CN111349542A - 动态有机污泥发酵干燥系统及动态有机污泥发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态有机污泥发酵干燥系统及有机污泥动态发酵工艺,包括污泥仓、干料仓、辅料仓、好氧发酵菌仓、混料箱和若干段动态发酵箱,混料箱的出料口与动态发酵箱的进料口之间设有输送装置,混料箱内设有搅拌装置;动态发酵箱内横向间隔设有多层网带,网带传动连接有驱动电机,下一层网带的首端对应设于相邻的上一层网带末端的下方处,且下一层网带的首端比相邻的上一层网带的末端延伸出一段距离,动态发酵箱的顶部设有排潮风机,驱动电机用于对应驱动相邻层的网带相互逆向运行。实现了动态翻动物料,保证了粘性物料不结块,发酵均匀,发酵速度快,处理量大,干燥效果好、气味易管控,占地面积小。
Description
技术领域
本发明涉及有机污泥处理技术领域,具体地说,涉及一种动态有机污泥发酵干燥系统及动态有机污泥发酵工艺。
背景技术
有机废弃物,例如含水率50%-90%的市政污泥、屠宰厂污泥、柠檬酸厂污泥、食品厂污泥、中药渣、藻类污泥、皮革厂污泥、沼渣、造纸厂污泥、人及动物粪便、海产品污泥等各类不灭活发酵菌的、以动植物源为主要成分的有机污泥存放过程中,腐败菌的臭味会影响周边环境,渗出的水会污泥地下水。因此,需要对有机物污泥通过发酵进行干燥、除味、灭有害菌处理,以实现生成环保肥料、燃烧再利用或无害化处理。
目前有机物污泥主要通过槽式发酵、条垛式发酵、立式罐发酵、卧式罐发酵等几种形式来实现,但是,现有的这几种发酵方式均存在缺陷:
1、槽式发酵主要用水泥槽盛放物料,将物料水分调整到易发酵阶段,含水率60%以下,每天用反刨机进行翻堆充氧,15-30天左右发酵完成,占地面积大,发酵槽初期投资很大,发酵过程中气味不容易收集处理。耗能大,发酵周期太长,受季节及气温影响大;
2、条垛式发酵主要用于畜禽粪便及有机肥厂发酵,将水分调整到发酵合适的阶段堆成高1.5米左右的条垛发酵,用移动式反刨机进行反刨充氧,不利于保温和提温,发酵时间长,气味无法管控,占地面积非常大。
3、立式罐发酵顶部持续进料下端持续出料,内部设有搅拌及充氧,达到发酵效果的物料逐往下走,6天左右为一个循环,但是体积庞大,由于搅拌受力太大,所以轴承扭力很大,容易断裂。工艺的原因,处理能力低,耗能和人工费用较高;
4、卧式罐发酵设备,利用罐体充热风或导热介质对罐内物料进行提温,激发菌种活性,提高发酵速度。缺点是罐体的转动或搅拌容易很粘性物料结成圆球状或大块,干燥效果大大降低。罐体结构的原因水蒸汽外排不畅通,造成了干燥时间长效果不理想。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是:提供一种动态有机污泥发酵干燥系统,能够动态翻动物料,保证了粘性物料不结块,加温均匀、干湿均匀,发酵速度快,处理量大,干燥效果好、气味易管控,占地面积小。
本发明所要解决的第二个技术问题是:提供一种动态有机污泥发酵工艺,能够动态翻动物料,保证了粘性物料不结块,加温均匀、干湿均匀,发酵速度快,处理量大,干燥效果好、气味易管控。
为解决上述第一个技术问题,本发明的技术方案是:
动态有机污泥发酵干燥系统,包括混料箱,所述混料箱的前端设有污泥仓、干料仓、辅料仓和好氧发酵菌仓,所述混料箱的后端设有若干段动态发酵箱,所述污泥仓、所述干料仓和所述辅料仓和所述好氧发酵菌仓与所述混料箱之间设有输送装置,所述混料箱的出料口与所述动态发酵箱的进料口之间设有输送装置,所述混料箱内设有搅拌装置;
