CN111921940B

CN111921940B - 回用料不出仓的好氧发酵方法

Info

Publication number: CN111921940B
Application number: CN202010797112.XA
Authority: CN
Inventors: 陈俊; 高定; 张广奇; 范博智; 姜会会
Original assignee: Beijing Heqing Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Heqing Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-10
Filing date: 2020-08-10
Publication date: 2023-01-06
Anticipated expiration: 2040-08-10
Also published as: CN111921940A

Abstract

本发明公开了一种回用料不出仓的好氧发酵方法，包括：(1)将发酵槽内已经发酵好的腐熟物料的上部一层从出料端移出；(2)将待发酵的新物料铺设在上述发酵槽内的腐熟物料的表面；(3)采用翻抛设备将该发酵槽内待发酵的新物料与留下的腐熟物料混合均匀；(4)发酵成熟后返回到步骤(1)。本发明方法将返混料留在发酵槽的底部，待发酵的新物料(固体废物和辅料)铺设到返混料表层，并将待发酵物料与返混料混合。所填入发酵槽的待发酵的新物料可以是混合后的物料，也可以是未经混合的物料，将厂内的物料运输量减少50％，降低运行成本；且留下的返混料的热量可预热新填入的待发酵新物料，缩短升温期，有效降低了能耗并提高了生产效率。

Description

回用料不出仓的好氧发酵方法

技术领域

本发明涉及一种回用料不出仓的好氧发酵方法，是一种有槽式好氧发酵工艺，主要用于对固体废物(包括污水处理产生的污泥和畜禽粪便)的处理，属于固体废物的好氧发酵领域。

背景技术

现有有槽式好氧发酵工艺可分为两种模式：

1、序批式：将混合后的待发酵物料用运输设备填满发酵槽，物料在发酵槽内完成一个周期的发酵，发酵结束后用铲车将物料运出发酵槽，人工将发酵槽清理干净后，再堆入下一批物料，进入下一个循环。

2、连续式：通过皮带机等输送设备将待发酵物料填入发酵槽进料端，通过翻抛机的翻动将物料向发酵槽的出料端移动，腐熟物料从发酵槽出料端移出，空出进料端的位置再装入待发酵新料。

上述两种模式的待发酵物料由需要处理的固体废物(污泥)、辅料、返混料三者原料混合而成，其中的返混料是刚刚从发酵槽移出的已发酵好的腐熟物料，体积占比约50％。所以需要设置混料系统，将上述三种原料混合均匀后送入发酵槽。这样，每次上料，将刚刚移出的50％的腐熟物料又填入发酵槽内，造成物料运输量大，且返混料的热量未得到有效利用，导致升温期较长，即增加了能耗，又降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的就是提供一种回用料不出仓的好氧发酵工艺，以解决现有技术存在的上述问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种回用料不出仓的好氧发酵方法，包括以下步骤：

(1)将发酵槽内已经发酵好的腐熟物料的上部一层从出料端移出；

(2)将待发酵的新物料铺设在上述发酵槽内的腐熟物料的表面；

(3)采用翻抛设备将该发酵槽内待发酵的新物料与留下的腐熟物料混合均匀；

(4)发酵成熟后返回到步骤(1)。

本发明的一种优选的具体实施方式，所述的步骤(1)采用人工或上卸料机。

本发明的一种优选的具体实施方式，所述的步骤(2)采用人工或上卸料机；所述的待发酵的新物料包括固体废料和辅料，如果两者已经混合，则一次将其铺设到发酵槽内的腐熟物料表面，如果两者没有混合，则分别铺设将其铺设到发酵槽内的腐熟物料表面。

本发明的一种优选的具体实施方式，所述的上卸料机包括：包括取料机构、行走机构、升降支架、取料驱动装置和动力装置，所述的升降支架的两端能够上下滑动地连接在机架的两端的之间，在该机架的两端外侧各装有行走机构；所述的取料机构由两个相对设置半抓斗组成，每个该半抓斗两端的顶端铰接在该升降支架下面的两端之间，在该半抓斗的顶部与该升降支架的上部之间连接有用于驱动两个该半抓斗相对张合的取料驱动装置；在该机架上装有用于驱动行走机构和取料驱动装置的动力装置。

