本发明涉及污泥处理的技术领域，更具体地，本发明涉及污泥干化装置和操作方法。
背景技术：
随着城市化的不断发展，需要处理的工业生产和生活产生的污水量逐渐增加，而作为污水处理后的副产品——污泥的产出量也日益增多。相对于污水，污泥的处理显得更为困难。为了处理污泥，污水处理厂通常利用浓缩或脱水的方法将污泥的含水率从90%以上降低到60-80%，之后将处理过的污泥进行填埋、固化或干化处理。填埋易使污泥发酵而出现二次污染环境的问题，而现有的固化或干化设备由于效率低且能耗大，减量效果差，且难于实施后续处置。
但是，目前的污泥干化设备存在着一些缺陷。目前常用的污泥干化设备大都采用水平布置方式，即污泥干化设备的轴沿水平方向设置，从而导致污泥干化设备的占地面积较大，设备成本较高。此外，水平布置的污泥干化设备一般都需要设置附加的污泥传输装置，这也增加了设备的复杂程度和成本。另外，水平布置的污泥干化设备不具有对较大污泥块体进行破碎的切割装置，使得对较大的污泥块体难以进行有效的干化，因此导致污泥的干化率较低且能源消耗较大，难以满足高的产能要求。而且，高含水率污泥不能直接进行末端处置，从而进一步导致了处理处置成本的增加。
中国发明专利cn201711284814公开了一种污泥低温热干化设备。第一托泥盘上的物料在第一转盘搅拌下从第一托泥盘与第一圆柱型壳体内壁之间向下掉落至第二托泥盘上，并由第二叶片及搅拌齿对第二托泥盘上的物料进行搅拌，然后从第二托泥盘的落料孔下落，物料在被搅拌和下落的过程中，与通过干燥鼓风机鼓入、由布气盘布气后的干燥热风进行热交换，达到干燥的目的，充分搅拌、干燥后的物料从出料口排出。但在干燥过程中物料容易粘结在托泥盘上，无法均匀布料，而且热风与物料的接触面积小，降低物料干燥效率，导致含水率不达标等问题。
随着城市化的发展，需要一种适合于污泥的快速批量工业处理及应用的装置和方法。
技术实现要素：
为此，本技术方案提出一种轴通风式污泥干化装置，从而解决因干化效率低，能耗大，难于实现批量化生产及应用的难题。通过本技术方案的处理方法，既可以避免污泥出现发酵导致二次污染，也有利于对处理后的干化污泥进行末端处置，从而降低处理处置成本。
根据本发明的一个实施例，提供一种轴通风式污泥干化装置，包括：壳体，所述壳体限定纵向轴线，设有用于将待干化污泥输送到轴通风式污泥干化装置内的至少一个进料口和用于排出尾气和已干燥污泥的至少一个出口；和至少一个通风组件，所述至少一个通风组件设置有介质通道，在介质通道的第一端部处设置有介质进口并设置有至少一个介质出口。
优选地，所述至少一个通风组件包括中空轴，所述中空轴沿所述纵向轴线延伸，包括第一端部和相对的封闭第二端部以及围绕纵向轴线在第一端部和第二端部之间延伸的侧壁，在第一端部处设置有介质进口并在侧壁中设置有至少一个介质出口，并且所述中空轴设置有所述介质通道。
优选地，所述至少一个通风组件包括：至少一个中空横管，所述至少一个中空横管相对于所述纵向轴线横向地延伸，并且具有经由介质出口与所述介质通道流体连通的横向通道；以及至少一个喷气装置，所述至少一个喷气装置设置在所述中空横管的侧壁中，并且配置成将干燥气体介质喷出到污泥中。
优选地，所述至少一个喷气装置以多排的方式设置，以便以不同的角度喷射介质，从而使污泥更均匀地通风。
优选地，所述壳体包括上盖、底板和筒体，其中，所述至少一个进料口设置在上盖中，所述至少一个出口设置在筒体的下部。
优选地，上盖、底板和筒体一体形成。
在一个实施例中，所述出口设置在所述底板中，所述出口的中心轴线可以垂直于所述底板。在另外的实施例中，所述出口设置在所述筒体的下部，并且所述出口的中心轴线与所述筒体的纵向轴线垂直相交。在另一个实施例中，所述出口布置成使其中心轴线相对于所述筒体的纵向轴线在径向上偏移一定距离，使得已干化污泥和所述干燥气体介质沿着与所述筒体相切的方向从所述壳体中排出。在另一个实施例中，所述筒体的内表面上设置有沿螺旋线布置的气流引导件，用于引导所述干燥气体介质在所述筒体内沿螺旋线的路径流动。
优选地，所述轴通风式污泥干化装置还包括转动轴，所述转动轴与所述中空轴同轴地延伸，通过法兰连接到所述中空轴的第二端部，从而借助于动力输入件旋转地驱动中空轴；以及连接装置，所述连接装置连接到所述中空轴的第一端部，使得所述中空轴能相对于所述连接装置旋转，所述连接装置与送风装置固定连接，且配置成将来自于送风装置的干燥气体介质输送到中空轴的介质通道。
优选地，在中空轴上周向地设置至少一个出风孔，用于来自于外界的干燥气体介质通过送风装置送入到中空轴上，并由出风孔排出进入到壳体内。
优选地，所述轴通风式污泥干化装置还包括至少一个污泥切割组件，每个污泥切割组件包括旋转子组件和固定子组件，所述旋转子组件包括至少一个臂和设置在每个臂上的至少一个第一凸块，所述臂连接到所述中空轴的侧壁，以便随着中空轴一起旋转，所述固定子组件包括多个固定杆和由所述多个固定杆支撑的至少一个环形件，所述固定杆在第一端部处固定到所述筒体且在第二端部处固定到围绕中空轴设置的中心环，所述环形件上设置有至少一个第二凸块。
