申請日2015.07.30
公開(公告)日2015.12.09
IPC分類號C02F11/02
摘要
本發(fā)明公開了一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵倉、發(fā)酵系統(tǒng)及處理方法，該發(fā)酵倉中包括支撐體;該發(fā)酵系統(tǒng)包括該發(fā)酵倉，還包括：鼓風(fēng)裝置，出料裝置，鼓風(fēng)裝置設(shè)置在發(fā)酵倉的底部，出料裝置設(shè)置在發(fā)酵倉的底端;該處理方法包括：將支撐體、污泥混合物料先充分混合，再送入發(fā)酵倉中;使物料在發(fā)酵倉中順利進(jìn)行好氧發(fā)酵;好氧發(fā)酵完成后，將含支撐體的混合物料輸出;通過篩分將支撐體和混合物料分離開來。支撐體可循環(huán)使用。本發(fā)明的立式無分層污泥好氧發(fā)酵倉、發(fā)酵系統(tǒng)及處理方法，將混合物料和支撐體進(jìn)行混合，由于支撐體的存在，混合物料不易被壓實，并存在足夠的空隙，可以增加發(fā)酵倉中的混合物料的堆積高度，減小了占地面積，結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
權(quán)利要求書
1.一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)酵倉、鼓風(fēng)裝置、出料裝置;其中：
所述發(fā)酵倉中的混合物料中設(shè)置有可隨所述混合物料向下移動的支撐體;所述支撐體存在預(yù)定的空隙率，用于為所述發(fā)酵倉中的混合物料提供支撐骨架，相鄰所述支撐體的邊緣交接，相互支撐，用于支撐和傳遞重力;
所述鼓風(fēng)裝置的出風(fēng)口與所述發(fā)酵倉的底部通風(fēng)口相連;
所述出料裝置設(shè)置于所述發(fā)酵倉中，位于所述發(fā)酵倉的底端，用于將所述支撐體以及所述混合物料輸出至所述發(fā)酵倉的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐體為開口式中空結(jié)構(gòu);
所述支撐體為中空籠狀結(jié)構(gòu)，其空隙率大于80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐體的材質(zhì)為耐高溫、耐壓力、耐腐蝕材質(zhì);
所述支撐體的材質(zhì)耐80℃高溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐體為球形支撐體或圓柱形支撐體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐體與所述混合物料的容積混合比為1:0.7~1:0.8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述出料裝置為螺桿出料裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，還包括：篩分裝置，其與所述出料裝置相連，用于將所述支撐體和所述混合物料進(jìn)行分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)酵倉的頂部設(shè)置有均勻鋪料裝置。
9.一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵倉，其特征在于，所述發(fā)酵倉中的混合物料中設(shè)置有可隨所述混合物料向下移動的支撐體;
所述支撐體存在預(yù)定的空隙率，用于為所述發(fā)酵倉中的混合物料提供支撐骨架，相鄰所述支撐體的邊緣交接，相互支撐，用于支撐和傳遞重力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污泥好氧發(fā)酵倉，其特征在于，所述支撐體為開口式中空結(jié)構(gòu);
所述支撐體為中空籠狀結(jié)構(gòu)，其空隙率大于80%。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污泥好氧發(fā)酵倉，其特征在于，所述支撐體的材質(zhì)為耐高溫、耐壓力、耐腐蝕材質(zhì);
所述支撐體的材質(zhì)耐80℃高溫。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污泥好氧發(fā)酵倉，其特征在于，所述支撐體為球形支撐體或圓柱形支撐體。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述所述的污泥好氧發(fā)酵倉，其特征在于，所述支撐體與所述混合物料的容積混合比為1:0.7~1:0.8。