本发明的一种优选的具体实施方式，所述的行走机构包括履带式、普通轮式或轨道轮式。

本发明的一种优选的具体实施方式，所述的取料驱动装置采用油缸、电动推杆、液压马达或电机通过传动机构驱动。

本发明的一种优选的具体实施方式，所述的动力装置是为电机驱动的液压系统、发动机驱动的液压系统、发动机驱动的机械传动机构或电机驱动的机械传动结构。

本发明的一种优选的具体实施方式，在所述的取料机构内装有用于将残留在取料机构内的物料刮除干净的清料机构。

所述的固体废料包括污泥和畜禽粪便，所述的辅料包括碎秸秆、锯末、木屑、蘑菇渣、花生壳、玉米芯，在发酵前进行常规预处理。

本发明的主要优点包括：将返混料留在发酵槽的底部，待发酵的新物料(固体废物和辅料)铺设到返混料表层，并将待发酵物料与返混料混合。填入发酵槽的待发酵的新物料可以是混合后的物料，也可以是未经混合的物料。这样就将厂内的物料运输量减少50％，降低运行成本；且留下的返混料的热量可预热新填入的待发酵新物料，缩短升温期，降低了能耗，提高了生产效率。

附图说明

图1是实施本发明工艺设施的整体结构示意图；

图2是发明采用的一种上卸料机整体的立体结构示意图；

图3是图2中取料机构的半部的局部立体结构示意图；

图4是图2中行走机构的立体结构示意图；

图5是图2中清料机构的立体结构示意图；

图6是图2中升降支架的立体结构示意图；

图7是图2中取料驱动装置的立体结构示意图。

附图标记说明：1、发酵槽，2、待发酵物料，3、发酵场围墙，4、出料通道，5、移行车，6、上料通道，7、上料转运车，8、翻抛机，9、上卸料机，10、原料储罐，11、上料设备，12、备料场，13、发酵场大门，14、出料转运车；91、取料机构，911、半抓斗，912、铰接轴，913、端板，914、摆臂，915、驱动孔，916、销轴耳环，917、尖齿，92、行走机构，921、固定板，93、清料机构，931、固定板，932、臂板，933、刮板，94、升降支架，941、驱动装置连接臂，942、滑块，943、销轴耳环，95、取料驱动装置，951、铰接环，952、铰接凸柱，96、动力装置。

具体实施方式

以下结合具体附图和实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些附图或实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明附图或实施例的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1，实施本发明回用料不出仓的好氧发酵工艺的一种发酵设施(发酵场)，在发酵场围墙3内设有多排发酵槽1，在发酵场的一端的备料场12内设有原料储罐10(用于储存污泥和辅料)、上料设备11(传送带和原料混合设备，用于将污泥和辅料的混合后装入上料转运车7内)。多排的发酵槽1的两端分别作为上料端和出料端，并分别设有上料通道6和出料通道4。在上料通道6或出料通道4内设有设备拖车5，用于翻抛机8和上卸料机9的移位(从一个发酵槽1上移动到另一个发酵槽1上)。以上除了上卸料机9以外，其他设施均为常规技术。

该实施例的发酵场处理量较大。当处理量较小时，可以减少发酵槽1的数目和长度，除发酵槽1以外的其他辅助设施也可根据需要减少或省去(完全采用人工操作的情况)。

本发明的回用料不出仓的好氧发酵工艺的流程为：

1、出料：将发酵槽1内已经发酵好的腐熟物料的上部一层(约为腐熟物料总深度的一半)从出料端移出，发酵槽1内下半部留下的腐熟物料作为返混物料。

具体的出料方法包括以下三种方式：

(1)方式一：用上卸料机9(沿着发酵槽1两边往复移动多次)将发酵槽1内已经发酵好的腐熟物料的上部一层从出料端移出，并装入位于出料通道4内的出料转运车14上，由后者运送到备料场12内，用车辆运出发酵场。

(2)方式二：上卸料机9分批次将发酵槽1内的腐熟物料的上部一层取出送至发酵槽端部，由普通车辆将物料运送至指定区域。

(3)方式三：上卸料机9取料后满载行走至出料转运车14上，后者将满载的上卸料机9运载到指定区域并卸料。

2、上料：将待发酵的新物料(固体废料和辅料)用上卸料机9铺设至返混物料的表层。具体上料过程包括以下三种方式：

(1)方式一：将原料储罐10内的污泥和辅料通过上料设备11进行混合后装入上料转运车7内，由后者沿着上料通道6输送并卸入发酵槽1的上料端内，再通过上卸料机9将物料铺设到返混料表层，布满发酵槽；