所述至少一个环形件被固定连接至所述多个固定杆的上表面并且布置成与所述中空轴同心地围绕所述中空轴，并且任意两个相邻的环形件之间沿径向的间距均相等。但可以理解的是，任意两个相邻的环形件之间沿径向的间距也可以不相等。
优选地，所述动力输入件是齿轮、链轮或者带轮，其以键连接或者花键连接的方式安装在所述转动轴上，用于将动力传输到所述转动轴。
优选地，所述至少一个污泥切割组件包括至少两个污泥切割组件，所述至少一个通风组件包括至少两个通风组件，每个通风组件设置在相应一个污泥切割组件的紧邻上游。
优选地，每个旋转子组件包括多个臂和沿径向方向设置在每个臂上的多个第一凸块，每个固定子组件包括与所述多个第一凸块沿径向方向交替设置的多个环形件，每个环形件上设置有多个第二凸块。
优选地，每个旋转子组件的臂的数量与每个环形件上的第二凸块的数量相等。
优选地，每个固定子组件的环形件的数量与每个臂上的第一凸块的数量相等，或者比每个臂上的第一凸块的数量多1或少1，使得环形件与第一凸块交替地设置。
优选地，所述至少一个污泥切割组件包括至少第一污泥切割组件和至少第二污泥切割组件，至少第一污泥切割组件相对于污泥流动方向设置在所述至少第二污泥切割组件的上部。
优选地，所述至少一个污泥切割组件还包括至少第三污泥切割组件，至少第三污泥切割组件相对于污泥流动方向设置在所述至少第二污泥切割组件的下部。
优选地，至少第一污泥切割组件的相邻环形件之间的间隙为a，至少第二污泥切割组件的相邻环形件之间的间隙为b，至少第三污泥切割组件的相邻环形件之间的间隙为c，a≥b≥c。
优选地，在每一个污泥切割组件上方设置至少一个中空横管，并每个中空横管相对于旋转子组件的至少一个臂形成一定偏移角度，便利于中空横管上的喷气装置排出干燥气体介质。
优选地，所述轴通风式污泥干化装置还包括用于将底部干化污泥刮扫到所述出口处的刮料器。
优选地，所述刮料器位于所述壳体的下方并与中空轴固定连接，刮料器具有从中空轴沿径向方向向外延伸至筒体附近的至少一个刮料板，以便通过至少一个刮料板刮扫已干化污泥从出口排出。
优选地，至少一个介质通道被设置有在所述筒体中，所述至少一个通风组件包括：至少一个中空横管，所述至少一个中空横管相对于所述纵向轴线横向地延伸，固定地连接到所述筒体，并且具有与所述介质通道流体连通的横向通道；以及至少一个喷气装置，所述至少一个喷气装置设置在所述中空横管的侧壁中，并且配置成将干燥气体介质喷出到污泥中。
优选地，所述至少一个喷气装置以多排的方式设置，以便以不同的角度喷射介质，从而使污泥更均匀地通风。
根据本发明的另一个实施例，提供一种操作上述轴通风式污泥干化装置的方法，包括：
待干化污泥通过所述至少一个进料口供应给壳体内；以及
与此同时，干燥气体介质通过连接装置与送风装置从壳体的底板处引入，并经介质通道将干燥气体介质均匀地从所述喷气装置或所述出风孔导出，以对待干化污泥进行直接接触，从而降低污泥中的水分。
本发明采用轴通风式通风装置对污泥干化装置内的污泥进行干化，轴通风式通风装置使得干燥气体介质更均匀地分布在待干化的污泥中，从而更有效地干燥污泥。
此外，本发明采用待干化污泥和干燥气体介质分别从进料口和介质进口进入污泥干化装置，已干化污泥和尾气从筒体下部的同一个出口排出的方式，无需把已干化污泥和尾气进行分离，通过尾气带动已干化污泥输送至后续的干化装置或储存装置，更加快速高效，从而提高已干化污泥输送效率，而且在输送的过程中还可利用尾气对已干化污泥进一步干化。
本发明的其它示例性实施例从下文提供的详细说明显而易见。应当理解的是，所述详细说明和具体示例虽然公开了本发明的示例性实施例，但是仅仅用于说明目的而不旨在限制本发明的范围。
附图说明
在下文将结合以下附图描述至少一个实施例，其中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1为根据本发明的示例性轴通风式污泥干化装置的截面图。
图2为根据本发明的另一个示例性轴通风式污泥干化装置的截面图。
图3为根据本发明的示例性轴通风式污泥干化装置的一部分的透视图，更详细地示出了通风组件和污泥切割组件。
图4为根据本发明的示例性轴通风式污泥干化装置的一部分的分解图，更详细地示出了通风组件和污泥切割组件。
图5为根据本发明的示例性轴通风式污泥干化装置的一部分的透视图，更详细地示出了多个通风组件、多个污泥切割组件以及刮料器。
图6为根据本发明的示例性刮料器的透视图。
附图标记列表：
201：上盖；
202：筒体；
203：进料口；
204：接口；
205：出口；
206：底板；
301：转动轴；
302：动力输入件；
303：法兰；
304：中空轴；
305：连接装置；
306：中空横管；
307：喷气装置；
308：介质出口；
3a，3b，3c：污泥切割组件；
31，33，35：旋转子组件；
32，34，36：固定子组件；
351：臂；
352：第一凸块；
