本實用新型涉及污泥干化領域,具體而言,涉及一種用于干化污泥的組合裝置。
背景技術:
在現代城市中污水的處理是必不可少的,而隨著污水的處理會產生大量的污泥。目前,污水處理廠一般采用濃縮和脫水的方法對污泥進行前期處理,以便將污泥的含水率從90%以上降低到60-80%,之后對經處理過的污泥進行填埋、固化或干化處理。填埋易使污泥發酵而出現二次污染環境的問題,而現有的固化或干化設備通常干化效率低且能源消耗大,難以實現在降低污泥含水率的同時也能處理大量的污泥。通常需要經過多個污泥處理過程才能將污泥的含水率從90%以上降低到預期的含水率,而這些污泥處理過程都是在各個設備中單獨完成的。這些污泥處理設備具有體積大、布置分散、功能單一以及能耗大等缺陷。
由于污泥具有粘性強、易結塊、難破碎的特性,因此,污泥的干燥過程較為漫長,特別是對脫水后的污泥的干燥需要消耗大量的能源且通過多個步驟逐漸降低污泥的含水率。為了獲得具有較低含水率的污泥,現行的污泥處理流程通常包括脫水、破碎和干燥步驟,由于是在不同的設備中進行處理,因而就不可避免地需要從一個設備向另一個設備轉移污泥,難以實現利用一個設備對污泥進行大規模的干化處理。因此需要提供一種能夠將含水率90%以上的液體污泥直接轉化為含水率大約在50%以下的污泥小塊體,乃至顆粒或粉粒的裝置。
技術實現要素:
針對現有技術存在的上述缺陷,本實用新型提供一種用于干化污泥的組合裝置,這種組合裝置可以將各個階段的污泥處理設備或裝置集成在一起以將液體污泥的含水率從90%以上直接降低到50%-40%,甚至40%以下,從而實現污泥在一個設備中從液態、塊體至小塊體或碎塊的轉變,乃至轉變為顆粒或粉粒,進而提高污泥的干化效率。
在本實用新型的組合裝置中,按照污泥的脫水(或過濾)、破碎、干燥順序將脫水單元、破碎單元和干化單元從上至下地布置在一起,且在脫水單元和破碎單元之間配置適合的輸送調整單元,其中,脫水單元設置在組合裝置的上部,而干化單元位于其下部,且輸送調整單元和破碎單元設置在脫水單元和干化單元之間。通過錯位布置可以使較高位置的輸送調整單元的料斗的出料口位于較低位置的破碎單元的進料口上方,而料斗的接料口位于脫水單元的出口下方,且破碎單元的排料口位于干化單元的給料口的上方。這樣,不僅使組合裝置的結構緊湊而且也使得污泥在干燥過程中盡可能利用自身重量從上一個處理單元向下一個處理單元自動傳送,從而節省了動力,降低了能耗。
本實用新型的組合裝置或裝置組合體具有處理效率高、能耗低、占地面積小以及適應性強的特點。通過將脫水單元、破碎單元和干化單元按照污泥的干燥流程自上至下有機地組合在一起,且在脫水單元和破碎單元配置適合的輸送調整單元,可以實現在單個設備中完成整個污泥干化過程。這種組合不僅可以發揮各個工作單元或裝置的獨特作用并實現預期的干燥污泥的目的,而且還可以借助于污泥本身的重量自動完成污泥從一個單元向另一單元的輸送,省去了傳送設備或裝置,降低了能耗,節約了成本且提高了效率。另外,本實用新型的組合裝置或裝置組合體不僅可以充分發揮所構成的組合裝置中的各個單元的作用,而且可以準確地獲得預期的污泥含水率,進而使這些污泥產品可以應用于制肥、制成建筑材料等方面,以實現資源的再利用。
附圖說明
下面將結合附圖通過示例詳細描述本實用新型的構造、特點以及潛在的優點,其中:
圖1是本實用新型用于干化污泥的組合裝置的立體示意圖;
圖2是圖1所示組合裝置的縱向視圖;
圖3是圖1所示組合裝置的橫向視圖;
圖4是圖1所示的組合裝置中的輸送調整單元的另一實施方式的縱向視圖;
圖5是圖1所示的組合裝置中的輸送調整單元的又一實施方式的縱向視圖;
圖6是用于圖1所示的組合裝置中的輸送調整單元的可調裝置的俯視示意圖;
圖7是圖1所示的組合裝置中的破碎單元的立體分解圖;
圖8是1所示的組合裝置中的干化單元的示意圖;
圖9是構成本實用新型的組合裝置的流程圖;以及
圖10是本實用新型用于干燥污泥的流程圖。
具體實施方式
