公布日：2024.12.17
申請日：2024.11.15
分類號：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/06(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F101/32(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種污泥無害化降解設備及其方法，設備包括預處理組件、聯合降解組件和脫水組件；預處理組件包括預處理箱、勻質板和為勻質板提供動力的推動電機；聯合降解組件包括降解箱、溶氣罐、打撈構件、升降電機和第一污泥泵；脫水組件包括脫水箱、擠壓構件、聯動構件、第一電推桿和第二污泥泵；本發明的設備結構設計合理，通過對污泥進行微生物降解、化學氧化聯合處理和機械脫水處理，實現了污泥的無害化和減量化處理；同時，本發明所使用的微生物菌劑和氧化劑不會使污泥產生二次污染，與傳統的污泥處理設備相比，具有降解條件溫和、安全高效的優勢，適宜推廣使用。
權利要求書
1.一種污泥無害化降解設備，其特征在于，包括預處理組件（1）、與所述預處理組件（1）連接的聯合降解組件（2）和與所述聯合降解組件（2）連接的脫水組件（3）；所述預處理組件（1）包括預處理箱（10）、滑動卡接在所述預處理箱（10）內部的勻質板（11）和設置在預處理箱（10）頂端且為所述勻質板（11）提供動力的推動電機（12）；所述聯合降解組件（2）包括降解箱（20）、設置在所述降解箱（20）內底部的溶氣罐（21）、設置在降解箱（20）內頂部的打撈構件（22）、設置在降解箱（20）頂端且為所述打撈構件（22）提供升降動力的升降電機（23）和設置在降解箱（20）外側壁上且分別與預處理箱（10）、降解箱（20）連通的第一污泥泵（24）；所述降解箱（20）內部下端設置有隔板（202）；所述隔板（202）上等距分布有數個溶氣噴嘴（210）；所述溶氣罐（21）通過導管同時與各個所述溶氣噴嘴（210）連接；所述脫水組件（3）包括脫水箱（30）、設置在所述脫水箱（30）內部的擠壓構件（31）和聯動構件（32）、設置在脫水箱（30）外側壁上且為所述聯動構件（32）提供動力的第一電推桿（33）和設置在降解箱（20）頂端且分別與降解箱（20）、擠壓構件（31）連通的第二污泥泵（34）；所述預處理箱（10）外側壁上設置有進水法蘭（100）；所述勻質板（11）上貫穿設置有數個通槽（110），勻質板（11）頂端設置有兩個分別貫穿預處理箱（10）且分別與預處理箱（10）滑動卡接的螺紋座（111）；預處理箱（10）頂端通過立板（101）轉動卡接有兩個移動絲杠（13）；兩個所述移動絲杠（13）分別與兩個所述螺紋座（111）一一對應螺紋連接，兩個移動絲杠（13）的端部均設置有小鏈輪（130）；所述推動電機（12）的輸出端連接有主鏈輪（120），所述主鏈輪（120）與兩個所述小鏈輪（130）之間通過鏈條傳動連接；所述降解箱（20）外側壁上端面設置有排污斗（200）、頂端設置有加藥管（201）；所述第一污泥泵（24）的輸入端通過導管與預處理箱（10）內部下端連通，第一污泥泵（24）的輸出端通過導管與降解箱（20）內部上端連通；所述脫水箱（30）外側壁下端設置有排泥口（300）和排水口（301）；所述第二污泥泵（34）的輸入端通過導管與降解