361，361a，361b，361c，361d：环形件；
362：第二凸块；
363：固定杆；
364：中心环；
4：刮料器；
401：刮料板。
具体实施方式
以下说明本质上仅为示例性的且绝不旨在限制本发明、它的应用、或使用。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定所述及的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合。将理解的是，当元件、部件和/或部分被称为“连接到另一个元件、部件和/或部分”时，其可以直接连接到另一个元件、部件和/或部分，或者可以存在中间元件。将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”等等在本文中可以用来描述各种元件、部件和/或部分，但是这些元件、部件和/或部分不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、部件或部分与另一个元件、部件或部分相区分。因此，下面讨论的第一元件、部件或部分可以被称为第二元件、部件或部分而不偏离本发明的教导。除非另有定义，本文中使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文中明确地如此定义。
此外，这里需要说明的是，在本申请中提到的诸如“上”、“下”、“上面”、“下面”、“上部”和“下部”之类的涉及方位的描述，均是参照立式污泥干化装置在正常使用过程中的安装布置来进行的，例如图1所示的立式污泥干化装置的安装布置。此外，在本申请中出现的诸如“竖直”、“竖直方向”之类的涉及方位的描述，均是指沿着重力方向垂直于水平地面的定向或者方向。
如图1所示，轴通风式污泥干化装置包括壳体，其中，所述壳体限定纵向轴线，设有用于将待干化污泥输送到轴通风式污泥干化装置内的至少一个进料口203和用于排出尾气和已干燥污泥的至少一个出口205。在图1中仅仅示出一个进料口203和一个出口205。应当理解的是，所述壳体可包括多个进料口203和/或多个出口205，而不超出本发明的范围。
根据本发明的一个示例，所述壳体包括上盖201、底板206和筒体202，其中，所述至少一个进料口203设置在上盖201中，所述至少一个出口205设置在筒体202的下部。应当理解的是，所述至少一个进料口203也可以设置在筒体202的上部，而不超出本发明的范围。同样应当理解的是，所述至少一个出口205也可以设置在底板206中，而不超出本发明的范围。此外，在本申请的示例中，筒体202是圆柱形。应当理解的是，筒体202也可以采用其它形状，例如正多边形等，而不偏离本申请的范围。此外，筒体202也可以采用阶梯形状，例如，上部筒体具有的尺寸可以大于或小于下部筒体具有的尺寸。
根据本发明的一个示例，上盖201、底板206和筒体202一体形成。应当理解的是，上盖201、底板206和筒体202也可以是独立的部件，并且通过焊接等方法密封地连接到一起，而不超出本发明的范围。
根据本发明的一个示例，所述轴通风式污泥干化装置还包括至少一个通风组件。更具体地参考图3和图4，所述至少一个通风组件包括：中空轴304，所述中空轴304沿所述纵向轴线延伸，包括第一端部和相对的封闭第二端部以及围绕纵向轴线在第一端部和第二端部之间延伸的侧壁，在第一端部处设置有介质进口并在侧壁中设置有至少一个介质出口，并且所述中空轴304设置有所述介质通道。
根据本发明的一个示例，所述至少一个通风组件包括：至少一个中空横管306，所述至少一个中空横管306相对于所述纵向轴线横向地延伸，并且具有经由介质出口308与中空轴304的介质通道流体连通的横向通道；以及至少一个喷气装置307，所述至少一个喷气装置307设置在所述中空横管306的侧壁中，并且配置成将干燥气体介质喷出到污泥中。根据本发明的一个示例，所述至少一个喷气装置307设置在所述中空横管306的正下方侧壁中，以将介质沿轴向向下地引导到污泥中。应当理解的是，所述至少一个喷气装置307设置在所述中空横管306的侧壁的其它位置，可以根据实际情况需要设置不同形状、数量以及在中空横管306上以不同角度的方式设置，以便以不同的角度喷射介质，从而使污泥更均匀地通风。
根据本发明的一个示例，所述喷气装置是喷嘴或喷孔。应当理解的是，所述喷气装置也可以设置有控制阀，用于选择性地停用一部分或全部喷嘴。所述干燥气体介质可以是空气、热气体、压缩气体、冷气、化学气体等。应当理解的是，所述干燥气体介质可以是任何其它合适的气体，而不偏离本发明的范围。
本发明采用待干化污泥和干燥气体介质分别从进料口和介质进口进入污泥干化装置，已干化污泥和尾气从筒体下部的同一个出口排出的方式，无需把已干化污泥和尾气进行分离，通过尾气带动已干化污泥输送至后续的干化装置或储存装置，更加快速高效，从而提高已干化污泥输送效率，而且在输送的过程中还可利用尾气对已干化污泥进一步干化。
