[0007] 为解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种板式污泥连续发酵塔。本发明的板式污泥连续发酵塔能够实现连续化的污泥发酵处理，并能够在相同污泥处理量的情况下，降低搅拌设备的承受扭力和塔设备的高度，从而大幅度的削减设备运行成本。
[0008] 本发明的技术效果主要通过如下方案实现：
[0009] 提供一种板式污泥连续发酵塔，包括塔体1，搅拌主轴2，进料口3，若干塔板4，搅拌装置5，卸料斗6和支撑件7，还包括上料装置和发酵后污泥回流装置和混料装置（图中未示出）；所述塔体1为圆柱形，其底部由若干支撑件7支撑；所述卸料斗6为倒圆锥状，其连接在所述塔体1的底部，所述卸料斗6的底部开设有卸料口；所述搅拌主轴2与所述塔体1同轴设置，并贯穿所有塔板4和所述塔体1的上端；所述的若干塔板4包括A型塔板41和B型塔板42，两者在塔体1内部高度方向上交替设置；所述A型塔板41为圆环形，其圆心处设有第一圆形开口，所述第一圆形开口的直径大于搅拌主轴2，并与搅拌主轴2的外壁围合成内下料口411，所述内下料口411允许A型塔板41上的污泥物料从此处向下落至下一层塔板4的中部或卸料斗6；所述B型塔板42为齿轮形，其圆心处设有第二圆形开口，所述第二圆形开口的直径略大于搅拌主轴2并使得所述搅拌主轴2可以借助密封轴承或其他动密封装置与所述第二圆形开口实现转动密封；所述B型塔板42的外周均匀设有多个支撑齿422，相邻两个支撑齿
422之间形成弧形外下料口421；所述外下料口421允许B型塔板42上的污泥物料从此处向下落至下一层塔板4的边缘或卸料斗6。
[0010] 位于最上层的塔板4的形式根据进料口3的位置进行选择，具体的，当进料口3位于塔体1顶部边缘时，最上层塔板采用A型塔板；相反的，当进料口3位于塔体顶部中央时，最上层塔板采用B型塔板。
[0011] 优选的，任意一个B型塔板42上的所有外下料口421的面积之和等于任意一个A型塔板41上的内下料口411的面积。
[0012] 所述若干塔板4的每一层上方均配设有一套与对应塔板4的上表面接触的搅拌装置5，所述搅拌装置5包括与搅拌主轴2固定连接的轴套51，固定连接于所述轴套51的旋臂52，和固定设置在所述旋臂52上的刮板53。所述刮板53的下边缘接触塔板4的上表面，并相对于所述旋臂52倾斜设置，以在跟随搅拌主轴2旋转时在塔板4上以固定圆环路径（图中浅色线围合的区域）移动，对其覆盖的圆环路径上的污泥物料进行搅拌翻堆，并将其向塔板4的中心或边缘推移一定距离；该距离与所述刮板53的圆环路径的宽度相同。
[0013] 其中，位于A型塔板41上的刮板53为内向刮板531，位于B型塔板42上的刮板53为外向刮板532，所述内向刮板531和外向刮板532的倾斜方向相反，从而允许当搅拌主轴2以固定方向旋转式，内向刮板531将A型塔板41上的污泥物料向内下料口411推移，同时外向刮板532将B型塔板42上的污泥物料向外下料口421推移。
[0014] 优选的，同一个旋臂52上任意两个刮板53的圆环路径不重叠，且同一塔板4上所有刮板53的圆环路径组合后可以完整覆盖对应塔板4的承接面（塔板4上的未开孔部分），以防止出现刮泥盲区和重复刮泥。
[0015] 任意一层塔板4上的所述旋臂52可以为单个或等夹角设置的多个，如两个，三个或更多个（图中未示出）。
[0016] 优选的，每一层塔板4上仅设置单个旋臂52，且相邻两侧塔板4上的旋臂52的设置方向相反，以平衡搅拌主轴2承受的扭力。固定在所述旋臂52上的多个所述刮板53具有相同的形状和尺寸（本发明中所述的刮板尺寸均指刮板长度），并相对于所述旋臂52以相同的角度倾斜，相邻的所述刮板53覆盖的圆环路径相互衔接且不重叠，所有圆环路径完整覆盖对应塔板4的承接面。搅拌主轴2每旋转一周，所述刮板53将其圆环路径上的污泥物料翻堆一次，并将其向前推移一个圆环路径的宽度。
[0017] 优选的，每层塔板4上对置设有两个旋臂52，所述两个旋臂52的每一个上以相同倾斜角度设有多个刮板53；所述多个刮板53具有相同的形状和尺寸。同一个旋臂52上的相邻所述刮板53间隔设置，且其间隔为一个圆环路径，位于不同旋臂52上的所述刮板53具有相互衔接并互补的圆环路径，使得位于两个旋臂52上的所有刮板53的圆环路径组合后完整覆盖对应塔板4的承接面。搅拌主轴2每旋转一周，所述刮板53将其圆环路径上的污泥物料翻堆一次，并将其向前推移一个圆环路径的宽度。