圖1以立體圖的形式示出了本實用新型用于干燥污泥的組合裝置的一個實施例,而圖2和3是圖1的組合裝置的縱向示意圖和橫向示意圖。如圖所示,本實用新型的用于干燥污泥的組合裝置100基本上包括脫水單元1、輸送調整單元2、破碎單元3和干化單元4。脫水單元1、輸送調整單元2、破碎單元3和干化單元4總體上豎直地布置在一起,其中,脫水單元1設置在組合裝置100的上部,而干化單元4位于其下部。輸送調整單元2和破碎單元3設置在脫水單元1和干化單元4之間,但輸送調整單元2的位置高于破碎單元3。在污泥干燥過程中,通常通過脫水或過濾步驟將液態污泥變成固態污泥團塊或塊體、通過破碎步驟將固態污泥團塊或塊體變成小塊體或碎塊、通過干燥步驟將小塊體或碎塊的含水率降低到50%以下,且在某些情況下,可以使污泥小塊體或碎塊進一步顆粒或粉粒化,而這些步驟在現有技術中都需要分別在脫水或過濾設備、破碎設備以及干燥設備中單獨完成。在組合裝置100中,按照脫水、破碎、干燥步驟的順序將脫水單元1、破碎單元3和干化單元4由上至下集成在一起,且在脫水單元1和破碎單元3之間設置適宜的輸送調整單元2、從而可以在一個或單一設備中集中完成將污泥由液態轉變成為固態并降低其含水率的過程。需要注意的是,盡管輸送調整單元的位置高于破碎單元,但輸送調整單元不是剛好位于破碎單元的上方,而是與之并列且錯位布置。在組合裝置100中,經過脫水后的污泥塊體可以從脫水單元1下落到輸送調整單元2,并經由輸送調整單元2將其給送到破碎單元3。在破碎單元3,通過其中的破碎組件將污泥塊體破碎成污泥的小塊體或碎塊,之后,將這些小塊體或碎塊排出破碎單元并使它們通過干化單元的進料口落入干化單元4。在干化單元4,通過干燥處理可以將小塊體或碎塊的含水率逐漸降低到50%-40%,甚至可以將小塊體或碎塊干燥成顆粒或粉粒,并使其含水率降低到 40%以下。為了簡化描述,本實用新型的附圖中沒有示出用于支撐或固定各個單元,例如,脫水單元1、輸送調整單元2、破碎單元3和干化單元4等的支撐結構、部件或裝置。本領域技術人員完全可以根據需要在組合裝置100中為這些單元設置適合的支撐裝置,以將各個單元保持在其相應的位置,因而,有關支撐裝置的內容在此不再贅述。
參見圖1-3,在本實用新型用于干化污泥的組合裝置100中,脫水單元1具有進口11,用于接納通過例如管道等傳送的液態污泥。在脫水單元1中,一般通過機械脫水或過濾的方法將液態污泥中的水分離出來,從而可以獲得含水率為60-40%的脫水污泥。經過脫水后的污泥基本上成為餅狀、團狀或塊狀,也即成形的塊體,換句話說,液態(或液體)污泥經過脫水過程被轉變成固態(或固體)污泥。脫水單元1也可以稱為過濾單元,過濾出來的水通過專門布置的管路或通道被排出脫水單元1或組合裝置100之外,而經過脫水后的污泥,也即成形的固態污泥,從位于脫水單元1的下部分的出口12排出,并經由輸送調整單元的接料口21進入輸送調整單元2中。
脫水單元1可以是各種形式的脫水或過濾設備,例如板框壓濾機、螺旋脫水機、彈性壓榨機、廂式壓濾機、隔膜壓濾機、立式壓濾機、轉鼓式真空過濾機、離心脫水機等等。然而,無論采用何種設備,其排出固態污泥的出口12都與輸送調整單元2的接料口21相對應,以使過濾后的污泥借助于自身重量下落到輸送調整單元2內。
輸送調整單元2位于脫水單元1的下方,用以收集并存儲由脫水單元1排出的固態污泥,并控制向破碎單元3給送固態污泥的量。給送量可以通過輸送調整單元2控制。
如圖所示,輸送調整單元2包括料斗,其中,料斗在其上部具有開口較大的接料口21,用以承接從脫水單元1排出的污泥塊體,而在其下部的一端具有開口較小的出料口22,用于向破碎單元3輸送儲存在料斗內的污泥塊體。具體地,出料口22設置在料斗的鄰近其底板的端壁上,而所述端壁的位置靠近破碎單元3。為使落入料斗內的污泥可以朝出料口22自行滑動,料斗的底板是傾斜的。另外,根據需要,出料口22也可以形成在料斗的底板附近的側壁或底板上。換句話說,出料口22可以設置在鄰近料斗的底部的周向壁上或底部。
破碎單元3具有接納固態污泥的進料口31和排出破碎后的污泥小塊體的排料口32,以及設置在其內的破碎組件。如上所述,破碎單元3可以位于輸送調整單元2的具有出料口22的一端,但其位置低于輸送調整單元2。基于破碎設備的結構,破碎單元3的進料口31的位置可以鄰近于輸送調整單元2的出料口22,例如,進料口31位于出料口22的下面,以便在輸送過程中輸送調整單元內的污泥塊體可以借助于自身重量滑落到破碎單元3內。
