一种焚烧效率高的污泥焚烧装置及污泥综合处理系统

摘要

本发明涉及污泥处理技术领域，公开了一种焚烧效率高的污泥焚烧装置及污泥综合处理系统，包括装置壳体、破碎机构、污泥干燥隔具和抽风系统，所述破碎机构、污泥干燥隔具和抽风系统均设置在装置壳体内部，污泥干燥隔具设置在破碎机构底部，污泥干燥隔具下端面设置有污泥隔板，装置壳体内部靠近底端处设置有灰烬隔板，抽风系统与污泥干燥隔具的内部连通。该焚烧效率高的污泥焚烧装置，通过在装置壳体内部设置破碎机构，对脱水污泥饼进行破碎，碾碎的污泥落入污泥干燥隔具的网格内，抽风系统将污泥焚烧产生的余热传输至污泥干燥隔具内部，对污泥干燥隔具的网格内部的污泥进行干燥，使得污泥饼在被破碎的同时能够进一步干燥，降低含水量，提高污泥焚烧效率。

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体为一种焚烧效率高的污泥焚烧装置及污泥综合处理系统。

背景技术

污泥处理是对污泥进行减量化、稳定化和无害化处理的过程，污水处理程度越高，就会产生越多的污泥残余。污水处理得到的污泥饼中含有大量的植物、藻类等有机物，焚烧是一种常见的污泥饼处理方法，它可破坏全部有机质，杀死一切病原体，并最大限度地减少污泥体积，焚烧残渣相对含水率约为75％的污泥仅为原有体积的10％左右。在对污泥进行焚烧之前需要先对污泥进行浓缩、调理、消化和机械脱水等前置处理，再以脱水污泥饼为主要原料进行焚烧，一般来说，污泥的含水率降至与挥发物含量之比小于3.5时，可以形成自燃，节约燃料。

现有的污泥焚烧装置由于受到污泥投入状态和含水量的影响，焚烧效率低下，难以在短时间内对污泥进行充分焚烧。一方面，脱水污泥饼直接投入焚烧炉内被点燃，块状的污泥体积较大，其表面被焚烧完毕后，内部还是污泥状态，需要较长时间才能充分燃烧；另一方面，当投入焚烧炉的部分污泥未充分脱水，含水率略高于可自燃的值时，污泥直接进入焚烧炉内，会使炉内焚烧温度发生波动，温度降低会出现大量黑烟，为尾气处理系统的正常运行带来阻碍，甚至会使炉火熄灭，影响焚烧过程的进行。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种焚烧效率高的污泥焚烧装置，具备对污泥进行破碎、利用焚烧产生的余热对污泥进行干燥等优点，解决了污泥饼体积大和含水量高不利于燃烧的问题。

(二)技术方案

为解决上述污泥饼体积大和含水量高不利于燃烧的技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种焚烧效率高的污泥焚烧装置，包括装置壳体、破碎机构、污泥干燥隔具和抽风系统，所述破碎机构、所述污泥干燥隔具和所述抽风系统均设置在所述装置壳体内部，所述污泥干燥隔具设置在所述破碎机构底部，所述污泥干燥隔具为导热材料制成且内部为空心状态，所述破碎机构用于将脱水污泥饼破碎且破碎后的污泥落入所述污泥干燥隔具的网格区域内，所述污泥干燥隔具下端面设置有污泥隔板，所述装置壳体内部靠近底端处设置有灰烬隔板，所述抽风系统与所述污泥干燥隔具的内部连通，用于将污泥焚烧产生的余热传输至污泥干燥隔具内部，再排至装置外。

优选地，所述破碎机构包括破碎辊、连接轴、齿轮和驱动电机，两个所述破碎辊并排设置且两者之间存在一定距离，所述破碎辊两端分别设置有连接轴，其中一端的所述连接轴表面分别固定套接有相互啮合的齿轮，其中一个所述连接轴末端固定连接有驱动电机。

