一种市政污泥衍生固体燃料制备装置
技术领域
本发明涉及固体废弃物能源化综合利用技术领域，特别是一种市政污泥衍生固体燃料制备装置。
背景技术
市政污泥，包括了城市生活污水处理厂生物法处理，如活性污泥法、生物膜法产生的污泥，城市下水道、河道清淤产生的污泥等。市政污泥的成分复杂，具有高产量、高含水率、高污染等特点。污泥存放、运输、处理过程中，极易产生渗滤液污染地下水，随时挥发的有害气体会污染周边大气。单独厌氧、干化、焚烧、填埋、堆肥等处理方式是目前采用最多的处理模式，处置不彻底、二次污染转移、成本高等是各种方法集中存在的弊端。
目前开发的污泥资源化利用方式主要有作为土地利用、建材利用和制备生物质燃料3种，其中制备生物质燃料就是将污泥与工业、农业废弃物或清洁燃料掺混制成热值较高的燃料用于锅炉燃烧，是污泥资源化利用的主要方式。污泥制备成型燃料主要是利用污泥具有较低的热值不能直接燃烧的特性，将其与可燃物混合制备生物质燃料作为能源使用，既充分利用了污泥的热值，又有效降低污泥处理的成本，是污泥无害化、资源化的有效途径。
废菌棒是食用菌栽培使用过的基质，其主要成分为木屑、玉米芯、棉籽壳等，同时含有大量杂菌、病虫害、虫卵等污染因素。近年来，我国用菌行业迅速发展，种植食用菌产生了大量的废弃菌棒 ，传统处理方法是舍弃或直接焚烧，这对环境造成的污染与危害性也越来越大。研究表明，废菌棒中含有大量结构性多糖和木质素，具备生物质能源利用潜质。废菌棒表面粗糙，富含木质素和纤维素，本身具有粘结性，可形成稳定骨架，因此易于制备成型燃料。
市政污泥有机物含量较大，热值较高，所含有害毒物较少，将其与废菌棒混合制备生物质燃料作为能源使用，是市政污泥燃料化的有效利用方式。然而目前还未有专门的设备用于制备上述的污泥废菌棒衍生的固体燃料。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种市政污泥衍生固体燃料制备装置，用于制备污泥废菌棒衍生的固体燃料。
本发明采用以下方式来实现，一种市政污泥衍生固体燃料制备装置，其特征在于：包括一仓体，所述仓体包括储料仓与成型仓，所述仓体的一侧设置有第一多节伸缩气缸，所述仓体的另一侧设置有第二多节伸缩气缸，所述第一多节伸缩气缸的伸缩杆伸入所述储料仓内，所述第二多节伸缩气缸的伸缩杆伸入所述成型仓内，所述第一多节伸缩气缸的伸缩杆与所述第二多节伸缩气缸的伸缩杆上均设置有推板；所述储料仓的上方设置有搅拌锅，所述搅拌锅上方设置有若干原料箱，所述原料箱的上端设置有所述原料箱的进料口，所述原料箱的下端设置有所述原料箱的出料口，所述原料箱的出料口悬设于所述搅拌锅的进料口内，所述原料箱的出料口内设置有第一电磁阀；所述搅拌锅的锅壁内设置有水蒸气夹层，所述搅拌锅的上端设置有将水蒸气通入所述水蒸气夹层的进气口，所述搅拌锅的下端设置有将所述水蒸气夹层内的水蒸气排出所述水蒸气夹层的排气管，所述搅拌锅上设置有用于排出所述搅拌锅内产生的水蒸气的排气口；所述搅拌锅的上表面中部设置有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩杆伸入所述搅拌锅内，所述第一伸缩气缸的伸缩杆的下端固定有第一电机，所述第一电机的输出轴上设置有两个轴向平行设置的