箱（20）內部下端連通，第二污泥泵（34）的輸出端通過導管與擠壓構件（31）內部連通；所述勻質板（11）中部上下并列設置有數個連接軸（14），各個所述連接軸（14）上均套設有位于勻質板（11）內部的連接齒輪（140），各個連接軸（14）的兩端均設置有旋轉網筒（141）；各個所述旋轉網筒（141）上均設置有粉碎刀（142），旋轉網筒（141）上且位于粉碎刀（142）與旋轉網筒（141）連接處貫穿設置有收集槽（1410）；勻質板（11）頂端設置有貫穿預處理箱（10）且與預處理箱（10）滑動卡接的隨動座（112）；所述隨動座（112）上貫穿設置有與勻質板（11）的內壁滑動卡接且同時與各個所述連接齒輪（140）嚙合連接的推動齒條（15）；隨動座（112）上設置有輔助電機（16），所述輔助電機（16）的輸出端連接有偏心轉盤（160），所述偏心轉盤（160）與推動齒條（15）的頂端之間通過鉸接桿（161）活動鉸接；預處理箱（10）外側壁上卡接有密封門（17）；所述打撈構件（22）包括打撈框（220）、活動設置在所述打撈框（220）內底部的多孔板組件（221）和設置在打撈框（220）內部且為所述多孔板組件（221）提供動力的第二電推桿（222）；所述打撈框（220）側壁上且與所述排污斗（200）位置對應處設置有轉移孔（2200），打撈框（220）內底部中心位置設置有固定板（223），所述固定板（223）上設置有螺紋套（2230）；所述多孔板組件（221）有數個，且均勻分布在固定板（223）的兩側；每個多孔板組件（221）由兩個活動多孔板（2210）構成，兩個活動多孔板（2210）相互靠近的一側通過T型板（2211）活動鉸接，位于兩端的兩個活動多孔板（2210）分別與打撈框（220）的內側壁滑動卡接；打撈框（220）內部設置有同時與各個所述T型板（2211）連接的推動橫梁（2212）；所述第二電推桿（222）與所述推動橫梁（2212）下底面連接；所述升降電機（23）的輸出端連接有貫穿降解箱（20）且與所述螺紋套（2230）螺紋連接的升降絲杠（230）。
2.根據權利要求1所述的一種污泥無害化降解設備，其特征在于，所述降解箱（20）內底部滑動卡接有刮板（25），所述降解箱（20）外側壁上滑動卡接有與所述刮板（25）連接的U型架（250），降解箱（20）外側壁上設置有與所述U型架（250）連接的第三電推桿（251）。
3.根據權利要求1所述的一種污泥無害化降解設備，其特征在于，所述擠壓構件（31）包括兩個對稱設置在脫水箱（30）內部的擠壓箱（310）和分別一一對應活動卡接在兩個所述擠壓箱（310）上的擠壓板（311）；所述擠壓箱（310）的一端敞口設置，另一端設置有脫水網板（312），兩個擠壓箱（310）的敞口端相互靠近，兩個所述擠壓板（311）分別一一對應滑動卡接在兩個擠壓箱（310）的敞口端；第二污泥泵（34）的輸出端通過導管與擠壓箱（310）內部連通。
4.根據權利要求3所述的一種污泥無害化降解設備，其特征在于，所述聯動構件（32）設置在兩個擠壓板（311）之間，聯動構件（32）包括旋轉桿（320）和推動桿（321）；所述旋轉桿（320）和推動桿（321）均設置有兩個，兩個旋轉桿（320）的中心位置相互鉸接，且與脫水箱（30）的內壁轉動卡接；兩個推動桿（321）分別位于兩個旋轉桿（320）的鉸接點的兩側，且分別與兩個旋轉桿（320）一一對應滑動卡接；兩個推動桿（321）的側壁上均設置有貫穿脫水箱（30）且與脫水箱（30）滑動卡接的延長座（322）；所述第一電推桿（33）設置有兩個，兩個第一電推桿（33）分別與兩個所述延長座（322）一一對應連接。