(2)方式二：用皮带输送机等设备直接将待发酵新物料送入发酵槽1的端部，通过上卸料机9将物料铺设到返混物料表层，布满发酵槽；

(3)方式三：用其他布料设备将待发酵物料直接铺设至返混料表层。

3、混合发酵：采用翻抛设备8将该发酵槽内的待发酵的新物料与留在下部的腐熟物料混合均匀；然后进行常规的发酵处理。发酵完成后，返回到上述的出料步骤。

本发明工艺的关键特征是返混物料不出发酵槽，即每个发酵槽1在出料时不出净，底部留下一层腐熟物料。

参见图2-图7，本发明采用的上卸料机9的实施例包括：取料机构91、行走机构92、升降支架94、取料驱动装置95和动力装置96，所述的升降支架94的两端能够上下滑动地连接在机架的两端的之间，在该机架的两端外侧各装有行走机构92；所述的取料机构91由两个相对设置半抓斗911组成，每个该半抓斗911两端的端板的顶端的铰接轴912铰接在该升降支架94下面的两端之间，在该半抓斗的顶部与该升降支架94的上部之间连接有用于驱动两个该半抓斗相对张合的取料驱动装置95；在该机架上装有用于驱动行走机构92和取料驱动装置95的动力装置96。

在所述的取料机构91内装有用于将残留在取料机构内的物料刮除干净的清料机构93。

1、取料机构91：

取料机构91用于将物料抓取，其半抓斗911(局部)的具体结构参见图3，其两端的端板913的形状为扇形，其顶端的圆心处通过铰接轴912铰接在升降支架94下面的两端之间，在半抓斗911的铰接轴912与弧形斗体918的上边之间设有多根摆臂914，在摆臂914的中部设有驱动孔915，用于与取料驱动装置95(油缸活塞杆顶端的铰接环951铰接)；在摆臂914与铰接轴912的连接端设有向上的销轴耳环916(设有通孔)，用于与升降支架94下面的销轴耳环943铰接。在半抓斗911的弧形斗体91的下边(与另一半抓斗911相对的一边)和端板913的同一边设有尖齿917。取料机构91结构不限于抓斗形式，也可用链板式、螺旋式、铲式等实现，此处不一一列举。取料机构91也可采用现有抓斗式挖掘机或装料机的结构。

2、行走机构92(参见图4)：

行走机构功能是在取料机构91取料完成后，将物料运送到指定位置动作执行机构，在机架的两端各装有一套行走机构92，在每一行走机构92的内侧各设有一个固定板921(与机架连接，用于安装升降支架94)，本实施例为履带式，也可为轮式，轨道轮式，或其他能完成行走动作的机构，属于常规技术。

3、清料机构93：

清料机构93的功能主要是将残留在取料机构内的物料刮除干净，避免残留过多，降低工作效率，同时也起到快速下料的作用。清料机构93该实施例的结构如图5所示，在两个平行的臂板932的两端分别连接有固定板931和刮板933，固定板931与升降支架94的两侧面固定，刮板933与半抓斗911的弧形斗体918的内侧相吻合。清料机构93不限于该结构，可根据取料机构形式灵活调整。

4、升降支架94(参见图6)：

升降支架94的主要功能是安装取料机构91，其主体为工字形横梁，在该主体的两端各设有两个滑块942(滑动连接在机架上，即图4中固定板921上的两个长孔内)，在该主体的上面设有多组驱动装置连接臂941(用于铰接取料驱动装置95缸体上的铰接凸柱952，参见图7)，在该主体的下面设有多个销轴耳环943(设有通孔，与取料机构91的摆臂914的销轴耳环916铰接。在机架与该升降支架94之间装有升降驱动机构(如油缸或其他任何能够驱动升降支架94升降的常规技术)，用于将取料机构91整体提升或下降一定高度，使取料机构91完成取料和卸料的功能动作。