所述动态发酵箱内横向间隔设有多层网带,所述网带传动连接有驱动电机,下一层网带的首端对应设于相邻的上一层网带末端的下方处,且下一层网带的首端比相邻的上一层网带的末端延伸出一段距离,所述动态发酵箱的顶部设有排潮风机,所述驱动电机用于对应驱动相邻层的所述网带相互逆向运行。
优选的,设定污泥的发酵时间为T,所述动态发酵箱内的网带运行速度为V,则所述动态发酵箱内的网带的总长度需满足以下条件L不小于T/V的值。
优选的,还包括热风箱,所述动态发酵箱内设有热风管,所述热风管与所述热风箱的出风口连接。
优选的,还包括热回收气液分离装置,所述热回收气液分离装置包括壳管式换热器,所述壳管式换热器包括筒体,所述筒体内设有多根换热管,所述外壳上设有一次侧进口和一次侧出口,所述筒体内位于所述一次侧进口和所述一次侧出口之间设有多道金属丝网,所述筒体的两端设有二次侧进口和二次侧出口,所述排潮风机的出风端与所述一次侧进口通过管道连接,所述一次侧出口与所述二次侧进口通过管道连接,所述二次侧出口与所述热风箱的进风口通过管道连接;
所述筒体底部设有排水口,所述排水口处连接有排水管,所述排水管上设有浮球开关。
优选的,所述动态发酵箱的进料口处和出料口处均设有封闭拨料装置,所述封闭拨料装置包括筒形的外壳,所述外壳的顶部倾斜设有喇叭状的进料口,所述外壳内中部轴向设有与动力装置传动连接的转轴,所述转轴上间隔设有多个叶片,相邻的叶片间留有间隙,所述叶片的外周边缘部与所述外壳的内侧壁滑动接触,所述外壳的底部设有出料口。
优选的,每层网带的两端均设有支撑轴,所述支撑轴的两端通过轴承与所述动态发酵箱或者所述动态发酵箱内的支撑装置转动连接;所述动态发酵箱顶部的进料口处设有振动布料器。
优选的,还包括电控箱,所述电控箱内设有控制器;
所述污泥仓、所述干料仓和所述辅料仓和所述好氧发酵菌仓的下方均通过称重传感器连接有加料漏斗,所述加料漏斗的底端的出料口连接有出料管,所述出料管上设有控制阀,所述称重传感器和所述控制阀分别与所述控制器电连接;
所述动态发酵箱内设有温度传感器和湿度传感器,所述热风管上设有控制阀,所述温度传感器、所述湿度传感器、所述控制阀、所述驱动电机、所述动力装置以及所述振动布料器分别与所述控制器电连接。
为解决上述第二个技术问题,本发明的技术方案是:
动态有机污泥的发酵工艺,其特征在于,包括以下步骤:
a、准备污泥、干料、辅料、以及好氧发酵菌;
b、分别向污泥仓内加入污泥,向干料仓内加入干料,向辅料仓内加入辅料,向好氧发酵菌仓内加入好氧发酵菌;
c、所述污泥仓、所述干料仓、所述辅料仓、所述好氧发酵菌仓向混料箱内加入污泥、干料、辅料,在混料箱内搅拌混合,生成松散状混合物料;
d、松散状的混合物料通过输送装置输送进入所述动态发酵箱内,落至所述动态发酵箱内的上方的第一层网带上,随着第一层网带的运行,物料到达第一层网带的末端,落至第二层网带上,实现一次翻料过程,如此依次经过各层网带,在网带上发酵干燥,利用顶部的排潮风机排潮,发酵物料到达网带后到底部出料。
优选的,所述干料为发酵干燥后的污泥物料,所述辅料为含水率小于40%,颗粒不大于0.5立方厘米的粉末状的酒糟、糠醛渣、秸秆、木屑、花生壳、麸皮、蘑菇棒渣或者厨余垃圾渣,所述步骤c中,所述污泥仓、所述干料仓、所述辅料仓、所述好氧发酵菌仓按以下重量份向动态发酵箱内自动称重添加污泥、辅料、干料和好氧发酵菌:污泥100份,辅料20~50份;干料10~50份,好氧发酵菌0.1份。
优选的,所述动态发酵箱包括至少两段,所述动态发酵箱内设有热风管,所述热风管连接热风箱,相邻段的所述动态发酵箱之间设有输送装置,前段的动态发酵箱内的发酵物料输出至输送装置上,在经过输送装置的输送过程中,冷晾排潮,然后依序输送至相邻的下一段所述动态发酵箱内,在每个动态发酵箱内经过各层网带的过程中加热发酵排潮。
