CN102030570B

CN102030570B - 一种用于污泥堆肥的自行式翻抛装置及处理方法

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Publication number: CN102030570B
Application number: CN2010105773934A
Authority: CN
Inventors: 蒋自力; 赵传军; 孟大为; 申维真; 穆红岩; 高光宇; 翁晓敏; 方盛宇; 刘旭; 刘勇; 高明; 齐晓波; 陈旭娈
Original assignee: BMEI Co Ltd
Current assignee: BMEI Co Ltd
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: CN102030570A

Abstract

本发明涉及一种用于污泥堆肥的自行式翻抛装置及处理方法，属于环保固废处理。混合步骤目的是调整脱水污泥的水分和碳氮比，并加大疏松程度，增加与空气的接触面积，有利于好氧发酵；好氧堆肥阶段，靠强制通风来供给氧气。物料中有机物在好氧微生物作用下开始发酵；腐熟步骤：堆肥发酵后的污泥尚未达到腐熟，需要继续进行腐熟陈化阶段(二次发酵)；加工制肥步骤：污泥堆肥要作为产品销售还应根据肥料用途和市场需要进行加工，进而提高综合经济效益；臭气处理步骤：在好氧堆肥过程中有臭气产生，必须进行除臭处理后才能排放。近年来固体废弃物已成为限制城市发展的重要环境问题。堆肥化处理是固体废弃物资源化利用的一种方式，已逐渐被国内外所重视。

Description

一种用于污泥堆肥的自行式翻抛装置及处理方法

技术领域

本发明涉及一种用于污泥堆肥的自行式翻抛装置及处理方法，属于环保固废废弃物处理领域。近年来固体废弃物已成为限制城市发展的重要环境问题。堆肥化处理是固体废弃物资源化利用的一种方式，已逐渐被国内外所重视。

背景技术

随着国内污水处理行业的发展，污水的总处理量和处理程度将不断升高，产生的污泥量也将日益增加。迄今，污泥的随意倾倒、堆放和填埋，已造成严重地“二次污染”。因此，城镇污泥的处置问题已成为制约我国城镇污水处理行业健康发展的“瓶颈”。污泥的处置方式由于国内外各地实际情况不同，选择的处置方法就各有侧重。污泥填埋方式需要占用大量土地，并且存在渗滤液污染地表水与地下水系的危险；由于污泥生物堆肥技术具有成本低廉、实用安全、工艺成熟、效果显著等优点，且处理后可用于农业、林业种植、园林绿化等，符合循环经济的发展方向，是一种安全、有效、经济、合理的处理处置方式。

污泥堆肥技术，根据微生物生长环境的不同，可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是指在有氧存在状态下，好氧微生物对污泥中的有机物进行分解转化的过程，最终生成的产物主要是CO₂、H₂O、能量和腐殖质。具有发酵周期短、能高温发酵、发酵程度高、卫生条件好等特点。厌氧堆肥是在无氧状态下，厌氧微生物对污泥中的有机物进行分解和转化的过程，最终生成的产物主要是CH₄、CO₂、能量和腐殖质。由于厌氧微生物对有机物的分解速度缓慢，处理效率低，容易产生恶臭味，卫生条件较差。因此，污泥堆肥技术大部分优先选用好氧污泥堆肥工艺。

目前常用的污泥堆肥工艺主要有：条垛式堆肥、发酵槽(池)式堆肥、筒仓式堆肥和容器式堆肥工艺。其中，条垛式堆肥处理技术是国内外较为传统的堆肥方法之一，有着较为广泛的应用。但是，如何有效缩短发酵周期，提高肥质质量，显得尤为重要。

发明内容

为了克服上述现有技术结构的不足，本发明提供一种用于污泥堆肥的自行式翻抛装置及处理方法。

本发明涉及提供一种用于污泥堆肥的自行式污泥翻抛机装置，适用于堆肥生产的污泥好氧发酵工艺，采用高速旋转的滚筒能对堆肥物料进行抛掷、曝气、搅拌，效率高，翻堆彻底，能有效缩短发酵周期，提高堆肥堆质量。

一种用于污泥堆肥的自行式翻抛装置，主要包括机架、履带行走装置、翻抛滚筒、吊臂、滚筒升降液压缸、行走液压马达、减速装置、旋转搅拌刀轴、液压动力装置、多路控制阀、滚筒液压马达、拾铲装置；

