CN207933348U - 污泥碳化一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥碳化一体机，污泥在碳化前，先将污泥的水分进行初步脱去，不仅能够提高污泥碳化效果，还能够节省能源、节约成本。碳化炉为封闭空间，从而使得污泥在无氧或缺氧条件下，有效加热干化污泥，分解污泥中除碳以外的有机物，产生生物炭和碳氢化合物组成的干馏气体，干馏燃烧气体作为干馏用热源，燃烧的烟气用作污泥干燥热源，从而提高能源利用率，节省燃料。另外，本实用新型提供的设备能够节省空间，还能够提高污泥碳化效果，最大程度地保留污泥中的碳质。

Description

污泥碳化一体机

技术领域

本实用新型涉及污泥碳化领域，尤其是一种污泥碳化一体机。

背景技术

污泥是城市生活污水和农工业废水在进行净化过程中产生的沉淀物，是一种危害性极大的固体废弃物。如果不加以彻底处理，将会对环境造成严重的二次污染。

目前，我国污泥处理的技术核心和难点是污泥碳化。污泥碳化就是通过给污泥加温和加压，使生化污泥中的细胞裂解，将其中的水分释放出来，同时又最大限度地保留了污泥中碳质的过程。污泥碳化的优势在于，污泥碳化是通过裂解方式将污泥中的水分脱出，能源消耗少，剩余产物中的碳含量高，发热量大。但是，目前污泥碳化装置由多个部件组成，占用面积大、操作繁琐，且投资费用高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种污泥碳化一体机，能够解决现有污泥碳化装置占用面积大、操作繁琐，且投资费用高的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种污泥碳化一体机，包括：

基座；

所述基座上固定有碳化炉，所述碳化炉包括水平设置的炉体，所述炉体的一端为封闭端，另一端设置有输送装置，且与所述输送装置连通；靠近所述封闭端的所述炉体底部设置有碳化出口，顶部设置有烟气出口；输送装置的转轴一段连接在所述炉体的封闭端，另一端与固定在所述输送装置上的驱动减速机连接；所述输送装置内的所述转轴上安装有螺旋片，所述碳化炉内的所述转轴上等间距地安装有若干列叶片单元；所述叶片单元包括三个叶片，三个所述叶片间的夹角相同；

所述输送装置上安装有污泥分离装置，所述污泥分离装置内底部安装有挡泥板和水泥分离器，所述挡泥板将所述污泥分离装置底部分为污泥区和污水区，所述污泥区底部开设有污泥出口，所述污水区一侧底部开设做污水出口；所述污泥区上方的所述污泥分离装置的机体壁上设置有进污口，所述进污口连接有加压污泥管，所述加压污泥管的出口设置在所述水泥分离器上，所述挡泥板上方安装有所述水泥分离器。

优选地，所述水泥分离器包括第一转轴、第二转轴和套装在所述转轴外侧的过滤网，所述过滤网与所述第一转轴、所述第二转轴传动连接，所述第一转轴与所述第二转轴的一端均穿过所述污泥分离装置并与固定在所述污泥分离装置外壁上的传动机构连接，另一端均与所述污泥分离装置的内壁转动连接；

所述第一转轴与所述第二转轴平行，所述第一转轴设置在所述挡泥板上方，所述第二转轴设置在所述污水区上方，所述第一转轴的高度低于所述第二转轴的高度；最下层的所述过滤网与所述挡泥板接触。

优选地，所述水泥分离器包括第三转轴、第四转轴、第五转轴和套装在所述转轴外侧的过滤网，所述过滤网与所述第三转轴、所述第四转轴、所述第五转轴传动连接，所述第三转轴、所述第四转轴、所述第五转轴的一端均穿过所述污泥分离装置并与固定在所述污泥分离装置外壁上的传动机构连接，另一端均与所述污泥分离装置的内壁转动连接；

所述第三转轴、所述第四转轴与所述第五转轴相互平行，所述第三转轴设置在所述污泥区上方，所述第四转轴与所述第五转轴均设置在所述污水区上方，所述第三转轴的高度高于所述第四转轴的高度，低于所述第五转轴的高度；所述第三转轴与所述第四转轴连接的所述过滤网与所述挡泥板接触。

优选地，所述过滤网为钢质过滤网。

优选地，所述碳化炉的加热装置为电磁加热装置，所述电磁加热装置包括电源装置和电磁线圈，所述电磁加热装置的电磁线圈缠绕在所述炉体壁内，所述电磁线圈与所述电源装置连接；