采用了上述技术方案后,本发明的有益效果是:
本发明的动态有机污泥发酵干燥系统及发酵工艺具有以下优点:
1、混料箱上设置有污泥仓、干料仓和辅料仓和好氧发酵菌仓,同时加入污泥、干料、辅料以及好氧发酵菌搅拌混合,降低了污泥的含水率,降低了污泥的粘性,透气性好,输送至动态发酵箱内,依次通过多层网带,使有机污泥在发酵过程中处于移动状态,动态发酵,在从上层网带落至相邻的下层网带时,起到了翻料的作用,实现了动态翻动物料,保证了粘性物料不结块,加温均匀、干湿均匀,发酵速度快,干燥效果好,大大提高了发酵速度,使发酵时间缩短至12-72小时,节能效果好,耗能低,且处理量大,使设备整体占地面积小。
2、可利用多台动态发酵箱串联使用,实现不间断连续的进料和出料作业,提高了工作效率。
3、利用热风箱向动态发酵箱内提供热风,迅速提高动态发酵箱内的温度,大大提高发酵速度,利用热回收气液分离装置,既起到了排潮作用,又充分回收利用了排潮风机排出的空气的热量,进一步起到了节能效果,降低了能耗。传统加热烘干,将每吨含水率80%的污泥干燥至含水率40%需要750000大卡热量,总用电200-400度左右,而该工艺发明仅需要100000大卡左右热量,设备用电20-30度。
4、通过设置多段动态发酵箱,本发明的有机污泥动态发酵工艺,通过提温除湿-常温除湿-再提温除湿-常温除湿,使得耗能减少,水分挥发彻底,减量比封闭式设备效果明显,降低含水率明显。
5、动态发酵箱的进料口处和出料口处均设置封闭拨料装置,使出料口处封闭,热回收气液分离装置使排潮封闭,整个设备封闭运行,有效防止了发酵气味散发到空气中污染环境。
6、传统加热干燥后污泥呈硬质块状,无法用在园林用有机肥及其它再利用,只能进行焚烧或填埋,而本发明的动态有机污泥发酵干燥系统干燥后的污泥呈松散状完全腐熟,无异味。也可以配套柱状造粒设备用来生产有机肥和生物质燃料,可以用作园林用有机肥或土壤改良。还可以将生产的有机质燃料在生物质燃烧换热设备自行使用,减少燃料支出,也可以出售,实现了节能再利用的效果。
7、本发明的动态有机污泥发酵干燥系统可配套柱状颗粒造粒机,根据需要对物料进行调配,可以生产肥料、燃料、饲料等,实现多用途及燃料自足。
8、维护方便,本发明的动态有机污泥发酵干燥系统无精密配件,符合正常发酵原理,设备内无高强度承受力部件,无易损件。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1是本发明中的动态有机污泥发酵干燥系统的实施例一的结构示意图;
图2是图1中的动态发酵箱的结构示意图;
图3是图1中的封闭拨料装置的结构示意图;
图4是图3的封闭拨料装置的使用状态图;
图5是图1中的污泥仓与加料漏斗的连接示意图;
图6是图1的动态有机污泥发酵干燥系统的控制原理框图;
图7是本发明中的动态有机污泥发酵干燥系统的实施例二的结构示意图;
图8是图7中的热回收气液分离装置的结构示意图;
图9是图8中的A部分的放大结构示意图;
图中:1-混料箱;2-动态发酵箱;3-控制器;4-输送装置;5-进料口;6-污泥仓;7-干料仓;8-辅料仓;9-好氧发酵菌仓;10-振动布料器;11-网带;12-驱动电机;13-排潮风机;14-热风箱;15-热风管;16-热风机;17-输送装置;18-出料口;19-封闭拨料装置;191-外壳;192-进料口;193-转轴;194-叶片;195-间隙;196-出料口;20-动力装置;21-支撑轴;22-称重传感器;23-加料漏斗;24-控制阀;25-温度传感器;26-湿度传感器;27-热回收气液分离装置;271-筒体;272-换热管;273-一次侧进口;274-一次侧出口;275-二次侧进口;276-二次侧出口;277-金属丝网;278-排水口;279-浮球开关。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一
