本發(fā)明屬于廢物處理，具體而言，涉及一種沿海黑臭淤泥前處理裝置。

背景技術(shù)：

1、沿海地區(qū)的黑臭淤泥是一類特殊的工業(yè)廢棄物。淤泥中含有大量的有機(jī)物、重金屬、病原菌等污染物質(zhì),若直接排放會(huì)嚴(yán)重危害當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)。因此需要對(duì)黑臭淤泥進(jìn)行有效的預(yù)處理,降低其中污染物含量,從而降低后續(xù)處理處置的難度和成本。

2、目前針對(duì)處理黑臭淤泥的主要技術(shù)包括物理化學(xué)法、生物法、熱解法等。物理化學(xué)法主要采用絮凝沉淀、電化學(xué)氧化等手段,去除淤泥中的懸浮物、重金屬等；生物法利用微生物的降解作用,分解淤泥中的有機(jī)污染物；熱解法則是通過(guò)高溫裂解,破壞有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)。但這些方法均存在一定的局限性。

3、物理化學(xué)法雖然能夠從根本上降低污染物含量,但處理成本較高,且產(chǎn)生的化學(xué)污泥還需要進(jìn)一步處理。生物法處理時(shí)間較長(zhǎng),效率較低,難以滿足快速處理的需求。而熱解法則消耗大量能源,操作復(fù)雜,易造成二次污染。

4、經(jīng)過(guò)上述處理之后的淤泥經(jīng)傾斜皮帶輸送機(jī)送入淤泥堆棚，定期外運(yùn)。這些處理過(guò)的淤泥其物理性質(zhì)和力學(xué)性能不如原狀土，難以滿足工程填筑或土壤改良上所需要的承載力和穩(wěn)定性等要求，因此不能得到有效的二次利用，在資源化利用上受到了顯著限制。

5、此外,上述技術(shù)方法大多針對(duì)陸地上的黑臭淤泥,對(duì)于沿海地區(qū)特有的黑臭淤泥缺乏針對(duì)性的解決方案。這類淤泥往往含有高鹽度和特殊的微生物群落,使得傳統(tǒng)技術(shù)難以有效應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

2、本發(fā)明提供一種沿海黑臭淤泥前處理裝置，其中，包括：基座、攪拌系統(tǒng)和濾壓裝置；

3、所述基座為長(zhǎng)方形金屬框架結(jié)構(gòu)，由高強(qiáng)度不銹鋼型材焊接而成，底部四角各設(shè)有一個(gè)可調(diào)節(jié)高度的支撐腳，支撐腳底部為橡膠材質(zhì)，能夠有效減震并防滑；

4、所述攪拌系統(tǒng)包括多個(gè)并列設(shè)置的攪拌器，每個(gè)攪拌器均包括攪拌桶、攪拌軸、驅(qū)動(dòng)裝置、添加劑入口和黑臭淤泥入口；

5、所述攪拌桶為立式圓筒狀，由耐腐蝕的316l不銹鋼材料制成，筒壁厚度不小于8mm，內(nèi)部涂有聚四氟乙烯防粘涂層，筒底呈錐形設(shè)計(jì)，有利于物料的排出，筒體外部包裹有保溫層，保溫層由閉孔泡沫材料制成，厚度為50mm；

6、所述攪拌軸垂直設(shè)置于攪拌桶中心，由高強(qiáng)度合金鋼制成，表面經(jīng)過(guò)鍍鉻處理以增強(qiáng)耐腐蝕性，攪拌軸上沿軸向均勻分布有多層攪拌葉片，攪拌葉片采用可拆卸式設(shè)計(jì)，便于更換和清洗；

7、所述驅(qū)動(dòng)裝置包括變頻電機(jī)、減速器和聯(lián)軸器，變頻電機(jī)通過(guò)法蘭與攪拌桶頂部固定連接，減速器安裝在變頻電機(jī)與攪拌軸之間，通過(guò)聯(lián)軸器與攪拌軸相連，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞；