光面压辊；所述搅拌锅的下表面设置有所述搅拌锅的出料口，所述搅拌锅的出料口内设置有第二电磁阀，所述搅拌锅的出料口的下方连接有所述储料仓；所述成型仓内设置有可上下移动的压板，所述压板的下表面设置有若干压杆，所述成型仓的下表面设置有与所述压杆相对应的通孔，所述成型仓的下方设置有传送蜂窝成型板的传送装置，所述蜂窝成型板上设置有与所述压杆位置相对应的孔洞，所述成型仓的下表面设置有导向槽，所述导向槽向所述传送装置的传送端处延伸设置有喇叭状的限位导向槽。
进一步的，所述压板与所述成型仓的顶板之间设置有第二伸缩气缸和限位伸缩杆，所述第二伸缩气缸的底端固定于所述成型仓的顶板上，所述第二伸缩气缸的伸缩杆上设置有所述压板，所述第二伸缩气缸的前后两侧均设置有所述限位伸缩杆，所述限位伸缩杆的一端固定于所述成型仓的顶板，所述限位伸缩杆的另一端固定于所述压板上表面。
进一步的，所述孔洞的直径为1-2cm，所述蜂窝成型板包括第一蜂窝成型板和第二蜂窝成型板，所述第一蜂窝成型板的上表面四个角上均设置有第一导向轮，所述第一蜂窝成型板的四周壁上均设置有挡板。
进一步的，所述传送装置包括滚轴传送带，所述成型仓的前后两侧设置有对所述第一蜂窝成型板进行限位的限位装置，所述滚轴传送带的下方设置有用于承接所述成型仓掉落的多余的混料的废料箱。
进一步的，所述限位装置包括固定板，所述固定板的下表面铰接有第三伸缩气缸，所述第三伸缩气缸的伸缩杆上铰接有一限位板，所述限位板的一侧铰接固定于所述成型仓的侧壁上。
进一步的，所述传送装置包括平行设置的导向杆，所述导向杆上设置有可前后移动的移动板，所述移动板的后端设置有带动所述移动板沿所述导向杆移动的驱动组件，所述移动板的上表面四个角上均设置有第二导向轮，所述第二导向轮可嵌入所述限位导向槽内，所述移动板的四个角上均设置有滑块，所述滑块套设于导向杆上，所述滑块内等距离设置有若干由所述驱动组件带动转动的第三导向轮；所述成型仓的正下方设置有支撑座，所述支撑座上设置有定位传感器。
进一步的，所述驱动组件包括固定于左侧滑块上的第二电机，所述第二电机的输出轴上设置有第一主动轮，所述第一主动轮能够沿着相应所述导向杆进行转动，并带动所述第三导向轮沿着所述导向杆移动。
进一步的，所述驱动组件包括左右两侧滑块上固定的同步电机，所述同步电机的输出轴上设置有第二主动轮，所述第二主动轮能够沿着所述导向杆转动，并带动所述第三导向轮沿着所述导向杆移动。
进一步的，所述原料箱的下表面设置有重力传感器。
进一步的，所述光面压辊上设置有若干搅拌齿。
本发明的有益效果在于：本发明中设置集搅拌与成型为一体，便于制造污泥废菌棒衍生的固体燃料；本发明的搅拌锅上设置有水蒸气夹层及搅拌装置，利用水蒸气的热值来进行污泥的干燥，并通过搅拌使得搅拌锅内的污泥受热均匀，更好的干燥，便于后续处理；本发明中设置有可上下移动的光面压辊，对搅拌锅内的物料进行水平旋转搅拌的同时进行上下搅拌，充分搅拌搅拌锅内的物料，光面压辊上设置有搅拌齿，污泥在干燥的后期变得越来越硬，搅拌齿可随着光面压辊的旋转，不断破开硬化的污泥，便于后续的物料的均匀混合。
附图说明
图1为本发明第一实施例装置示意图。
图2为图1的AA向剖面示意图。
图3为本发明光面压辊结构示意图。
图4为本发明第一蜂窝成型板结构示意图。