优选地，所述污泥干燥隔具上表面与破碎辊下表面的轮廓相对应且破碎辊和污泥干燥隔具之间存在一定距离，所述污泥干燥隔具的三个侧面分别开设有第二安装孔，所述抽风系统通过所述第二安装孔对污泥干燥隔具内部空间进行热气循环。

优选地，所述抽风系统包括第一抽风机、第一进风管、第一出风管、第二抽风机、第二进风管和第二出风管，所述第一抽风机通过所述第一进风管和第一出风管将热气传输至所述污泥干燥隔具内部，所述第二抽风机通过所述第二进风管和第二出风管将所述污泥干燥隔具内部发散完热量的尾气传输至所述装置壳体外部。

优选地，所述装置壳体两侧分别设置有点火机构，所述点火机构包括点火器和点火头，所述装置壳体内部一侧设置有温度传感器，所述点火机构和所述温度传感器均设置在所述污泥隔板和所述灰烬隔板之间的区域。

优选地，所述污泥干燥隔具两侧上端分别设置有刮板,所述刮板与所述破碎辊等宽，所述刮板分别与所述破碎辊的表面接触但不阻碍破碎辊的正常转动。

优选地，所述污泥隔板两侧分别设置有第一滑块，所述污泥隔板一端设置有限位板，所述限位板远离所述污泥隔板的一侧固定连接有第一气缸。

优选地，两个所述灰烬隔板合并时形成与所述装置壳体内径尺寸相等的圆形，所述灰烬隔板两侧分别设置有第二滑块，所述灰烬隔板相互远离的一侧固定连接有第二气缸。

优选地，所述装置壳体顶部开设有进料口，所述装置壳体侧壁表面分别开设有空气进口和灰烬出口，所述空气进口设置在所述灰烬隔板上端区域，所述灰烬隔板外侧设置有空气滤清器，所述灰烬出口设置在所述灰烬隔板下端区域。

优选地，所述装置壳体外部一侧设置有设备箱体，所述设备箱体内部设置有控制模块，所述控制模块分别与所述点火器、所述温度传感器、所述第一气缸和所述第二气缸通过电信号连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种焚烧效率高的污泥焚烧装置，具备以下有益效果：

1、该焚烧效率高的污泥焚烧装置，通过在装置壳体内部设置破碎机构，对脱水污泥饼进行破碎，脱水污泥饼落入两个破碎辊之间的区域，驱动电机带动两个破碎辊朝着相反的方向转动，将脱水污泥饼碾碎，碾碎的污泥落入污泥干燥隔具的网格内，在抽风系统的作用下，抽风系统将污泥焚烧产生的余热传输至污泥干燥隔具内部，对落入污泥干燥隔具的网格内部的污泥进行干燥，使得污泥饼在被破碎的同时能够进一步干燥，降低含水量，提高污泥焚烧效率。

2、该焚烧效率高的污泥焚烧装置，通过温度传感器实时监测装置壳体内部污泥隔板和灰烬隔板之间的区域的温度，并将温度值反馈至控制模块，若温度传感器检测到的最高温度低于正常焚烧时的阈值范围，则说明炉火的火势较小，不能达到最佳焚烧效果，控制模块控制点火器工作，通过点火头点火，增大火势，以确保焚烧过程的正常进行，并保证污泥焚烧效果。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的立体剖面结构示意图；