8、所述添加劑入口設(shè)置在攪拌桶頂部，包括漏斗狀進(jìn)料口和電動(dòng)閥門，漏斗狀進(jìn)料口由耐腐蝕的聚丙烯材料制成，電動(dòng)閥門采用氣動(dòng)蝶閥，用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；

9、所述黑臭淤泥入口設(shè)置在攪拌桶上部側(cè)壁，包括法蘭連接口和電動(dòng)閘閥，法蘭連接口采用標(biāo)準(zhǔn)dn150規(guī)格，電動(dòng)閘閥由耐腐蝕的襯膠材質(zhì)制成；

10、所述濾壓裝置與攪拌系統(tǒng)的出口相連，包括進(jìn)料泵、板框式壓濾機(jī)和輸送帶；

11、所述進(jìn)料泵為螺桿泵，采用變頻調(diào)速控制，泵體由耐磨合金制成，密封采用機(jī)械密封；

12、所述板框式壓濾機(jī)由若干壓濾板組成，壓濾板采用聚丙烯材質(zhì)，濾布選用聚丙烯單絲濾布，具有良好的耐酸堿性和過(guò)濾效果；

13、所述輸送帶位于板框式壓濾機(jī)下方，用于輸送形成的預(yù)處理土餅，輸送帶采用耐腐蝕的pvc材質(zhì)，表面設(shè)有防滑紋路。

14、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的一種沿海黑臭淤泥前處理裝置還可以做如下改進(jìn):

15、其中，所述攪拌葉片包括上層葉片、中層葉片和下層葉片；

16、上層葉片為傾斜式槳葉，傾角為45度，用于將物料向下推送；

17、中層葉片為平面葉片，呈螺旋狀分布，用于徑向攪拌；

18、下層葉片為錐形葉片，能夠有效防止物料沉積在筒底；

19、所有葉片均采用duplex?2205雙相不銹鋼材料制成，具有優(yōu)異的強(qiáng)度和耐腐蝕性，葉片邊緣經(jīng)過(guò)倒角處理，以減少湍流和能耗；

20、葉片與攪拌軸之間采用燕尾槽連接，通過(guò)緊固螺栓固定，便于拆卸和更換。

21、進(jìn)一步的，所述攪拌桶底部設(shè)有排料口，排料口連接有氣動(dòng)蝶閥和軟連接管；

22、氣動(dòng)蝶閥采用全密封設(shè)計(jì)，閥體材質(zhì)為cf8m不銹鋼，閥板為聚四氟乙烯材質(zhì)，密封圈采用epdm材料，具有良好的耐腐蝕性和密封性；

23、軟連接管采用食品級(jí)硅膠材質(zhì)，具有良好的柔韌性和耐腐蝕性，兩端通過(guò)快速接頭與氣動(dòng)蝶閥和進(jìn)料泵相連，便于拆卸清洗。

24、進(jìn)一步的，所述變頻電機(jī)為防爆型，功率范圍為5.5-15kw，轉(zhuǎn)速范圍為0-1500rpm，防護(hù)等級(jí)為ip55；

25、所述減速器為行星齒輪式，減速比為5:1至10:1可調(diào)，采用油浴潤(rùn)滑，密封等級(jí)為ip66；

26、所述聯(lián)軸器為彈性聯(lián)軸器，由兩個(gè)半聯(lián)軸器和一個(gè)彈性元件組成，能夠補(bǔ)償軸向、徑向和角向偏差，減少振動(dòng)和噪音。

27、進(jìn)一步的，還包括清洗系統(tǒng)，所述清洗系統(tǒng)包括高壓水泵、旋轉(zhuǎn)噴頭和清洗管路；

28、高壓水泵為立式多級(jí)離心泵，最大工作壓力為6mpa，流量可調(diào)節(jié)；

29、旋轉(zhuǎn)噴頭安裝在攪拌桶頂部，采用雙軸設(shè)計(jì)，可360度旋轉(zhuǎn)，噴嘴采用硬質(zhì)合金材料，耐磨損；

30、清洗管路采用304不銹鋼材質(zhì)，管徑為dn25，通過(guò)快速接頭與高壓水泵和旋轉(zhuǎn)噴頭連接。

31、進(jìn)一步的，所述板框式壓濾機(jī)還包括液壓系統(tǒng)和自動(dòng)拉板系統(tǒng)，

32、液壓系統(tǒng)由液壓泵站、液壓缸和電磁閥組成，最大工作壓力為30mpa，可實(shí)現(xiàn)壓緊力的精確控制；

33、自動(dòng)拉板系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)和拉板小車，能夠自動(dòng)完成壓濾板的打開(kāi)和關(guān)閉動(dòng)作，提高工作效率。