5、取料驱动装置95(参见图7)：

该实施例的取料驱动装置95采用油缸，在其缸体前部两侧设有铰接凸柱952，在活塞杆的顶端设有铰接环951。也可根据取料机构形式的不同而使用马达、电动推杆、滑轮等机构形式。

6、动力装置96：

动力装置96的功能是为各动作执行(包括取料机构91的张合，升降支架94的升降，行走机构92的行走等提供动力，该实施例为电机驱动的液压系统，也可采用发动机驱动液压系统。可根据不同的驱动机构采用发动机驱动的机械传动结构、电机驱动的机械传动结构等。

所述的上卸料机9的工作原理说明如下：

1、上料过程：上卸料机9的起点位置在发酵槽1的上料端两边的槽壁顶端，取料机构91下降并张开两个半抓斗911，将发酵槽1槽口内预先装入的待发酵的新物料(污泥、辅料)等一次性抓取提升，在槽壁上行走至槽内任意卸料点，卸下物料并摊平至要求的堆积高度，完成待发酵物料的入槽工序。

2、出料过程：上卸料机9行走到槽内任意位置，将槽内已发酵完成的熟料抓取提升，并在槽壁上行走至发酵槽1出料端外(出料通道4)出料转运箱(在汽车或移行车上)内，完成熟料的出槽工序。

本发明中的翻抛机8为现有设备，用于将发酵槽内的物料翻抛均匀，使槽内的物料充分混合，增加物料的疏松度和孔隙度，促进物料发酵。采用履带行走、轨道行走或轮式行走方式，能够在发酵槽1两边的曹邦顶端往复行走。可多个发酵槽共用一台翻抛机8，采用移行车5实现翻抛机在不同发酵槽之间的转运。

发酵槽1(或称发酵仓)位现有设施，可用钢筋混凝土结构浇筑，也可用其它材料制作；发酵槽1可根据处理量调整尺寸，常见规格为：净宽度5m，深2.2m，长度20m～60m。发酵槽1的数量可根据处理量任意设置；发酵槽1的底部有布气系统，可采用中空结构的配气室均匀布气，也可采用布气管均匀布气，其目的是使空气穿透发酵槽内的物料层。

Claims

1.一种回用料不出仓的好氧发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用上卸料机将发酵槽内已经发酵好的腐熟物料的上部一层从出料端移出；

（2）采用上卸料机将待发酵的新物料铺设在上述发酵槽内的腐熟物料的表面；所述的待发酵的新物料由固体废料和辅料组成；

（3）采用翻抛设备将该发酵槽内待发酵的新物料与留下的腐熟物料混合均匀；

（4）发酵成熟后返回到步骤（1）；

所述的上卸料机能够沿着发酵槽两边往复移动，包括：取料机构（1）、行走机构（2）、升降支架（4）、取料驱动装置（5）和动力装置（6），所述的升降支架（4）的两端能够上下滑动地连接在机架的两端的之间，在该机架的两端外侧各装有行走机构（2）；所述的取料机构（1）由两个相对设置半抓斗组成，每个该半抓斗两端的顶端铰接在该升降支架（4）下面的两端之间，在该半抓斗的顶部与该升降支架（4）的上部之间连接有用于驱动两个该半抓斗相对张合的取料驱动装置（5）；在该机架上装有用于驱动行走机构（2）和取料驱动装置（5）的动力装置（6）；

所述的行走机构（2）包括履带式、普通轮式或轨道轮式。

2.如权利要求1所述的回用料不出仓的好氧发酵方法，其特征在于，所述的取料驱动装置（5）采用油缸、电动推杆、液压马达或电机通过传动机构驱动。

3.如权利要求1所述的回用料不出仓的好氧发酵方法，其特征在于，所述的动力装置（6）是为电机驱动的液压系统、发动机驱动的液压系统、发动机驱动的机械传动机构或电机驱动的机械传动结构。

4.如权利要求1所述的回用料不出仓的好氧发酵方法，其特征在于，在所述的取料机构（1）内装有用于将残留在取料机构内的物料刮除干净的清料机构（3）。

5.如权利要求1所述的回用料不出仓的好氧发酵方法，其特征在于，所述的固体废料包括污泥和畜禽粪便；所述的辅料包括碎秸秆、锯末、木屑、蘑菇渣、花生壳或玉米芯，将其在发酵前进行常规预处理。