图3为本发明的装置壳体结构示意图；

图4为本发明的装置壳体剖面结构示意图；

图5为本发明的部分组件结构示意图；

图6为本发明的破碎机构、污泥干燥隔具和污泥隔板剖视图；

图7为本发明的破碎机构结构示意图；

图8为本发明的污泥干燥隔具和抽风系统爆炸示意图；

图9为本发明的污泥隔板结构示意图；

图10为本发明的灰烬隔板结构示意图。

图中：1、装置壳体；2、进料口；3、破碎箱体；4、通孔；5、第一滑槽；6、密封腔体；7、第一安装孔；8、滤网；9、设备箱体；10、控制模块；11、支撑座；12、容纳槽；13、第一支撑板；14、点火器；15、点火头；16、温度传感器；17、支撑架；18、第二滑槽；19、第二支撑板；20、空气进口；21、灰烬出口；22、破碎辊；23、连接轴；24、齿轮；25、驱动电机；26、污泥干燥隔具；27、刮板；28、第二安装孔；29、第一抽风机；30、第一进风管；31、第一出风管；32、第二抽风机；33、第二进风管；34、第二出风管；35、污泥隔板；36、第一滑块；37、限位板；38、第一气缸；39、灰烬隔板；40、第二滑块；41、第二气缸；42、空气过滤装置；43、第一密封板；44、第二密封板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，一种焚烧效率高的污泥焚烧装置，包括装置壳体1、破碎机构、污泥干燥隔具26和抽风系统，破碎机构、污泥干燥隔具26和抽风系统均设置在装置壳体1内部，污泥干燥隔具26设置在破碎机构底部，污泥干燥隔具26为导热材料制成且内部为空心状态，破碎机构用于将脱水污泥饼破碎且破碎后的污泥落入污泥干燥隔具26的网格区域内，污泥干燥隔具26下端面设置有污泥隔板35，装置壳体1内部靠近底端处设置有灰烬隔板39，抽风系统与污泥干燥隔具26的内部连通，用于将污泥焚烧产生的余热传输至污泥干燥隔具26内部，再排至装置外。

进一步地，破碎机构包括破碎辊22、连接轴23、齿轮24和驱动电机25，两个破碎辊22并排设置且两者之间存在一定距离，使得被破碎的污泥能够从中掉落，破碎辊22两端分别设置有连接轴23，装置壳体1内部上端设置有破碎箱体3，破碎箱体3两侧面之间贯穿设置有通孔4，连接轴23贯穿通孔4,且连接轴23与通孔4连接处设置有轴承，其中一端的连接轴23表面分别固定套接有相互啮合的齿轮24，其中一个连接轴23末端固定连接有驱动电机25，齿轮24和驱动电机25均设置在破碎箱体3外侧，从而驱动电机25带动与其相连接的破碎辊22转动，进而在两个齿轮24的作用下使得两个破碎辊22朝着相反的方向转动，将脱水污泥饼碾碎。

进一步地，污泥干燥隔具26上表面与破碎辊22下表面的轮廓相对应且破碎辊22和污泥干燥隔具26之间存在一定距离，使得被两个破碎辊22破碎的污泥能够随着破碎辊22的转动落入污泥干燥隔具26的网格区域内，污泥干燥隔具26的三个侧面分别开设有第二安装孔28，抽风系统通过第二安装孔28对污泥干燥隔具26内部空间进行热气循环，从而抽风系统能够将热气经第二安装孔28抽入污泥干燥隔具26内部，或经第二安装孔28将发散过热量的尾气从污泥干燥隔具26内部抽出，由于污泥干燥隔具26为导热材料，热气充斥在污泥干燥隔具26内部的管路之间，能够将热度传递至污泥干燥隔具26外表面，对污泥干燥隔具26网格内的污泥进行干燥，降低污泥的含水量。

进一步地，抽风系统包括第一抽风机29、第一进风管30、第一出风管31、第二抽风机32、第二进风管33和第二出风管34，装置壳体1内壁和破碎箱体3的三个侧壁之间形成密封腔体6，第一抽风机29和一个第二抽风机32设置在密封腔体6内部，设置有第一抽风机29的两个密封腔体6底部贯穿设置有第一安装孔7,第一进风管30固定安装在第一安装孔7内部，第一安装孔7内部位于第一进风管30进口下端处设置有滤网8，第一出风管31分别固定安装在第二安装孔28外侧，第一抽风机29通过第一进风管30和第一出风管31将热气传输至污泥干燥隔具26内部，第二进风管33固定安装在另一个第二安装孔28外侧，第二出风管34延伸至装置壳体1外部且第二出风管34的输出端末端设置有尾气处理机构，第二抽风机32通过第二进风管33和第二出风管34将污泥干燥隔具26内部发散完热量的尾气传输至装置壳体1外部。