参照附图1至图6,本实施例的动态有机污泥发酵干燥系统,包括混料箱1,混料箱1的后方设有两段动态发酵箱2,混料箱1的出料口与动态发酵箱2的进料口5之间设有输送装置4,两段动态发酵箱2之间设有输送装置4,输送装置4可采用输送带或者提升机。
混料箱1的前方设有输送装置17、污泥仓6、干料仓7和辅料仓8和好氧发酵菌仓9,输送装置17延伸至混料箱1的进料口处,污泥仓6、干料仓7和辅料仓8和好氧发酵菌仓9均位于输送装置17的上方,此处的输送装置17采用输送带,混料箱1与现有技术的混料箱1结构相同,在内部设有搅拌装置(图中未示出),搅拌装置包括由电机驱动的搅拌轴,搅拌轴上可设置搅拌桨。
可同时向污泥仓6内加入污泥,向干料仓7内加入干料,向辅料仓8内加入辅料,向好氧发酵菌仓9加入好氧发酵菌,污泥仓6、干料仓7、辅料仓8以及好氧发酵菌仓9向混料箱1内加入污泥、干料、辅料以及好氧发酵菌搅拌混合,混合物料达到含水率60%以下、碳氮比20-40:1、呈松散状、无直径5厘米以上的大块。混合后通过输送装置4、振动布料器10直接进入动态发酵箱2或堆放1-3天使菌种活化起温节省热量再进料。其中,污泥可为含水率50%-90%的市政污泥、屠宰厂污泥、柠檬酸厂污泥、食品厂污泥、中药渣、藻类污泥、皮革厂污泥、沼渣、造纸厂污泥、人及动物粪便、海产品污泥等各类不灭活发酵菌的、以动植物源为原料的有机污泥等,干料为发酵干燥后的污泥物料,例如,可为本设备处理后产出的干燥物料,辅料含水率应小于40%,体积不大于0.5立方厘米的粉末状,可以是酒糟、糠醛渣、秸秆、木屑、花生壳、麸皮、蘑菇棒渣、厨余垃圾渣等有机质含量高的废料以降低成本。发酵菌种采用山东优普生物有限公司或潍坊苏柯汉生物有限公司等公司的好氧堆肥发酵菌种。氧发酵菌用水或红糖水、葡萄糖水进行活化后,用多倍的辅料活化扩大。根据物料有机质含量不同加入20%-50%的辅料和50%-10%的干燥后物料进行混合调理(物料有机质含量高、含水率60%以下也可不加辅料与复混料),混合过程中加入发酵菌种,可以是固体也可以是液体,使用固体菌种的应先将好氧发酵菌用水或红糖水、葡萄糖水进行活化后,用多倍的辅料活化扩大,以提高好氧发酵菌的活性和进入物料的均匀度。
动态发酵箱2内横向间隔设有多层网带11,网带11传动连接有驱动电机12,驱动电机12可设于动态发酵箱2的外侧壁上或者箱体1的顶部,当设置在箱体1的顶部时,驱动电机可通过传动装置,例如链条等与对应层的网带传动连接,下一层网带11的首端对应设于相邻的上一层网带11末端的下方处,下一层网带11的末端对应设于相邻的上一层网带11的首端的下方处,且下一层网带11的首端比相邻的上一层网带11的末端延伸出一段距离,动态发酵箱2的顶部设有排潮风机13,正常运行时,在驱动电机12的对应驱动下,每相邻两层的网带11相互逆向运行。可以每层网带11单独设置驱动电机,也可同一方向运行的网带11使用同一台驱动电机,总共设置两台驱动电机。当采用多台动态发酵箱2串联使用时,网带11的层数为3、5、7、9等奇数层,方便实现一端进料另一端出料。当仅使用单台动态发酵箱2时,网带11的层数为应当是2、4、6、8等偶数层,从同一端进料出料,方便输出的物料再提升进入布料设备实现单台设备循环。经过混料箱1的混合后,降低了污泥的含水率,降低了污泥的粘性,透气性好,输送至动态发酵箱2内,依次通过多层网带11,使有机污泥在发酵过程中处于移动状态,动态发酵,在从上层网带11落至相邻的下层网带11时,起到了翻料的作用,实现了动态翻动物料,保证了粘性物料不结块,加温均匀、干湿均匀,发酵速度快,干燥效果好,大大提高了发酵速度,使发酵时间缩短至12-72小时,节能效果好,耗能低,且处理量大,使设备整体占地面积小。