图5为本发明第二实施例装置示意图。
图6为图5的BB向剖视图。
图7为本发明驱动组件第一结构示意图。
图8为图7的CC向剖视图。
图9为本发明驱动组件第二结构示意图。
图10为图9的DD向剖视图。
图11为本发明第二蜂窝成型板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参照图1和图5，本发明一实施例中，一种市政污泥衍生固体燃料制备装置，其特征在于：包括一仓体1，所述仓体1包括储料仓2与成型仓3，所述仓体1的一侧设置有第一多节伸缩气缸4，所述仓体1的另一侧设置有第二多节伸缩气缸5，所述第一多节伸缩气缸4的伸缩杆伸入所述储料仓2内，所述第二多节伸缩气缸5的伸缩杆伸入所述成型仓内3，所述第一多节伸缩气缸4的伸缩杆与所述第二多节伸缩气缸5的伸缩杆上均设置有推板6；所述储料仓2的上方设置有搅拌锅7，所述搅拌锅7上方设置有若干原料箱8，所述原料箱8的上端设置有所述原料箱8的进料口，所述原料箱8的下端设置有所述原料箱8的出料口，所述原料箱8的出料口悬设于所述搅拌锅7的进料口内，所述原料箱8的出料口内设置有第一电磁阀9，所述第一电磁阀9用于控制各个配方原料的加料顺序；所述搅拌锅7的锅壁内设置有水蒸气夹层10，所述搅拌锅7的上端设置有将水蒸气通入所述水蒸气夹层10的进气口11，所述搅拌锅7的下端设置有将所述水蒸气夹层10内的水蒸气排出所述水蒸气夹层的排气管12，所述搅拌锅7上设置有用于排出所述搅拌锅7内产生的水蒸气的排气口13，对所述搅拌锅内的市政污泥进行干燥时，外部水蒸气通入所述水蒸气夹层10，对所述水蒸气内的污泥加热使其干燥，搅拌锅内的污泥加热后产生的蒸气由所述排气管13排出；所述搅拌锅7的上表面中部设置有第一伸缩气缸14，所述第一伸缩气缸14的伸缩杆伸入所述搅拌锅7内，所述第一伸缩气缸14的伸缩杆的下端固定有第一电机15，所述第一电机15的输出轴上设置有两个轴向平行设置的光面压辊16，所述第一伸缩气缸14带动所述第一电机15及所述光面压辊16进行上下移动，所述第一电机15带动所述光面压辊16进行旋转，充分的将所述搅拌锅7内的物料搅拌均匀，根据污泥含水率，所述光面压辊16的旋转速率在400-800r/min范围内做相应调整，污泥含水率高转速快，污泥含水率低转速慢；所述搅拌锅7的下表面设置有所述搅拌锅7的出料口，所述搅拌锅7的出料口内设置有第二电磁阀17，所述搅拌锅7的出料口的下方连接有所述储料仓2；所述成型仓3内设置有可上下移动的压板18，所述压板18的下表面设置有若干压杆19，所述成型仓3的下表面设置有与所述压杆19相对应的通孔20，所述成型仓3的下方设置有传送蜂窝成型板21的传送装置22，所述蜂窝成型板21上设置有与所述压杆19位置相对应的孔洞23，混料进入所述储料仓2后，启动所述第一多节伸缩气缸4，将混料由所述储料仓2推至所述成型仓3内，并由所述通孔20落入下方的所述蜂窝成型板21上，然后，启动所述第二多节伸缩气缸5，将所述成型仓3底板上的混料再次填入所述蜂窝成型板21上，使得所述孔洞23内均填有混料，同时，多余的混料由所述成型仓3推回所述储料仓2内，接着，所述压板18向下移动，使得所述压杆19嵌入相应的通孔20中，并向下嵌入所述孔洞23内，将孔洞内的混料压实，后将所述压板18向上抬起一段距离，仍是堵住所述通孔20，目的是防止多余的混料掉落至压实后的蜂窝成型板上，待所述传送装置22将第一块蜂窝成型板运离所述成型仓3下方，后将第二块蜂窝成型板运入所述成型仓3的下方后，再将所述压板18完全抬起；所述成型仓3的下表面设置有导向槽（未图示），所述导向槽向所述传送装置22的传送端处延伸设置有喇叭状的限位导向槽24。