一种污泥好氧堆肥预处理混合破碎机的研制

添加人：admin 发布时间：2017/6/13 8:38:50 来源：中国破碎机网

　　下面具体分析其工作过程和试验情况。城市污水厂污泥（简称污泥）好氧堆肥是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。它是利用好氧的嗜温菌、嗜热菌的作用，将污泥中的有机物分解，并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒，提高污泥肥分。好氧发酵要求污泥粒径不得过大，以确保充分供氧，加快发酵周期，满足发酵条件。由于污泥具有含水率高，黏性大的特点，对污泥进行破碎是当前好氧堆肥预处理面临的主要问题。本文将介绍一种连续的预处理方法，重点分析污泥混合破碎机的工作过程和试验情况。
　　1预处理成套设备介绍干化后的新鲜污泥含水率约80%，呈液态，黏性较大。基于以上特点，污泥给料机用双螺杆传输；通过计量螺杆提升到混合破碎机，计量螺杆机用单螺杆，密封型腔，起计量作用。回料为堆肥后熟料和一定量的膨松剂，材质疏松，用螺杆输送和计量，由皮带机提升到破碎机。具体工艺流程见。
　　混合破碎机实现污泥和回料的混合、破碎和传输。
　　预处理工艺流程2破碎机设计原理污泥的破碎是好氧堆肥预处理的难题，一般用卧式螺带混合机，但由于污泥黏性大，在混合的同时部分污泥又粘接在一起，容易结块，效果不好；或者先把污泥干燥，再用破碎机破碎，这样成本高而且含水率达不到堆肥要求。
　　实践表明，只有将污泥的混合和破碎一体化，才能实现较好的破碎效果。污泥混合破碎机用的是螺旋式布置弯刀，如所示。弯刀有较长的侧切刃，末端向一端翘起，为正切刃和正切面。每把刀片的正切面把物料螺旋推进，起抛土和传输作用。物料的混合是在被弯刀抛起后下落的过程中实现的。被抛起物料一部分下落与其他刀刃碰撞完成一次破碎过程，一部分3破碎机设计要求粒径要求破碎后污泥的粒径大小是衡量破碎效果的重要参数。本试验用破碎机设计破碎粒径为<20mm.影响粒径主要有以下几个因素：污泥和回料的含水率及其比例。粒径大小和含水率有直接关系，要达到一定的粒径，就必须有足够的回料来降低混合料的含水率，使其呈半固态，不相互粘结。
　　弯刀数量。弯刀数量越多，污泥传输过程中混合和破碎的次数越多，破碎效果越好。
　　转速。转速过低，物料抛离速度低，破碎效果不好；转速提高，传输加快，物料混合和破碎次数减少，破碎效果降低。
　　32生产力要求在保证粒径要求的同时，提高转速即可提高生产力。一般情况下，弯刀数量越多，最大生产力越高。所以，在生产力要求不高时，可以选择合适的转速，减少弯刀数量。本试验用破碎机设计生产力为8t/h. 4试验试验材料试验用污泥取自上海某污水处理厂，回料为平菇废料和堆肥后熟料。具体参数见表1.表1试验材料参数项目含水率/%新鲜污泥熟料平菇废料试验平台试验平台如所示，其中回料给料机和计量螺杆机的电机可调频，控制破碎机回料和污泥的进料速度。
　　4.3试验数据试验表明，回料机调频可靠，下料连续；污泥进料量达到8t/h时，污泥下料连续，计量螺杆机调频可靠；破碎机工作平稳，无异常噪声，破碎粒径和生产力达到预期目标。具体试验数据如表2所示，各份指体表2试验数据污泥/份回料/份平菇废料/份混合料颗粒直径/mm混合料含水率/% 4.4数据分析与讨论由试验数据可以得出以下结论：要达到较小粒度，混合料的含水率要小于一定的值，此时混合料呈半固态。
　　加入平菇废料（膨松剂）使混合料更加疏松，不易粘结，粒径变小。
　　5强度分析弯刀在工作过程中受力复杂，主要来自物料的撞击和正切面传输物料时的反作用力。物料的撞击集中在弯刀侧切刃和主切刃上，由于弯刀是连续作业，物料对主切刃和侧切刃的作用力视为连续力。弯刀和刀轴的连接处为整个结构件的薄弱环节，现用ANSYS软件对整个刀轴建模，然后校核弯刀与刀轴连接处的结构强度。
　　5.1模型建立由于弯刀结构复杂，取自底向上建立模型，模型如所示。刀片米用延伸分网划分网格，每把刀共264个单元；轴用扫略分网划分网格。刀片和轴用CEINTF命令模拟焊接。刀轴边界条件约束用CER-IG命令，通过连接端面中心一节点（主节点）到端面所有节点（从节点）来定义刚性区。
　　5.2计算结果以电机输出最大扭矩来校核弯刀及轴强度，计算结果如所示。
　　弯刀应力云图最大应力在弯刀根部，为25.6MPa小于弯刀的许用应力270MPa强度足够。
　　6结论用污泥和回料分别给料给破碎机可行，在污泥处理量为8t/h时，污泥和回料给料均匀。
　　破碎机的粒径与弯刀数量、转速、污泥和回料的比例有关。弯刀数量和转速影响破碎机的最大生产力。
　　回料中加入膨松剂可以使混合料疏松不易粘结，减小破碎粒径。
　　弯刀在破碎机中受力复杂，完成物料的混合、破碎和传输。弯刀和轴强度可以满足较大生产力要求。