根据本发明的一个示例，所述轴通风式污泥干化装置还包括转动轴301，所述转动轴301与所述中空轴304同轴地延伸，通过法兰303连接到所述中空轴304的第二端部，从而借助于动力输入件302旋转地驱动中空轴304；以及连接装置305，所述连接装置305连接到所述中空轴304的第一端部，使得所述中空轴304能经由接口204相对于所述连接装置305旋转，所述连接装置305与送风装置（未示出）固定连接，且配置成将来自于送风装置的干燥气体介质输送到中空轴304的介质通道。
根据本发明的另一个示例，所述介质通道被设置在所述筒体202中，并且至少一个中空横管306固定地连接到所述筒体202。
根据本发明的一个示例，所述轴通风式污泥干化装置还包括至少一个污泥切割组件3a，3b，3c，每个污泥切割组件包括旋转子组件31，33，35和固定子组件32，34，36。如图3所示，旋转子组件31包括至少一个臂351和设置在每个臂351上的至少一个第一凸块352，所述臂351连接到所述中空轴304的侧壁，以便随着中空轴304一起旋转。所述固定子组件32包括多个固定杆363和由所述多个固定杆363支撑的至少一个环形件361，所述固定杆363在第一端部处固定到所述筒体202且在第二端部处固定到围绕中空轴304设置的中心环364，所述环形件361上设置有至少一个第二凸块362。
根据本发明的一个示例，所述至少一个污泥切割组件包括至少两个污泥切割组件，所述至少一个通风组件包括至少两个通风组件，每个通风组件设置在相应一个污泥切割组件的紧邻上游。应当理解的是，通风组件的数量也可以不同于切割组件的数量，例如多于切割组件的数量或者少于切割组件的数量，而不偏离本发明的范围。
根据本发明的一个示例，每个旋转子组件31包括多个臂351和沿径向方向设置在每个臂351上的多个第一凸块352，每个固定子组件32包括与所述多个第一凸块352沿径向方向交替设置的多个环形件361，每个环形件361上设置有多个第二凸块362。
根据本发明的一个示例，每个旋转子组件31的臂351的数量与每个环形件361上的第二凸块362的数量相等或者不同。
根据本发明的一个示例，每个固定子组件32包括四个环形件361a，361b，361c，361d，每个臂351上设置五个第一凸块352。应当理解的是，每个固定子组件32可包括更多或更少的环形件361，每个臂351上设置更多或更少的第一凸块352。
根据本发明的一个示例，每个固定子组件32的环形件361的数量与每个臂351上的第一凸块352的数量相等。应当理解的是，每个固定子组件32的环形件361的数量也可以不同于每个臂351上的第一凸块352的数量，例如比每个臂351上的第一凸块352的数量多1或者比每个臂351上的第一凸块352的数量少1，而不偏离本发明的范围。
根据本发明的一个示例，所述至少一个污泥切割组件包括至少第一污泥切割组件3a和至少第二污泥切割组件3b，至少第一污泥切割组件3a相对于污泥流动方向设置在所述至少第二污泥切割组件3b的上部。
根据本发明的一个示例，所述至少一个污泥切割组件还包括至少第三污泥切割组件3c，至少第三污泥切割组件3c相对于污泥流动方向设置在所述至少第二污泥切割组件3b的下部。根据本发明的一个优选示例，至少第一污泥切割组件3a的相邻环形件361之间的间隙为a，至少第二污泥切割组件3b的相邻环形件361之间的间隙为b，至少第三污泥切割组件3c的相邻环形件361之间的间隙为c，a≥b≥c。此外，所述至少一个污泥切割组件上的每个相邻环形件之间的间隙大小可以根据物料通过情况、污泥性质、获得最终干化污泥的含水率及颗粒度的大小进行相应调整。
在附图1所示的示例中，所述至少一个污泥切割组件包括三个污泥切割组件：第一污泥切割组件3a、第二污泥切割组件3b和第三污泥切割组件3c。第一污泥切割组件3a的环形件361的数量为2，第一污泥切割组件3a的每个臂351上的第一凸块352的数量为3，使得环形件361与第一凸块352交替地设置。类似地，第二污泥切割组件3b的环形件361的数量为3，第二污泥切割组件3b的每个臂351上的第一凸块352的数量为4，使得环形件361与第一凸块352交替地设置；第三污泥切割组件3c的环形件361的数量为4，第三污泥切割组件3c的每个臂351上的第一凸块352的数量为5，使得环形件361与第一凸块352交替地设置。
然而应当理解的是，所述至少一个污泥切割组件可包括其它任何数量的污泥切割组件，并且每个污泥切割组件有3个或4个环形件361，且每个臂351上的第一凸块352比环形件361多1个或少1个，以保证环形件361和第一凸块352交替设置，从而可以有效的对污泥进行切割。
例如，在附图5所示的示例中，所述至少一个污泥切割组件包括四个污泥切割组件。
本发明的污泥切割组件具有相同的构造，其唯一不同的是环形件的数量及臂上的第一凸块的数量不同，故此，本发明仅仅描述第三个污泥切割组件3c。如图2-3所示，旋转子组件具有至少一个臂351，其一端固定在中空轴上，另一端在径向方向向外延伸。图2中示出了三个臂351，但是应当理解的是，可以包括任何其它数量的臂351，例如但不限于1个、2个、4个、5个等。