參見圖2,輸送調整單元2和位于其左側的破碎單元3都設置在干化單元4上。為了使輸送調整單元2的位置高于破碎單元3,利用支撐裝置例如支架23等將輸送調整單元2的料斗升高,而從料斗的左端壁上的出料口22延伸出或連接一段輸送通道或輸送管,且輸送通道或輸送管的出口剛好位于形成在破碎單元3的上端的進料口31的上方。為了實現料斗內的污泥塊體向破碎單元3自動運行且控制其輸送量,將料斗的底部或底板制成傾斜的,即料斗的底板與水平位置向上升高一定的角度θ,例如00-600,使得料斗的底部左端的高度明顯低于其右端,出料口22基本上處于低的位置。通過例如不同長度的支架23,即右端的支架高于左端的,可以將料斗的接料口21保持在對準脫水單元1的出口12的水平位置。通過料斗的底部的斜率設計可以實現對落入到料斗內的污泥塊體沿料斗的傾斜的底板朝出料口22自行滑動的控制,進而達到對污泥塊體的輸送速度或量的控制。料斗的底部與水平位置之間的角度θ可以根據脫水單元1和破碎單元3的類型、脫水后的污泥塊體的量或含水率、要破碎的污泥塊體的量或輸送到破碎單元的量等預先確定。
圖4以縱向示意圖示出圖1的組合裝置中的輸送調整單元的另一實施方式。如圖所示,在輸送調整單元2中,料斗分別用支撐裝置24和調整裝置25替代支架支撐,以使料斗的底部與水平位置之間的夾角變得可調。典型地,料斗設有出料口22的左端由支撐裝置24支撐且通過如鉸鏈24a的鉸接裝置將支撐裝置24的頂端與料斗的左側的底部相連,而在料斗的右側的底部通過例如螺紋絲杠等的調整裝置25支撐,以便通過調節螺紋絲杠可以使料斗的右端相對其左端做樞軸轉動,從而升高料斗的右端。調整裝置25可以在夾角θ,例如00-600,的基礎上進一步增加料斗的底部相對水平位置 的傾斜角度,從而可以根據污泥塊體的含水率調節料斗內的污泥塊體向破碎單元3滑落的速度或下落量。因此,料斗的底板可在已有的傾斜角度的基礎上向上調整角度γ,例如,角度γ可以在00-500的范圍內變化。
圖5以縱向示意圖示出圖1的組合裝置中的輸送調整單元的又一實施方式。如圖所示,可以將輸送調整單元2的料斗的底板做成平的,也即料斗的底部與水平位置平行,而料斗的底部的左端由支撐裝置24固定,且其右端由調整裝置25支撐。當不需要向破碎單元3輸送污泥塊體時,料斗的底部保持在水平位置,而在輸送污泥塊體時,驅動例如螺紋絲杠的調整裝置25將料斗的右端升高,通過設置在支撐裝置24的頂端的如鉸鏈的鉸接裝置24a使料斗的右端相對其左端做樞軸轉動,以便料斗的底部相對水平位置向上傾斜一定角度β。角度β可在00-800的范圍內變化。這種輸送方式可以根據污泥塊體的含水率隨時調節或控制料斗內污泥塊體向破碎單元3內滑落的速度或下落的量。在未示出的另一實施例中,可以將料斗設置在破碎單元的一定高度之上并調換支撐裝置24和調整裝置25的位置,以實現料斗的底部的另一種傾斜。例如,通過使料斗的具有出料口的一端相對于其另一端圍繞支撐裝置24上的鉸鏈向下樞轉,從而降低具有出料口的一端的高度,使料斗的底部相對水平位置向下傾斜一定角度γ或β,進而可以使料斗的出料口朝向并對準破碎單元3的進料口,同樣可以實現污泥塊體的輸送。需要指出的是,調整裝置25并不限于螺紋絲杠,它可以是任何可改變料斗的右端的高度的裝置,例如千斤頂、滑輪裝置等等。
圖6以俯視示意圖示出設置在輸送調整單元的料斗內的可調裝置的一個實施方式。如圖所示,可調裝置27包括布置在輸送調整單元2的料斗內的一對可調擋板27a和用于調節可調擋板的調節器27c,其中,兩個可調擋板27a在出料口22的附近基本上橫截于料斗的縱向方向并排設置。兩個可調擋板27a的外側邊分別通過鉸鏈27b在垂直于料斗的底板或底部的方向上可樞轉地連接到料斗的內側壁上,而它們的內側邊或自由邊之間形成面對料斗的端壁上的出料口22的開口。調節器27c,例如螺紋絲杠、擺桿等的一端在每個可調擋板27a的內側邊附近固定在當可調擋板開啟后面向料斗的內側壁的面上,而其另一端延伸到料斗的側壁之外,以便可在料斗之外致動調節器27c,從而使其中一個可調擋板27a可圍繞鉸鏈27b相對另一個可調擋板或相對料斗的側壁擺動。例如,將螺紋絲杠的頂端固定到可調擋板27a的開啟后面向內側壁的一面上,通過在料斗的外面轉動絲杠使可調擋板27a繞鉸鏈27b樞轉,以便通過改變各個可調擋板相對料斗的側壁的角度調整兩個可調擋板27a之間開口的大小和方向,從而控制污泥塊體向料斗的出料口22運行的流量,進而控制向破碎單元3運行的污泥塊體的給送量。
破碎單元3可以是各種類型的破碎機。盡管破碎機的類型并不影響其在組合裝置1中的布置,但采用立式破碎機可以使組合裝置的結構更加緊湊。破碎單元還包括,但不限于,顎式破碎機、錘式破碎機、沖擊式破碎機、剪切式破碎機、輥式破碎機。