34、進(jìn)一步的，還包括除臭系統(tǒng)，所述除臭系統(tǒng)包括集氣罩、引風(fēng)機(jī)、活性炭吸附塔和排氣筒；

35、集氣罩設(shè)置在攪拌系統(tǒng)和濾壓裝置上方，采用304不銹鋼材質(zhì)，邊緣設(shè)有軟簾以增加收集效率。

36、進(jìn)一步的，所述活性炭吸附塔采用雙層設(shè)計(jì)，內(nèi)填裝蜂窩狀活性炭，吸附效率≥90％。

37、進(jìn)一步的，所述排氣筒高度不低于15米，頂部設(shè)有防雨罩和采樣平臺(tái)。

38、進(jìn)一步的，所述引風(fēng)機(jī)為防腐離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)量可調(diào)，最大風(fēng)壓為3000pa。

39、進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的沿海黑臭淤泥前處理裝置，還包括控制系統(tǒng)，所述述控制系統(tǒng)包括中央控制單元、人機(jī)界面、多個(gè)傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，中央控制單元采用可編程邏輯控制器(plc)，人機(jī)界面采用觸摸屏，安裝在控制柜前面板上，傳感器包括液位傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各電機(jī)、泵和閥門的控制回路；所述可編程邏輯控制器執(zhí)行以下步驟：

40、(1)系統(tǒng)初始化：?jiǎn)?dòng)后，控制器首先進(jìn)行自檢，檢查各傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的通訊狀態(tài)，若全部正常則進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，若檢測(cè)到異常則在人機(jī)界面上顯示錯(cuò)誤信息；

41、(2)參數(shù)設(shè)置：操作人員通過(guò)觸摸屏輸入工藝參數(shù)，包括但不限于各攪拌器的轉(zhuǎn)速、攪拌時(shí)間、添加劑配比、濾壓時(shí)間等，控制器將這些參數(shù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中；

42、(3)啟動(dòng)準(zhǔn)備：控制器依次執(zhí)行以下操作：

43、a.檢查各攪拌筒的液位，確保低于安全液位；

44、b.關(guān)閉所有進(jìn)料閥門和排料閥門；

45、c.啟動(dòng)除臭系統(tǒng)，開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)和集氣罩；

46、d.檢查濾壓裝置的狀態(tài)，確保處于待機(jī)狀態(tài)；

47、(4)進(jìn)料控制：控制器按照預(yù)設(shè)配比，依次開(kāi)啟黑臭淤泥入口和添加劑入口的電動(dòng)閥門，同時(shí)啟動(dòng)液位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)攪拌筒內(nèi)物料液位，當(dāng)達(dá)到設(shè)定液位時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料閥門；

48、(5)攪拌過(guò)程控制：控制器啟動(dòng)變頻電機(jī)，根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)調(diào)節(jié)攪拌速度，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，在攪拌過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控電機(jī)電流、攪拌軸扭矩等參數(shù)，若檢測(cè)到異常則立即停機(jī)并報(bào)警；

49、(6)出料控制：攪拌完成后，控制器開(kāi)啟攪拌筒底部的氣動(dòng)蝶閥和進(jìn)料泵，將混合后的物料輸送至板框式壓濾機(jī)，同時(shí)監(jiān)控管道壓力，防止堵塞；

50、(7)濾壓過(guò)程控制：控制器啟動(dòng)板框式壓濾機(jī)的液壓系統(tǒng)，控制壓緊力逐步增加至設(shè)定值，同時(shí)監(jiān)控濾液流量和壓力，當(dāng)濾液流量降至設(shè)定值或達(dá)到最大濾壓時(shí)間時(shí)，自動(dòng)結(jié)束濾壓過(guò)程；

