申請日2014.10.24

　　公開(公告)日2015.01.07

　　IPC分類號(hào)C05F17/02

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種多層消化床好氧堆肥系統(tǒng)，包括多個(gè)多層消化床、至少一個(gè)堆肥室、至少一個(gè)供氧系統(tǒng)。本發(fā)明在對污泥混合物進(jìn)行好氧堆肥的過程中無需翻堆或攪拌，也無需對污泥混合物進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，污泥混合物中的好氧微生物就能獲得充足的氧氣完成好氧堆肥，好氧堆肥的過程中更能充分利用好氧微生物的自發(fā)熱能，從而使本發(fā)明的技術(shù)方案不僅項(xiàng)目占地面積小，而且能能顯著減少好氧堆肥的設(shè)備投資和運(yùn)營成本，污泥穩(wěn)定化率高，好氧堆肥時(shí)間短，能顯著提高好氧堆肥的效果和效率，最大限度地減少污泥堆肥過程中的能量損失和減少環(huán)境污染。

　　權(quán)利要求書

　　1.多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：包括多個(gè)多層消化床、至少一個(gè)堆肥室、至少一個(gè)供氧系統(tǒng);

　　所述的多層消化床包括多個(gè)垂直向疊放的多邊形的網(wǎng)框和污泥混合物;

　　所述的網(wǎng)框包括多邊形的多孔板或多邊形的濾網(wǎng)，還包括沿多孔板或?yàn)V網(wǎng)的邊線與多孔板或?yàn)V網(wǎng)固定連接的多邊形的邊框;所述的污泥混合物包括預(yù)堆肥的污泥，還包括植物粉碎物或好氧微生物菌種或已進(jìn)行堆肥后的返混污泥;所述的污泥混合物水平攤鋪在網(wǎng)框的多孔板或?yàn)V網(wǎng)上;

　　所述的堆肥室為殼體或箱體，其側(cè)面設(shè)有至少一個(gè)供多層消化床進(jìn)出的門，其頂部或上部設(shè)有至少一個(gè)廢氣排放口;

　　所述的供氧系統(tǒng)包括至少一個(gè)氧氣儲(chǔ)罐、連通氧氣儲(chǔ)罐和堆肥室的內(nèi)部的供氧管道、安裝在氧氣儲(chǔ)罐上或供氧管道上的控制閥;

　　所述的多層消化床好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：進(jìn)行好氧堆肥時(shí)一個(gè)堆肥室內(nèi)放置多個(gè)多層消化床，供氧系統(tǒng)的氧氣儲(chǔ)罐內(nèi)的氧氣通過供氧管道進(jìn)入堆肥室，控制閥控制進(jìn)入堆肥室的氧氣的流量，好氧堆肥產(chǎn)生的廢氣通過廢氣排放口排出堆肥室。

　　2.如權(quán)利要求1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：所述的污泥混合物水平攤鋪在網(wǎng)框的多孔板或?yàn)V網(wǎng)上時(shí)，污泥混合物的垂直向厚度為10—200mm;所述的網(wǎng)框在疊放時(shí)，上下相鄰的網(wǎng)框上的污泥混合物之間的垂直向間距為10—200mm。

　　3.如權(quán)利要求1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：所述的網(wǎng)框的邊框上設(shè)有至少三個(gè)支承件，多層消化床的上下相鄰的網(wǎng)框的邊框上的支承件相配合以固定網(wǎng)框的位置以及保持上下網(wǎng)框的垂直間距。

　　4.如權(quán)利要求1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：所述的多層消化床還包括垂直向?yàn)槎鄬咏Y(jié)構(gòu)的多層支架，所述的網(wǎng)框分層放置在多層支架上。

　　5.如權(quán)利要求1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：所述的多層消化床還包括底部平車，所述的網(wǎng)框垂直向疊放在底部平車上。

　　6.如權(quán)利要求1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：所述的廢氣排放口設(shè)有負(fù)壓風(fēng)機(jī)，負(fù)壓風(fēng)機(jī)直接連接廢氣排放口或通過排氣管道與廢氣排放口相連接。

　　7.如權(quán)利要求1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：所述的供氧系統(tǒng)還包括氧氣含量傳感器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，所述的安裝在氧氣儲(chǔ)罐上或供氧管道上的控制閥為電磁控制閥;氧氣含量傳感器設(shè)于堆肥室內(nèi)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接氧氣含量傳感器和電磁控制閥;當(dāng)氧氣含量傳感器指示的堆肥室內(nèi)的氧氣含量等于或低于10%—30%的任一預(yù)先設(shè)定的氧氣含量低位限值時(shí)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)開啟電磁控制閥以向堆肥室內(nèi)輸送氧氣;當(dāng)氧氣含量傳感器指示的堆肥室內(nèi)的氧氣含量等于或高于40%—90%的任一預(yù)先設(shè)定的氧氣含量高位限值時(shí)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)關(guān)閉電磁控制閥以停止向堆肥室內(nèi)輸送氧氣。