此外，容易理解的是，第一凸块352并不是必需的。在另一些未图示的实施例中，臂351上也可以不设置任何第一凸块。在又一些未图示的实施例中，臂351上也可以不设置任何切割件，在臂351的下表面上设有多个凹槽，凹槽与环形件361相对应，这种结构更有利于对污泥的切割。
根据本发明的一个示例，至少一个臂351的厚度与其它臂351的厚度不同，其厚度影响了在旋转子组件转动的过程中污泥推移的均匀度，使污泥能够均匀分布在环形件361上，提高污泥剪切\切割的效率。臂351可以是桨叶、柱杆、细长杆的形式，但是应当理解的是，臂351可以是任何合适的形式，甚至臂351的厚度可以从一端到另一端变化，而不偏离本发明的范围。第一凸块352在径向方向的横截面中可以是条形状、锥形状、方形状、锯齿状、柱形状的形式，但是应当理解的是，第一凸块352可以是任何其它合适的形式。臂351和第一凸块352可以一体形成，也可以形成为单独的部件并且用螺栓、铆接、焊接等方式固定。
固定子组件36具有多个固定杆363和至少一个环形件361，多个固定杆363设置在壳体内，多个固定杆363的一端固定在筒体202上，另一端在径向方向上向壳体的纵向轴线延伸并与中心环连接，至少一个环形件361固定在多个支撑件363上，环形件361上可设置至少一个第二凸块362。第二凸块362在径向方向的横截面中可以是条形状、锥形状、方形状、锯齿状、柱形状的形式，但是应当理解的是，第二凸块362可以是任何其它合适的形式。所述环形件361和第二凸块362可以一体形成，也可以形成为单独的部件并且通过螺栓、铆接、焊接等方式固定，以方便拆装更换。
根据本发明的一个示例，每个环形件361设置有多个第二凸块362。如图3所示，每个环形件361设置有3个第二凸块362。应当理解的是，每个环形件361可以设置有任何其它数量的第二凸块362。此外，应当理解的是，对于每个污泥切割组件，每个环形件361上的第二凸块362的数量可以相同或不同，可以根据具体情况，如根据剪切效率、泥饼硬度等需求进行布置。例如，更靠近纵向轴线的环形件361上的第二凸块362的数量可以少于或等于更远离纵向轴线的环形件361上的第二凸块362的数量，当然更靠近纵向轴线的环形件361上的第二凸块362的数量也可以大于更远离纵向轴线的环形件361上的第二凸块362的数量。此外，更靠近纵向轴线的环形件361上的第二凸块362的宽度可以小于或等于更远离纵向轴线的环形件361上的第二凸块362的宽度，当然，更靠近纵向轴线的环形件361上的第二凸块362的宽度也可以大于更远离纵向轴线的环形件361上的第二凸块362的宽度。本领域技术人员根据本技术方案联想到的任何情况均在本发明保护范围内。
此外，如图3-4所示，每个环形件361的上表面还可以设置沿圆周方向均匀或者不均匀分布的至少一个第二凸块362,其有助于增强对污泥块体的切割效果。每个环形件361上的第二凸块362在周向方向上相互错位或偏移，以便更均匀地切割污泥。容易理解的是，本申请的附图中示出的第二凸块362的数量和分布方式都仅仅是示例性的，本发明并不局限于此，而是第二凸块362的数量和分布方式都可以按照实际情况的需要来加以选择。环形件361设置在固定杆363上，并且每个固定子组件中的所有环形件均布置成与中心环364同心。每个固定子组件中，沿径向方向，相邻的环形件361之间的距离相等。但可以理解的是，相邻的环形件361之间的间距也可以不相等。以此方式，这些环形件361形成了位于旋转子组件下方的格栅，使得能够阻拦较大的污泥块体通过，只允许尺寸小于相邻的环形件361之间的径向距离的污泥块体通过，而较大的污泥块体则被旋转子组件切割。参见图1和图5，沿着竖直方向从上到下，每个切割组件上的每个环形件361之间的间距可以相同或不同，也可以根据实际需要、污泥性质等进行相应调整，以满足不同含水率或颗粒度的需要。位于上方的固定子组件中相邻的环形件之间具有较大的间距，位于下方的固定子组件中相邻的环形件之间具有较小的间距。
通过提供相邻环形件的从上到下逐渐变小的间距，使得能够将进入壳体的较大的污泥块体逐步切割成较小的污泥块体。通过这种间距从大至小逐层切割的方式，既能够增强对污泥块体的切割效果，尽可能增加热风与污泥块体的接触面积以提升干化效率，而且还避免了较大的污泥块体可能对污泥通过路径的堵塞。在另一个实施例中，所述相邻的环形件上的第二凸块362之间的间隙可以与相邻环形件之间的间隙相同，也可以根据实际需要将相邻的环形件上的第二凸块间隙不同，而旋转子组件上设置的第一凸块352大小可以根据相邻的环形件上的第二凸块362间隙大小进行调整。在另一个实施例中，相邻环形部件上的第二凸块362在同一水平面上或周向方向上相互错位或偏移一定距离，然而，也可以根据污泥性质、含水率等情况来调节相邻环形部件上的第二凸块偏移一定角度或设置成同一水平面上。