进一步地，装置壳体1两侧分别设置有点火机构，点火机构包括点火器14和点火头15，点火器14设置在装置壳体1外侧，点火头15与点火器14固定连接且延伸至装置壳体1内部，点火头15喷出火苗将落在灰烬隔板39表面的污泥点燃，装置壳体1内部一侧设置有温度传感器16，点火机构和温度传感器16均设置在污泥隔板35和灰烬隔板39之间的区域，温度传感器16能够实时监测装置壳体1内部污泥隔板35和灰烬隔板39之间的区域的温度。

进一步地，污泥干燥隔具26两侧上端分别设置有刮板27,刮板27与破碎辊22等宽，刮板27分别与破碎辊22的表面接触但不阻碍破碎辊22的正常转动，碾碎的部分污泥粘连在破碎辊22表面，随着破碎辊22的转动被刮板27刮下并落入污泥干燥隔具26的网格内，避免污泥粘连而影响装置正常工作。

进一步地，污泥隔板35两侧分别设置有第一滑块36，破碎箱体3的两侧内壁底端表面分别开设有第一滑槽5，第一滑块36滑动安装在第一滑槽5内部，污泥隔板35一端设置有限位板37，限位板37远离污泥隔板35的一侧固定连接有第一气缸38，装置壳体1一侧开设有容纳槽12,容纳槽12贯穿破碎箱体3的一侧底端，使得限位板37被限位在容纳槽12内部，容纳槽12下端面外侧固定连接有第一支撑板13，第一气缸38的固定端与第一支撑板13上表面固定连接，从而第一气缸38的活动端收缩，能够带动污泥隔板35从容纳槽12内部滑出，污泥隔板35两侧的第一滑块36沿着第一滑槽5的内壁滑动，起导向支撑作用，随着污泥隔板35滑出，污泥干燥隔具26底部无支撑物，污泥下落至闭合在一起的两个灰烬隔板39上表面，第一气缸38的活动端收缩至最短时污泥干燥隔具26底部被完全敞开，污泥全部掉落。

进一步地，两个灰烬隔板39合并时形成与装置壳体1内径尺寸相等的圆形，灰烬隔板39两侧分别设置有第二滑块40，灰烬隔板39相互远离的一侧固定连接有第二气缸41，装置壳体1表面贯穿设置有支撑架17，支撑架17的两个侧壁表面分别开设有第二滑槽18,第二滑块40滑动安装在第二滑槽18内部，支撑架17外侧两端分别设置有第二支撑板19，两个第二气缸41的固定端分别与第二支撑板19的上表面固定连接，从而第二气缸41的活动端收缩，能够分别带动灰烬隔板39从支撑架17内部滑出，灰烬隔板39两侧的第二滑块40沿着第二滑槽18的内壁滑动，起导向支撑作用，随着灰烬隔板39滑出，两个灰烬隔板39慢慢分离打开，焚烧形成的灰烬落入装置壳体1底部，第二气缸41的活动端收缩至最短时灰烬全部掉落。

进一步地，装置壳体1顶部开设有进料口2，装置壳体1侧壁表面分别开设有空气进口20和灰烬出口21，空气进口20设置在灰烬隔板39上端区域，灰烬隔板39外侧设置有空气滤清器，灰烬出口21设置在灰烬隔板39下端区域，灰烬出口21表面设置有可拆卸的第二密封板44。