5.根據權利要求4所述的一種污泥無害化降解設備，其特征在于，兩個所述旋轉桿（320）的端部均轉動卡接有滾輪（3200）。
6.根據權利要求4所述的一種污泥無害化降解設備，其特征在于，所述擠壓構件（31）設置有數個，各個擠壓構件（31）并列設置在脫水箱（30）內部，所述聯動構件（32）的數量與擠壓構件（31）的數量對應一致；各個延長座（322）之間通過滑動梁（323）連接，所述第一電推桿（33）與對應位置處的滑動梁（323）連接。
7.一種污泥無害化降解方法，基于權利要求1-6任一所述的一種污泥無害化降解設備，其特征在于，包括以下步驟：S1、將待處理污泥通入預處理箱（10）內部，并向預處理箱（10）內部注入清水，調節污泥含水率至45~55%；然后利用推動電機（12）帶動勻質板（11）在預處理箱（10）內部往復移動，利用勻質板（11）對污泥進行攪動，提高污泥的流動性；S2、利用第一污泥泵（24）將預處理箱（10）內部的污泥導入降解箱（20）內部，向降解箱（20）內部注入微生物菌劑，并利用溶氣罐（21）將氣浮水通過溶氣噴嘴（210）注入污泥中，使污泥中產生向上移動的氣泡；污泥中的油性污染物在氣泡的作用下移動至污泥液面上，利用打撈構件（22）對所述油性污染物進行打撈收集；微生物菌劑在氣浮水的作用下擴散至污泥中，利用微生物菌劑分解污泥中的烴類污染物；其中，所述微生物菌劑由葉狀微桿菌、惡臭假單胞菌、施氏微桿菌按照體積比1:1:2混合配制而成，微生物菌劑的投加量為0.005~0.009mg/L；S3、向降解箱（20）內部注入氧化劑，氧化劑在氣浮水的作用下擴散至污泥中，對污泥中的污染物進行氧化分解；其中，所述氧化劑為體積濃度為15~20%的雙氧水，氧化劑的投加量為0.01~0.04ml/L；S4、利用第二污泥泵（34）將降解箱（20）內部污泥導入擠壓構件（31）內部，利用第一電推桿（33）驅動聯動構件（32），利用聯動構件（32）使得擠壓構件（31）產生動作，對污泥進行擠壓脫水處理。
發明內容
針對上述存在的技術問題，本發明提供了一種污泥無害化降解設備及其方法。
本發明的技術方案為：一種污泥無害化降解設備，包括預處理組件、與預處理組件連接的聯合降解組件和與聯合降解組件連接的脫水組件；預處理組件包括預處理箱、滑動卡接在預處理箱內部的勻質板和設置在預處理箱頂端且為勻質板提供動力的推動電機；
聯合降解組件包括降解箱、設置在降解箱內底部的溶氣罐、設置在降解箱內頂部的打撈構件、設置在降解箱頂端且為打撈構件提供升降動力的升降電機和設置在降解箱外側壁上且分別與預處理箱、降解箱連通的第一污泥泵；降解箱內部下端設置有隔板；隔板上等距分布有數個溶氣噴嘴；溶氣罐通過導管同時與各個溶氣噴嘴連接；
脫水組件包括脫水箱、設置在脫水箱內部的擠壓構件和聯動構件、設置在脫水箱外側壁上且為聯動構件提供動力的第一電推桿和設置在降解箱頂端且分別與降解箱、擠壓構件連通的第二污泥泵。
進一步地，預處理箱外側壁上設置有進水法蘭；勻質板上貫穿設置有數個通槽，勻質板頂端設置有兩個分別貫穿預處理箱且分別與預處理箱滑動卡接的螺紋座；預處理箱頂端通過立板轉動卡接有兩個移動絲杠；兩個移動絲杠分別與兩個螺紋座一一對應螺紋連接，兩個移動絲杠的端部均設置有小鏈輪；推動電機的輸出端連接有主鏈輪，主鏈輪與兩個小鏈輪之間通過鏈條傳動連接；