使用时，将干燥后得到的污泥、直径30mm以下的废菌棒及其他配方原料进料至相应的原料箱内，在所述搅拌锅7内先加入经干燥后的污泥和直径30mm以下的废菌棒粉，接着，启动所述第一电机15，带动所述光面压辊16旋转，启动所述第一伸缩气缸14，带动所述光面压辊16上下移动，使得所述光面压辊16再对所述搅拌锅7内的污泥及废菌棒进行水平旋转搅拌的同时进行上下搅拌，充分的对污泥及废菌棒进行搅拌，搅拌的同时开启相应的所述第一电磁阀9，不断加入氧化剂、固硫剂、膨润土、固汞剂和胶黏剂，直至所有原料均匀混合；原料混合后，打开所述第二电磁阀17，混合后的混料由所述搅拌锅7的出料口进入所述储料仓2内；混料进入所述储料仓2后，启动所述第一多节伸缩气缸4，将混料由所述储料仓2推至所述成型仓3内，并由所述通孔20落入下方的所述蜂窝成型板21上，然后，启动所述第二多节伸缩气缸5，将所述成型仓3底板上的混料再次填入所述蜂窝成型板21上，使得所述孔洞23均填有混料，同时，多余的混料由所述成型仓3推回所述储料仓2内；所述压板15向下移动，使得所述压杆19嵌入相应的通孔中，并向下嵌入所述孔洞23内，将孔洞内的混料压实，后将所述压板18向上抬起一段距离，但还是堵住所述通孔20，目的是防止多余的混料掉落至压实后的蜂窝成型板上，待所述传送装置22将第一块蜂窝成型板运离所述成型仓3下方，后将第二块蜂窝成型板运入所述成型仓3的下方后，将所述压板18完全抬起；依次循环上述步骤。
请参照图1，本发明一实施例中，所述压板18与所述成型仓3的顶板之间设置有第二伸缩气缸25和限位伸缩杆26，所述第二伸缩气缸25的底端固定于所述成型仓3的顶板上，所述第二伸缩气缸25的伸缩杆上设置有所述压板18，所述第二伸缩气缸26的前后两侧均设置有所述限位伸缩杆26，所述限位伸缩杆26的一端固定于所述成型仓3的顶板上，所述限位伸缩杆18的另一端固定于所述压板18上表面；所述第二伸缩气缸26用于控制所述压板18的上下移动，所述限位伸缩杆26用于限制所述压板18的移动位置，使得所述压板18在上下移动的过程中不会发生旋转。
请参照图4和图11，本发明一实施例中，所述孔洞23的直径为1-2cm，在后续晾晒过程中，风干速度快，方便晾晒，所述蜂窝成型板21包括第一蜂窝成型板27和第二蜂窝成型板28，所述第一蜂窝成型板27的上表面四个角上均设置有第一导向轮29，所述第一蜂窝成型板27的四周壁上均设置有挡板30。
请参照图1，本发明一实施例中，所述传送装置22包括滚轴传送带31，所述成型仓3的前后两侧设置有对所述第一蜂窝成型板29进行限位的限位装置32，所述滚轴传送带31的下方设置有用于承接所述成型仓3掉落的多余的混料的废料箱33。
