CN103304117A - 一种污泥好氧发酵处理方法及设备 - Google Patents

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李世芳
杜金山
辛占虎
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Abstract

本发明公开了一种污泥好氧发酵处理方法及设备，首先将污泥进行预处理获得生料，所述生料连续性进入螺旋式污泥好氧发酵设备，所述螺旋式污泥好氧发酵设备使得发酵仓物料实现好氧发酵过程，所述发酵仓物料完成好氧发酵过程后连续出料形成成品。本发明与传统槽式静态好氧发酵相比，具有节省占地面积，发酵温度高，发酵周期短，不受气候条件的限制，实现了连续性和全自动操作，改善员工工作环境，避免环境污染等诸多优点。

Description

一种污泥好氧发酵处理方法及设备
技术领域
本发明涉及一种污泥处理的方法，特别涉及一种污泥好氧发酵处理的方法。本发明还涉及实现污泥好氧发酵处理方法的装置。
背景技术
污泥好氧发酵是利用微生物的作用，有控制的促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物过程，即在污泥中加入一定比例的膨松剂和调理剂(如秸秆、稻草、木屑或生活垃圾等)，使微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。污泥的好氧发酵过程可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽，并使水分蒸发，实现污泥稳定化、减量化、无害化。并且经过好氧发酵的污泥质地疏松，阳离子交换量显著增加、容重减小、可被植物利用的营养成分增加。
我国进行污泥好氧发酵的研究和应用起步较晚，而且多以强制通风的槽式静态好氧发酵为主，对动态好氧发酵方法和连续性、自动化生产设备研究不多。现有应用最多的槽式静态好氧发酵技术存在的主要问题有：(1)占地面积大，污水厂无法提供更多土地扩建污泥处理设施；(2)处理设施密闭性不强，臭气外排现象严重，污染环境，周围设备腐蚀严重；(3)用于布料、移仓、翻堆、曝气等操作的设备繁多，投资和运行成本高昂；(4)无法自动化运行，连续性生产能力差；(5)发酵温度低，周期长，致病菌杀灭不彻底；(6)现场环境恶劣，员工职业健康受到严重威胁。
为了解决现有技术存在的上述技术问题，特提出本发明。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种污泥好氧发酵处理方法，该方法能够降低项目占地面积，减少操作设备，实现连续生产，改善工作环境。为此本发明还要提供一种实现该方法的设备。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种污泥好氧发酵处理方法，首先将污泥进行预处理获得生料，所述生料连续性进入螺旋式污泥好氧发酵设备，所述螺旋式污泥好氧发酵设备使得发酵仓物料实现好氧发酵过程，所述发酵仓物料完成好氧发酵过程后连续出料形成成品。
所述预处理是采用添加辅料，成品回流，添加辅料且成品回流这三种方法中的一种实现的。添加的辅料通常为秸秆、木屑、锯末、枯枝等；成品回流是指将生产的成品回流作为原料之一。为了获得性质均一的生料，需要将混合物料搅拌均匀。
所述生料的含水率是50％～65％，pH值是6.0～9.0，颗粒度是0mm～30mm。
所述发酵仓物料的内部温度是55℃～70℃，内部含氧量为5％～15％。
所述成品的含水率是25％～40％。
为了实现上述污泥好氧发酵处理的方法，本发明还提供一种螺旋式污泥好氧发酵设备。
所述螺旋式污泥好氧发酵设备由1个或者多个发酵罐组成，多个发酵罐之间通过串联或者并联方式连接。
所述串联方式是第一个发酵罐的出料口与第二个发酵罐的进料口连接；所述并联方式是第一个发酵罐的进料口与第二个发酵罐的进料口连接，且第一个发酵罐的出料口与第二个发酵罐的出料口连接。
所述发酵罐由进料口、出料口、发酵仓、螺旋轴、供氧系统、尾气收集处理系统、温度监测控制系统构成。
所述生料经进料口连续进料装满发酵仓，伴随着螺旋轴的旋转，发酵仓物料沿螺纹方向呈推流式向出料口方向前进，螺旋轴每旋转一周，发酵仓物料向出料口方向前进一个螺距，发酵仓物料完成好氧发酵过程后经出料口连续出料形成成品。
所述发酵仓体是柱体，所述螺旋轴位于发酵仓中心轴位置，由中空管、螺旋桨叶、破碎条构成，所述中空管一端连接供氧系统，另一端密封，螺旋桨叶和破碎条固定在中空管外壁，中空管壁设多个曝气孔。
所述供氧系统通过中空管和曝气孔向发酵仓物料提供发酵所需的含氧气体。
所述尾气收集处理系统是将发酵仓内好氧发酵过程产生的尾气通过引风机集中收集后进行去湿除臭处理。
所述温度监测控制系统包括温度传感器、保温材料、加热器、冷凝器，所述温度传感器固定于中空管外壁，
所述保温材料固定于发酵仓外壁，所述加热器和冷凝器通过加热、冷却所述供氧系统中的含氧气体实现。
本发明具有的优点和积极效果是：(1)节省占地面积。通过串联或并联若干发酵罐的方式，可以实现空间上立体布局，减小了土地面积，尤其适用于没有更多可利用空间的现有污水处理厂的改造。(2)不受气候条件的限制。本发明集成了加热和冷却措施，大大避免了气候条件对于发酵温度的影响；本发明的发酵过程完全在密闭条件下完成，也大大降低了外界环境对于发酵过程的影响。(3)改善员工工作环境，避免环境污染。好氧发酵过程会产生NH3、H2S等有毒有害气体，不仅损害操作人员的身体健康，而且腐蚀设备、污染周边环境。本发明采用密闭仓发酵，且利用负压集中收集处理尾气，不仅能回收大量的水蒸气，而且防止环境污染。(4)实现了连续性和全自动操作。本发明提供的螺旋式污泥好氧发酵设备能同时实现翻堆、破碎、输送、曝气等操作，通过配置自动给料系统可以实现全过程的连续性生产和自动化操作，精简了传统好氧发酵工艺中布料、翻堆等步骤，节省了投资和运营成本。(5)发酵温度高，周期短。由于采取了保温、加热等措施，可以有效提高发酵温度，快速蒸发水分，缩短发酵周期，而且发酵温度的提高有利于彻底杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽。当然发酵温度过高也不利于发酵，因此本发明还配备了冷凝设备防止温度过高影响好氧发酵效果。
附图说明
图1为本发明螺旋式污泥好氧发酵设备总体结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1，本发明一种污泥好氧发酵处理方法，具体实施工艺是：首先选择添加辅料，成品回流，添加辅料且成品回流这三种方法中的一种作为污泥预处理方法。将污泥和外加物料搅拌均匀获得生料，其主要指标为：含水率50％～65％，pH值6.0～9.0，颗粒度0mm～30mm。通过自动给料系统输送至螺旋式污泥好氧发酵处理设备进料口，通过电动机传动中空管旋转，带动螺旋桨叶运动，推动污泥翻转并向出料口方向运动，同时中空管会带动破碎条旋转，防止发酵仓物料板结。中空管的一端连接鼓风机，通过曝气孔向发酵仓内供氧，通过流量计控制曝气强度使得混合料内部的含氧量达到5％～15％。由设定在中空管上的温度传感器监测发酵仓物料内部温度变化，为了保证正常的好氧发酵过程，通过升高或降低供氧气体的温度，使得发酵仓物料的温度保持在55℃～70℃。好氧发酵过程中产生的尾气，通过引风机集中引出发酵仓，通过生物滤池将NH3、H2S等有毒有害气体吸收，尾气中的水蒸气被冷凝后排入污水处理厂进行处理。为了实现连续性生产，通常采用多个发酵罐串联；由于单个发酵罐的容积有限，为了实现大规模生产，可以采用多个发酵罐并联。完成好氧发酵过程后，发酵仓物料的含水率大大降低至25％～40％，由出料口将成品卸下。实现上述方法的设备包括：搅拌罐1、螺旋输送机2、均匀给料机3、螺旋式污泥好氧发酵设备4、鼓风机5、引风机6、加热器7、冷凝器8、电动机9、冷凝器10、生物滤池11，螺旋式污泥好氧发酵设备由多个发酵罐12组成，发酵罐12由进料口13、发酵仓14、中空管15、螺旋桨叶16、破碎条17、曝气孔18、温度传感器19、出料口20、保温材料21构成。

