CN105347638B - 模块化大型罐式污泥好氧发酵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，属于市政污泥处置技术领域，包括成群设置的至少一个罐式污泥好氧发酵器，所述罐式污泥好氧发酵器包括底架、固定于底架上的罐体、贯通于罐体的主轴装置、固定于罐体上对主轴装置形成驱动的驱动装置，以及对罐体进行加料操作的进料装置和进行取料操作的出料装置，所述罐体由底部、侧壁、顶部三组模块组成的全密封结构，所述底架由四组可互换的模块组成，所述驱动装置采用双驱动模式。本发明通过模块化和集群设计理念，突破了现有技术中污泥产生量小于40t/d的技术瓶颈，解决了罐式污泥好氧发酵器大型化面临的设计、制造、安装、运维等诸多难题。

Description

模块化大型罐式污泥好氧发酵系统

技术领域

本发明属于市政污泥处置技术领域，涉及一种模块化大型罐式污泥好氧发酵系统。

背景技术

污泥中富集了造成水体污染的有机物、氮、磷、钾等营养元素，同时含有大量的致病微生物，易腐烂发臭，若处置不当会造成非常严重的环境污染和生态破坏，同时也是一种极大的资源浪费。目前，我国城镇污水处理厂所产生的污泥量已突破3000万吨/年，其中仅有约10～20％的污泥实现了安全化和无害化处置，大量的污泥未能有效处置。“十二五”规划提出目标：到2015年，直辖市、省会城市和计划单列市的污泥无害化处理处置率达到80％，其他设市城市达到70％，县城及重点镇达到30％。污泥无害化处理，资源化利用等相关技术具有广阔的市场前景。

据统计，我国现有约76％的污水处理厂是处理能力小于5万m³/d以下规模的中小型污水处理厂，对应的污泥产生量小于40t/d。针对此类污水处理厂，采用罐式污泥好氧发酵器相比传统条垛式堆肥和槽式翻抛堆肥具有一次性投资少、系统占地面积小、发酵时间短、自动化程度高、运行维护成本低、无臭气污染等优势。

但现有罐式污泥好氧发酵器存在一些问题：罐体采用整体式结构，不利于安装和运输，不利于罐体大型化；同时，物料在发酵器内易压实，通气和温度控制难以保障，导致堆体高度不能提高，设备占地面积增大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，采用模块化设计理念和集群布置的方式，克服了现有技术中污泥产生量小于40t/d的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，包括成群设置的至少一个罐式污泥好氧发酵器，所述罐式污泥好氧发酵器包括底架、固定于底架上的罐体、贯通于罐体的主轴装置、固定于罐体上对主轴装置形成驱动的驱动装置，以及对罐体进行加料操作的进料装置和进行取料操作的出料装置，

所述罐体由底部、侧壁、顶部三组模块组成的全密封结构，每组模块由若干可互换的单元组成，任一单元在同组或不同组均可互换，

所述底架由四组可互换的模块组成，

所述驱动装置采用双驱动模式，所述双驱动模式包括设置在主轴装置两侧固定于底架模块上的三环一体式减速电机，所述主轴装置包括可旋转支承在罐体底部和顶部并延伸出罐体的主轴，主轴延伸出罐体底部的一端连接有带外齿的回转支承，所述三环一体式减速电机通过回转支承的外齿驱动主轴旋转。

进一步，所述单元为由内往外的耐磨层、结构层、保温层三层结构。

进一步，所述进料装置包括上料提升装置和重锤式进料密封装置。

进一步，所述鼓风曝气装置包括设置在主轴上多个可拆卸的桨叶和固定在主轴一端的鼓风机，所述桨叶具有完全的互换性，桨叶的内部设置有桨叶空腔，桨叶的表面设置有与桨叶空腔连通的曝气孔，所述主轴为分别与桨叶空腔和鼓风机气流通道连通的中空结构。

进一步，所述罐体为从上到下依次设置的过渡层、高温层和低温层的层状结构。

进一步，还包括拉杆装置，所述拉杆装置包括设置在罐体各层上两两并列的空心拉杆，所述空心拉杆上设置有监测元件和加热元件。

进一步，所述空心拉杆两两之间水平布置有钢板格栅作为固定桨叶。

进一步，还包括与罐体相连的引风除臭装置。

进一步，还包括对整个设备进行智能控制的智能控制系统。

本发明的有益效果是：

本发明的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，通过模块化和集群设计理念，突破了现有技术中污泥产生量小于40t/d的技术瓶颈，解决了罐式污泥好氧发酵器大型化面临的设计、制造、安装、运维等诸多难题。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为本发明的底架和驱动装置的组合示意图；