圖7以立體分解圖的形式示出圖1所示的組合裝置中的破碎單元的一個實施方式。圖中的破碎單元采用立式破碎機作為示例。立式破碎機是指破碎機的殼體豎直布置且其中的破碎組件的軸豎直地或垂直于地面設置。如圖所示,用于破碎污泥塊的破碎組件33設置在立式破碎機的殼體中。殼體通常可以包括筒體3202和位于筒體的上端的頂蓋3201,其中,筒體的底部向下敞開。在頂蓋3201上形成用于接收污泥塊體的進料口31和用于接納轉動軸的軸孔204,而殼體的底部開口作為排料口32用來排出破碎后的污泥小塊體或碎塊。破碎組件33設置在殼體內且位于其下部的排料口32附近。破碎組件包括可轉動組件330和固定組件331,且可轉動組件330位于固定組件331的上方并可相對其旋轉。
如圖所示,設置在立式破碎機的殼體中的破碎組件33的可轉動組件330和固定組件331豎直地串聯布置。可轉動組件330包括轉動軸3301以及與轉動軸3301的下端成一定角度向外懸伸出的多個旋轉臂3302,它們可以圍繞轉動軸3301以一定的角度間隔分布。每個旋轉臂3302上設有多個破碎部件3303,它們可以沿旋轉臂3302的長度方向或殼體的徑向方向以一定間隔布置。每個破碎部件3303可以垂直于旋轉臂3302向下突出,也即基本上與轉動軸3301的軸線平行,且在平行于轉動軸3301的厚度方向上具有各種截面形狀。固定組件331包括固定支座3310和環形件3313。固定支座3310具有中心柱3311和從中心柱3311成一定角度向外延伸的多個支桿3312,它們可以圍繞中心柱3311以一定角度間隔分布。多個環形件3313沿支桿3312的長度方向或殼體的徑向方向以一定間隔設置在多個支桿3312上。如圖所示,兩個旋轉臂3302呈1800角對稱地從轉動軸3301垂直向外伸展,且每個旋轉臂3302上間隔開布置四個破碎部件3303。在四個支桿3312上以一定間隔設置四個環形件3313,且這些環形件3313分別具有不同的半徑并圍繞著中心柱3311沿支桿3312向外依次布置。
可轉動組件330的轉動軸3301的上端3301A可轉動地設置在殼體的頂蓋3201的軸孔204內,并可在其延伸到軸孔之外的部分設置動力輸入件。固定組件331的每個支桿3312的一端連接到中心柱3311上,而其另一端固定在殼體的壁上,例如在壁上形成的孔口3205內。在破碎組件33安裝完成后,可轉動組件330的旋轉臂3302上的破碎部件3303可以向下突伸到固定組件331的相鄰的環形件3313之間的相應間隔內。換句話說,破碎部件3303設置在旋轉臂3302上的位置對應于安裝在支桿3312上的相鄰的兩個環形件3313之間的間隔,從而多個破碎部件3303布置成與多個環形件3313彼此交錯,以便當轉動軸3301旋轉時,破碎部件3303可以沿著環形件3313的內或外周邊在相應的間隔內作圓周運動。
為了使可轉動組件330的轉動軸3301與固定組件331的中心柱3311對準,以防止在可轉動組件旋轉過程中破碎部件3303在相鄰的環形件3313之間的相應間隔內出現偏移而影響破碎部件3303的運行。在中心柱3311的上端面上形成一個軸孔3315,而在轉動軸3301的下端形成不同直徑的軸端3301B。轉動軸3301的軸端3301B可轉動地設置在中心柱的軸孔3315內,而轉動軸3301上形成軸端的臺肩可以抵靠中心柱3311的上表面。因此,在豎直的殼體內,轉動軸和中心柱的軸線與殼體的縱向軸線基本上重合。
在固定組件331的多個環形件3313中,每個環形件3313的上表面上可以具有多個間隔開的凸起3314。在破碎過程中,可轉動組件330相對固定組件331旋轉,而進入破碎機中的污泥塊體基本上落到固定組件331上。因此,固定組件的多個環形件3313的上表面所構成的不連續或不完整的表面成為用于接納污泥塊體的承載表面。由于各個環形件3313上的凸起3314使得這一承載表面變得凹凸不平,下落到環形件3313上的污泥塊體如果小于環形件之間的間隔時它們將從殼體的底部的排料口32排出,而大于這些間隔的大部分污泥塊體被卡在凸起3314之間,僅一小部分可能隨著可轉動組件330的旋轉臂3302作周向運動,因此,在環形件3313上設置的這些凸起3314有助于阻止下落到環形件3313上的污泥塊體隨著旋轉臂轉動,使得大部分污泥塊體保持在固定組件331上不動,從而有利于旋轉臂3302上的破碎部件3303對污泥塊體的破碎或剪切變得更加容易。