履带行走装置与机架相连，2套履带行走装置分别安装在机架下方左右两侧；吊臂与机架相连；翻抛滚筒两端与吊臂相连，旋转搅拌刀轴与翻抛滚筒相连；翻抛滚筒与其内部的滚筒液压马达相连；滚筒升降液压缸、减速装置分别与吊臂相连；液压动力装置与机架相连；

液压动力装置包括电动机、油泵、各种液压控制阀；液压动力装置中液压控制阀分别与滚筒液压马达、履带行走液压马达及滚筒升降液压缸相连；油泵与电动机相连，电动机通过驱动装置驱动履带行走装置及翻抛滚筒。

拾铲装置与机架下部内跨相连。

工作中整车骑跨在予先堆置的长条形堆体上，由旋转刀轴对污泥堆体实施搅拌翻起并沿旋转方向向后抛散，使物料在运动过程中与空气充分接触，补充所需氧气，物料翻动时，可加速发酵热量蒸发的水分快速挥发，堆肥过程中堆体温度可达75℃，车过之后篡成新的条形垛堆。本发明不仅堆肥效率高，较深槽发酵有效缩短了发酵周期，翻堆彻底，有机肥质均匀，还有效防止了发酵过程中氨气、硫化氢、胺类等有害、恶臭气体的产生，符合环保要求。

本发明提供一种用于污泥堆肥的自行式污泥翻抛处理方法，主要包括含有以下步骤：

(1)混合步骤；用轮式装载机将物料堆积成长条形垛堆体。为保证堆体中的碳氮比和含水率，应预先将各种物料进行混合；与秸秆稻草、锯末等植物残体或生活垃圾、干污泥进行混合，使混合后堆体含水率为40～55％，堆体密度为0.5～0.8t/m³，

也可以按照不同的农肥标准添加氮、磷、钾等化肥原料，混合后堆体的碳∶氮(C∶N)为20～30％、碳∶磷(C∶P)为75～150％。

(2)翻抛步骤；对长条形垛堆体实施搅拌翻起并沿旋转方向向后抛散，使物料在运动过程中与空气充分接触，为物料充分发酵补充所需氧气，无需曝气，物料翻动时，可加速发酵热量蒸发的水分快速挥发，堆肥过程中堆体温度可达75℃，车过后篡成新的条形垛堆；

翻抛频率大约为每周两次；翻堆的过程只是将堆肥物料向后甩，翻抛完成后，整个堆体向后移动几米；整个堆肥过程大约需要2～3周的时间；

对长条形垛堆体实施搅拌翻起采用整车骑跨在予先堆置的长条形肥基上，由机架下挂装的旋转刀轴对污泥堆料实施搅拌翻起并沿旋转方向向后抛散；

(3)腐熟陈化步骤；堆肥发酵后的污泥继续进行腐熟陈化，目的是将污泥中剩余有机物进一步分解、稳定，腐熟后期堆肥的温度逐渐下降，稳定在40℃左右，含水率可降低至35％以下，堆肥腐熟后形成腐殖质，可以用于制肥；

(4)加工制肥步骤；将腐熟后的腐殖质粉碎至100目以下，根据农用需要，将化肥加入搅拌机内，搅拌均匀，然后输入造粒机造粒，再输入滚筒干燥机内烘干至水分10％以下，冷却后筛分，最后计量包装，成品有机肥装袋后送到仓库。制肥的目的就是提高污泥堆肥的肥效和商品性，进而提高综合经济效益。

(5)臭气处理步骤；在好氧堆肥过程中有臭气产生，主要是氨、硫化氢、胺类等，废气必须进行除臭处理后才能排放；常用的处理技术包括：化学除臭剂、生物滤池、活性炭和沸石等吸附剂过滤。用通风机将堆肥过程中产生的臭气收集，用管道输送到除臭器中除臭，这些除臭器处理氨气、硫化氢的去除率均可达到95％以上。

本发明所具有的特点：

(1)行走方便。较槽式翻抛机，该机加设履带行走装置，可自行前进、倒退、转弯，由一人操控驾驶；

(2)节省占地面积。不用一次性全部进料，发酵周期结束后，一次性全部出料，可连续从肥堆的一端翻抛至另一端，节省了过多的人力、物力及场地面积；

(3)翻抛彻底，节约投资成本。由机架下挂装的旋转刀轴对污泥肥堆实施抛掷、曝气、搅拌、移堆，能达到强制分层搅拌和通风送氧的双重目的，使得翻抛彻底、均匀，无需加设曝气系统，增加翻抛频率，从根本上节约了投资成本；

