CN103193373A - 无辅料生物干化机和运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无辅料生物干化机及运行方法，所述生物干化机由机体、鼓风机、通风管、搅拌混合机构、进料计量装置、进料阀、出气口、传感器、出料计量装置、出料阀以及保温层组成。其运行特征为：从进料口加入少量新料，通过搅拌混合机将少量的新料与已经发酵的较大量的熟料混合，进行发酵；发酵至一定的程度后，从底部取出少量熟料，再加入少量新料，重复新料与熟料的混合、发酵过程，从而实现无辅料生物干化。

Description

无辅料生物干化机和运行方法

技术领域

本发明涉及一种有机固体废弃物生物干化装置，尤其涉及一种污水处理厂脱水污泥的生物干化装置。

背景技术

污水处理厂脱水污泥的生物干化是介于风干和好氧堆肥之间一种工艺，它利用微生物好氧发酵过程中有机物降解所产生的生物热能，通过过程调控手段促进水分蒸发，从而实现去除污泥中的水分。虽然生物干化的运行过程与好氧堆肥非常接近，但生物干化并不等同于好氧堆肥；其主要区别在于：好氧堆肥追求的是腐熟程度、肥效、高温持续时间、灭菌效果和应用安全性，对于产物的含水率，只是一个附带的指标；而生物干化追求的是产物的低含水率，其他指标则成为了参考指标。

由于生物干化能够利用污泥自身发酵所产生的热量，因此，它在目前所有的污泥处理工艺中，是成本最低的方法之一。该方法自1984年由Jewell提出后，有很多的技术人员对此进行了深入的研究。如中国专利201210311429.3、201210150335.2、201110007952.2、201110205682.6、201210187698.3、201010044430.5，上述专利技术使用了生物干化的概念，但它们无一例外地需要添加辅料(秸杆、木屑、蘑菇渣等)。由于辅料的添加，最终产物的干固体含量是增加的(通常情况下，扣除了水份的干固体量会增加3倍)，如果从堆肥的角度看，这种增加无可厚非，因为增加的是产品，但从污泥处理的角度看，这种增加则不尽人意，因为废物量增加了。考虑到添加辅料的缺点，有技术人员把目光投向了发酵完成后的物料，将发酵完成的物料返回添加入新料(即使用添加返料的工艺)，可以避免添加铺料的缺点，如中国专利200910086129.8、201010288438.6，但这些专利技术中，在添加返料时，需要人工整形(如人工造粒或人工造片)，从使用的角度看，也不完美。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无辅料添加、无人工整形(如造粒或造片)的无辅料生物干化机和运行方法。其特征在于：

所述生物干化机由机体、鼓风机、通风管、搅拌混合机构、进料计量装置、进料阀、出气口、传感器、出料计量装置、出料阀以及保温层组成；所述搅拌混合机构位于所述机体内部，所述搅拌混合机构对所述机体内全部物料进行搅拌混合；所述通风管位于所述机体下部。

所述运行方法包括以下步骤：

步骤一、引发料加入：将有机物料(如污泥、垃圾)与发酵菌种加入所述机体。启动所述搅拌混合机构，运行一段时间，使物料混合。待物料混合完成后，停止所述搅拌混合机构的运行。

步骤二、鼓风发酵：启动鼓风机，向所述机体内供氧，维持好氧发酵过程；所述机体内的水份、含氧量和温度由所述传感器测量，根据所述机体内的水份、含氧量和温度三个要素的变化，动态调节风量的大小。

步骤三、出料：当所述机体内物料的水份达到设定值时，将物料从机体内排出；排出的物料量由所述出料计量装置控制；排出的物料量按扣除了水份的干固体计，设定的干固体排出量为所述机体内干固体总量的5％～40％；当达到设定的干固体排出量时，停止出料。

步骤四、进料：将有机物料(如污泥、垃圾)加入所述机体内，进料量由所述进料计量装置控制，进入的物料量也按扣除了水份的干固体计，进入机体的干固体量与排出机体的干固体量相等。必要时，在进料的同时，向有机物料补充菌种。

步骤五、搅拌混合：启动所述搅拌混合机构，运行一段时间，使物料混合。待物料混合完成后，停止所述搅拌混合机构的运行。

步骤六、重复：重复步骤二到六，维持所述机体内生物干化过程的持续运行。

作为优选，所述搅拌混合机构为犁刀式、螺带式、桨叶式中的一种。

与现有技术相比，本发明的无辅料生物干化机和运行方法的有益效果是：

第一、没有辅料的加入，真正实现了废物的减量化。

第二、无需人工整形(如造粒或造片)，节约了成本。

附图说明

图1是本发明实施例的无辅料生物干化机的结构示意图；

图2是本发明实施例的无辅料生物干化机的剖面结构示意图

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

实施例：

如图1所示的生物干化机由机体1、鼓风机2、通风管3、搅拌混合机构4、进料计量装置5、进料阀6、出气口7、传感器8、出料计量装置9、出料阀10以及保温层11组成；搅拌混合机构4位于机体1内部，搅拌混合机构4对机体1内全部物料进行搅拌混合；通风管3位于机体1下部。

