申請日2013.09.16

　　公開(公告)日2013.12.11

　　IPC分類號C02F11/00; C02F11/14; C10L5/46; B01F15/02; B01F13/10

　　摘要

　　本發明屬于再生能源技術領域，具體涉及一種將污泥改性干化為再生燃料的設備及其工作過程。所述設備包括有：原態污泥計量斗(1)、原態污泥上料皮帶機()2、固態添加劑計量料斗(3)、污泥攪拌裝置(15)、污泥上料分料系統(4)、脫水后的污泥計量投放裝置(5)、脫水后的污泥投料皮帶機(7)、輔料儲存計量輸送系統、主站(10)、攪拌混合主機(11)、成品燃料卸料皮帶機(13)和控制系統(14)。本發明提出的將污泥改性干化為再生燃料的設備及其工作過程，設備占地面積小，處理能力大，采用控制系統控制，節省人工操作和干預，產品性能及燃燒等各項指標均能夠達到國家標準要求，是污泥無害化、資源化處理處置的理想方式。

　　權利要求書

　　1.一種將污泥改性干化為再生燃料的設備，其特征在于：所述設備包括有：原態污泥計量斗(1)、原態污泥上料皮帶機()2、固態添加劑計量料斗(3)、污泥攪拌裝置(15)、污泥上料分料系統(4)、脫水后的污泥計量投放裝置(5)、脫水后的污泥投料皮帶機(7)、輔料儲存計量輸送系統、主站(10)、攪拌混合主機(11)、成品燃料卸料皮帶機(13)和控制系統(14);所述的原態污泥計量斗(1)設置在原態污泥上料皮帶機進料端上方;所述的原態污泥計量斗(1)用來儲存和計量原態污泥，具有斗體和安裝在斗體下部的螺旋運輸機，并安裝對原態污泥稱量的傳感器;通過線纜連接至控制室操作臺上對應的稱重儀表，其重量實時顯示;當斗體下部螺旋運輸機通電運轉時可將原態污泥計量斗(1)中的污泥均勻投放到原態污泥上料皮帶機(2)的皮帶上;在原態污泥上料皮帶機上方還設置固態添加劑計量料斗(3);所述固態添加劑計量料斗(3)具有斗體和安裝在斗體下部的皮帶運輸機，并安裝對固態添加劑稱量的傳感器，通過線纜連接至控制室操作臺上對應的稱重儀表，其重量實時顯示;當斗體下部皮帶運輸機通電運轉時可將固態添加劑計量料斗中的固態添加劑均勻投放到原態污泥上料皮帶機的皮帶上;在原態污泥上料皮帶機的出料端設置有污泥攪拌裝置(15)，所述的污泥攪拌裝置(15)包括物料接料斗和攪拌機構;物料接料斗用于接收原態污泥上料皮帶機輸送的物料，并將物料導入攪拌機構內;攪拌機構為攪拌容器和螺旋運輸機構成，當螺旋運輸機通電運轉時可通過螺旋葉片將攪拌容器內的固態添加劑與原態污泥相拌混合，進行預攪拌，并將攪拌后的混合物運送至下方設置的污泥上料分料系統(4);污泥攪拌裝置(15)下方設置污泥上料分料系統(4);所述的污泥上料分料系統(4)包括有分料皮帶輸送機、卸料裝置和污泥脫水儲存倉(5);所述的卸料裝置為設置在所述分料皮帶輸送機上的多個，多個所述的卸料裝置沿分料皮帶輸送機的運行方向順序設置;所述污泥脫水儲存倉(5)為多個并與所述卸料裝置對應設置，多個所述污泥脫水儲存倉(5)設置在所述分料皮帶輸送機的下方;所述的污泥脫水儲存倉(5)作用為暫存原態污泥與固態添加劑的混合物，并利用固態添加劑破壞污泥內部結構，將污泥中的水分脫出，利于下一步污泥改性干化再生燃料的生成;所述污泥脫水儲存倉(5)下方設置有脫水后的污泥計量投放裝置(6);所述脫水后的污泥計量投放裝置(6)采用斗體與螺旋運輸機配合的結構，并裝有對投放的污泥進行稱量的傳感器;通過控制系統控制污泥計量和投放;脫水后的污泥經過計量后進入脫水后的污泥投料皮帶機(7)，所述脫水后的污泥投料皮帶機的輸送皮帶位于所述脫水后的污泥計量投放裝置的螺旋運輸機出口的下方，多個所述污泥脫水儲存倉(5)通過所述脫水后的污泥計量投放裝置依次投放污泥，所述脫水后的污泥投料皮帶機(7)的出料端與攪拌混合主機上方的污泥緩存斗(16)連通，使脫水后的污泥投料皮帶機將接收的污泥，輸送到攪拌混合主機上方的污泥緩存斗(16);所述輔料儲存計量輸送系統包括有輔料儲存計量裝置(8)和輔料投放皮帶機(9);所述輔料儲存計量裝置(8)具有輔料儲存斗和輔料計量斗;所述輔料儲存斗位于所述輔料計量斗上部，收集輔料并將輔料導向輔料計量斗中，所述輔料計量斗安裝在輔料儲存斗正下方，所述輔料計量斗具有斗體和皮帶輸送機，并裝有對輔料稱量的傳感器;所述輔料投放皮帶機(9)位于輔料計量斗的皮帶輸送機出口的下方，所述輔料投放皮帶機(9)與所述脫水后的污泥投料皮帶機(7)成90°設置;所述輔料投放皮帶機(9)的出料端與攪拌混合主機上方的輔料緩存斗(17)連通，使輔料投放皮帶機將接收的輔料，輸送到攪拌混合主機上方的輔料緩存斗;所述主站(10)為鋼框架構成的三層結構;頂層為緩存料斗層，設置安裝污泥緩存斗(16)、輔料緩存斗(17)和液體添加劑添加裝置(12);所述液體添加劑添加裝置包括液體添加劑儲存罐、液體添加劑泵和液體添加劑計量斗;液體添加劑儲存罐就近設置，其內儲存的液體添加劑可由液體添加劑泵通過管道泵送至液體添加劑計量斗進行計量，所述的液體添加劑計量斗設置在攪拌混合主機上方，安裝有對液體添加劑稱量的傳感器，通過線纜連接至控制室操作臺上對應的稱重儀表;主站的中間層設置攪拌混合主機(11);主站的底層即在攪拌混合主機的下方設置成品燃料接料斗，所述成品燃料接料斗對應混合主機的出料口設置;成品燃料接料斗的下方設置有成品燃料卸料皮帶機(13)，由成品燃料卸料皮帶機將成品污泥燃料運送至成品區晾曬。