降解箱外側壁上端面設置有排污斗、頂端設置有加藥管；第一污泥泵的輸入端通過導管與預處理箱內部下端連通，第一污泥泵的輸出端通過導管與降解箱內部上端連通；
脫水箱外側壁下端設置有排泥口和排水口；第二污泥泵的輸入端通過導管與降解箱內部下端連通，第二污泥泵的輸出端通過導管與擠壓構件內部連通。
進一步地，勻質板中部上下并列設置有數個連接軸，各個連接軸上均套設有位于勻質板內部的連接齒輪，各個連接軸的兩端均設置有旋轉網筒；各個旋轉網筒上均設置有粉碎刀，旋轉網筒上且位于粉碎刀與旋轉網筒連接處貫穿設置有收集槽；勻質板頂端設置有貫穿預處理箱且與預處理箱滑動卡接的隨動座；隨動座上貫穿設置有與勻質板的內壁滑動卡接且同時與各個連接齒輪嚙合連接的推動齒條；隨動座上設置有輔助電機，輔助電機的輸出端連接有偏心轉盤，偏心轉盤與推動齒條的頂端之間通過鉸接桿活動鉸接；預處理箱外側壁上卡接有密封門；
說明：勻質板移動過程中，利用輔助電機帶動偏心轉盤旋轉，此時推動齒條在鉸接桿和偏心轉盤的共同作用下沿勻質板的內壁往復移動，各個連接軸在連接齒輪和推動齒條的嚙合作用下往復旋轉，并帶動對應的旋轉網筒往復旋轉；旋轉網筒旋轉時利用粉碎刀對污泥中的大顆粒雜物進行粉碎處理，降低污泥后續處理的難度；同時，污泥中的難溶性物質通過旋轉網筒上的收集槽進入旋轉網筒內部，最后通過密封門對旋轉網筒內部收集的難溶性物質進行轉移。
進一步地，打撈構件包括打撈框、活動設置在打撈框內底部的多孔板組件和設置在打撈框內部且為多孔板組件提供動力的第二電推桿；打撈框側壁上且與排污斗位置對應處設置有轉移孔，打撈框內底部中心位置設置有固定板，固定板上設置有螺紋套；多孔板組件有數個，且均勻分布在固定板的兩側；每個多孔板組件由兩個活動多孔板構成，兩個活動多孔板相互靠近的一側通過T型板活動鉸接，位于兩端的兩個活動多孔板分別與打撈框的內側壁滑動卡接；打撈框內部設置有同時與各個T型板連接的推動橫梁；第二電推桿與推動橫梁下底面連接；升降電機的輸出端連接有貫穿降解箱且與螺紋套螺紋連接的升降絲杠；
說明：利用升降電機帶動升降絲杠旋轉，打撈框在螺紋套和升降絲杠的共同作用下沿降解箱的內壁上下移動；打撈框下降過程中，利用第二電推桿帶動推動橫梁向上移動，此時通過T型板連接的兩個活動多孔板相互靠近，將打撈框底部打開；打撈框上升過程中，利用第二電推桿帶動推動橫梁下移動，此時活動多孔板關閉打撈框底部，利用活動多孔板阻隔污泥表面漂浮的污染物；打撈框移動過程中，也能夠促進微生物菌劑、氧化劑與污泥混合的均勻性。
進一步地，降解箱內底部滑動卡接有刮板，降解箱外側壁上滑動卡接有與刮板連接的U型架，降解箱外側壁上設置有與U型架連接的第三電推桿；
說明：利用第三電推桿推動U型架移動，此時刮板在降解箱內部移動，對打撈框內底部打撈的污染物進行刮除，有利于提高打撈構件的工作連續性。
進一步地，擠壓構件包括兩個對稱設置在脫水箱內部的擠壓箱和分別一一對應活動卡接在兩個擠壓箱上的擠壓板；擠壓箱的一端敞口設置，另一端設置有脫水網板，兩個擠壓箱的敞口端相互靠近，兩個擠壓板分別一一對應滑動卡接在兩個擠壓箱的敞口端；第二污泥泵的輸出端通過導管與擠壓箱內部連通；
