网格筒包括内外侧的内筒和外筒，所述内筒和外筒在一端相互连接并在另一端存在开口，所述内筒和外筒之间留有堆肥空间，所述内筒的内侧设置有内通风通道；
所述内通风通道的内侧中心处转动设置有转柱，所述转柱的一端固定连接有扇叶，所述转柱的一端固定连接有集风环，扇叶设置在集风环的内侧，由进风端到出风端，所述转柱的直径呈阶梯式扩大，所述网格筒的进风端处设置有第四电机，所述第四电机的主轴末端与转柱的一端固定连接。
在上述设置下，本发明通过对污泥进行堆肥的方式，实现污泥无害化、减量化和稳定化的综合处理，为了使污泥满足高效堆肥的处理，本发明中会通过混合筒对污泥进行预处理，根据污泥的成分含量，向污泥中加入添加剂，使污泥满足堆肥过程中需要的有机质含量，水分和碳氮比等要求，缺什么补什么，在预处理之后，将处理好的污泥送入到堆肥空间的内侧，进行堆肥；
本发明还可以通过对污泥堆肥中通氧量进行控制，实现高效有效的堆肥；本发明中的网格筒由内外侧的内筒和外筒组成，这种堆肥结构能够使堆肥的内外侧均与空气直接接触，增加与氧气的接触面积，同时的，本发明在内筒上设置有朝向外筒的延伸部，延伸部呈“U”型状，进一步极大的增加了与氧气的接触面积，增加受氧的均匀性；本发明中的网格筒呈滤网状，并且孔隙直径能够防止内部已经被去水后的污泥流出；
在堆肥的过程中，需要增加供氧或降低堆体温度时，可以控制第四电机转动时，第四电机带动转柱转动，在转柱转动的过程中，转柱上的扇叶使内通风通道的内部产生风，风由集风环处进入，由圆形筛板处排出，从而起到增加供氧或降低堆体温度的作用；
在增加供氧时，因为风依次经过内通风通道，为了避免风经过内通风通道前端时氧气被消耗，导致内通风通道后端的氧气含量低于前端，本发明中，由进风端到出风端，本发明中转柱的直径呈阶梯式扩大，这种设置可以使：由进风端到出风端，转柱处的风速逐渐增加，通过增加后端空气的流速来起到前后端氧气供氧交换量补偿的作用，从而起到相对均匀供氧的作用，增加堆体的处理效果；
作为本发明所述基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置的一种可选方案，其中：所述内筒上设置有朝向外筒的延伸部。
作为本发明所述基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置的一种可选方案，其中：所述转柱的外侧固定连接有倾斜片，所述倾斜片逆着转柱的转动方向倾斜，所述倾斜片的内侧设置有凹陷部。
在上述设置下，本发明在转柱的外侧固定连接有倾斜片，倾斜片的设置可以增加空气在内通风通道内流通时的垂直对流效果，使中心的空气能够向外侧运动，避免外侧空气中的氧气被消耗后来不及得到补充，倾斜片逆着转柱的转动方向倾斜，在转柱转动的过程中，倾斜片跟随转动能够将内通风通道内侧的空气甩向外侧，从而实现增加垂直对流的作用，倾斜片内侧设置的凹陷部。能够使内侧的空气集中在凹陷部后甩出，从而起到增加甩出效果的作用。
作为本发明所述基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置的一种可选方案，其中：该装置还包括固定架，所述固定架的顶端通过铰链转动连接有支撑板，所述第四电机固定设置在支撑板的内侧，所述网格筒靠近固定架的一端固定连接有连接筒，所述连接筒的外侧转动连接有圆环，所述固定架的顶端通过铰链转动连接有液压杆，所述液压杆的另一端与圆环的底端通过铰链转动连接。
在上述设置下，本发明中的网格筒能够进行倾斜，从而便于进料和出料；连接筒与网格筒固定连接，当液压杆伸缩时，液压杆能够带动连接筒和网格筒以支撑板底端为中心倾斜。
作为本发明所述基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置的一种可选方案，其中：所述连接筒的内侧固定连接有齿环，所述转柱的外侧固定连接有主动轮，所述支撑板上转动连接有从动轮，所述主动轮和从动轮之间贴合有传动皮带，所述从动轮同轴设置有齿轮，所述齿轮与齿环相啮合，转柱转动时，连接筒能够减速转动。
在上述设置下，当第四电机转动时，第四电机带动转柱转动的同时，转柱上的主动轮会通过传动皮带带动从动轮转动，从动轮转动带动齿轮转动，齿轮的转动会带动齿环转动，同时，可以改变主动轮、从动轮、齿轮和齿环的直径，来起到减速的作用，齿环的转动会使网格筒缓慢转动，网格筒的外表面能够与外部空气产生接触，从而使网格筒的外侧同样起到增氧和通风的作用；
同时，当堆肥空间的内侧没有堆满时，在网格筒的缓慢转动下，内部的污泥会发生散落现象，起到“翻堆”的作用；进一步增加污泥的无害化处理效果；
作为本发明所述基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置的一种可选方案，其中：所述网格筒的开口一端螺旋连接有密封环，通过转动密封环可将网格筒的开口一端打开或关闭，所述内通风通道的出风端设置有圆形筛板，所述圆形筛板的外侧与网格筒的一端内侧固定连接，所述圆形筛板的内侧与转柱的一端外侧转动连接。
在上述设置下，密封环用于网格筒开口的打开或关闭，圆形筛板、支撑架、支撑杆均起到加强网格筒强度的作用；
作为本发明所述基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置的一种可选方案，其中：所述转柱靠近固定架的一端外侧转动连接有转环，所述转环的外侧固定连接有支撑架，所述支撑架的外侧与连接筒的内侧固定连接，所述内筒和外筒之间固定连接有支撑杆。