为了迅速提升动态发酵箱2内的温度,以提高发酵速度,还可设置热风箱14,公知地,热风箱14可通过以下结构来实现热风箱14内设有加热装置,加热装置可采用电加热管,或者其它的加热放置的加热装置,能够将空气加热,输出热风,或者采用燃烧机后端加换热器的结构输出热风,燃烧机可采用生物质燃烧机或燃油,燃气作为能源。动态发酵箱2内设有热风管15,热风箱14的出风口连接热风机16后与热风管15连接,热风管15可设置在动态发酵箱2内的底部,也可插入每层网带的环形空间内,在热风管15的顶部开设多个出风孔,向上吹热风,迅速提高网带11上的物料的温度,也可设在在网带11的一侧,水平向网带11吹送热风。混合后物料进入动态发酵箱2内后,热风箱14开始工作,向动态发酵箱2内提供热风,迅速提高动态发酵箱2内的温度,大大提高发酵速度,热风温度不高于100摄氏度不低于60摄氏度,物料整体温度高于60摄氏度后停止加温,低于40摄氏度开始加温,使动态发酵箱2内保持发酵所需的适宜的温度,保证发酵的速度。
每层网带11的两端均设有支撑轴21,支撑轴21的两端通过轴承、轴承座与动态发酵箱2或者动态发酵箱2内的支撑装置转动连接;动态发酵箱2的顶部进料口5处设有振动布料器10,振动布料器10可采用市场上现有的卓尔等品牌的振动布料器10。利用振动布料器10,将混料箱1混合好的物料均匀分布到动态发酵箱2内的第一层网带11上,控制物料的厚度在40厘米以下。
动态发酵箱2的进料口5处和出料口18处均设有封闭拨料装置19,进料口5处的封闭拨料装置19位于振动布料器的下方,封闭拨料装置19包括筒形的外壳191,外壳191的顶部倾斜设有喇叭状的进料口192,外壳191内中部轴向设有与动力装置20传动连接的转轴193,动力装置20可采用电机,转轴193上间隔设有多个叶片194,相邻的叶片194间留有间隙195,叶片194的外周边缘部与外壳191的内侧壁滑动接触,外壳191的底部设有出料口196。使得物料在动态发酵箱2内运行完,从出料口18输出时,进入封闭拨料装置19内,利用叶片194的转动,拨动物料出料,出料的同时,通过外壳191以及叶片194,隔绝动态发酵箱2内外空间,使整个设备封闭运行,防止动态发酵箱2内的热量散失,以及防止气味排出污染环境。同时,为了防止动态发酵箱2内的热量散失,可在动态发酵箱2的外围设置保温层,保温层可采用硅酸铝板、岩棉、聚氨酯保暖板、真空双层玻璃等也可以使用其它耐100摄氏度以上保温材料。岩棉类的吸水材料必须进行外部隔绝处理,防止水分进入保温材料内部降低保温效果。保温材料可以使用一种材质也可以复合使用两种以上,中间可以有间隔,以提高保温效果。
还包括电控箱,电控箱可设置于支撑混料器1的机架上,也可单独设置电控柜。电控箱或者电控柜内设有控制器3,控制器3可采用PLC、单片机或者工控机等现有的工业控制器件。
设定污泥的发酵时间为T,动态发酵箱2内的网带11运行速度为V,则两台动态发酵箱2内的网带11的总长度需满足以下条件L不小于T/V的值,可采用L略大于T/V的值,使得污泥在所有的网带11上运行下来后正好发酵完成。通常地,根据网带11长度,物料进入动态发酵箱2内后,落入上方的第一层网带11上,随着第一层网带11的运行,物料到达第一层网带11的末端,落至第二层网带11上,实现一次翻料过程,如此依次经过各层网带11,到达网带11后到底部出料应不少于六小时来计算网带11前行速度。在此期间物料温度达到发酵菌繁殖高峰,好氧发酵菌呈倍增繁殖,消耗物料中碳、氮、氧气、水等养分,发生硝化与反硝化反应达到除味效果,产生二氧化碳与热量,同时迅速挤占其它有害菌生存空间。物料温度高于五十五摄氏度后,大肠杆菌等有害菌逐渐开始死亡,最终达到无害化处理要求。翻料过程既补充了氧气又使温热空气带走物料水分,并使物料受热均匀。