参照图1，本实施例的运行方法包括以下步骤：

步骤一、引发料加入：打开进料阀6，关闭出料阀10，将引发料(如污泥、垃圾)与发酵菌种混合，加入机体1中，启动搅拌混合机构4，运行五分钟，使物料混合。待物料混合完成后，停止搅拌混合机构4的运行。本实施例中，引发料为含水率50％的半干污泥，加入量为机体1体积的四分之三。

步骤二、鼓风发酵：关闭进料阀6，启动鼓风机2，向机体1内供气，维持好氧发酵过程；随着发酵过程的进行，污泥中的水份将会被鼓进的空气带出。机体1内的水份、含氧量和温度的数值由传感器8测量，根据机体1内的水份、含氧量和温度三个要素的变化，动态调节风量的大小。

步骤三、出料：当机体1内的水份达到设定值时，打开出料阀10，将物料从机体1内排出。本实施例中，水份设定值为40％。排出的物料量由出料计量装置9控制，排出的物料量按扣除了水份的干固体计，本实施例中，设定干固体排出量为机体1内干固体总量的15％。当达到设定的干固体排出量时，关闭出料阀10，停止出料。

步骤四、进料：打开进料阀5，将有机物料(如污泥、垃圾)加入机体1内；本实施例中，有机物料为含水率80％脱水污泥。进料量由进料计量装置5控制，进入的物料量也按扣除了水份的干固体计，当进入机体1的干固体量与排出机体1的干固体量相时，关闭进料口阀6，停止进料。

步骤五、搅拌混合：启动搅拌混合机构4，运行五分钟后停止。在本实施例中，机体1内，含水率80％脱水污泥，其干固体量占15％，含水率40％的发酵污泥，其干固体量占85％，搅拌混合后，混合料的含水率为53.8％，在此种含水率下，污泥的形态较膨松，透气性和水份都适合微生物的生长，发酵过程将持续进行下去。

步骤六、重复：重复步骤二到六，维持机体1内生物干化过程的持续运行。

在物料发酵过程中，难免会产生一些不良气体，这些气体与鼓风机2鼓入机体1内的空气一起，从出气口7排出，出气口7与常规气体净化装置连接，对气体进行净化，以保证不污染环境。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种无辅料生物干化机，其特征在于：所述生物干化机由机体、鼓风机、通风管、搅拌混合机构、进料计量装置、进料阀、出气口、传感器、出料计量装置、出料阀以及保温层组成；所述搅拌混合机构位于所述机体内部，所述搅拌混合机构对所述机体内全部物料进行搅拌混合；所述通风管位于所述机体下部。

2.根据权利要求1所述的无辅料生物干化机，其特征在于，所述搅拌混合机构为犁刀式、螺带式、桨叶式中的一种。

3.一种利用权利要求1所述的装置，进行有机物料(如污泥、垃圾)生物干化的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、引发料加入：将有机物料(如污泥、垃圾)与发酵菌种加入所述机体。启动所述搅拌混合机构，运行一段时间，使物料混合。待物料混合完成后，停止所述搅拌混合机构的运行。

步骤二、鼓风发酵：启动鼓风机，向所述机体内供氧，维持好氧发酵过程；所述机体内的水份、含氧量和温度由所述传感器测量，根据所述机体内的水份、含氧量和温度三个要素的变化，动态调节风量的大小。

步骤三、出料：当所述机体内的水份达到设定值时，将物料从机体内排出；排出的物料量由所述出料计量装置控制；排出的物料量按扣除了水份的干固体计，设定的干固体排出量为所述机体内干固体总量的5％～40％；当达到设定的干固体排出量时，停止出料。

步骤四、进料：将有机物料(如污泥、垃圾)加入所述机体内，进料量由所述进料计量装置控制，进入的物料量也按扣除了水份的干固体计，进入机体的干固体量与排出机体的干固体量相等。必要时，在进料的同时，向有机物料补充菌种。

步骤五、搅拌混合：启动所述搅拌混合机构，运行一段时间，使物料混合。待物料混合完成后，停止所述搅拌混合机构的运行。

步骤六、重复：重复步骤二到六，维持所述机体内生物干化过程的持续运行。

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