說明：使用時，利用聯動構件推動兩個擠壓板相互遠離，對兩個擠壓箱內部的污泥進行擠壓，污泥中的水分通過脫水網板后經過排水口排出，脫水后的污泥通過排泥口排出，實現了污泥的減量化處理。
進一步地，聯動構件設置在兩個擠壓板之間，聯動構件包括旋轉桿和推動桿；旋轉桿和推動桿均設置有兩個，兩個旋轉桿的中心位置相互鉸接，且與脫水箱的內壁轉動卡接；兩個推動桿分別位于兩個旋轉桿的鉸接點的兩側，且分別與兩個旋轉桿一一對應滑動卡接；兩個推動桿的側壁上均設置有貫穿脫水箱且與脫水箱滑動卡接的延長座；第一電推桿設置有兩個，兩個第一電推桿分別與兩個延長座一一對應連接；
說明：使用時，利用兩個第一電推桿推動對應的延長座相互靠近，此時兩個推動桿相互靠近，使得兩個旋轉桿相互張開，并推動兩個擠壓板相互遠離。
進一步地，兩個旋轉桿的端部均轉動卡接有滾輪；
說明：通過在旋轉桿上設置滾輪，有利于降低旋轉桿與擠壓板之間的摩擦阻力，降低第一電推桿的功率損耗。
進一步地，擠壓構件設置有數個，各個擠壓構件并列設置在脫水箱內部，聯動構件的數量與擠壓構件的數量對應一致；各個延長座之間通過滑動梁連接，第一電推桿與對應位置處的滑動梁連接；
說明：通過設置多個擠壓構件，便于對污泥進行分散脫水處理，降低了污泥堆積在一起的脫水難度，同時也降低了設備的能耗。
本發明還提供了一種污泥無害化降解方法，基于上述的一種污泥無害化降解設備，包括以下步驟：
S1、將待處理污泥通入預處理箱內部，并向預處理箱內部注入清水，調節污泥含水率至45~55%；然后利用推動電機帶動勻質板在預處理箱內部往復移動，利用勻質板對污泥進行攪動，提高污泥的流動性；
S2、利用第一污泥泵將預處理箱內部的污泥導入降解箱內部，向降解箱內部注入微生物菌劑，并利用溶氣罐將氣浮水通過溶氣噴嘴注入污泥中，使污泥中產生向上移動的氣泡；污泥中的油性污染物在氣泡的作用下移動至污泥液面上，利用打撈構件對油性污染物進行打撈收集；微生物菌劑在氣浮水的作用下擴散至污泥中，利用微生物菌劑分解污泥中的烴類污染物；其中，微生物菌劑由葉狀微桿菌、惡臭假單胞菌、施氏微桿菌按照體積比1:1:2混合配制而成，微生物菌劑的投加量為0.005~0.009mg/L；
S3、向降解箱內部注入氧化劑，氧化劑在氣浮水的作用下擴散至污泥中，對污泥中的污染物進行氧化分解；其中，氧化劑為體積濃度為15~20%的雙氧水，氧化劑的投加量為0.01~0.04ml/L；
S4、利用第二污泥泵將降解箱內部污泥導入擠壓構件內部，利用第一電推桿驅動聯動構件，利用聯動構件使得擠壓構件產生動作，對污泥進行擠壓脫水處理。
與現有技術相比，本發明的有益效果體現在以下幾點：
第一、本發明通過對污泥進行微生物降解、化學氧化聯合處理和機械脫水處理，實現了污泥的無害化和減量化處理；同時，本發明所使用的微生物菌劑和氧化劑不會使污泥產生二次污染，與傳統的污泥處理設備相比，具有處理條件溫和、安全高效的優勢；
第二、本發明利用氣浮原理，不僅能夠提高微生物菌劑和氧化劑在污泥中的擴散均勻性，同時能夠使污泥中的油性污染物隨氣泡排出，降低了污泥的處理難度，提高了處理效率；
第三、本發明通過預處理組件對污泥進行預處理，能夠對污泥中的大顆粒雜質進行粉碎處理，有效提高了污泥的流動性，為污泥的微生物、化學、脫水處理奠定了基礎；同時，預處理過程中，污泥中的難溶性物質被收集并排出，降低了污泥后續處理的難度。
（發明人：古文;郭敏;周林軍;杜紫嫣;蔡印螢;單筱寒;章勇;梁夢園;朱椿元;徐淑嫻）