进一步地，装置壳体1外部一侧设置有设备箱体9，设备箱体9内部设置有控制模块10，控制模块10分别与点火器14、温度传感器16、第一气缸38和第二气缸41通过电信号连接，从而温度传感器16能够将检测到的温度值反馈至控制模块10，若污泥正常燃烧，温度传感器16检测到的温度先增加至一个阈值范围，再降低，若温度传感器16检测到的最高温度低于正常焚烧时的阈值范围，则说明炉火的火势较小，不能达到最佳焚烧效果，控制模块10会控制点火器14工作，通过点火头15点火，增大火势，以保证焚烧正常进行，设备箱体9内部设置有支撑座11,驱动电机25固定安装在支撑座11上表面，设备箱体9的开口侧设置有可拆卸的第一密封板43。

工作原理：在使用时，通过定时定量投料机构将脱水污泥饼从进料口2投入，脱水污泥饼落入破碎箱体3内部的两个破碎辊22之间的区域，驱动电机25带动与其相连接的破碎辊22转动，进而在两个齿轮24的作用下使得两个破碎辊22朝着相反的方向转动，将脱水污泥饼碾碎，碾碎的污泥随着破碎辊22的转动被推入污泥干燥隔具26的网格内，部分污泥粘连在破碎辊22表面，随着破碎辊22的转动被刮板27刮下并落入污泥干燥隔具26的网格内，被破碎的污泥在污泥干燥隔具26的间隔区域内停留一定时间后，控制模块10控制第一气缸38的活动端收缩，带动污泥隔板35从容纳槽12内部滑出，污泥隔板35两侧的第一滑块36沿着第一滑槽5的内壁滑动，起导向支撑作用，随着污泥隔板35滑出，污泥干燥隔具26底部无支撑物，污泥下落至闭合在一起的两个灰烬隔板39上表面，第一气缸38的活动端收缩至最短时污泥干燥隔具26底部被完全敞开，污泥全部掉落；

控制模块10再控制第一气缸38的活动端伸长，使污泥隔板35复位，污泥干燥隔具26底部恢复封闭状态定时定量投料机构再次从进料口2投入脱水污泥饼，经破碎机构破碎后的污泥落入污泥干燥隔具26的网格之间的区域；与此同时，控制模块10控制点火器14工作，点火头15喷出火苗将落在灰烬隔板39表面的污泥点燃，经过破碎的污泥开始焚烧；在焚烧过程中，温度传感器16实时监测装置壳体1内部污泥隔板35和灰烬隔板39之间的区域的温度，并将温度值反馈至控制模块10，若污泥正常燃烧，温度传感器16检测到的温度先增加至一个阈值范围，再降低，若温度传感器16检测到的最高温度低于正常焚烧时的阈值范围，则说明炉火的火势较小，不能达到最佳焚烧效果，控制模块10会控制点火器14工作，通过点火头15点火，增大火势；焚烧产生大量热气，在第一抽风机29的作用下，产生的余热经第一进风管30吸入，再经第一出风管31排入污泥干燥隔具26内部，热气充斥在污泥干燥隔具26内部的管路之间，并将热度传递至污泥干燥隔具26外表面，对污泥干燥隔具26网格内的污泥进行干燥，降低污泥的含水量，在第二抽风机32的作用下，热气在污泥干燥隔具26内部游走后经第二进风管33排入第二出风管34内部，再经第二出风管34排入尾气处理机构，排出的尾气经净化后排入空气中释放；

一定时间后，灰烬隔板39表面的污泥焚烧完毕，控制模块10控制两个第二气缸41的活动端收缩，分别带动灰烬隔板39从支撑架17内部滑出，灰烬隔板39两侧的第二滑块40沿着第二滑槽18的内壁滑动，起导向支撑作用，随着灰烬隔板39滑出，两个灰烬隔板39慢慢分离打开，焚烧形成的灰烬落入装置壳体1底部，第二气缸41的活动端收缩至最短时灰烬全部掉落；控制模块10再控制第二气缸41的活动端伸长，使两个灰烬隔板39复位闭合在一起，控制模块10控制第一气缸38的活动端收缩，使污泥隔板35滑出，污泥干燥隔具26的网格内经过破碎和干燥的污泥再落到灰烬隔板39表面，重复操作，对污泥进行焚烧。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。