14.一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
S101：將支撐體和混合物料充分混合;
S102：在發(fā)酵倉中填入含所述支撐體的所述混合物料，使相鄰所述支撐體的邊緣交接，相互支撐;
S103：使所述混合物料在發(fā)酵倉中進(jìn)行好氧發(fā)酵過程;
S104：好氧發(fā)酵完成后，將下部的所述支撐體以及混合物料輸出至發(fā)酵倉的外部，上部的所述支撐體在重力作用下隨所述混合物料一起向下移動;
S105：將支撐體中的混合物料篩出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的污泥好氧發(fā)酵處理方法，其特征在于，所述步驟S104中的將支撐體以及混合物料輸出至發(fā)酵倉的外部進(jìn)一步為：將支撐體以及混合物料經(jīng)出料裝置螺旋輸出至發(fā)酵倉的外部。
說明書
一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵倉、發(fā)酵系統(tǒng)及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污泥處理設(shè)備，特別涉及一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵倉、發(fā)酵系統(tǒng)及處理方法。
背景技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國水資源短缺、水污染嚴(yán)重的問題日益彰顯。為治理并緩解水污染現(xiàn)狀，我國新建了大量的污水處理廠。根據(jù)統(tǒng)計，截止2011年末，我國城市污水廠達(dá)到2996座，日處理能力達(dá)到11244萬㎡。于此同時，目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量大約為900萬噸(含水80%計，下同)，而且每年以10%的速度增長，因此，巨量的污泥亟需得到妥善的處理處置。
為加強污泥的處理處置，中央有關(guān)部門制定和發(fā)布了《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》等政策和規(guī)定，明確要求加強城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的處理處置工作，加大污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)力度，規(guī)定2015年設(shè)市城市污泥無害化處理率要達(dá)到70%。綜上所述，污泥處理處置問題已經(jīng)刻不容緩，必須得到妥善的解決。目前國內(nèi)外對污泥處理處置主流方式為填埋、干化焚燒和土地利用，在處理工藝中主要應(yīng)用厭氧消化技術(shù)、好氧發(fā)酵技術(shù)。
污泥好氧發(fā)酵技術(shù)是利用污泥中的微生物進(jìn)行發(fā)酵的一項新的生物處理技術(shù)，即在污泥中加入一定比例的膨松劑和調(diào)理劑，利用微生物群落在潮濕環(huán)境下對多種有機物進(jìn)行氧化分解并轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性較高的類腐殖質(zhì)，即可在實際應(yīng)用中可以達(dá)到“穩(wěn)定化、無害化、減量化、可資源化”的效果，并且具有經(jīng)濟、實用、不需外加能源、不產(chǎn)生二次污染等特點。好氧發(fā)酵技術(shù)是適合我國分散建設(shè)的小型污水處理廠污泥處理處置的實用技術(shù)。
對于污泥好氧發(fā)酵處理技術(shù)，很多學(xué)者已經(jīng)具有多年研究，其基本原理和控制方法都經(jīng)過實踐和工程化應(yīng)用。目前國內(nèi)，尤其在華南一帶污泥處理的主要技術(shù)都是好氧發(fā)酵技術(shù)，包括日本東芝公司帶來的快速好氧發(fā)酵脫水技術(shù)。雖然好氧發(fā)酵技術(shù)近年來得到了較大的發(fā)展，但是仍然面臨著較多制約其進(jìn)一步應(yīng)用的因素，主要有占地面積、輔料、智能化控制、小型化和裝置集成化、接種菌劑以及臭氣處理等。