　　2.權利要求1所述將污泥改性干化為再生燃料的設備的工作過程，其特征在于：所述設備工作過程的具體步驟為：

　　所述的原態污泥計量斗(1)為整個生產的起點，原態污泥通過裝載機運送至原態污泥計量斗內;由裝載機進行固態添加劑的添加;當原態污泥及固態添加劑上料系統啟動時，首先通過工控機串口采集原態污泥計量斗的重量，根據原態污泥計量斗的重量和所設定的原態污泥和固態添加劑的配比計算出固態添加劑的需用量，接著通過工控機、PLC及輔助電路啟動原態污泥計量斗(1)的螺旋運輸機、原態污泥上料皮帶機(2)、固態添加劑計量料斗(3)下部的皮帶運輸機，使本次所需固態添加劑用量與當前原態污泥計量斗中的原態污泥同時投完;使固態添加劑與原態污泥在原態污泥上料皮帶機(2)上混合后進入污泥攪拌裝置(15);污泥攪拌裝置(15)的螺旋運輸機通電運轉，通過螺旋葉片將攪拌容器內的固態添加劑與原態污泥相拌混合，進行預攪拌，并將攪拌后的混合物運送至下方設置的污泥上料分料系統(4);攪拌后的混合物經污泥上料分料系統(4)進入設定的污泥脫水儲存倉(5);所述的污泥脫水儲存倉(5)暫存原態污泥與固態添加劑的混合物，并利用固態添加劑破壞污泥內部結構，將污泥中的水分脫出，利于下一步污泥改性干化再生燃料的生成;當原態污泥計量斗(1)的重量歸零時，通過工控機、PLC及輔助電路停止原態污泥計量斗的螺旋運輸機、原態污泥上料皮帶機(2)、固態添加劑計量料斗下部的皮帶運輸機、污泥攪拌裝置(15)、污泥上料分料系統(4)工作，完成此次原態污泥及固態添加劑上料、分料、卸料控制過程;