[0018] 优选的，每层塔板4上设置有呈120度夹角设置的三个旋臂52，同一个旋臂52上的相邻所述刮板53间隔设置，且其间隔为两个圆环路径，位于不同旋臂52上的所述刮板53具有相互衔接并互补的圆环路径，使得位于两个旋臂52上的所有刮板53的圆环路径组合后完整覆盖对应塔板4的承接面。搅拌主轴2每旋转一周，所述刮板53将其圆环路径上的污泥物料翻堆一次，并将其向前推移一个圆环路径的宽度。
[0019] 类似的，每层塔板4上的旋臂数量可以更多。
[0020] 在上文描述的方案中，所有的刮板53均具有相同的形状和尺寸，并以相对于旋臂52相同的倾斜角度设置。因此每一块刮板53所覆盖的圆环路径具有相同的宽度。据此可知，直径小的圆环路径（位于塔板中部）相比于直径大的圆环路径（位于塔板外部）的面积更小（如图4、8、11、12中，S1
[0021] 具体到每一块塔板4上时，如A型塔板41，由于来自上层塔板4或进口料口3的污泥物料首先落至A型塔板41的边缘，而外侧的内向刮板531的周期刮集量大于内侧的内向刮板531的周期刮集量，其结果将导致塔板4中部的污泥物料层厚度大，而边缘区域的污泥物料层厚度小（参见图5‑6）；反之，对于B型塔板42，来自上层塔板4或进料口3的污泥物料首先落至B型塔板42的中部，而内侧的外向刮板532的周期刮集量小于外侧的外向刮板532的周期刮集量，其结果将导致塔板4中部堆积的污泥物料无法及时的被推移到塔板4的外缘，同样形成塔板中部污泥物料层厚度大，而边缘区域污泥物料层厚度小的现象（参见图9‑10）。
[0022] 出于对污泥进行有效刮集合和推移，防止出现刮集过程中污泥翻越刮板53的上边缘而导致污泥推移率降低和停留时间难以计算的问题；需要增加刮板53的高度以覆盖塔板4上各区域的污泥物料厚度。所述旋臂52可以水平设置或是以由中心向外高度逐渐减小的方式倾斜设置。此时，旋臂52距离相应塔板4的上表面的最大高度记为h1。显然，h1应当不小于塔板4上污泥的最大堆积厚度，这要求相邻的两侧塔板4之间也应当具备足够的层高；从而导致整塔高度较大，不利于上料节能。同时，由于外侧刮板的刮集量大，且其距离搅拌主轴2的距离更远，即外侧刮板承受的刮集阻力和旋转力臂均比内侧刮板大，造成旋转主轴承受的扭力过大，增大了搅拌能耗和断轴风险。
[0023] 针对这一问题，本发明还提供如下解决方案：使每一个刮板53所覆盖的圆环路径具有相同的面积（如图13、15、17中，S1’=S2’=S3’=S4’=S5’=S6’）。
[0024] 具体的，可以通过在保持各刮板53相同倾斜角度的情况下，使所述旋臂52上由内向外布置的刮板53的尺寸逐渐减小，以使得由内向外的圆环路径的宽度逐渐减小。各圆环路径的宽度可由圆环面积公式计算得出，并结合选定的刮板倾斜角度计算出各刮板的尺寸，此处不再赘述。
[0025] 还可以通过在保持各刮板53具有相同尺寸的情况下，使所述旋臂52上由内向外布置的刮板53相对于旋臂52的倾斜角度逐渐增大；以使得由内向外的圆环路径的宽度逐渐减小。各圆环路径的宽度可由圆环面积公式计算得出，并结合选定的刮板尺寸计算出各刮板的倾斜角度，此处不再赘述。
[0026] 当然的，也可以组合使用渐变的刮板尺寸和渐变的刮板倾斜角度已到达相同的目的。
[0027] 经此改进后，各刮板53的周期刮集量相同，被推移到下一圆环路径上的污泥物料能够及时的被覆盖该圆环路径的刮板53进一步向前推移，而不会产生物料堆积，因此塔板上各处的物料厚度基本相同。在污泥物料处理量相同的情况下，旋臂52可以更贴近塔板4设置而不会出现污泥翻越刮板53的上边缘的情况；此时，旋臂52距离塔板4上表面的高度记为h2；显然，当污泥处理量相同时，h1> h2；这允许相邻两侧塔板4以更小的层高实现相同的污泥处理量和处理效果，进而允许减小整塔高度，利于上料节能。
[0028] 同时，由于外侧刮板的尺寸更小，或相较于内侧刮板的倾斜角度更大（在旋臂2上的刮集投影面更小），其受到的刮集阻力更低；进而可以降低搅拌主轴2承受的扭力，降低搅拌能耗和断轴风险。
[0029] 相比于现有技术，本发明至少能够取得如下有益效果，通过在塔内沿高度方向交替设置A型和B型塔板，构造出污泥物料的折返移动路径，保证了污泥物料在塔内的发酵停留时间；其中，外下料口在B型塔板周边均匀布置，塔板上各处污泥物料的从起点到终点被推移的路径长度相同，保证了各处污泥物料处理效果的均一性，也利于准确计算和调整物料停留时间；通过合理的选择旋臂数量和安装位置，优化了搅拌主轴承受的扭力；创造性的发现了导致塔板上不同区域物料堆积厚度不同的原因，并相应的提出了通过将同一个旋臂上由内而外的刮板的尺寸逐渐减小或将其相对于所述旋臂的倾斜角度逐渐增大而使得各刮板对应的圆环路径的面积相同，从而使得在每个旋转周期内，各刮板的刮集量相同，消除塔板上的物料堆积。该设置还允许缩小相邻塔板的层高和整塔高度；并且，能有效降低搅拌主轴承受的扭力。