　　8.如權(quán)利要求1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：所述的堆肥室的內(nèi)部設(shè)有氧氣布?xì)夤艿�，氧氣布�(xì)夤艿肋B通供氧管道。

　　9.如權(quán)利要求1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：所述的堆肥室的內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)風(fēng)扇。

　　說明書

　　多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域的污泥好氧堆肥技術(shù)，特別是涉及一種多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展，我國城市和農(nóng)村的污水處理量逐年增加，相應(yīng)地，污水處理過程中產(chǎn)生的的污泥數(shù)量也急劇上升。污水處理產(chǎn)生的污泥成分復(fù)雜，除含大量的有機(jī)質(zhì)外，還含有病原菌、寄生蟲卵及重金屬等有毒物質(zhì)，如不經(jīng)妥善處理就直接進(jìn)入自然環(huán)境，將對土壤、水體、大氣乃至人類的生命健康造成嚴(yán)重影響。污水處理產(chǎn)生的污泥往往富含有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等植物生長繁殖所需的營養(yǎng)元素，對污泥進(jìn)行有效的堆肥處理可以變廢為寶，將污泥變成農(nóng)用或綠化肥料，用以改良土壤，增加土壤肥力，從而有效地實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化、無害化處理和資源化利用。

　　好氧堆肥是具備一定溫度和氧氣的條件下，利用污泥中的好氧微生物對污泥中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行生物降解的過程。與厭氧堆肥相比，好氧堆肥具有投資少、成本低、堆肥周期短、堆肥產(chǎn)品肥效好、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。

　　目前國內(nèi)外正在應(yīng)用和研究的好氧堆肥技術(shù)主要以條垛式、強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛以及反應(yīng)器、發(fā)酵塔或發(fā)酵倉工藝為主。條垛式工藝存在占地面積大、處理效率低、處理成本高和臭氣難以控制等缺點(diǎn)。強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛目前為主流的發(fā)酵工藝，但該技術(shù)仍存在占地面積偏大，處理效率偏低、處理成本高等缺陷。條垛式和強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛堆肥工藝均難以實(shí)現(xiàn)污泥堆肥的自動(dòng)化和流水線作業(yè)。反應(yīng)器、發(fā)酵塔或發(fā)酵倉工藝是污泥堆肥處理的新興技術(shù)，該類工藝不僅能實(shí)現(xiàn)對污泥堆肥的自動(dòng)化和流水線作業(yè)，而且占地小，設(shè)備投資適中，但由于該類工藝仍是將污泥在發(fā)酵容器內(nèi)堆放，為了均勻發(fā)酵容器內(nèi)污泥堆體內(nèi)外的氧氣和溫度仍需要持續(xù)地對污泥堆體進(jìn)行翻堆作業(yè)從而存在運(yùn)營成本高的缺陷。

　　根據(jù)本發(fā)明人的研究，無論是條垛式、強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛還是反應(yīng)器、發(fā)酵塔或發(fā)酵倉工藝均存在污泥堆放的層厚過厚的問題，容易導(dǎo)致污泥堆層內(nèi)外部的氧氣和溫度含量嚴(yán)重不均從而影響污泥堆層內(nèi)部的好氧堆肥效果，而為了均勻污泥堆層內(nèi)、外部的氧氣和溫度就必須持續(xù)地對污泥堆層進(jìn)行翻堆作業(yè)，從而大大增加了污泥堆肥的運(yùn)營成本。

　　在吸收反應(yīng)器、發(fā)酵塔和發(fā)酵倉污泥堆肥工藝的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明人認(rèn)為，在封閉空間內(nèi)將污泥攤鋪成薄層進(jìn)行堆肥處理能夠克服污泥堆體內(nèi)、外部的氧氣和溫度不均的缺陷，在好氧堆肥的過程中無需頻繁翻堆，不僅能夠提高好氧堆肥的效果和效率、節(jié)省好氧堆肥的能耗，同時(shí)還能避免在好氧堆肥的過程中因供氧不足而產(chǎn)生的臭氣污染。

　　發(fā)明人在申請?zhí)枮?01410494523.6的中國專利申請中公開了一種多層消化床好氧堆肥法的技術(shù)方案，本發(fā)明進(jìn)一步公開一種多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)的產(chǎn)品技術(shù)方案。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　以下是發(fā)明公開的技術(shù)方案。

　　1、多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：包括多個(gè)多層消化床、至少一個(gè)堆肥室、至少一個(gè)供氧系統(tǒng);

　　所述的多層消化床包括多個(gè)垂直向疊放的多邊形的網(wǎng)框和污泥混合物;

　　所述的網(wǎng)框包括多邊形的多孔板或多邊形的濾網(wǎng)，還包括沿多孔板或?yàn)V網(wǎng)的邊線與多孔板或?yàn)V網(wǎng)固定連接的多邊形的邊框;所述的污泥混合物包括預(yù)堆肥的污泥，還包括植物粉碎物或好氧微生物菌種或已進(jìn)行堆肥后的返混污泥;所述的污泥混合物水平攤鋪在網(wǎng)框的多孔板或?yàn)V網(wǎng)上;