　　根據所設定的污泥、輔料、液體添加劑的配比用量，當啟動污泥生產時，通過工控機、PLC及輔助電路執行配料過程：

　　a.通電開啟污泥脫水儲存倉(5)底部由電磁閥控制的氣缸驅動的閥門，污泥脫水儲存倉中污泥進入其下方的脫水后的污泥計量投放裝置(6)進行計量，通過儀表采集進入脫水后的污泥計量投放裝置的污泥重量，當達到設定值時通過PLC及輔助電路斷電關閉污泥脫水儲存倉的閥門;接著通過PLC及輔助電路啟動脫水后的污泥計量投放裝置底部的螺旋運輸機、脫水后的污泥投料皮帶機(7)，將脫水后的污泥計量投放裝置中的污泥輸送至污泥投料皮帶機(7)上，當脫水后的污泥計量投放裝置(6)中的污泥投放達到設定值時，斷電關閉脫水后的污泥計量投放裝置底部的螺旋運輸機;所述脫水后的污泥投料皮帶機(7)的出料端與攪拌混合主機上方的污泥緩存斗(16)連通，使脫水后的污泥投料皮帶機(7)將接收的污泥，輸送到攪拌混合主機上方的污泥緩存斗(16);本次生產所需污泥被全部運送至攪拌混合主機上方的污泥緩存斗暫存;

　　b.通電開啟輔料儲存計量裝置(8)的輔料儲存斗底部由電磁閥控制的氣缸驅動的閥門，輔料儲存斗中輔料進入其下方的輔料計量斗進行計量;通過儀表采集進入輔料計量斗體內的輔料重量，當達到設定值時斷電關閉輔 料儲存斗的閥門, 通過PLC及輔助電路啟動輔料計量斗下部的皮帶運輸機、輔料投放皮帶機(9);將輔料計量斗中輔料運送至輔料投放皮帶機上，使輔料投放皮帶機(9)將接收的輔料，輸送到攪拌混合主機上方的輔料緩存斗(17);按設定延時時間關閉輔料投放皮帶機(9)，此時所需輔料被全部運送至攪拌混合主機上方的輔料緩存斗暫存;

　　c.啟動液體添加劑泵，將液體添加劑由液體添加劑儲存罐泵送至液體添加劑計量斗進行計量，通過儀表采集進入液體添加劑計量斗內的液體添加劑重量，當達到設定值時關閉液體添加劑泵，完成配料過程，此時所需液體添加劑被全部運送至攪拌混合主機上方的液體態添加劑計量斗暫存;

　　當配料過程完成后，按設定進入投料過程，此時攪拌混合主機(11)已啟動：開啟污泥緩存斗底部由電磁閥控制的氣缸驅動的斗門、輔料緩存斗底部由電磁閥控制的氣缸驅動的斗門、液態添加劑計量斗底部由電磁閥控制的氣缸驅動的閥門，開始投料計時，已配好的物料投入攪拌混合主機(11)進行攪拌混合，當設定投料計時到后，斷電關閉各斗門、閥門，完成投料過程;

　　投料過程完成后，進入攪拌、卸料過程，開始攪拌計時，當設定的攪拌混合計時到后，通過工控機、PLC及輔助電路開啟攪拌混合主機(11)底部由電磁閥控制的液壓油缸驅動的卸料斗門，同時開始卸料計時，已攪拌好的成品污泥通過成品燃料接料斗直接投放到所述的成品燃料卸料皮帶機(13)上，通過成品燃料卸料皮帶機完成成品污泥燃料出料，運送至成品區晾曬，當設定卸料計時到后，斷電關閉卸料斗門，完成卸料過程;