污泥仓6、干料仓7和辅料仓8和好氧发酵菌仓9的下方均通过称重传感器22连接有加料漏斗23,加料漏斗23的底端的出料口连接有出料管,出料管上设有控制阀24,称重传感器22和控制阀24分别与控制器3电连接。利用称重传感器22的测量,自动控制污泥、干料、辅料以及好氧发酵菌按比例添加到混料箱1内。
动态发酵箱2内设有温度传感器25和湿度传感器26,热风管15上设有控制阀,温度传感器25、湿度传感器26、控制阀24、驱动电机12、动力装置20以及振动布料器10分别与控制器3电连接。可通过温度传感器25检测动态发酵箱2内的温度,以控制热风管15上的控制阀通断,使动态发酵箱2内的温度控制在适宜的温度。
其中,称重传感器22、温度传感器25、湿度传感器26、控制阀24、驱动电机12、动力装置20和振动布料器10等电器元件的选型,以及这些电器件与控制器3之间的电连接方式,以及各电器件与电源的电连接方式均是本领域的公知技术,在此不再详述。通过控制器3的控制实现整个设备的自动化运行。
实施例二
参照图7至图9,本实施例的动态有机污泥发酵干燥系统与实施例一的结构基本相同,不同之处在于:还包括热回收气液分离装置27,热回收气液分离装置27包括壳管式换热器,壳管式换热器包括筒体271,筒体271内设有多根换热管272,筒体271上设有一次侧进口273和一次侧出口274,筒体271内位于一次侧进口273和一次侧出口274之间设有多道金属丝网277,筒体271的两端设有二次侧进口275和二次侧出口276,排潮风机13的出风端与一次侧进口273通过管道连接,一次侧出口274与二次侧进口275通过管道连接,二次侧出口276与热风箱14的进风口通过管道连接。筒体271底部设有排水口278,排水口278处连接有排水管,排水管上设有浮球开关279。排潮风机13排出的湿空气进入热回收气液分离装置27的筒体271内,在金属丝网277的阻挡降温作用、以及与管程内的空气的热交换作用下,湿空气中的水蒸气冷凝为水,累积进入排水管内,当在排水管内累积到一定高度时,浮球开关279开启,将水排掉,排掉水后,浮球开关279自动关闭。排除了水蒸气的热空气进入管程内,进一步吸收壳程内的热气的热量,升温后进入热风箱14加热,此种结构,既起到了排潮作用,又充分回收利用了排潮风机13排出的空气的热量,进一步起到了节能效果,降低了能耗。传统加热烘干,将每吨含水率80%的污泥干燥至含水率40%需要750000大卡热量,总用电200-400度左右,而该工艺发明仅需要100000大卡左右热量,设备用电20-30度。
当然,动态发酵箱2的段数不不局限于上述的两段,也可设置一段或者多段。
本发明还公开了一种应用上述的动态有机污泥发酵干燥系统及动态有机污泥发酵工艺,包括以下步骤:
a、准备污泥、干料、辅料、以及好氧发酵菌,污泥可为含水率50%-90%的市政污泥、屠宰厂污泥、柠檬酸厂污泥、食品厂污泥、中药渣、藻类污泥、皮革厂污泥、沼渣、造纸厂污泥、人及动物粪便、海产品污泥等各类不灭活发酵菌的、以动植物源为原料的有机污泥等,所述干料为发酵干燥后的污泥物料,所述辅料为含水率小于40%,颗粒不大于0.5立方厘米的粉末状的酒糟、糠醛渣、秸秆、木屑、花生壳、麸皮、蘑菇棒渣或者厨余垃圾渣,发酵菌种采用山东优普生物有限公司或潍坊苏柯汉生物有限公司等公司的好氧堆肥发酵菌种。氧发酵菌用水或红糖水、葡萄糖水进行活化后,用多倍的辅料活化扩大;