再次回到图1，至少一个污泥切割组件包括三个污泥切割组件：第一污泥切割组件3a、第二污泥切割组件3b、第三污泥切割组件3c依次从上至下设置在壳体内部，第一污泥切割组件3a的第一固定子组件32具有两个环形件361且两个环形件361之间的间隙是a，第二污泥切割组件3b的第二固定子组件34具有三个环形件361且相邻两个环形件361之间的间隙是b，第三污泥切割组件的第三固定子组件36具有四个环形件361且相邻两个环形件361之间的间隙是c。根据本发明的一个示例，a≥b≥c，从而实现污泥从块状到碎块状到颗粒或粉粒状，在干化的配合下，保证污泥颗粒度及含水率的要求。
如图1所示，污泥切割组件3a，3b，3c分别包括具有旋转子组件31，33，35和固定子组件32，34，36。固定子组件32，34，36的环形件361上设置至少一个凸块362，旋转子组件31，33，35的至少一个臂351的至少一个第一凸块352分别相对于固定子组件32，34，36的至少一个环形件361交错布置。每个旋转子组件31，33，35可转动地位于相应固定子组件32，34，36的上方。然而应当理解的是，旋转子组件31，33，35也可位于相应固定子组件32，34，36的下方，只要第一凸块351和第二凸块362面对面地交错设置即可，而不偏离本发明的范围。
中空横管306在每一个污泥切割组件3a，3b，3c上方设置，并每个中空横管306相对于旋转子组件31，33，35的至少一个臂形成一定偏移角度，以便于中空横管306上的喷气装置排出的干燥气体介质不会被相应的旋转子组件31，33，35遮挡，可以直接对准待干化污泥进行直接接触，去除污泥中的水分。当然，也可以将中空横管306与旋转子组件31，33，35设置在同一个水平面中，而不偏离本发明的范围。
根据本发明的一个示例，所述轴通风式污泥干化装置还包括用于将底部干化污泥刮扫到所述出口处的刮料器4。所述刮料器4位于所述壳体的下方并与中空轴304固定连接。根据本发明的一个示例，所述刮料器4位于所述至少一个污泥切割组件3a，3b，3c的下方并与中空轴304固定连接，刮料器4具有从中空轴沿径向方向向外延伸至筒体附近的至少一个刮料板401，以便通过至少一个刮料板401刮扫已干化污泥从出口205排出。在图6所示的示例中，至少一个刮料板401可以根据实际情况相对于底板206以不同角度设置。优选地，至少一个刮料板401相对于底板206以小于90度的角度设置。然而，应当理解的是，至少一个刮料板401可以相对于底板206以其它角度设置，而不偏离本发明的范围。此外，至少一个刮料板401可以采用叶片的形式，然而，应当理解的是，至少一个刮料板401也可以采用其它形式，例如筛网，以有助于污泥的通风，而不偏离本发明的范围。
接下来参考图1描述本发明的轴通风式污泥干化装置。
首先，打开与动力输入件302连接的驱动源，以使得动力输入件302旋转，继而带动所述转动轴301与所述中空轴304旋转。
待干化污泥通过所述至少一个进料口203供应给壳体内。所述中空轴304的旋转带动每个污泥切割组件3a，3b，3c的旋转子组件31，33，35旋转。由于旋转子组件31，33，35的至少一个臂351的至少一个第一凸块352分别相对于固定子组件32，34，36的至少一个环形件361上的第二凸块362交错布置，从而实现污泥从块状到碎块状到颗粒或粉粒状，由此实现污泥的切割。待干化污泥从进料口203处进入到壳体内第一污泥切割组件3a上，并在第一污泥切割组件3a的旋转子组件31和固定子组件32的作用下，污泥块体小于环形件361间隙的颗粒依次掉入到第二污泥切割组件3b和第三污泥切割组件3c后，形成干化污泥。
与此同时，干燥气体介质通过连接装置305与送风装置（未示出）从底板处的中空轴304进入，并经中空轴304将干燥气体介质均匀地从所述中空横管306导出并由喷气装置出来对待干化污泥进行直接接触，从而降低污泥中的水分。中空横管306在每一个污泥切割组件3a，3b，3c上方设置，并且每个中空横管306相对于旋转子组件31，33，35的至少一个臂形成一定偏移角度，以便于中空横管306上的喷气装置排出的干燥气体介质不会被相应的旋转子组件31，33，35遮挡，可以直接对准待干化污泥进行直接接触，去除污泥中的水分。当然，也可以将中空横管306与旋转子组件31，33，35形成径向方向平行设置。
此外，刮扫器4的至少一个刮料板401也随着中空轴304一起旋转，以便通过至少一个刮料板401刮扫已干化污泥从出口205排出，同时，与待干燥的污泥进行接触处理后的干燥气体介质也随着干化后的污泥一同从出口205排出，防止污泥堵塞或粘结立式干化装置，加快已干化污泥排出的速度，提高处理效率。
本发明采用轴通风式通风装置对污泥干化装置内的污泥进行干化，轴通风式通风装置使得干燥气体介质更均匀地分布在待干化的污泥中，从而更有效地干燥污泥。