所述叶片采用金属制成。

优选地，还包括余热换热装置和发电装置，所述烟气出口与所述余热换热装置连接，所述发电装置分别与所述余热换热装置、所述电源装置连接。

优选地，所述叶片表面上设置有若干凸起，所述凸起与所述叶片一体成型。

本实用新型提供的一种污泥碳化一体机，污泥在碳化前，先将污泥的水分进行初步脱去，不仅能够提高污泥碳化效果，还能够节省能源、节约成本。碳化炉为封闭空间，从而使得污泥在无氧或缺氧条件下，有效加热干化污泥，分解污泥中除碳以外的有机物，产生生物炭和碳氢化合物组成的干馏气体，干馏燃烧气体作为干馏用热源，燃烧的烟气用作污泥干燥热源，从而提高能源利用率，节省燃料。另外，本实用新型提供的设备能够节省空间，还能够提高污泥碳化效果，最大程度地保留污泥中的碳质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中污泥碳化一体机的结构示意图；

图2为图1中污泥分离装置的结构示意图；

图3为图1中污泥分离装置的结构示意图。

图中：

1、基座；2、炉体；3、输送装置；4、转轴；5、螺旋片；6、叶片；7、污泥分离装置；8、污泥区；9、污水区；10、污泥出口；11、污水出口；12、进污口；13、加压污泥管；14、挡泥板；15、水泥分离器；16、第一转轴；17、第二转轴；18、第三转轴；19、第四转轴；20、第五转轴；21、过滤网；22、凸起；23、电磁线圈；24、碳化出口；25、烟气出口；26、余热换热装置；27、发电装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在一种具体实施方式中，参见图1，本实用新型提供了一种污泥碳化一体机，包括：基座1；基座1上固定有碳化炉，碳化炉包括水平设置的炉体2，炉体2的一端为封闭端，另一端设置有输送装置3，且与输送装置3连通；靠近封闭端的炉体2底部设置有碳化出口24，顶部设置有烟气出口25；输送装置3的转轴4一段连接在炉体2的封闭端，另一端与固定在输送装置3上的驱动减速机连接；输送装置3内的转轴4上安装有螺旋片5，碳化炉内的转轴4上等间距地安装有若干列叶片单元；叶片单元包括三个叶片6，三个叶片6间的夹角相同；输送装置3上安装有污泥分离装置7，污泥分离装置7内底部安装有挡泥板14和水泥分离器15，挡泥板14将污泥分离装置7底部分为污泥区8和污水区9，污泥区8底部开设有污泥出口10，污水区9一侧底部开设做污水出口11；污泥区8上方的污泥分离装置7的机体壁上设置有进污口12，进污口12连接有加压污泥管13，加压污泥管13的出口设置在水泥分离器15上，挡泥板14上方安装有水泥分离器15。

具体的，碳化炉可在无氧或缺氧条件下加热干化污泥来分解污泥中除碳以外的有机物，产生生物炭和碳氢化合物组成的可燃性干馏气体，干馏燃烧气体作为炉体2内的加热用热源。碳化炉包括水平设置的炉体2，炉体2的一端为封闭端，另一端设置有输送装置3，且与输送装置3连通；输送装置3的转轴4一段连接在炉体2的封闭端，另一端与固定在输送装置3上的驱动减速机连接；碳化炉内的转轴4上等间距地安装有若干列叶片单元；叶片单元包括三个叶片6，三个叶片6间的夹角相同。其中叶片6在转轴4的带动下旋转，使得炉体2的污泥受热均匀，从而最大程度的分解污泥中除碳以外的有机物，碳化后的物质从碳化出口24排出；另外，若干列叶片单元的设置能够提高污泥的干化速度，粉碎干化污泥，避免污泥粘附在炉体2内壁上，无法从将污泥排出。

输送装置3用于将污泥运输到碳化炉中，该输送装置3的设置还能够起到过渡作用，避免固液分离装置污泥直接从碳化炉中进入影响碳化炉内污泥碳化。输送装置3的转轴4一段连接在炉体2的封闭端，另一端与固定在输送装置3上的驱动减速机连接；输送装置3内的转轴4上安装有螺旋片5。螺旋片5能够将污泥进行破碎，还能够提高污泥的均匀性。

另外输送装置3与碳化装置共用同一个转轴4，能够使得污泥均速地进入碳化炉内，避免输送装置3与碳化装置速度不同时，使得污泥碳化不均匀。

污泥分离器能够将污泥中的水-泥进行分离，提高污泥在碳化炉中的干化速度。输送装置3上安装有污泥分离装置7，污泥分离装置7内底部安装有挡泥板14和水泥分离器15，挡泥板14将污泥分离装置7底部分为污泥区8和污水区9，污泥区8底部开设有污泥出口10，污水区9一侧底部开设做污水出口11；污泥区8上方的污泥分离装置7的机体壁上设置有进污口12，进污口12连接有加压污泥管13，加压污泥管13的出口设置在水泥分离器15上，挡泥板14上方安装有水泥分离器15。其中，挡泥板14能够将污泥分离装置7的底部分为两个区域，一个是污泥区8，另一是污水区9；水泥分离器15能够将加压污泥管13流出的污泥进行固液分离，分离后的污泥进入污泥区8，污泥水进入污水区9，污泥从污泥出口10、进污口12进入输送装置3中，污泥水从污水出口11排出。