b、分别向污泥仓内加入污泥,向干料仓内加入干料,向辅料仓内加入辅料,向好氧发酵菌仓内加入好氧发酵菌;
c、所述污泥仓、所述干料仓、所述辅料仓、所述好氧发酵菌仓向混料箱内加入污泥、干料、辅料,在混料箱内搅拌混合,生成松散状混合物料,松散状混合物料达到含水率60%以下、碳氮比20-40:1、呈松散状、无直径5厘米以上的大块;
d、松散状的混合物料通过输送装置输送进入所述动态发酵箱内,落至所述动态发酵箱内的上方的第一层网带上,随着第一层网带的运行,物料到达第一层网带的末端,落至第二层网带上,实现一次翻料过程,如此依次经过各层网带动态翻料,在网带上发酵干燥,利用顶部的排潮风机排潮,发酵物料到达网带后到底部出料。
优选的,所述步骤c中,所述污泥仓、所述干料仓、所述辅料仓、所述好氧发酵菌仓按以下重量份向动态发酵箱内自动称重添加污泥、辅料、干料和好氧发酵菌:污泥100份,辅料20~50份;干料10~50份,好氧发酵菌0.1份,好氧发酵菌如果是用水等活化了的液体,可根据纯的好氧发酵菌0.1份计算液体的添加量。
优选的,所述动态发酵箱包括至少两段,所述动态发酵箱内设有热风管,所述热风管连接热风箱,相邻段的所述动态发酵箱之间设有输送装置,前段的动态发酵箱内的发酵物料输出至输送装置上,物料到达动态发酵箱2的出料口18后落入单体设备出料提升装置再通过输送装置4进入单体设备或第二台动态发酵箱2的输送装置4,物料在输送装置4上冷晾排潮,在常温下散除湿热水分。通过输送装置4送入第二台动态发酵箱2内。重复第一台动态发酵箱2的工作状态,在每个动态发酵箱内经过各层网带的过程中通过热风加热发酵排潮。处理量大的情况下可以再联接第三、四、五台设备,其余动态发酵箱2的工作状态与第一台到第二台的工作状态相同。整个过程达到12-72小时后,物料含水率达到45%以下,温度不低于40摄氏度后通过出料输送机后出料。
处理后物料呈松散状,无臭味打堆放置,由于物料温度湿度比常温空气高,好氧发酵菌持续繁殖产生二氧化碳及热量,物料持续腐熟,湿度持续降低。放置2-5天后腐熟基本完成,温度逐渐下降,物料含水率达到30%左右即可做有机肥或生物质燃料原料、饲料原料。
如干燥后的物料重金属等有害成分符合国家有机肥相关要求,可以作为生产有机肥的原料使用。如重金属等有害成分超过国家有机肥相关要求,可以作为生产生物质颗粒燃料。符合国家有关饲料标准的物料也可以作为饲料原料。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.动态有机污泥发酵干燥系统,其特征在于:包括混料箱,所述混料箱的前端设有污泥仓、干料仓、辅料仓和好氧发酵菌仓,所述混料箱的后端设有若干段动态发酵箱,所述污泥仓、所述干料仓和所述辅料仓和所述好氧发酵菌仓与所述混料箱之间设有输送装置,所述混料箱的出料口与所述动态发酵箱的进料口之间设有输送装置,所述混料箱内设有搅拌装置;
所述动态发酵箱内横向间隔设有多层网带,所述网带传动连接有驱动电机,下一层网带的首端对应设于相邻的上一层网带末端的下方处,且下一层网带的首端比相邻的上一层网带的末端延伸出一段距离,所述动态发酵箱的顶部设有排潮风机,所述驱动电机用于对应驱动相邻层的所述网带相互逆向运行。
2.根据权利要求1所述的动态有机污泥发酵干燥系统,其特征在于:设定污泥的发酵时间为T,所述动态发酵箱内的网带运行速度为V,则所述动态发酵箱内的网带的总长度需满足以下条件L不小于T/V的值。
3.根据权利要求1或2所述的动态有机污泥发酵干燥系统,其特征在于:还包括热风箱,所述动态发酵箱内设有热风管,所述热风管与所述热风箱的出风口连接。