隨著國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的支持，好氧發(fā)酵或?qū)⒊蔀榻鉀Q城鎮(zhèn)污泥出路的主流工藝之一。城鎮(zhèn)污泥通過好氧發(fā)酵處理，尤其是本項目研發(fā)的小型智能化污泥好氧發(fā)酵技術(shù)裝備因其具有占地小、自控程度高、運行穩(wěn)定、升溫快、無害化徹底、臭味低、可實現(xiàn)資源化等優(yōu)勢，解決了城市小型污水處理廠的污泥處理難題，削除了城市污泥二次污染環(huán)境的威脅，達(dá)到污泥處理和處置“穩(wěn)定化、無害化、減量化、可資源化”的目的，具有十分廣闊市場前景和應(yīng)用價值。
現(xiàn)有的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)為將有機物(污泥)、水份以及菌種(微生物)混合在發(fā)酵倉中，從發(fā)酵倉的底端通入氧氣，菌種要對有機物進(jìn)行氧化作用需要在氧氣環(huán)境中，因此，污泥的堆積高度不能太高，高度過大時由于污泥的重量作用，堆體下部會被壓實，無法進(jìn)行正常通風(fēng)，不能為菌種提供很好的氧氣環(huán)境，好氧發(fā)酵無法持續(xù)進(jìn)行，影響發(fā)酵效果。
為了保證較好的通風(fēng)效果，有人提出了在發(fā)酵倉的底部均勻鋪設(shè)球型懸浮濾料，其記載在申請?zhí)枮椋?01310506314.4，名稱為：“一種倉式污泥好樣堆肥方法”的專利中，該發(fā)明專利中的球型懸浮濾料能夠起到從下部給上層混合物料均勻布風(fēng)的作用，但是其高度仍然不能堆積太高，只能堆積到兩米左右，再高的話，上部污泥的重力會將下部壓實，孔隙率太低，還是無法保證通風(fēng)。在堆積高度不高的情況下，要處理一定量的污泥，就需要占用很大的面積，且所需的膨松劑和調(diào)理劑多，成本高。
針對上述缺點，也有人提出分層疊加的方案，這樣雖然能夠節(jié)省占地面積，但是其每一層都需要進(jìn)料、出料等裝置，造成整體機械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，且成本非常高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵倉、發(fā)酵系統(tǒng)及處理方法，在發(fā)酵倉中的混合物料中混入人工支撐體，起到堆體混合物料支撐骨架的作用，上部混合物料的重力可以通過相互交接的支撐體結(jié)構(gòu)向下傳遞，直至作用在底板上，可避免下部混合物料直接受到上部混合物料重力的作用被壓實，既可有效增加堆積高度，又可保證堆體通風(fēng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)酵倉只能堆積到兩米左右、需要的膨松劑和調(diào)理劑多、成本高的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
本發(fā)明提供一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其包括：發(fā)酵倉、鼓風(fēng)裝置、出料裝置;其中：
所述發(fā)酵倉中的混合物料中設(shè)置有可隨所述混合物料向下移動的支撐體;所述支撐體存在預(yù)定的空隙率，用于為所述發(fā)酵倉中的混合物料提供支撐骨架，相鄰所述支撐體的邊緣交接，相互支撐，用于支撐和傳遞重力;
所述鼓風(fēng)裝置的出風(fēng)口與所述發(fā)酵倉的底部通風(fēng)口相連;
所述出料裝置設(shè)置于所述發(fā)酵倉中，位于所述發(fā)酵倉的底端，用于將所述支撐體以及所述混合物料輸出至所述發(fā)酵倉的外部。
本發(fā)明的支撐體存在一定的空隙率，用于填充混合物料;且支撐體填充到發(fā)酵倉中時，相鄰的支撐體的邊緣之間相互交接支撐，傳遞重力，上部混合物料的重力疊加在下部的支撐體上，其中的混合物料的空隙不會受到影響，保證所需的空隙率，從底部通風(fēng)口進(jìn)來的風(fēng)即使在壓力很小的情況下也能夠很容易的充滿整個發(fā)酵倉，為好氧菌種提供很好的氧氣環(huán)境，保證好氧發(fā)酵的良好運行。
較佳地，所述支撐體為開口式中空結(jié)構(gòu);所述支撐體為中空籠狀結(jié)構(gòu)，其空隙率大于80%;通風(fēng)性能好，能夠保證微生物的氧氣環(huán)境，發(fā)酵效果好;設(shè)置為籠狀結(jié)構(gòu)，能夠更好的保證其邊緣之間相互交接支撐，不會卡嵌在一起。
較佳地，所述支撐體的材質(zhì)為耐高溫、耐壓力、耐腐蝕材質(zhì);所述支撐體的材質(zhì)耐80℃高溫。發(fā)酵過程中堆體最高溫度一般在70~80℃左右，所述支撐體的材質(zhì)最好能耐80℃左右的高溫;混合物料堆積后堆積的重量是累加到支撐體上，所以支撐體的受力強度越高，能夠承受的堆積高度就越高，每個支撐體所需承受的重力可根據(jù)不同情況(需考慮支撐體的大小、空隙率、堆積高度等因素)進(jìn)行設(shè)定，其需能承受其投影面積內(nèi)上部支撐體所傳遞下來的所有重力。