为了提高污泥分离效果，优选地，参见图2，水泥分离器15包括第一转轴16、第二转轴17和套装在转轴4外侧的过滤网21，过滤网21与第一转轴16、第二转轴17传动连接，第一转轴16与第二转轴17的一端均穿过污泥分离装置7并与固定在污泥分离装置7外壁上的传动机构连接，另一端均与污泥分离装置7的内壁转动连接；第一转轴16与第二转轴17平行，第一转轴16设置在挡泥板14上方，第二转轴17设置在污水区9上方，第一转轴16的高度低于第二转轴17的高度；最下层的过滤网21与挡泥板14接触。污泥从进污口12进入落入过滤网21上，过滤网21在第一转轴16、第二转轴17的带动下转动，污泥内的水分脱离，进而进入污水内，并从污水出口11排出；污泥跟随过滤网21转动，直接与挡泥板14接触，在挡泥板14的阻挡作用下被刮下来落入污泥区8，并从污泥区8的污泥出口10进入输送装置3内。

优选地，参见图3，水泥分离器15还包括另一种结构，水泥分离器15包括第三转轴18、第四转轴19、第五转轴20和套装在转轴4外侧的过滤网21，过滤网21与第三转轴18、第四转轴19、第五转轴20传动连接，第三转轴18、第四转轴19、第五转轴20的一端均穿过污泥分离装置7并与固定在污泥分离装置7外壁上的传动机构连接，另一端均与污泥分离装置7的内壁转动连接；第三转轴18、第四转轴19与第五转轴20相互平行，第三转轴18设置在污泥区8上方，第四转轴19与第五转轴20均设置在污水区9上方，第三转轴18的高度高于第四转轴19的高度，低于第五转轴20的高度；第三转轴18与所述第四转轴19连接的过滤网21与挡泥板14接触。污泥从进污口12进入落入过滤网21上，过滤网21在第三转轴18、第四转轴19和第五转轴20的转动下，污泥内的水分脱离，进而进入污水区9，并从污水出口11排出；污泥跟随过滤网21转动，直接与挡泥板14接触，在挡泥板14的阻挡作用下被刮下来落入污泥区8，并从污泥区8的污泥出口10进入输送装置3内。

需要说明的是，为了提高过滤网21的耐磨损性能，延长污泥碳化一体机的使用寿命，优选地，过滤网21为钢质过滤网21。

其中为了使得钢质过滤网21具有自清洁能力，有效防止污泥在过滤网21上的残留到固液分离效果。钢质过滤网21的表面上涂覆有疏水涂层或超疏水涂层。

需要说明的是，为了提高碳化炉的加热速率，最大限度地减少能源消耗，实现环境友好效益和经济效益，优选地，碳化炉的加热装置为电磁加热装置，电磁加热装置包括电源装置和电磁线圈23，电磁加热装置的电磁线圈23缠绕在炉体2壁内，电磁线圈23与电源装置连接；叶片6采用金属制成。电磁线圈23上会产生高速变化的交变磁场，使得炉体2内的叶片6内产生无数的小涡流，使得叶片6本身自行高速发热，从而达到加热炉体2内污泥，使得污泥碳化。

其中，金属的材料不受限制，优选地，金属为碳钢、铁。

需要说明的是，为了提高炉体2内污泥的碳化效果，叶片6表面上设置有若干凸起22，凸起22与叶片6一体成型。凸起22的设置能够增加污泥与叶片6的接触面积，提高污泥的干化效果、碳化效果。

工作时，污泥从中的污泥分离装置7的进污口12进入加压污泥管13，并落入过滤网21上，过滤网21在转轴4的转动下，污泥内的水分脱离进而进入污水区9，并从污水出口11排出；污泥跟随过滤网21转动，直接与挡泥板14接触，在挡泥板14的阻挡作用下被刮下来落入污泥区8，并从污泥区8的污泥出口10进入输送装置3内；输送装置3内的污泥在螺旋片5的转动下进入碳化炉的炉体2内；碳化炉的炉体2壁内的电磁线圈23上会产生高速变化的交变磁场，使得炉体2内的叶片6内产生无数的小涡流，使得叶片6本身自行高速发热，从而达到加热炉体2内污泥，使得污泥碳化，碳化物从出口运送出来。各螺旋输送器内产生的干馏气体在加热炉内被燃烧，作为加热热源被再次利用，燃烧产生的烟气从烟气出口25排出。