4.根据权利要求3所述的动态有机污泥发酵干燥系统,其特征在于:还包括热回收气液分离装置,所述热回收气液分离装置包括壳管式换热器,所述壳管式换热器包括筒体,所述筒体内设有多根换热管,所述外壳上设有一次侧进口和一次侧出口,所述筒体内位于所述一次侧进口和所述一次侧出口之间设有多道金属丝网,所述筒体的两端设有二次侧进口和二次侧出口,所述排潮风机的出风端与所述一次侧进口通过管道连接,所述一次侧出口与所述二次侧进口通过管道连接,所述二次侧出口与所述热风箱的进风口通过管道连接;
所述筒体底部设有排水口,所述排水口处连接有排水管,所述排水管上设有浮球开关。
5.根据权利要求4所述的动态有机污泥发酵干燥系统,其特征在于:所述动态发酵箱的进料口处和出料口处均设有封闭拨料装置,所述封闭拨料装置包括筒形的外壳,所述外壳的顶部倾斜设有喇叭状的进料口,所述外壳内中部轴向设有与动力装置传动连接的转轴,所述转轴上间隔设有多个叶片,相邻的叶片间留有间隙,所述叶片的外周边缘部与所述外壳的内侧壁滑动接触,所述外壳的底部设有出料口。
6.根据权利要求5所述的动态有机污泥发酵干燥系统,其特征在于:每层网带的两端均设有支撑轴,所述支撑轴的两端通过轴承与所述动态发酵箱或者所述动态发酵箱内的支撑装置转动连接;所述动态发酵箱顶部的进料口处设有振动布料器。
7.根据权利要求6所述的动态有机污泥发酵干燥系统,其特征在于:还包括电控箱,所述电控箱内设有控制器;
所述污泥仓、所述干料仓和所述辅料仓和所述好氧发酵菌仓的下方均通过称重传感器连接有加料漏斗,所述加料漏斗的底端的出料口连接有出料管,所述出料管上设有控制阀,所述称重传感器和所述控制阀分别与所述控制器电连接;
所述动态发酵箱内设有温度传感器和湿度传感器,所述热风管上设有控制阀,所述温度传感器、所述湿度传感器、所述控制阀、所述驱动电机、所述动力装置以及所述振动布料器分别与所述控制器电连接。
8.一种利用权利要求1至7任一项所述的动态有机污泥发酵干燥系统的动态有机污泥的发酵工艺,其特征在于,包括以下步骤:
a、准备污泥、干料、辅料、以及好氧发酵菌;
b、分别向污泥仓内加入污泥,向干料仓内加入干料,向辅料仓内加入辅料,向好氧发酵菌仓内加入好氧发酵菌;
c、所述污泥仓、所述干料仓、所述辅料仓、所述好氧发酵菌仓向混料箱内加入污泥、干料、辅料,在混料箱内搅拌混合,生成松散状混合物料;
d、松散状的混合物料通过输送装置输送进入所述动态发酵箱内,落至所述动态发酵箱内的上方的第一层网带上,随着第一层网带的运行,物料到达第一层网带的末端,落至第二层网带上,实现一次翻料过程,如此依次经过各层网带,在网带上发酵干燥,利用顶部的排潮风机排潮,发酵物料到达网带后到底部出料。
9.根据权利要求8所述的动态有机污泥的发酵工艺,其特征在于,所述干料为发酵干燥后的污泥物料,所述辅料为含水率小于40%,颗粒不大于0.5立方厘米的粉末状的酒糟、糠醛渣、秸秆、木屑、花生壳、麸皮、蘑菇棒渣或者厨余垃圾渣,所述步骤c中,所述污泥仓、所述干料仓、所述辅料仓、所述好氧发酵菌仓按以下重量份向动态发酵箱内自动称重添加污泥、辅料、干料和好氧发酵菌:污泥100份,辅料20~50份;干料10~50份,好氧发酵菌0.1份。
10.根据权利要求9所述的动态有机污泥的发酵工艺,其特征在于,所述动态发酵箱包括至少两段,所述动态发酵箱内设有热风管,所述热风管连接热风箱,相邻段的所述动态发酵箱之间设有输送装置,前段的动态发酵箱内的发酵物料输出至输送装置上,在经过输送装置的输送过程中,冷晾排潮,然后依序输送至相邻的下一段所述动态发酵箱内,在每个动态发酵箱内经过各层网带的过程中加热发酵排潮。
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