请参照图1，本发明一实施例中，所述限位装置32包括固定板34，所述固定板34的下表面铰接有第三伸缩气缸35，所述第三伸缩气缸35的伸缩杆上铰接有一限位板36，所述限位板36的一侧铰接固定于所述成型仓3的侧壁上；所述限位装置32保证所述第一蜂窝成型板29进入所述成型仓3下方时对其进行精准定位，使得所述第一蜂窝成型板24上的孔洞、所述通孔20及所述压杆19的位置相对应。
请参照图5至图6，本发明一实施例中，所述传送装置22包括平行设置的导向杆37，所述导向杆37上设置有可前后移动的移动板38，所述移动板38的后端设置有带动所述移动板38沿所述导向杆37移动的驱动组件39，所述移动板38的上表面四个角上均设置有第二导向轮40，所述第二导向轮40可嵌入所述限位导向槽24内，所述移动板38的四个角上均设置有滑块41，所述滑块41套设于导向杆37上，所述滑块41内等距离设置有若干由所述驱动组件39带动转动的第三导向轮42；所述成型仓3的正下方设置有支撑座43，在对所述第二蜂窝成型板28内的混料进行压实的过程中，所述支撑座43给所述第二蜂窝成型板28提供支撑力，所述支撑座43上设置有定位传感器（未图示）；使用时，所述第二蜂窝成型板28放置于所述移动板38上，并启动所述驱动组件39，使得所述移动板38带动所述第二蜂窝成型板28移动至所述成型仓3的下方，在所述定位传感器的作用下使得所述第二蜂窝成型板上30的孔洞与所述通孔20、所述压杆19的位置相对应。
请参照图7至图8，本发明一实施例中，所述驱动组件39包括固定于左侧滑块上的第二电机44，所述第二电机44的输出轴上设置有第一主动轮45，所述第一主动轮45能够沿着相应所述导向杆37进行转动，并带动所述第三导向轮42沿着所述导向杆37移动，进而带动所述移动板38沿所述导向杆37移动。
请参照图9至图10，本发明一实施例中，所述驱动组件39包括左右两侧滑块上固定的同步电机46，所述同步电机46的输出轴上设置有第二主动轮47，所述第二主动轮47能够沿着所述导向杆37转动，并带动所述第三导向轮42沿着所述导向杆37移动，进而带动所述移动板38沿所述导向杆37移动。
请参照图1，本发明一实施例中，所述原料箱8的下表面设置有重力传感器48，所述重力传感器用于检测相应原料箱内原料的使用情况，便于及时补充原料。
请参照图3，本发明一实施例中，所述光面压辊上设置有若干搅拌齿49，所述搅拌齿49用于充分搅拌所述污泥，污泥在干燥的后期变得越来越硬，所述搅拌齿可49随着所述光面压辊16的旋转，不断破开硬化的污泥，便于后续的物料的均匀混合。
本发明的工作原理为：请参照图1至图4，本发明一实施例中：将配方原料由相应的原料箱进料口补充至相应的原料箱内，将污泥原料进料至搅拌锅内，通过进气口往水蒸气夹层内源源不断的通入水蒸气，利用水蒸气的热值来进行污泥干燥，通入水蒸气的同时启动第一电机，带动光面压辊进行旋转，启动伸缩气缸，在光面压辊搅拌的同时进行上下移动，均匀搅拌所述搅拌锅内的污泥并使得搅拌锅内的污泥受热均匀，污泥干燥过程中产生的水蒸气由排气口排出搅拌锅；污泥干燥后，将直径30mm以下的废菌棒进料至搅拌锅内，根据污泥含水率，光面压辊的旋转速率在400-800r/min范围内做相应调整，污泥含水率高转速快，污泥含水率低转速慢，将污泥和废菌棒粉混合搅拌均匀，同时开启相应的第一电磁阀，不断加入氧化剂、固硫剂、膨润土、