　　至此，此次污泥設備的工作過程完成，可循環執行下一輪污泥生產。

　　說明書

　　一種將污泥改性干化為再生燃料的設備及其工作過程

　　技術領域

　　本發明屬再生能源技術領域，具體涉及一種將污泥改性干化為再生燃料的設備及其工作過程。

　　背景技術

　　目前國內污泥處理的常用方式是采用衛生填埋、生物發酵、干化焚燒等方式;衛生填埋需要占用很多土地資源，并且若填埋池處理不當，會造成污泥填埋后滲漏，污染地下水及土壤;生物發酵處理方式面對大量的污泥產生量往往力不從心，而且余渣無法得到有效的處理;干化焚燒方式是將污泥干化到一定程度后借用外界燃料進行焚燒處理。上述處理方式均有投資大、對環境二次污染較大且污泥中有效成分利用率低的缺點。

　　發明內容

　　本發明的目的是提出一種將污泥改性干化為再生燃料的設備及其工作過程。

　　為完成污泥改性干化為再生燃料的生產，提出一種將污泥改性干化為再生燃料的設備，所述設備包括有：原態污泥計量斗、原態污泥上料皮帶機、固態添加劑計量料斗、污泥攪拌裝置、污泥上料分料系統、脫水后的污泥計量投放裝置、脫水后的污泥投料皮帶機、輔料儲存計量輸送系統、主站、攪拌混合主機、成品燃料卸料皮帶機和控制系統;所述的原態污泥計量斗設置在原態污泥上料皮帶機進料端上方;所述的原態污泥計量斗用來儲存和計量原態污泥，具有斗體和安裝在斗體下部的螺旋運輸機，并安裝對原態污泥稱量的傳感器;通過線纜連接至控制室操作臺上對應的稱重儀表，其重量實時顯示;當斗體下部螺旋運輸機通電運轉時可將原態污泥計量斗中的污泥均勻投放到原態污泥上料皮帶機的皮帶上;在原態污泥上料皮帶機上方還設置固態添加劑計量料斗;所述固態添加劑計量料斗具有斗體和安裝在斗體下部的皮帶運輸機，并安裝對固態添加劑稱量的傳感器，通過線纜連接至控制室操作臺上對應的稱重儀表，其重量實時顯示;當斗體下部皮帶運輸機通電運轉時可將固態添加劑計量料斗中的固態添加劑均勻投放到原態污泥上料皮帶機的皮帶上;在原態污泥上料皮帶機的出料端設置有污泥攪拌裝置，所述的污泥攪拌裝置包括物料接料斗和攪拌機構;物料接料斗用于接收原態污泥上料皮帶機輸送的物料，并將物料導入攪拌機構內;攪拌機構為攪拌容器和螺旋運輸機構成，當螺旋運輸機通電運轉時可通過螺旋葉片將攪拌容器內的固態添加劑與原態污泥相拌混合，進行預攪拌，并將攪拌后的混合物運送至下方設置的污泥上料分料系統;