較佳地，所述支撐體為球形支撐體或圓柱形支撐體，設(shè)置為球形或圓柱形，容易滾動，節(jié)省空間，且對其回收利用時，容易被篩分出。
較佳地，所述支撐體與所述混合物料的容積混合比為1:0.7~1:0.8。
較佳地，所述出料裝置為螺桿出料裝置，支撐體隨混合物料一起沿螺桿出料裝置的螺旋輸出到發(fā)酵倉的外部，實現(xiàn)發(fā)酵倉的自動出料;這種出料裝置還可實現(xiàn)發(fā)酵倉的分層出料，由于發(fā)酵倉無分層，當(dāng)下面一層的支撐體及混合物料經(jīng)出料裝置輸出時，上面的支撐體及混合物料在重力的作用下向下垂直移動，實現(xiàn)了發(fā)酵倉的分層出料，且可在發(fā)酵倉中上面空出來的區(qū)域繼續(xù)填入含支撐體的混合物料。
較佳地，還包括：篩分裝置，其與所述出料裝置相連，用于將所述支撐體和所述混合物料進(jìn)行分離，分離后的支撐體可回收再利用。
較佳地，所述發(fā)酵倉的頂部設(shè)置有均勻鋪料裝置。
本發(fā)明還提供一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵倉，所述發(fā)酵倉中的混合物料中設(shè)置有可隨所述混合物料向下移動的支撐體;
所述支撐體存在預(yù)定的空隙率，用于為所述發(fā)酵倉中的混合物料提供支撐骨架，相鄰所述支撐體的邊緣交接，相互支撐，用于支撐和傳遞重力。
較佳地，所述支撐體為開口式中空結(jié)構(gòu);所述支撐體為中空籠狀結(jié)構(gòu)，其空隙率大于80%。
較佳地，所述支撐體的材質(zhì)為耐高溫、耐壓力、耐腐蝕材質(zhì);所述支撐體的材質(zhì)耐80℃高溫。
較佳地，所述支撐體為球形支撐體或圓柱形支撐體。
較佳地，所述支撐體與所述混合物料的容積混合比為1:0.7~1:0.8。
本發(fā)明還提供一種立式無分層污泥好氧發(fā)酵處理方法，其包括以下步驟：
S101：將支撐體和混合物料充分混合;
S102：在發(fā)酵倉中填入含所述支撐體的所述混合物料，使相鄰所述支撐體的邊緣交接，相互支撐;
S103：使所述混合物料在發(fā)酵倉中進(jìn)行好氧發(fā)酵過程;
S104：好氧發(fā)酵完成后，將下部的所述支撐體以及混合物料輸出至發(fā)酵倉的外部，上部的所述支撐體在重力作用下向下運動;
S105：將支撐體中的混合物料篩出。
較佳地，所述步驟S104中的將支撐體以及混合物料輸出至發(fā)酵倉的外部進(jìn)一步為：將支撐體以及混合物料經(jīng)出料裝置螺旋輸出至發(fā)酵倉的外部。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
(1)本發(fā)明提供的立式無分層污泥好氧發(fā)酵倉、發(fā)酵系統(tǒng)及處理方法，在發(fā)酵倉中添加了支撐體，用于為混合物料提供支撐骨架，當(dāng)混合物料堆積時，由于人工支撐體的存在，上面混合物料的重量僅作用于支撐體上并通過支撐體向下傳遞，不會施加到下部的混合物料上，混合物料不會被壓實，且存在足夠的空隙，保證下面物料中微生物的氧氣環(huán)境，使下部的混合物料也能得到很好的發(fā)酵，這樣上部含有支撐體的混合物料就可以疊加比較高的高度，為現(xiàn)有發(fā)酵系統(tǒng)高度的5倍~10倍，可堆到15米以上，在處理相同量的混合物料時，比現(xiàn)有的發(fā)酵系統(tǒng)占地面積大大縮小;
(2)本發(fā)明的發(fā)酵倉為立式、連續(xù)、無分層的結(jié)構(gòu)，與分層堆積結(jié)構(gòu)相比，在堆積高度相同的情況下，本發(fā)明只需要一組進(jìn)料裝置、出料裝置等設(shè)備，機械結(jié)構(gòu)簡單，成本低;
(3)本發(fā)明的好氧發(fā)酵過程完成后，只需將帶有混合物料的支撐體從發(fā)酵倉底部的出料裝置中輸出即可，出料方便、結(jié)構(gòu)簡單;
(4)本發(fā)明的支撐體可回收利用，節(jié)省開支。
(5)支撐體與混合物料按一定容積比在發(fā)酵倉中好氧發(fā)酵，隨物料升溫以及水分蒸發(fā)，物料體積逐步減小;但是基于支撐體的骨架作用，堆體空間不會縮小;因此物料間空隙率相應(yīng)增加，有利于物料后期通風(fēng)，進(jìn)一步排除水汽，可進(jìn)一步節(jié)約機械攪拌排除水汽時的干化能耗，可進(jìn)一步節(jié)約運行成本。
當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。