Claims (9)

1.一种污泥好氧发酵处理方法，其特征在于，首先将污泥进行预处理获得生料，所述生料连续性进入螺旋式污泥好氧发酵设备，所述螺旋式污泥好氧发酵设备使得发酵仓物料实现好氧发酵过程，所述发酵仓物料完成好氧发酵过程后连续出料形成成品。
2.根据权利要求1所述的污泥好氧发酵处理方法，其特征在于，所述预处理是采用添加辅料，成品回流，添加辅料且成品回流这三种方法中的一种实现的。
3.根据权利要求1所述的污泥好氧发酵处理方法，其特征在于，所述生料的含水率是50％～65％，pH值是6.0～9.0，颗粒度是0mm～30mm。
4.根据权利要求1所述的污泥好氧发酵处理方法，其特征在于，所述发酵仓物料的内部温度是55℃～70℃，内部含氧量为5％～15％。
5.根据权利要求1所述的污泥好氧发酵处理方法，其特征在于，所述成品的含水率是25％～40％。
6.一种螺旋式污泥好氧发酵处理设备，其特征在于，由1个或多个发酵罐组成，所述发酵罐由进料口、出料口、发酵仓、螺旋轴、供氧系统、尾气收集处理系统、温度监测控制系统组成，所述螺旋轴由中空管、螺旋桨叶、破碎条构成。
7.根据权利要求6所述的螺旋式污泥好氧发酵处理设备，其特征在于，多个发酵罐之间通过串联或者并联方式连接，所述串联方式是第一个发酵罐的出料口与第二个发酵罐的进料口连接，所述并联方式是第一个发酵罐的进料口与第二个发酵罐的进料口连接，且第一个发酵罐的出料口与第二个发酵罐的出料口连接。
8.根据权利要求6所述的螺旋式污泥好氧发酵处理设备，其特征在于，所述发酵仓体是柱体，所述螺旋轴位于发酵仓中心轴位置，所述中空管一端连接供氧系统，另一端密封，螺旋桨叶和破碎条固定在中空管外壁，中空管管壁设多个曝气孔。
9.根据权利要求6所述的螺旋式污泥好氧发酵处理设备，其特征在于，所述供氧系统提供的含氧气体先后流经中空管、曝气孔进入发酵仓。
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