　　所述的堆肥室為殼體或箱體，其側(cè)面設(shè)有至少一個(gè)供多層消化床進(jìn)出的門，其頂部或上部設(shè)有至少一個(gè)廢氣排放口;

　　所述的供氧系統(tǒng)包括至少一個(gè)氧氣儲(chǔ)罐、連通氧氣儲(chǔ)罐和堆肥室的內(nèi)部的供氧管道、安裝在氧氣儲(chǔ)罐上或供氧管道上的控制閥;

　　所述的多層消化床好氧堆肥系統(tǒng)，其特征在于：進(jìn)行好氧堆肥時(shí)一個(gè)堆肥室內(nèi)放置多個(gè)多層消化床，供氧系統(tǒng)的氧氣儲(chǔ)罐內(nèi)的氧氣通過供氧管道進(jìn)入堆肥室，控制閥控制進(jìn)入堆肥室的氧氣的流量，好氧堆肥產(chǎn)生的廢氣通過廢氣排放口排出堆肥室。

　　2、根據(jù)技術(shù)方案1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的污泥混合物水平攤鋪在網(wǎng)框的多孔板或?yàn)V網(wǎng)上時(shí)，污泥混合物的垂直向厚度為10—200mm;所述的網(wǎng)框在疊放時(shí)，上下相鄰的網(wǎng)框上的污泥混合物之間的垂直向間距為10—200mm。

　　3、根據(jù)技術(shù)方案1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的網(wǎng)框的邊框上設(shè)有至少三個(gè)支承件，多層消化床的上下相鄰的網(wǎng)框的邊框上的支承件相配合以固定網(wǎng)框的位置以及保持上下網(wǎng)框的垂直間距。

　　4、根據(jù)技術(shù)方案1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的多層消化床還包括垂直向?yàn)槎鄬咏Y(jié)構(gòu)的多層支架，所述的網(wǎng)框分層放置在多層支架上。

　　5、根據(jù)技術(shù)方案1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的多層消化床還包括底部平車，所述的網(wǎng)框垂直向疊放在底部平車上。

　　6、根據(jù)技術(shù)方案1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的廢氣排放口設(shè)有負(fù)壓風(fēng)機(jī)，負(fù)壓風(fēng)機(jī)直接連接廢氣排放口或通過排氣管道與廢氣排放口相連接。

　　7、根據(jù)技術(shù)方案1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的供氧系統(tǒng)還包括氧氣含量傳感器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，所述的安裝在氧氣儲(chǔ)罐上或供氧管道上的控制閥為電磁控制閥;氧氣含量傳感器設(shè)于堆肥室內(nèi)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接氧氣含量傳感器和電磁控制閥;當(dāng)氧氣含量傳感器指示的堆肥室內(nèi)的氧氣含量等于或低于10%—30%的任一預(yù)先設(shè)定的氧氣含量低位限值時(shí)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)開啟電磁控制閥以向堆肥室內(nèi)輸送氧氣;當(dāng)氧氣含量傳感器指示的堆肥室內(nèi)的氧氣含量等于或高于40%—90%的任一預(yù)先設(shè)定的氧氣含量高位限值時(shí)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)關(guān)閉電磁控制閥以停止向堆肥室內(nèi)輸送氧氣。

　　8、根據(jù)技術(shù)方案1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的堆肥室的內(nèi)部設(shè)有氧氣布?xì)夤艿�，氧氣布�(xì)夤艿肋B通供氧管道。

　　9、根據(jù)技術(shù)方案1所述的多層消化床污泥好氧堆肥系統(tǒng)，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述的堆肥室的內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)風(fēng)扇。

　　根據(jù)本發(fā)明公開的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，由于本發(fā)明是在封閉的空間內(nèi)對水平攤鋪在多層消化床的網(wǎng)框上的污泥混合物實(shí)施好氧堆肥，且本發(fā)明采取的是在好氧堆肥過程中向堆肥室內(nèi)直接供氧的供氧方式，因此本發(fā)明在對污泥混合物進(jìn)行好氧堆肥的過程中無需翻堆或攪拌，也無需對污泥混合物進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，污泥混合物中的好氧微生物就能獲得充足的氧氣完成好氧堆肥，好氧堆肥的過程中更能充分利用好氧微生物的自發(fā)熱能，從而使本發(fā)明的技術(shù)方案不僅項(xiàng)目占地面積小，而且能能顯著減少好氧堆肥的設(shè)備投資和運(yùn)營成本，污泥穩(wěn)定化率高，好氧堆肥時(shí)間短，能顯著提高好氧堆肥的效果和效率，最大限度地減少污泥堆肥過程中的能量損失和減少環(huán)境污染。