盡管在此以立式破碎機作為示例進行描述,但無論采用何種類型的破碎機作為破碎單元3都需要使破碎機的進料口31的位置低于輸送調整單元2的出料口22,以使污泥塊體可借助其自重從料斗滑落到破碎機內。如在未示出的另一實施方式中,圖示的立式破碎機的進料口31可以設置在殼體的側壁上,但進料口31的位置需要高于破碎組件33,以便進入到立式破碎機內的污泥塊體下落到用于接納污泥塊體的承載表面上。進料口31形成在殼體壁上不僅可以降低組合裝置的高度,也可以加快污泥塊體的流動。
如圖所示,干化單元4位于破碎單元3下方,例如,干化單元4的給料口41的位置處在破碎單元3的排料口32的下方,以便破碎后的小塊體或碎塊可以借助于其自身重量下落到干化單元4內。干化單元可以包括,但不限于盤式干燥機、污泥除濕干化機、帶式干燥機、轉鼓干燥機、閃蒸干燥機、流化床式干燥機、刮板式干燥機、槳式干燥機等多種類型。圖中作為示例示出的干化單元是一種臥式干化機。在組合裝置100中采用臥式干燥機有利于降低整個裝置的高度。
圖8以側視示意圖的形式示出圖1所示的組合裝置中用作干化單元的臥式干化機的一個實施方式。臥式干化機是指干化機的主干燥室的縱向方向大致與地面平行或水平布置。在另一實施例中,臥式干化機可以具有多個干燥室,其中,至少一個干燥室作為主干燥室,且在主干燥室內設置有翻動裝置,用于翻動污泥小塊體或碎塊,而翻動裝置的轉動軸沿主干燥室的縱向方向或水平布置。在又一實施例中,臥式干化機可以是底部通風式污泥干化機,如圖所示,用于接納從破碎單元3下落給送到干化單元4內的污泥小塊體的給料口41設置在臥式干化機的頂部的左側,而用于排出干燥后的污泥小塊體或碎塊的卸料口42設置在臥式干化機的干燥室的底部附近右端壁上。在臥式干化機的干燥室內,翻動裝置的轉動軸43水平布置且其上安裝有多個翻動組件44,其中,這些翻動組件在轉動軸上彼此間隔開設置并與轉動軸一起旋轉,用于剪切、破碎且翻動給送到干燥室內的污泥小塊體或碎塊。
如上所述,在組合裝置100中配置臥式干化機作為干化單元4的一個特點是可以降低整個裝置的高度,特別是,形成在臥式干化機的頂端或頂蓋上的給料口41可以與位于臥式干化機上面的破碎單元3的排料口32對接,以縮短破碎后的污泥小塊體或碎塊的流動路徑。臥式干化機包括有多種類型,例如,由兩個并列設置的干燥室且使污泥塊體或小塊體呈回字形移動的臥式干化機,以及例如底部通風式、側部通風式、多部位組合通風式的干化機,這些干化機可以明顯地將污泥小塊體或碎塊的含水率降低到50-40%,且在特定條件下,還可以使污泥小塊體或碎塊進一步顆粒或粉粒化,并使其含水率降低到40%以下。
底部通風式的臥式干化機可以有一個或多個干燥室的形式,例如,圖8中示出的單個干燥室形式的臥式干化機。臥式干化機的底部或底板通常形成有用于連通外部環境的連通口45,通過將臥式干化機的底部升高可以使外部的空氣或氣體經過連通口45流入到干燥室內,以對干燥室內翻動起來的污泥小塊體或碎塊進行干燥。有些情況下,為了加快污泥的干燥,還可以配置鼓風設備和氣體分配設備,通過鼓風設備向氣體分配設備吹送干燥氣體,并由氣體分配設備經過各個連通口45向干燥室內輸送干燥氣體。在另一實施例中,可以采用多個干燥室形式的臥式干化機,這種臥式干化機典型地是上下布置的主干燥室和副干燥室,且在兩個干燥室之間設置分隔壁。在分隔壁上形成用于流體連通兩個干燥室的連通口。通過鼓風設備向副干燥室內吹送干燥氣體,并由副干燥室經過分隔壁上的各個連通口向主干燥室內輸送干燥氣體。側部通風式的臥式干化機是在主干燥室的側壁設置氣體分配設備,且通過在側壁上設置連通孔或連通管將主干燥室與氣體分配設備進行流體連通,通過鼓風設備向氣體分配設備吹送干燥氣體,并由氣體分配設備經過各個連通孔或連通管向干燥室內輸送干燥氣體。在又一實施例中,也可以采用多部位進風組合式的臥式干化機,這種臥式干化機是組合底部和側部通風的兩種形式的干化機,其具有底部和側部通風的兩種功能。在這些臥式干化機中可以具有一個或多個主干燥室,也可以具有一個或多個副干燥室,而且在干燥室中使用的翻動裝置可以具有推動污泥小塊體或碎塊向某一方向移動并具有對污泥進行剪切、破碎和翻動的功能。
采用臥式干化機的另一特點是可以將輸送調整單元2和破碎單元3設置在臥式干化機的頂部,從而有利于組合裝置100的各個單元的集成并節省空間,如圖所示。盡管為了便于描述,附圖中用立式破碎機和臥式干化機作為組合裝置100中的破碎單元3和干化單元4,但應當理解的是,它們可以用上面列出的破碎設備和干化設備取代。