(4)环保。经过好氧堆肥的肥料腐熟度好，无臭味，肥质好。翻抛过程中可以根据需要加设自动喷洒液体菌辅助设施，方便使用液体菌的发酵工艺，消除污泥堆肥中的臭气问题。

污水处理厂经过浓缩和机械脱水处理的污泥，由于其含水率高，黏性大，直接进行好氧堆肥，氧气很难通入，为了提高其堆肥效率，必须调整其含水率，使其与各种秸秆稻草、锯末等植物残体或生活垃圾、干污泥进行一定比例的混合，也可以按照不同的农肥标准添加一定比例的氮、磷、钾等化肥原料。借助于微生物群体，在好氧的条件下对多种有机物进行氧化分解，使有机物转化为腐殖质。污泥好氧堆肥是个复杂的过程，它受到通氧量、碳氮比、温度、pH值、堆料孔隙度等诸多因素的影响，通过污泥好氧堆肥工艺，利用高温微生物发酵技术可以使城镇污水处理厂剩余污泥变为可用的资源，从根本上避免了“二次污染”。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1为本发明一种用于污泥堆肥的工艺流程图。

图2为本发明一种用于污泥堆肥的自行式翻抛装置结构示意图。

图3为本发明一种用于污泥堆肥的自行式翻抛装置结构示意图。

图中：机架1、履带行走装置2、装有空调系统的驾驶室3、翻抛滚筒4、吊臂5、滚筒升降液压缸6、行走液压马达7、减速装置8、旋转搅拌刀轴9、液压动力装置10、多路控制阀11、滚筒液压马达12、拾铲装置13。

下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明：

具体实施方式

参照图1至图3对本发明的实施例进行说明。

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：

骑跨在污泥堆肥物料上的机架；安装于机架下方左右两侧的履带行走装置；装有空调系统的驾驶室连接于机架，驾驶室内置多路控制阀；用于旋转完成抛掷工作的翻抛滚筒；置于翻抛滚筒上，用于翻抛、搅拌污泥肥堆的旋转刀轴；悬吊翻抛滚筒的吊臂；驱动翻抛滚筒的滚筒液压马达；用来控制翻抛滚筒的速度的减速装置；安装在机架上的液压动力装置；还可根据需要增加自动喷洒液体菌辅助装置，加速污泥好氧堆肥，消除污泥堆肥过程中的臭味。

主要包括：

骑跨在污泥堆肥物料上的机架；

履带行走装置，安装于机架下方的左右两侧，便于污泥翻抛机的移动，也有助于污泥肥堆的移堆；

装有空调系统的驾驶室，多路控制阀均设置于所述驾驶室内；

翻抛滚筒，翻抛过程中带动置于上面的旋转刀轴完成污泥堆肥的翻抛工作；

旋转刀轴，置于翻抛滚筒上，用于翻抛、搅拌污泥肥堆；

吊臂，连接于机架上，用来悬吊翻抛滚筒的两端；

滚筒液压马达，安装于翻抛滚筒内部，用来驱动翻抛滚筒；

滚筒升降液压缸，驱动吊臂可将翻抛滚筒置于合适高度；

减速装置，用来控制翻抛滚筒的速度；

拾铲装置，拱形的机架内跨下的前端设有一对角度可调的拾铲装置，用来拾铲垛堆外的污泥。

安装在机架上的液压动力装置，该装置包括电动机、油泵、各种液压控制阀等。滚筒液压马达、履带行走液压马达及滚筒升降液压缸均由液压动力装置驱动；油泵由电动机带动；电动机通过驱动装置与履带行走装置、翻抛滚筒相连。

一种用于污泥堆肥的自行式污泥翻抛机装置，履带行走装置2与机架1相连，2套履带行走装置2分别安装在机架1下方左右两侧；吊臂5与机架1相连；翻抛滚筒4两端与吊臂5相连，旋转搅拌刀轴9与翻抛滚筒4相连；翻抛滚筒4与其内部的滚筒液压马达12相连；滚筒升降液压缸6、减速装置8分别与吊臂5相连；液压动力装置10与机架1相连；

液压动力装置10包括电动机、油泵、各种液压控制阀等；液压动力装置10中液压控制阀分别与滚筒液压马达12、履带行走液压马达7及滚筒升降液压缸6相连；油泵与电动机相连，电动机通过驱动装置驱动履带行走装置及翻抛滚筒。