固汞剂和胶黏剂；带原料混合好后，将第二电磁阀打开，使得搅拌好后的混料由搅拌锅的出料口落入下方的出料仓内；启动滚轴传送带，将第一蜂窝成型板放置于滚轴传送带上，滚轴传送带将第一蜂窝成型板运送至喇叭状的限位导向槽处时，经由限位导向槽的导向作用矫正第一蜂窝成型板的位置，当第一蜂窝成型板运输至后侧限位装置处后，后侧限位装置对第一蜂窝成型板进行第一次的位置限定，然后由前侧的限位装置对其进行第二次的位置限定，使得第一蜂窝成型板上的孔洞、成型仓上的通孔及压杆位置相对应；接着，启动第一多节伸缩气缸，第一多节伸缩气缸上的推板，将混料由储料仓推至成型仓内并由成型仓底板上的通孔落入下端的第一蜂窝成型板上，然后，启动第二多节伸缩气缸，将成型仓底板上的多余的混料由成型仓推回储料仓内并将混料再一次填满孔洞；接着启动第二伸缩气缸，压板向下移动，使得压杆嵌入相应的通孔，将混料压实，压实后再次启动第二伸缩气缸，将压板向上抬起一端距离，但还是堵住孔洞，目的是防止多余的混料掉落至压实后的第一蜂窝成型板上，待传送装置将第一蜂窝成型板运离成型仓下方，后第二块第一蜂窝成型板进入成型仓的下方，再启动第二伸缩气缸将压板完全抬起，此时多余的废料均落入下方的废料箱内；并依次循环上述步骤。
请参照图5至图11，本发明一实施例中，将配方原料由相应的原料箱进料口补充至相应的原料箱内，将污泥原料进料至搅拌锅内，通过进气口往水蒸气夹层内源源不断的通入水蒸气，利用水蒸气的热值来进行污泥干燥，通入水蒸气的同时启动第一电机，带动光面压辊进行旋转，启动伸缩气缸，在光面压辊搅拌的同时进行上下移动，均匀搅拌所述搅拌锅内的污泥并使得搅拌锅内的污泥受热均匀，污泥干燥过程中产生的水蒸气由排气口排出搅拌锅；污泥干燥后，将直径30mm以下的废菌棒进料至搅拌锅内，调整光面压辊的旋转速率，将污泥和废菌棒粉混合搅拌均匀，同时开启相应的第一电磁阀，不断加入氧化剂、固硫剂、膨润土、固汞剂和胶黏剂；带原料混合好后，将第二电磁阀打开，使得搅拌好后的混料由搅拌锅的出料口落入下方的出料仓内；启动电机，带动主动轮转动，主动轮转动带动第三导向轮转动，将第二蜂窝成型板放置于移动板上，移动板将第二蜂窝成型板运送至喇叭状的导向槽处时，经由导向槽的导向作用矫正第二蜂窝成型板的位置，并通过控制电机，通过定位传感器实现第二蜂窝成型板的定位，即使得第二蜂窝成型板上的孔洞、成型仓上的通孔及压杆位置相对应；接着，启动第一多节伸缩气缸，第一多节伸缩气缸上的推板，将混料由储料仓推至成型仓内并由成型仓底板上的通孔落入下端的第二蜂窝成型板上，然后，启动第二多节伸缩气缸，将成型仓底板上的多余的混料由成型仓推回储料仓内并将混料再一次填满孔洞；然后启动第二伸缩气缸，压板向下移动，使得压杆嵌入相应的通孔，将混料压实，最后，蜂窝成型板经由移动板带运离装置；压实后再次启动第二伸缩气缸，将压板向上抬起一端距离，但还是堵住孔洞，目的是防止多余的混料掉落至压实后的第二蜂窝成型板上，待传送装置将第二蜂窝成型板运离成型仓下方，后第二块第一蜂窝成型板进入成型仓的下方，再启动第二伸缩气缸将压板完全抬起，此时多余的废料均落入下方的废料箱内；并依次循环上述步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