需要指出的是,圖1-3中所示的組合裝置100中的脫水單元1、破碎單元3和干化單元4可以由上面分別列出的脫水設備、破碎設備和干化設備以及未列出的相應的類似設備中的任一個來替換。由于上述或其它類型的脫水設備、破碎設備和干化設備具有不同的結構或構造,因此,在從這些設備中分別選擇構成組合裝置100中的脫水單元、破碎單元和干化單元時,需要基于圖示的方式布置這些單元。在布置所選擇的設備時需要按照污泥干燥的流程將脫水或過濾設備、破碎設備和干化設備由上至下依次設置,并在脫水或過濾設備和破碎設備之間的適當位置配置輸送調整單元2,且使輸送調整單元2的接料口21位于脫水或過濾設備1的出口12的下方,使破碎設備3的進料口31位于輸送調整單元2的出料口2的下方,以及使干化設備4的給料口41位于破碎設備3的排料口32的下方。本領域技術人員可以基于本實用新型的構思分別在現有的脫水設備、破碎設備和干化設備中選擇任一個類似設備并配以適合的輸送調整單元即可構成本實用新型的組合裝置100。除可以設置在臥式干化機上之外,輸送調整單元2或破碎設備3可以用支撐裝置單獨支撐,而非必須設置在干化機之上。因此,本領域人員知道,在將所選擇的脫水或過濾設備、破碎設備、干化設備與輸送調整單元一起布置時可以借助于支撐裝置、連接部件、管道等將這些設備按順序交錯設置,而非一個設備安裝在另一設備之上。當然,將破碎設備和輸送調整單元設置在臥式干化機的頂部可以更有效地利用空間。
圖9以流程圖形式示出構成本實用新型的組合裝置的過程或方法的一個實施方式。如上所述,本申請的組合裝置100是按照污泥的脫水、破碎、干燥步驟的順序將脫水單元1、破碎單元3和干化單元4由上至下集成在一起的,然而,由于分別用作脫水單元1、破碎單元3和干化單元4的設備或裝置或類似設備具有多種類型,且每種類型的設備或裝置具有不同的結構和污泥處理能力,因此,通過在破碎單元3和脫水單元1之間布置適合的輸送調整單元2可使各個單元能夠順暢地實施干燥過程的每個步驟,從而獲得具有預定含水率的污泥。為了獲得具有所希望的含水率的干燥污泥需要配置各個相適宜的設備和輸送調整單元,在圖9中以示例的方式示出本實用新型用于構成干化污泥的組合裝置100的其中一種過程或方法。在步驟1,根據要獲得的污泥小塊體或碎塊,或者顆粒或粉粒的含水率選擇脫水或過濾設備作為脫水單元1。在步驟2,基于所選擇的脫水或過濾設備的類型和/或預計脫水后的污泥塊體的含水率選擇破碎設備作為破碎單元3。在步驟3,根據所選擇的破碎設備的類型和/或預計破碎后的污泥小塊體或碎塊的尺寸選擇干化設備作為干化單元4。步驟4是基于預計脫水后的污泥塊體的含水率,脫水或過濾設備和/或破碎設備的結構和位置確定輸送調整單元2的類型,以便脫水后的污泥借助于輸送調整單元2的料斗的底部相對于水平位置的傾斜角度利用自身重量朝料斗的端壁的出料口滑動,進而到達破碎單元的進料口。方式可以是選擇具有角度可調的底部的料斗、選擇具有固定傾角的底部的料斗或選擇具有在一定角度基礎上角度可調的料斗。例如,選擇其料斗的底部相對于水平位置可調整角度的輸送調整單元,其中,料斗具有平的底部,且在輸送污泥塊體時可根據污泥塊體的含水率使料斗的底部相對于水平位置調整一個傾斜角度β,角度β可以在00-800的范圍內。步驟5是按照組合裝置100中的各個處理單元的布置將所選擇的脫水或過濾設備、輸送調整單元、破碎設備以及干化設備利用支撐、連接部件或結構以及管道等依次組裝起來,同時使下一個設備或單元的用于污泥的入口位于上一個設備或單元的用于污泥的出口下方。具體地,使輸送調整單元2的接料口21位于脫水或過濾單元1的出口12的下方、將破碎單元3定位在輸送調整單元2的出料口22附近,且使破碎單元3的進料口31位于輸送調整單元2的出料口22的下方,破碎單元3的出料口32位于其下方的干化單元4的給料口41之上。這種布置可以充分利用污泥本身的重量實現污泥在各個單元之間的傳送,不僅可以縮短污泥的傳輸路徑,而且也省去了各個設備或裝置之間的傳送設備或裝置,從而節約成本,提高效率。在進一步的步驟中,根據料斗的容量,預計脫水后的污泥塊體的含水率和/或破碎單元2的破碎能力等選擇其料斗的底部相對于水平位置具有固定角度的輸送調整單元,例如使料斗的底部相對于水平位置具有一定傾斜角度θ,傾斜角度θ例如可以是00-600。在一個可選的步驟中,可以選擇其料斗的底部相對于水平位置的角度在一定角度基礎上可調的輸送調整單元,例如使料斗的底部在相對于水平位置一定傾斜角度θ的基礎上具有可調角度γ,可調角度γ例如可在00-500的范圍內變化。在另一可選的步驟中,用于具有固定角度的料斗的支撐裝置可以是固定支架23,而用于可調角度的料斗的支撐裝置可以分別使帶有鉸鏈24a的支架24和調整裝置25。