拾铲装置13与机架1下部内跨相连。

此外，该翻抛机还可根据要求增加辅助设施，如自动喷洒液体菌装置，方便使用液体菌的发酵工艺，加速污泥好氧堆肥，消除污泥堆肥过程中的臭味。

在污泥堆肥过程中氧的供应是影响好氧堆肥质量的主要因素。如果氧气供应不充分，不仅会造成局部厌氧发酵，产生臭味，而且会延长污泥堆肥过程。相反，如果由于鼓风量大、翻抛频率快，导致供氧量过多就会使堆肥发酵的温度偏低，而使有机物转化为类腐殖质的过程不够充分。因此通风供氧是堆肥工艺系统设计的中心问题。

利用城市污水处理厂剩余污泥作原料，通过好氧堆肥技术，制成有机复合肥料，这不仅为农业和原林业的增产提供了生物有机肥，补充我国肥料产业的严重不足，具有很大的经济效益。同时，解决了日益严重增加的城市污水污泥引起的“二次污染”问题，从根本上解决了污泥的最终出路问题。好氧堆肥工艺不仅在污泥处理领域，在其它领域如固废、餐厨垃圾、生活垃圾等方面也可以应用。结合附图，具体实施方式如下：

(1)将污水处理厂的剩余污泥运到堆肥车间，由于污泥含水率较高，黏性大，直接进行好氧堆肥，氧气很难通入，必须调整其含水率，使其与各种秸秆稻草、锯末等植物残体或生活垃圾、干污泥进行一定比例的混合，也可以按照不同的农肥标准添加一定比例的氮、磷、钾等化肥原料。污泥混合调质的目的是调整脱水污泥的水分和碳氮比，并加大疏松程度，增加污泥与空气的接触面积，有利于好氧发酵；

(2)翻抛前，用轮式装载机将物料堆积成长条形垛堆体。工作中整个机架1骑跨在予先堆置的长条形垛堆肥基上；

(3)翻抛滚筒4两端通过吊臂5悬吊于机架1上，并由安装于滚筒内部的滚筒液压马达12驱动，通过滚筒升降液压缸6驱动吊臂5可将翻抛滚筒4置于合适高度。通过机架下挂装的旋转刀轴3对肥基原料实施搅拌翻起，并沿翻抛滚筒4旋转方向向后抛散，使物料在运动过程中与空气充分接触，为肥基原料充分发酵补充所需氧气，无需曝气。

滚筒液压马达12、行走液压马达7、及滚筒升降液压缸均由液压动力装置10驱动。堆肥过程中，物料翻动时，可加速发酵热量蒸发的水分快速挥发，堆肥过程中堆体温度可达75℃，车过之后篡成新的条形垛堆。翻堆频率大约为每周两次。翻堆的过程只是将堆肥物料向后甩，翻抛完成后，整个堆体向后移动几米。整个堆肥过程大约需要2～3周的时间。

(4)堆肥发酵后的污泥尚未达到腐熟，需要继续进行腐熟陈化阶段。此阶段的目的是将污泥中剩余有机物进一步分解、稳定，腐熟后期堆肥的温度逐渐下降，稳定在40℃左右，含水率可降低至35％以下，堆肥腐熟后形成腐殖质，可用于制肥。

(5)加工制肥。将腐熟后的腐殖质粉碎至100目以下，根据农用需要，将一定比例化肥加入搅拌机内，搅拌均匀，然后输入造粒机造粒，再输入滚筒干燥机内烘干至水分10％以下，冷却后筛分，最后计量包装，成品有机肥装袋后送到仓库。制肥的目的就是提高污泥堆肥的肥效和商品性，进而提高综合经济效益。

(6)臭气处理步骤；在好氧堆肥过程中有臭气产生，主要是氨、硫化氢、胺类等，废气必须进行除臭处理后才能排放；常用的处理技术包括：化学除臭剂、生物滤池、活性炭和沸石等吸附剂过滤。用通风机将堆肥过程中产生的臭气收集，用管道输送到除臭器中除臭，这些除臭器处理氨气、硫化氢的去除率均可达到95％以上。

本专利提到各结构部件均是市售产品。

一种用于污泥堆肥的自行式污泥翻抛机处理方法，主要包括：骑跨在污泥堆肥物料上的机架；安装于机架下方左右两侧的履带行走装置；装有空调系统的驾驶室，内置多路控制阀；用于旋转完成抛掷工作的翻抛滚筒；置于翻抛滚筒上，用于翻抛、搅拌污泥肥堆的旋转刀轴；悬吊翻抛滚筒的吊臂；驱动翻抛滚筒的滚筒液压马达；用来控制翻抛滚筒的速度的减速装置；安装在机架上的液压动力装置；还可增加自动喷洒液体菌辅助装置，消除污泥堆肥过程中的臭味，含有以下步骤：