另外，需要说明的是，碳化炉排出的烟气温度较高，为了避免这部分能量浪费，优选地，还包括余热换热装置26和发电装置27，烟气出口25与余热换热装置26连接，发电装置27分别与余热换热装置26、电源装置27连接。烟气从烟气出口25进入余热换热装置26，余热换热装置26将烟气的热量吸收，并转移至发电装置27产生电能，并将电能接入电源装置。

本实用新型提供的一种污泥碳化一体机，污泥在碳化前，先将污泥的水分进行初步脱去，不仅能够提高污泥碳化效果，还能够节省能源、节约成本。碳化炉为封闭空间，从而使得污泥在无氧或缺氧条件下，有效加热干化污泥，分解污泥中除碳以外的有机物，产生生物炭和碳氢化合物组成的干馏气体，干馏燃烧气体作为干馏用热源，燃烧的烟气用作污泥干燥热源，从而提高能源利用率，节省燃料。另外，本实用新型提供的设备能够节省空间，还能够提高污泥碳化效果，最大程度地保留污泥中的碳质。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种污泥碳化一体机，其特征在于，包括：

基座；

所述基座上固定有碳化炉，所述碳化炉包括水平设置的炉体，所述炉体的一端为封闭端，另一端设置有输送装置，且与所述输送装置连通；靠近所述封闭端的所述炉体底部设置有碳化出口，顶部设置有烟气出口；所述输送装置的转轴一段连接在所述炉体的封闭端，另一端与固定在所述输送装置上的驱动减速机连接；所述输送装置内的所述转轴上安装有螺旋片，所述碳化炉内的所述转轴上等间距地安装有若干列叶片单元；所述叶片单元包括三个叶片，三个所述叶片间的夹角相同；

所述输送装置上安装有污泥分离装置，所述污泥分离装置内底部安装有挡泥板和水泥分离器，所述挡泥板将所述污泥分离装置底部分为污泥区和污水区，所述污泥区底部开设有污泥出口，所述污水区一侧底部开设做污水出口；所述污泥区上方的所述污泥分离装置的机体壁上设置有进污口，所述进污口连接有加压污泥管，所述加压污泥管的出口设置在所述水泥分离器上，所述挡泥板上方安装有所述水泥分离器。

2.如权利要求1所述的污泥碳化一体机，其特征在于，所述水泥分离器包括第一转轴、第二转轴和套装在所述转轴外侧的过滤网，所述过滤网与所述第一转轴、所述第二转轴传动连接，所述第一转轴与所述第二转轴的一端均穿过所述污泥分离装置并与固定在所述污泥分离装置外壁上的传动机构连接，另一端均与所述污泥分离装置的内壁转动连接；

所述第一转轴与所述第二转轴平行，所述第一转轴设置在所述挡泥板上方，所述第二转轴设置在所述污水区上方，所述第一转轴的高度低于所述第二转轴的高度；最下层的所述过滤网与所述挡泥板接触。

3.如权利要求1所述的污泥碳化一体机，其特征在于，所述水泥分离器包括第三转轴、第四转轴、第五转轴和套装在所述转轴外侧的过滤网，所述过滤网与所述第三转轴、所述第四转轴、所述第五转轴传动连接，所述第三转轴、所述第四转轴、所述第五转轴的一端均穿过所述污泥分离装置并与固定在所述污泥分离装置外壁上的传动机构连接，另一端均与所述污泥分离装置的内壁转动连接；

所述第三转轴、所述第四转轴与所述第五转轴相互平行，所述第三转轴设置在所述污泥区上方，所述第四转轴与所述第五转轴均设置在所述污水区上方，所述第三转轴的高度高于所述第四转轴的高度，低于所述第五转轴的高度；所述第三转轴与所述第四转轴连接的所述过滤网与所述挡泥板接触。

4.如权利要求2或3所述的污泥碳化一体机，其特征在于，所述过滤网为钢质过滤网。

5.如权利要求1所述的污泥碳化一体机，其特征在于，所述碳化炉的加热装置为电磁加热装置，所述电磁加热装置包括电源装置和电磁线圈，所述电磁加热装置的电磁线圈缠绕在所述炉体壁内，所述电磁线圈与所述电源装置连接；

所述叶片采用金属制成。

6.如权利要求5所述的污泥碳化一体机，其特征在于，还包括余热换热装置和发电装置，所述烟气出口与所述余热换热装置连接，所述发电装置分别与所述余热换热装置、所述电源装置连接。

7.如权利要求5所述的污泥碳化一体机，其特征在于，所述叶片表面上设置有若干凸起，所述凸起与所述叶片一体成型。