在又一可選的步驟4a中,可以在上述選擇的輸送調整單元2的料斗內設置可調裝置27,其中,可調裝置27包括一對可調擋板和用于調節可調擋板的調節器27c,其中,兩個可調擋板27a在出料口22的附近基本上在垂直于料斗的底板的方向上并排設置。通過鉸鏈27b分別將兩個可調擋板的外側邊連接在料斗的內側壁上,且通過將調節器27c的一端在可調擋板的內側邊附近固定在當可調擋板開啟后面向料斗的內側壁的面上,而使其另一端延伸到料斗的側壁之外,以便通過兩個可調擋板27a相對彼此在料斗內左右樞轉調節可調擋板的內側邊之間所形成的面對料斗的端壁上的出料口22的開口的大小。在又一可選的步驟中,可以使用立式破碎機作為破碎單元3。在又一可選的步驟中,可以使用臥式干化機作為干化單元4。在又一可選的步驟中,可將輸送調整單元2和立式破碎機設置在臥式干化機的頂端,且將立式破碎機定位在輸送調整單元2的具有出料口22的端壁附近,且使立式破碎機的排料口32對準其下方的臥式干化機的給料口41。在又一可選的步驟6中,可以使輸送調整單元2的接料口21位于脫水或過濾單元1的出口12的下方、使破碎單元3的進料口31鄰近輸送調整單元2的出料口22且位于其下方,使破碎單元3的出料口32對準位于其下方的干化單元4的給料口41。另外,在選擇脫水單元、輸送調整單元、破碎單元以及干化單元過程,可以考慮一些參數,這些參數包括要獲得的干化的污泥的含水率、預計脫水后的污泥塊體的含水率、預計破碎后的污泥小塊體或碎塊的含水率,或/和預計脫水后的污泥塊體的含水率和污泥塊體的尺寸等。
另外,需要指出的是,構成組合裝置100的步驟不受上述限制,本領域技術人員可以根據需要對上述步驟進行調整和任意組合。例如,可以首先根據干燥后的污泥的含水率選擇干化機、根據干化機的類型和/或需要干化的污泥的含水率選擇破碎機,基于破碎機的類型和/或需要破碎的污泥的含水率選擇脫水或過濾設備;或者在選擇干化機之后確定脫水或過濾設備,之后選擇適宜的輸送調整單元等等。另外,在構成本實用新型的組合裝置的過程或方法中所選擇的脫水或過濾設備、破碎設備以及干化設備分別作為脫水單元1、破碎單元3和干化單元4的設備包括本文中列出或未列出的相應的設備或裝置以及類似設備或裝置中的任一個。
圖10示出利用組合裝置用于干燥污泥的過程或方法的一個實施方式。如圖所示,本實用新型的方法可以按照脫水、破碎、干燥步驟在一個或單一設備內實現污泥的干化過程,具體地,本實用新型的方法可以使要干化的污泥依次經過組合裝置的脫水單元1、輸送調整單元2、破碎單元3和干化單元4并且由上之下地更多地利用污泥的自重從前一個步驟向下一個步驟實現污泥的傳送,從而使干燥后的污泥到達預定的含水率。本實用新型的其中一個方法可以按照如下步驟實施污泥的干燥,在脫水步驟1,啟動脫水單元對液態污泥進行脫水,以獲得脫水后的污泥。利用輸送設備將液態污泥輸送到位于組合裝置100的上部的脫水單元或脫水機1,啟動脫水單元1,以對液態污泥進行脫水或過濾,從而獲得固態污泥塊體。輸送調整步驟2,使進入輸送調整單元的料斗內的脫水后的污泥沿料斗的具有固定角度或可調角度的底部朝出料口運行,可以使脫水后的污泥沿固定角度的底部向下移動,使脫水后的污泥沿可調角度的底部向下移動,或使脫水后的污泥沿在一定角度的基礎上再調整角度的底部向下移動,可以實現脫水后的污泥從輸送調整單元向破碎單元輸送和輸送控制。由于脫水單元1位于輸送調整單元2的上方,因此,脫水后的污泥塊體借助于自身重量經過脫水單元1的出口12和輸送調整單元2的接料口21落入到輸送調整單元2的用于接收并儲存污泥塊體的料斗內,位于料斗內的污泥塊體可以通過在料斗的底部或底板附近形成在料斗的周向壁上或料斗的底部的出料口22并按照預期的速度借助于其自重進入到破碎單元3。在一個實施例中,借助于料斗的底部相對水平位置形成的傾斜角度可以使污泥塊體利用自身重量朝向料斗的端壁上的出料口22滑動,進而下落到破碎單元3內,傾斜角度θ例如00-600。在另一實施例中,利用分別固定并支撐在料斗的底部的兩端的帶有鉸鏈24a的支撐裝置24和調整裝置25,可以根據當前的污泥塊體的含水率通過調整裝置25在料斗的底部相對于水平位置的已有的傾斜角度θ基礎上使料斗的一端圍繞具有出料口的另一端處的鉸鏈24a樞轉,以使料斗的底部增加另一傾斜角度γ,角度γ可以在例如00-500之間變化,從而控制污泥塊體通過料斗的端壁上的出料口22向破碎單元3滑落的速度。