　　污泥攪拌裝置下方設置污泥上料分料系統;所述的污泥上料分料系統包括有分料皮帶機、卸料裝置和污泥脫水儲存倉;所述的卸料裝置為設置在所述分料皮帶輸送機上的多個，多個所述的卸料裝置沿分料皮帶輸送機的運行方向順序設置;所述污泥脫水儲存倉為多個并與所述卸料裝置對應設置，多個所述污泥脫水儲存倉設置在所述分料皮帶輸送機的下方;所述的污泥脫水儲存倉作用為暫存原態污泥與固態添加劑的混合物，并利用固態添加劑破壞污泥內部結構，將污泥中的水分脫出，利于下一步污泥改性干化再生燃料的生成;所述污泥脫水儲存倉下方設置有脫水后的污泥計量投放裝置;所述脫水后的污泥計量投放裝置采用斗體與螺旋運輸機配合的結構，并裝有對投放的污泥進行稱量的傳感器;通過控制系統控制污泥計量和投放;脫水后的污泥經過計量后進入脫水后的污泥投料皮帶機，所述脫水后的污泥投料皮帶機的輸送皮帶位于所述脫水后的污泥計量投放裝置的螺旋運輸機出口的下方，多個所述污泥脫水儲存倉通過所述脫水后的污泥計量投放裝置依次投放污泥，所述脫水后的污泥投料皮帶機的出料端與攪拌混合主機上方的污泥緩存斗連通，使脫水后的污泥投料皮帶機將接收的污泥，輸送到攪拌混合主機上方的污泥緩存斗;所述輔料儲存計量輸送系統包括有輔料儲存計量裝置和輔料投放皮帶機;所述輔料儲存計量裝置具有輔料儲存斗和輔料計量斗;所述輔料儲存斗位于所述輔料計量斗上部，收集輔料并將輔料導向輔料計量斗中，所述輔料計量斗安裝在輔料儲存斗正下方，所述輔料計量斗具有斗體和皮帶輸送機，并裝有對輔料稱量的傳感器;所述輔料投放皮帶機位于輔料計量斗的皮帶輸送機出口的下方，所述輔料投放皮帶機與所述脫水后的污泥投料皮帶機成90°設置;所述輔料投放皮帶機的出料端與攪拌混合主機上方的輔料緩存斗連通，使輔料投放皮帶機將接收的輔料，輸送到攪拌混合主機上方的輔料緩存斗;所述主站為鋼框架構成的三層結構;頂層為緩存料斗層，設置安裝污泥緩存斗、輔料緩存斗和液體添加劑添加裝置;所述液體添加劑添加裝置包括液體添加劑儲存罐、液體添加劑泵和液體添加劑計量斗;液體添加劑儲存罐就近設置，其內儲存的液體添加劑可由液體添加劑泵通過管道泵送至液體添加劑計量斗進行計量，所述的液體添加劑計量斗設置在攪拌混合主機上方，安裝有對液體添加劑稱量的傳感器，通過線纜連接至控制室操作臺上對應的稱重儀表;主站的中間層設置攪拌混合主機，攪拌混合主機的作用是將進入混合主機內的污泥、輔料和液體添加劑混合;主站的底層即在攪拌混合主機的下方設置成品燃料接料斗，所述成品燃料接料斗對應混合主機的出料口設置;成品燃料接料斗的下方設置有成品燃料卸料皮帶機，由成品燃料卸料皮帶機將成品污泥燃料運送至成品區晾曬。

　　所述設備工作過程的具體步驟為：

　　所述的原態污泥計量斗為整個生產的起點，原態污泥通過裝載機運送至原態污泥計量斗內;由裝載機進行固態添加劑的添加;當原態污泥及固態添加劑上料系統啟動時，首先通過工控機串口采集原態污泥計量斗的重量，根據原態污泥計量斗的重量和所設定的原態污泥和固態添加劑的配比計算出固態添加劑的需用量，接著通過工控機、PLC及輔助電路啟動原態污泥計量斗的螺旋運輸機、原態污泥上料皮帶機、固態添加劑計量料斗下部的皮帶運輸機，使本次所需固態添加劑用量與當前原態污泥計量斗中的原態污泥同時投完;使固態添加劑與原態污泥在污泥上料皮帶機上混合后進入污泥攪拌裝置;污泥攪拌裝置的螺旋運輸機通電運轉，通過螺旋葉片將攪拌容器內的固態添加劑與原態污泥相拌混合，進行預攪拌，并將攪拌后的混合物運送至下方設置的污泥上料分料系統;攪拌后的混合物經污泥上料分料系統進入設定的污泥脫水儲存倉;所述的污泥脫水儲存倉暫存原態污泥與固態添加劑的混合物，并利用固態添加劑破壞污泥內部結構，將污泥中的水分脫出，利于下一步污泥改性干化再生燃料的生成;當原態污泥計量斗的重量歸零時，通過工控機、PLC及輔助電路停止原態污泥計量斗的螺旋運輸機、原態污泥上料皮帶機、固態添加劑計量料斗下部的皮帶運輸機、污泥攪拌裝置、污泥上料分料系統工作，完成此次原態污泥及固態添加劑上料、分料、卸料控制過程;