作为本发明所述基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置的一种可选方案，其中：所述混合筒的顶端设置有进料口，所述混合筒的一端固定连接有第三电机，所述第三电机的主轴末端固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆转动设置在混合筒的内侧，所述混合筒的底端固定连接有送料管，将送料管深入到堆肥空间以实现上料，该装置还包括带有滑槽的底座，所述底座的一端固定连接有第一电机，所述第一电机的主轴末端固定连接有螺杆，所述螺杆转动设置在滑槽内，所述螺杆的外侧固定连接有滑块，所述滑块的顶端与混合筒的底端固定连接。
在上述设置下，本发明中的混合筒用于实现污泥的预处理，将污泥和添加物放入到混合筒之后，启动第三电机，第三电机带动搅拌杆转动，搅拌杆的转动会带动内部的污泥和添加物混合实现预处理，当网格筒的开口打开时，第一电机转动，使螺杆转动，使滑块移动到堆肥空间的内侧，然后使，第二电机转动，通过螺旋输送杆实现堆肥空间内部的上料。
作为本发明所述基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置的一种可选方案，其中：所述混合筒的一端固定连接有第二电机，所述第二电机的主轴末端固定连接有螺旋输送杆，所述螺旋输送杆转动设置在送料管的内侧。
一种基于多项步骤处理的污泥无害化处置的处理方法，其步骤在于；
步骤1：对污泥进行脱水，控制其水分在50%；
步骤2：对污泥进行预处理，向其内部加入添加剂，使污泥满足堆肥过程中需要的有机质含量、水分和碳氮比等；
步骤3：将预处理好的污泥放入到堆肥空间内，需要增加供氧或降低堆体温度时，控制第四电机转动时，第四电机带动转柱转动，在转柱转动的过程中，转柱上的扇叶使内通风通道的内部产生风，风由集风环处进入，由圆形筛板处排出；
步骤4：控制液压杆伸缩，网格筒能够进行倾斜，便于网格筒的进料和出料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，本发明通过对污泥进行堆肥的方式，实现污泥无害化、减量化和稳定化的综合处理，为了使污泥满足高效堆肥的处理，本发明中会通过混合筒对污泥进行预处理，根据污泥的成分含量，向污泥中加入添加剂，使污泥满足堆肥过程中需要的有机质含量，水分和碳氮比等要求，在预处理之后，将处理好的污泥送入到堆肥空间的内侧，进行堆肥；本发明还可以通过对污泥堆肥中通氧量进行控制，实现高效有效的堆肥；本发明中的网格筒由内外侧的内筒和外筒组成，这种堆肥结构能够使堆肥的内外侧均与空气直接接触，增加与氧气的接触面积，同时的，本发明在内筒上设置有朝向外筒的延伸部，延伸部呈“U”型状，进一步极大的增加了与氧气的接触面积，增加受氧的均匀性。
2、该基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，在堆肥的过程中，需要增加供氧或降低堆体温度时，可以控制第四电机转动时，第四电机带动转柱转动，在转柱转动的过程中，转柱上的扇叶使内通风通道的内部产生风，风由集风环处进入，由圆形筛板处排出，从而起到增加供氧或降低堆体温度的作用。
3、该基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，在增加供氧时，因为风依次经过内通风通道，为了避免风经过内通风通道前端时氧气被消耗，导致内通风通道后端的氧气含量低于前端，本发明中，由进风端到出风端，本发明中转柱的直径呈阶梯式扩大，这种设置可以使：由进风端到出风端，转柱处的风速逐渐增加，通过增加后端空气的流速来起到前后端氧气供氧交换量补偿的作用，从而起到相对均匀供氧的作用，增加堆体的处理效果。
4、该基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，本发明在转柱的外侧固定连接有倾斜片，倾斜片的设置可以增加空气在内通风通道内流通时的垂直对流效果，使中心的空气能够向外侧运动，避免外侧空气中的氧气被消耗后来不及得到补充，倾斜片逆着转柱的转动方向倾斜，在转柱转动的过程中，倾斜片跟随转动能够将内通风通道内侧的空气甩向外侧，从而实现增加垂直对流的作用，倾斜片内侧设置的凹陷部。能够使内侧的空气集中在凹陷部后甩出，从而起到增加甩出效果的作用。
5、该基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，当第四电机转动时，第四电机带动转柱转动的同时，转柱上的主动轮会通过传动皮带带动从动轮转动，从动轮转动带动齿轮转动，齿轮的转动会带动齿环转动，同时，可以改变主动轮、从动轮、齿轮和齿环的直径，来起到减速的作用，齿环的转动会使网格筒缓慢转动，网格筒的外表面能够与外部空气产生接触，从而使网格筒的外侧同样起到增氧和通风的作用。
6、该基于多项步骤处理的污泥无害化处置装置，当堆肥空间的内侧没有堆满时，在网格筒的缓慢转动下，内部的污泥会发生散落现象，起到“翻堆”的作用；进一步增加污泥的无害化处理效果。
（发明人：胡伟军;张昇荣;柯清超;吴家俊;陶杨;李文婷）