图2为根据本发明的另一个示例性轴通风式污泥干化装置的截面图。图2与图1基本上相同，区别在于，图2不设置中空横管和喷气装置，而是直接在中空轴上周向地设置至少一个出风孔，用于来自于外界的干燥气体介质通过送风装置（未示出）送入到中空轴上，并由出风孔排出进入到壳体内，使得来自于进料口处的待干化的污泥干化。所述出风孔可以是圆形、方形、三角形等。但是应当理解的是，出风孔可以采用不同的形状，而不偏离本发明的范围。另外，出风孔的数量可以变化，而不偏离本发明的范围。
接下来参考图2描述本发明的轴通风式污泥干化装置。
首先，打开与动力输入件302连接的驱动源，以使得动力输入件302旋转，继而带动所述转动轴301与所述中空轴304旋转。
待干化污泥通过所述至少一个进料口203供应给壳体内。所述中空轴304的旋转带动每个污泥切割组件3a，3b，3c的旋转子组件31，33，35旋转。由于旋转子组件31，33，35的至少一个臂351的至少一个第一凸块352分别相对于固定子组件32，34，36的至少一个环形件361上的第二凸块362交错布置，从而实现污泥从块状到碎块状到颗粒或粉粒状，由此实现污泥的切割。待干化污泥从进料口203处进入到壳体内第一污泥切割组件3a上，并在第一污泥切割组件3a的旋转子组件31和固定子组件32的作用下，污泥块体小于环形件361间隙的颗粒依次掉入到第二污泥切割组件3b和第三污泥切割组件3c后，形成干化污泥。
与此同时，干燥气体介质通过连接装置305与送风装置从底板处的中空轴304进入，并经中空轴304将干燥气体介质均匀地从所述出风孔导出，以对待干化污泥进行直接接触，从而降低污泥中的水分。
此外，刮扫器4的至少一个刮料板401也随着中空轴304一起旋转，以便通过至少一个刮料板401刮扫已干化污泥从出口205排出，同时，与待干燥的污泥进行接触处理后的干燥气体介质也随着干化后的污泥一同从出口205排出，防止污泥堵塞或粘结立式干化装置，加快已干化污泥排出的速度，提高处理效率。
本发明的技术特点在于：1、干燥介质通过中空轴304上的介质出口排出与污泥直接接触后，将污泥中水分带走，并随同干化后的污泥一同从出口205排出。即处理污泥后的干燥介质与干化后的污泥从同一出口排出，从而增加干化效率，并使设备结构更加的紧凑。
2、干燥介质通过中空轴304上的介质出口排出后通过中空横管上的喷气装置喷出与污泥直接接触，将污泥中水分带走，并随同干化后的污泥一同从出口205排出。即处理污泥后的干燥介质与干化后的污泥从同一出口排出，从而增加干化效率，并使设备结构更加的紧凑。
3、待干化污泥进口与干燥介质进口分开，以便进泥后通过污泥切割组件切割后更加均匀地布置在切割组件上，从而使干燥介质更好地对污泥进行干燥，从而提高干化效率。
本发明已经描述了某些优选实施例及其变型。本领域技术人员在阅读和理解说明书以后可以想到其它变型和变化。因而，本发明并不限于作为用于实施本发明的最佳模式公开的具体实施例，本发明将包括落入权利要求范围内的所有实施例。
1.一种轴通风式污泥干化装置，包括：
壳体，所述壳体限定纵向轴线，设有用于将待干化污泥输送到轴通风式污泥干化装置内的至少一个进料口和用于排出尾气和已干燥污泥的至少一个出口）；和
至少一个通风组件，所述至少一个通风组件设置有介质通道，在介质通道的第一端部处设置有介质进口并设置有至少一个介质出口。
2.根据权利要求1所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述至少一个通风组件包括中空轴，所述中空轴沿所述纵向轴线延伸，包括第一端部和相对的封闭第二端部以及围绕纵向轴线在第一端部和第二端部之间延伸的侧壁，在第一端部处设置有介质进口并在侧壁中设置有至少一个介质出口，并且所述中空轴设置有所述介质通道。
3.根据权利要求2所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述至少一个通风组件包括：至少一个中空横管，所述至少一个中空横管相对于所述纵向轴线横向地延伸，并且具有经由介质出口与所述介质通道流体连通的横向通道；以及至少一个喷气装置，所述至少一个喷气装置设置在所述中空横管的侧壁中，并且配置成将干燥气体介质喷出到污泥中。
4.根据权利要求3所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述至少一个喷气装置以多排的方式设置，以便以不同的角度喷射介质，从而使污泥更均匀地通风。
5.根据权利要求1所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述壳体包括上盖、底板和筒体，其中，所述至少一个进料口设置在上盖中，所述至少一个出口设置在筒体的下部。
6.根据权利要求5所述的轴通风式污泥干化装置，其中，上盖、底板和筒体一体形成。