　　根據所設定的污泥、輔料、液體添加劑的配比用量，當啟動污泥生產時，通過工控機、PLC及輔助電路首先執行配料過程：

　　a.通電開啟污泥脫水儲存倉底部由電磁閥控制的氣缸驅動的閥門，污泥脫水儲存倉中污泥進入其下方的脫水后的污泥計量投放裝置進行計量，通過儀表采集進入脫水后的污泥計量投放裝置的污泥重量，當達到設定值時通過PLC及輔助電路斷電關閉污泥脫水儲存倉的閥門;接著通過PLC及輔助電路啟動脫水后的污泥計量投放裝置底部的螺旋運輸機、脫水后的污泥投料皮帶機，將脫水后的污泥計量投放裝置中的污泥輸送至污泥投料皮帶機上，當脫水后的污泥計量投放裝置中的污泥投放達到設定值時，斷電關閉脫水后的污泥計量投放裝置底部的螺旋運輸機;所述脫水后的污泥投料皮帶機的出料端與攪拌混合主機上方的污泥緩存斗連通，使脫水后的污泥投料皮帶機將接收的污泥，輸送到攪拌混合主機上方的污泥緩存斗;本次生產所需污泥被全部運送至攪拌混合主機上方的污泥緩存斗暫存;

　　b.通電開啟輔料儲存計量裝置的輔料儲存斗底部由電磁閥控制的氣缸驅動的閥門，輔料儲存斗中輔料進入其下方的輔料計量斗進行計量;通過儀表采集進入輔料計量斗體內的輔料重量，當達到設定值時斷電關閉輔 料儲存斗的閥門, 通過PLC及輔助電路啟動輔料計量斗下部的皮帶運輸機、輔料投放皮帶機;將輔料計量斗中輔料運送至輔料投放皮帶機上，按設定延時時間關閉輔料投放皮帶機，此時所需輔料被全部運送至攪拌混合主機上方的輔料緩存斗暫存;

　　c.啟動液體添加劑泵，將液體添加劑由液體添加劑儲存罐泵送至液體添加劑計量斗進行計量，通過儀表采集進入液體添加劑計量斗內的液體添加劑重量，當達到設定值時關閉液體添加劑泵，完成配料過程，此時所需液體添加劑被全部運送至攪拌混合主機上方的液體態添加劑計量斗暫存;

　　當配料過程完成后，按設定進入投料過程，此時攪拌混合主機已啟動：開啟污泥緩存斗底部由電磁閥控制的氣缸驅動的斗門、輔料緩存斗底部由電磁閥控制的氣缸驅動的斗門、液態添加劑計量斗底部由電磁閥控制的氣缸驅動的閥門，開始投料計時，已配好的物料投入攪拌混合主機進行攪拌混合，當設定投料計時到后，斷電關閉各斗門、閥門，完成投料過程;

　　投料過程完成后，進入攪拌、卸料過程，開始攪拌計時，當設定的攪拌混合計時到后，通過工控機、PLC及輔助電路開啟攪拌混合主機底部由電磁閥控制的液壓油缸驅動的卸料斗門，同時開始卸料計時，已攪拌好的成品污泥通過成品燃料接料斗直接投放到所述的成品燃料卸料皮帶機上，通過成品燃料卸料皮帶機完成成品污泥燃料出料，運送至成品區晾曬，當設定卸料計時到后，斷電關閉卸料斗門，完成卸料過程;

　　至此，此次污泥設備的工作過程完成，可循環執行下一輪污泥生產。

　　本發明提出的將污泥改性干化為再生燃料的設備及其工作過程，設備占地面積小，處理能力大，采用控制系統控制，節省人工操作和干預，產品性能及燃燒等各項指標均能夠達到國家標準要求，是污泥無害化、資源化處理處置的理想方式。