(1)翻抛前，用轮式装载机将物料堆积成长条形垛堆体。为保证堆体中的碳氮比和含水率，应预先将各种物料进行混合。

(2)工作中整车骑跨在予先堆置的长条形肥基上，由机架下挂装的旋转刀轴对污泥堆料实施搅拌翻起并沿旋转方向向后抛散，使物料在运动过程中与空气充分接触，为物料充分发酵补充所需氧气，无需曝气，物料翻动时，可加速发酵热量蒸发的水分快速挥发，堆肥过程中堆体温度可达75℃，车过之后篡成新的条形垛堆。翻堆频率大约为每周两次。翻堆的过程只是将堆肥物料向后甩，翻抛完成后，整个堆体向后移动几米。整个堆肥过程大约需要2～3周的时间。

(3)堆肥发酵后的污泥尚未达到腐熟，需要继续进行腐熟陈化阶段。此阶段的目的是将污泥中剩余有机物进一步分解、稳定，腐熟后期堆肥的温度逐渐下降，稳定在40℃左右，含水率可降低至35％以下，堆肥腐熟后形成腐殖质，可用于制肥。

(4)加工制肥。将腐熟后的腐殖质粉碎至100目以下，根据农用需要，将一定比例化肥加入搅拌机内，搅拌均匀，然后输入造粒机造粒，再输入滚筒干燥机内烘干至水分10％以下，冷却后筛分，最后计量包装，成品有机肥装袋后送到仓库。制肥的目的就是提高污泥堆肥的肥效和商品性，进而提高综合经济效益。

(5)臭气处理。在好氧堆肥过程中有臭气产生，主要是氨、硫化氢、胺类等，废气必须进行除臭处理后才能排放。常用的处理方法有：化学除臭剂、生物滤池、活性炭和沸石等吸附剂过滤。一般是用通风机将堆肥过程中产生的臭气收集，用管道输送到除臭器中除臭，这些除臭器处理氨气、硫化氢的去除率均可达到95％以上。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于污泥堆肥的自行式污泥翻抛机处理方法，其特征是含有以下步骤：

(1)混合步骤；用轮式装载机将物料堆积成长条形垛堆体；为保证堆体中的碳氮比和含水率，应预先将各种物料进行混合；与秸秆稻草、锯末植物残体或生活垃圾、干污泥进行混合，使混合后堆体含水率为40～55%，堆体密度为0.5～0.8t/m³,

或按照不同的农肥标准添加氮、磷、钾化肥原料，混合后堆体的碳：氮（C：N）为20～30%、碳：磷（C：P）为75～150%；

翻堆的过程只是将堆肥物料向后甩，翻抛完成后，整个堆体向后移动几米；整个堆肥过程需要2～3周的时间；

对长条形垛堆体实施搅拌翻起采用整车骑跨在预先堆置的长条形肥基上，由机架下挂装的旋转刀轴对污泥堆料实施搅拌翻起并沿旋转方向向后抛散；

(3)腐熟陈化步骤；堆肥发酵后的污泥继续进行腐熟陈化，目的是将污泥中剩余有机物进一步分解、稳定，腐熟后期堆肥的温度逐渐下降，稳定在40℃，含水率可降低至35%以下，堆肥腐熟后形成腐殖质，用于制肥；

(4)加工制肥步骤；将腐熟后的腐殖质粉碎至100目以下，根据农用需要，将化肥加入搅拌机内，搅拌均匀，然后输入造粒机造粒,再输入滚筒干燥机内烘干至水分10%以下,冷却后筛分,最后计量包装，成品有机肥装袋后送到仓库；

(5)臭气处理步骤；在好氧堆肥过程中有臭气产生，主要是氨、硫化氢、胺类，废气必须进行除臭处理后才能排放；采用化学除臭剂、生物滤池、活性炭和沸石吸附剂过滤；用通风机将堆肥过程中产生的臭气收集，用管道输送到除臭器中除臭，这些除臭器处理氨气、硫化氢的去除率达到95%以上。

2.根据权利要求1所述的一种用于污泥堆肥的自行式污泥翻抛机处理方法，其特征在于翻抛频率为每周两次。