51、(8)卸料控制：濾壓結(jié)束后，控制器啟動(dòng)自動(dòng)拉板系統(tǒng)，依次打開(kāi)壓濾板，使預(yù)處理土餅落到輸送帶上，同時(shí)啟動(dòng)輸送帶電機(jī)，將土餅輸送至指定位置；

52、(9)清洗控制：一個(gè)批次處理完成后，控制器啟動(dòng)清洗系統(tǒng)，開(kāi)啟高壓水泵和旋轉(zhuǎn)噴頭，對(duì)攪拌筒內(nèi)部進(jìn)行沖洗，清洗時(shí)間可調(diào)，清洗完成后自動(dòng)關(guān)閉水泵；

53、(10)數(shù)據(jù)記錄與上傳：整個(gè)過(guò)程中，控制器實(shí)時(shí)記錄各項(xiàng)工藝參數(shù)，包括攪拌時(shí)間、攪拌速度、物料溫度、濾壓壓力、濾壓時(shí)間等，并定期將這些數(shù)據(jù)上傳至中央數(shù)據(jù)庫(kù)，便于后續(xù)分析和優(yōu)化。

54、進(jìn)一步的，所述黑臭淤泥入口通過(guò)管道連接預(yù)設(shè)的淤泥暫存池，所述淤泥暫存池用于將挖掘設(shè)備挖掘的淤泥進(jìn)行暫存，通過(guò)管道可以很好的傳輸?shù)胶诔粲倌嗳肟?，可以有效?shí)現(xiàn)淤泥的方便傳輸避免淤泥擠壓造成管道阻塞。

55、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種沿海黑臭淤泥前處理裝置的有益效果是：能夠有效去除淤泥中的污染物、減少體積,為后續(xù)的深度處理或資源化利用創(chuàng)造條件。該裝置主要包括以下幾方面的創(chuàng)新點(diǎn):

56、1.采用耐腐蝕性材料:裝置中大部分接觸淤泥的部件,如攪拌桶、攪拌軸、濾布等,均選用不銹鋼、聚丙烯等高耐腐蝕材料,能夠抵抗淤泥中的酸堿和鹽分腐蝕。

57、2.優(yōu)化攪拌機(jī)構(gòu):攪拌桶采用立式設(shè)計(jì),攪拌軸沿軸向設(shè)有多層葉片,包括傾斜槳葉、螺旋葉片和錐形葉片,能夠充分?jǐn)嚢璨⒎乐刮锪铣练e。攪拌速度可通過(guò)變頻電機(jī)調(diào)節(jié),滿足不同階段的攪拌需求。

58、3.集成濾壓技術(shù):裝置將攪拌系統(tǒng)與板框式壓濾機(jī)相結(jié)合,形成一體化的脫水裝置。壓濾過(guò)程中,可通過(guò)液壓系統(tǒng)精確控制壓力,大幅提高脫水效率。同時(shí)設(shè)有自動(dòng)拉板系統(tǒng),提高作業(yè)效率。

59、4.設(shè)置除臭系統(tǒng):在攪拌系統(tǒng)和壓濾機(jī)上方設(shè)置集氣罩,并配備引風(fēng)機(jī)和活性炭吸附塔,有效捕集和降解裝置運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭氣體。

60、5.采用智能控制:裝置配備plc控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)進(jìn)料、攪拌、脫水、清洗等關(guān)鍵工藝參數(shù)的自動(dòng)控制和優(yōu)化調(diào)節(jié),大幅降低人工操作難度。同時(shí)記錄各項(xiàng)工藝數(shù)據(jù),為后續(xù)優(yōu)化提供依據(jù)。

61、綜上所述,本發(fā)明針對(duì)沿海黑臭淤泥的特點(diǎn),采用耐腐蝕材料、優(yōu)化攪拌機(jī)構(gòu)、集成濾壓技術(shù)、設(shè)置除臭系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)智能控制等措施,相比于現(xiàn)有技術(shù)顯著提升了處理效率和自動(dòng)化水平,是一種切實(shí)可行的沿海黑臭淤泥前處理裝置。