在又一實施例中,利用分別固定并支撐在料斗的平的底部的兩端的帶有鉸鏈24a的支撐裝置24和調整裝置25,且在需要輸送污泥塊體時,可以根據污泥塊體的含水率通過調整裝置25使料斗的一端圍繞具有出料口的另一端處的鉸鏈樞轉,以使料斗的底部相對于水平位置傾斜,傾斜角度β的范圍可以在例如00-800之間,從而控制污泥塊體通過料斗的端壁上的出料口向破碎單元3滑落的速度。在又一實施例中,例如,可以利用在輸送調整單元2的料斗內設置的可調裝置27控制向料斗的端壁上的出料口22運行的污泥塊體,其中,通過控制延伸到料斗的側壁外的可調裝置27的調節器27c的一端使連接到橫截于料斗的縱向方向并排設置的兩個可調擋板27a的每一個的內側邊附近的調節器27c的另一端驅動可調擋板27a,以使每個可調擋板27a的內側邊可相對于其在垂直于料斗的底板的方向上可樞轉地固定在料斗的內側壁上的外側邊擺動,從而可以調節在兩個可調擋板的內側邊之間形成的面對料斗的端壁上的出料口22的開口大小。如步驟2a示出的,通過設置在料斗內的可調裝置控制脫水后的污泥向出料口的流量。在破碎步驟3,啟動破碎單元對脫水后的污泥進行破碎,并排出破碎后的污泥。由于輸送調整單元2的料斗的出料口22的位置高于破碎單元的進料口,使得污泥塊體可以利用其自重沿料斗的底板向破碎單元或破碎機滑動,并下落到破碎單元3內,因此,啟動破碎單元3的破碎組件以將其內的污泥塊體破碎成污泥小塊體或碎塊。在干化步驟4,啟動干化單元對破碎后的污泥進行干燥,并排出干燥后的污泥。由于破碎單元3的排料口位于干化單元4的給料口的上方,因而,破碎后的污泥小塊體或碎塊利用自身重量會自動離開破碎單元3而下落到破碎單元3的下面的干化單元4中,因此,啟動干化單元4,以對干燥室內的污泥小塊體或碎塊進行干燥,當干化單元內的污泥小塊體或碎塊達到預定的含水率時打開設置在干化單元4的卸料口處的閥門,以將干燥完的污泥小塊體或碎塊排出干化單元4。在另一實施例中,干化單元4可以是臥式干化機,由于破碎單元3可以位于干化單元4的頂部,因此,破碎后的污泥小塊體或碎塊可以直接下落到干化單元4中。在又一實施例中,還可以開啟臥式干化機內的翻動裝置和/或向干燥室內輸送干燥氣體的送風裝置。在又一實施例中,還可以采用底部通風式、側部通風式、多部位組合通風式的干化機,可以將干燥氣體通過氣體分配裝置、副干燥室或第二干燥室以及在干燥室或主干燥室的底部或/和側壁上設置的與之相連通的連通口輸送到其干燥室或主干燥室內,從而可以明顯地降低污泥小塊體或碎塊的含水率,且在某些情況下,還可以使污泥小塊體或碎塊進一步顆粒或粉粒化。
從以上的描述中可以看出,本申請的組合裝置100通過配置輸送調整單元不僅可以將現有的脫水單元、破碎單元和干化單元有機地結合在一起,而且也可以用本申請人的改進的工作單元替代現有的脫水單元、破碎單元和干化單元中的一個或多個并將它們相互結合在一起,從而實現在諸如組合裝置100的單個設備內按照脫水、破碎、干燥的順序完成污泥的干化過程,以使污泥的干燥過程得到簡化。在組合裝置100中,由于各個單元按照干燥污泥的流程從上到下布置,且上一個處理單元的出口基本上位于實施下一個處理單元的入口的上方,使得被處理的污泥由上至下基本上借助于自身重量完成傳輸過程,因此,不僅取消了現有技術中各個單元之間的輸送設備或裝置、運輸工具等,而且也節約了能源,降低了成本。在構成本實用新型組合裝置的方法中,本領域技術人員可以根據所獲得的污泥的含水率按照組合裝置100的布置經濟地設計并配置用于干燥污泥的各個工作單元。可以根據要干燥的液體污泥的含水率和/或干燥后的污泥的含水率,在現有的各種脫水設備、破碎設備和干化設備中選擇適宜的設備,并通過配置適合的輸送調整單元將它們組裝或安裝在一起,以實現污泥干燥的經濟性,從而有效地發揮設備的作用。另外,在選擇各個干燥步驟中所使用的設備時,也可以基于脫水后的污泥的含水率選擇脫水設備和破碎設備的類型。在利用組合裝置進行污泥干燥的方法中,可以通過在組合裝置的各個工作單元的類型或特點進行自動或人工控制,以使污泥的干化過程變得順暢,從而使在各個工作單元中被處理的污泥達到預定的含水率。
在本申請中盡管列舉了多種優選的實施方式,但本實用新型不僅限于說明書所提及到的內容,本領域技術人員完全可以通過本實用新型的上述設計思想對本實用新型的組合裝置中的各個單元或設備或方法以及裝置進行變化和改型,而這些變化或改型都在本實用新型的構思范圍之內。