7.根据权利要求2所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述轴通风式污泥干化装置还包括转动轴，所述转动轴与所述中空轴同轴地延伸，通过法兰连接到所述中空轴的第二端部，从而借助于动力输入件旋转地驱动中空轴；以及连接装置，所述连接装置连接到所述中空轴的第一端部，使得所述中空轴能相对于所述连接装置旋转，所述连接装置与送风装置固定连接，且配置成将来自于送风装置的干燥气体介质输送到中空轴的介质通道。
8.根据权利要求2所述的轴通风式污泥干化装置，其中，在中空轴上周向地设置至少一个出风孔，用于来自于外界的干燥气体介质通过送风装置送入到中空轴上，并由出风孔排出进入到壳体内。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述轴通风式污泥干化装置还包括至少一个污泥切割组件，每个污泥切割组件包括旋转子组件和固定子组件，所述旋转子组件包括至少一个臂和设置在每个臂上的至少一个第一凸块，所述臂连接到所述中空轴的侧壁，以便随着中空轴一起旋转，所述固定子组件包括多个固定杆和由所述多个固定杆支撑的至少一个环形件，所述固定杆在第一端部处固定到所述筒体且在第二端部处固定到围绕中空轴设置的中心环，所述环形件上设置有至少一个第二凸块。
10.根据权利要求9所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述至少一个污泥切割组件包括至少两个污泥切割组件，所述至少一个通风组件包括至少两个通风组件，每个通风组件设置在相应一个污泥切割组件的紧邻上游。
11.根据权利要求9所述的轴通风式污泥干化装置，其中，每个旋转子组件包括多个臂和沿径向方向设置在每个臂上的多个第一凸块，每个固定子组件包括与所述多个第一凸块沿径向方向交替设置的多个环形件，每个环形件上设置有多个第二凸块。
12.根据权利要求11所述的轴通风式污泥干化装置，其中，每个旋转子组件的臂的数量与每个环形件上的第二凸块的数量相等。
13.根据权利要求11所述的轴通风式污泥干化装置，其中，至少一个臂的厚度与其它臂的厚度不同，从而影响在旋转子组件转动的过程中污泥推移的均匀度，使污泥能够均匀分布在环形件上。
14.根据权利要求11所述的轴通风式污泥干化装置，其中，每个固定子组件的环形件的数量与每个臂上的第一凸块的数量相等，或者比每个臂上的第一凸块的数量多1或少1，使得环形件与第一凸块交替地设置。
15.根据权利要求11所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述至少一个污泥切割组件包括至少第一污泥切割组件和至少第二污泥切割组件，至少第一污泥切割组件相对于污泥流动方向设置在所述至少第二污泥切割组件的上部。
16.根据权利要求15所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述至少一个污泥切割组件还包括至少第三污泥切割组件，至少第三污泥切割组件相对于污泥流动方向设置在所述至少第二污泥切割组件的下部。
17.根据权利要求16所述的轴通风式污泥干化装置，其中，至少第一污泥切割组件的相邻环形件之间的间隙为a，至少第二污泥切割组件的相邻环形件之间的间隙为b，至少第三污泥切割组件的相邻环形件之间的间隙为c，a≥b≥c。
18.根据权利要求9所述的轴通风式污泥干化装置，其中，在每一个污泥切割组件上方设置至少一个中空横管，并每个中空横管相对于旋转子组件的至少一个臂形成一定偏移角度，便利于中空横管上的喷气装置排出干燥气体介质。
19.根据权利要求1所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述轴通风式污泥干化装置还包括用于将底部干化污泥刮扫到所述出口处的刮料器。
20.根据权利要求19所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述刮料器位于所述壳体的下方并与中空轴固定连接，刮料器具有从中空轴沿径向方向向外延伸至筒体附近的至少一个刮料板，以便通过至少一个刮料板刮扫已干化污泥从出口排出。
21.根据权利要求5所述的轴通风式污泥干化装置，其中，至少一个介质通道被设置有在所述筒体中，所述至少一个通风组件包括：至少一个中空横管，所述至少一个中空横管相对于所述纵向轴线横向地延伸，固定地连接到所述筒体，并且具有与所述介质通道流体连通的横向通道；以及至少一个喷气装置，所述至少一个喷气装置设置在所述中空横管的侧壁中，并且配置成将干燥气体介质喷出到污泥中。
22.根据权利要求21所述的轴通风式污泥干化装置，其中，所述至少一个喷气装置以多排的方式设置，以便以不同的角度喷射介质，从而使污泥更均匀地通风。
23.一种操作根据权利要求1-22中任一项所述的轴通风式污泥干化装置的方法，包括：
待干化污泥通过所述至少一个进料口供应给壳体内；以及
与此同时，干燥气体介质通过连接装置与送风装置从壳体的底板处引入，并经介质通道将干燥气体介质均匀地从所述喷气装置或所述出风孔导出，以对待干化污泥进行直接接触，从而降低污泥中的水分。
技术总结