图3为本发明的第二实施例的结构示意图。

标记说明：1-上料提升装置；2-重锤式进料密封装置；3-罐体；4-底架；5-驱动装置；6-鼓风曝气装置；7-出料装置；8-智能控制系统；9-主轴装置；10-引风除臭装置；11-拉杆装置；12-罐式污泥好氧发酵器。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1、2所示，本实施例的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统包括一台罐式污泥好氧发酵器12，罐式污泥好氧发酵器12包括底架、固定于底架上的罐体3、贯通于罐体3的主轴装置9、固定于罐体3上对主轴装置9形成驱动的驱动装置5，以及对罐体3进行加料操作的进料装置和进行取料操作的出料装置7，所述罐体3由底部、侧壁、顶部三组模块组成的全密封结构，每组模块由若干可互换的单元组成，任一单元在同组或不同组均可互换，组合时，各模块单元之间用螺栓把合固定，各组模块内的单元之间具有互换性，可以根据现场布置或工艺需要调整各组件模块单元的位置，所述底架4由四组可互换的模块组成，方便安装和运输，同时，也可局部更换，所述驱动装置采用双驱动模式，所述双驱动模式包括设置在主轴装置两侧固定于底架模块上的三环一体式减速电机，所述主轴装置包括可旋转支承在罐体底部和顶部并延伸出罐体的主轴，主轴延伸出罐体底部的一端连接有带外齿的回转支承，所述三环一体式减速电机通过回转支承的外齿驱动主轴旋转，三环一体式减速电机具有减速比大、过载能力强的特点，两侧减速电机完全一致，可实现备件通配，减速电机输出齿轮与回转支承外齿啮合，实现了低速大扭矩输出，智能控制系统8可根据工况灵活调整主轴装置9输出转速,整套驱动装置5结构紧凑，减速电机和回转支承都固定在底架4上，罐体3也安装固定在底架4上，罐体本身不与回转支承刚性连接，改善了罐体的受力状况。

本实施例依据模块化和集群设计理念，将罐体、底架设为模块组合结构，在安装和运输时，可以迅速组合和安装，大幅缩短工程周期和降低成本，同时，可对各模块或单元进行分开运输，到达安装现场后重新组装，避免了大型设备运输过程中的超宽超高限制，突破了现有技术中污泥产生量小于40t/d的技术瓶颈，另外，将驱动模式设置为双驱动模式，实现低速大扭矩输出，为增大现有污泥产生量和扩大生产能力提供了保障。

作为本实施例的改进，所述单元为由内往外的耐磨层、结构层、保温层三层结构，可提高罐体的保温效果和耐磨性能，从而延长使用寿命，降低使用成本。

作为本实施例的改进，所述进料装置包括上料提升装置1和重锤式进料密封装置2，采用斗式提升上料装置1，其结构紧凑，占地面积小，上料能力大，作业周期短，能显著降低上料作业时间；上料装置设有称量装置，当物料倒入料斗后，称量装置的传感器送出上料信号，智能控制系统启动上料程序，完成一个上料周期；上料控制设有“自动”“手动”模式，可自由切换，自动化程度高，人工劳动强度低；采用重锤式进料密封装置2，当物料提升倒入受料斗时，物料在自身重力的作用下冲开进料口处的阀板进入罐体内，物料进入后，阀板在压杆端部重锤的作用下重新复位将进料口密封。进料口的启闭完全依靠物料自身重力转换，无外在能量的输入和耗损。

作为本实施例的改进，所述鼓风曝气装置6包括设置在主轴上多个可拆卸的桨叶和固定在主轴一端的鼓风机，所述桨叶具有完全的互换性，桨叶的内部设置有桨叶空腔，桨叶的表面设置有与桨叶空腔连通的曝气孔，所述主轴为分别与桨叶空腔和鼓风机气流通道连通的中空结构，当主轴缓慢旋转时，桨叶对堆体各发酵层有搅拌、疏松和翻抛作用，同时，根据堆体发酵情况控制曝气量的大小，保证堆体供氧充足，发酵彻底。

作为本实施例的改进，所述罐体3为从上到下依次设置的过渡层、高温层和低温层的层状结构，对应好氧菌群的孕育、繁殖高峰、繁殖低谷三个阶段。当罐体3内堆体物料发酵完成腐熟后，熟料在桨叶带动下进入出料装置7的卸料口，由减速电机驱动的螺旋推送装置将物料排出模块化罐体3，从而完成出料。熟料排出，堆体下降，新的物料进入，发酵过程不断进行，模块化罐体3内堆体3个的发酵层位置大致稳定，实现了发酵的连续性，同时由于是立式层状结构，可缩小占地面积。

作为本实施例的改进，还包括拉杆装置11，所述拉杆装置11包括设置在罐体各层上两两并列的空心拉杆，所述空心拉杆上设置有监测元件和加热元件，所述空心拉杆两两之间水平布置有钢板格栅作为固定桨叶，当主轴桨叶旋转时可增强桨叶对堆体的疏松效果，避免物料压实，提高堆体高度,同时钢板格栅也能减轻各发酵层仓压，改善桨叶受力避免物料板结。

具体的，物料进入罐体3后，智能控制系统8根据拉杆装置11内置测量元件反馈的实测信号和预设程序控制驱动装置5的运行，驱动装置5带动主轴装置9旋转，主轴装置9上的桨叶在旋转时与拉杆装置11上水平布置的钢板格栅相互作用，完成对各发酵层物料的搅拌、疏松和翻抛。同时，鼓风曝气装置6根据智能控制系统8的指令，适时向主轴装置9鼓送空气，空气通过主轴装置9的中空轴进入桨叶空腔，然后由桨叶上的曝气孔逸出进而完成对模块化罐体3内的堆体进行供氧曝气，各层桨叶曝气孔数量可调，从而保证各发酵层供氧充足，分布合理。主轴装置9上的桨叶可反复拆卸，且彼此完全具有互换性，从而保证备件通配。在模块化罐体3顶部设有引风口，罐体全密封，发酵过程中产生的臭气由引风除臭装置10处理后排入大气，不会对周边环境造成污染，同时，智能控制系统8可根据拉杆装置11内置测量元件反馈的实测信号和预设程序，通过引风除臭装置10适度调节罐内空气湿度，适当降低物料含水率。

作为本实施例的改进，还包括与罐体相连的引风除臭装置10，由于罐体全密封，罐内发酵产生的臭气由引风除臭装置10处理后排入大气，不会对周边环境造成污染。

作为本实施例的改进，还包括智能控制系统8，通过对拉杆装置11、引风除臭装置10、驱动装置5等的控制，使设备控制更智能化，发酵效果更佳。

实施例2

如图3所示，本实施例的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统设置有6台罐式污泥好氧发酵器，采取两排每排三台的集群布置的方式，该系统同样用一套智能控制系统，可节省设备投资。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：包括成群设置的至少一个罐式污泥好氧发酵器，所述罐式污泥好氧发酵器包括底架、固定于底架上的罐体、贯通于罐体的主轴装置、固定于罐体上对主轴装置形成驱动的驱动装置，以及对罐体进行加料操作的进料装置和进行取料操作的出料装置，

所述罐体由底部、侧壁、顶部三组模块组成的全密封结构，每组模块由若干可互换的单元组成，任一单元在同组或不同组均可互换，

所述底架由四组可互换的模块组成，

所述驱动装置采用双驱动模式，所述双驱动模式包括设置在主轴装置两侧固定于底架模块上的三环一体式减速电机，所述主轴装置包括可旋转支承在罐体底部和顶部并延伸出罐体的主轴，主轴延伸出罐体底部的一端连接有带外齿的回转支承，所述三环一体式减速电机通过回转支承的外齿驱动主轴旋转。

2.根据权利要求1所述的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：所述单元为由内往外的耐磨层、结构层、保温层三层结构。

3.根据权利要求1所述的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：所述进料装置包括上料提升装置和重锤式进料密封装置。

4.根据权利要求1所述的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：还包括鼓风曝气装置，所述鼓风曝气装置包括设置在主轴上多个可拆卸的桨叶和固定在主轴一端的鼓风机，所述桨叶具有完全的互换性，桨叶的内部设置有桨叶空腔，桨叶的表面设置有与桨叶空腔连通的曝气孔，所述主轴为分别与桨叶空腔和鼓风机气流通道连通的中空结构。

5.根据权利要求1所述的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：所述罐体为从上到下依次设置的过渡层、高温层和低温层的层状结构。

6.根据权利要求5所述的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：还包括拉杆装置，所述拉杆装置包括设置在罐体各层上两两并列的空心拉杆，所述空心拉杆上设置有监测元件和加热元件。

7.根据权利要求6所述的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：所述空心拉杆两两之间水平布置有钢板格栅作为固定桨叶。

8.根据权利要求1所述的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：还包括与罐体相连的引风除臭装置。

9.根据权利要求1-8任一所述的模块化大型罐式污泥好氧发酵系统，其特征在于：还包括对整个设备进行智能控制的智能控制系统。