CN201433176Y - 一种污泥好厌氧堆肥综合反应器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种污泥堆肥装置，特别是涉及一种高含水率污泥的好厌氧堆肥综合反应器。综合反应器由主反应罐系统、保温控温系统、搅拌系统、通风控氧系统和滤液回灌系统组成。主反应罐系统的主体为主反应罐，呈圆柱形，并分割为反应室和滤液收集室；保温控温系统由位于主反应罐外侧的温度传感器及通风管道上的空气热交换器组成，通过主反应控制室控温及显温开关控制；搅拌系统电机位于主反应罐的罐体外上部，搅拌叶片位于反应室内中轴线上；通风控氧系统中排气口位于罐体上方，进气口位于罐体下方；滤液回灌系统位于罐体之外，通过回流管道与主反应罐相连。本装置可以有效提高污泥堆肥效益，提高污泥堆肥产品肥效，降低污泥堆肥产品重金属污染风险。

Description

一种污泥好厌氧堆肥综合反应器
技术领域
本实用新型涉及一种污泥堆肥装置，特别是涉及一种高含水率污泥的好厌氧堆肥综合反应器。
技术背景
污泥(Sludge)是一种介于液体和固体之间的浓稠物，是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。目前主要的污泥来源是市政污泥(Civil sludge)。污水污泥处理是目前世界各国共同面临的环境问题。污泥成份复杂，有毒有害物质含量高，极易通过大气、水体、食物链等各种途径造成二次污染，危及人类健康。在我国，随着近年来各地城市迅速扩大发展，城市污泥处理系统的不断完善，污水污泥产量逐年剧增；再加上我国缺乏足够的认识重视和合理的规划管理，资金投入严重不足，污泥处理处置严重滞后。污泥堆肥化是依靠污泥中的细菌、放线菌、真菌等微生物在一定的人工条件下，有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。它是实现污泥减量化、无害化、稳定化及资源化较为有效的一种处理方法。
污泥堆肥化按原理可分为厌氧堆肥与好氧堆肥两种。两种方法各有千秋。厌氧堆肥的优点在于自身能耗少，不需外部供氧，运转费用低，且厌氧发酵能够产生高热值的气体燃料-甲烷，是人们利用生物质能的一种重要手段，但其处理周期相对较长；好氧堆肥因有机物降解速度快，较充分，堆肥周期短，环境条件较好等优点而被广泛应用。
传统的堆肥方式，成本虽然低，但占用的地面面积大，容易造成环境的二次污染；采用简易性的箱式堆肥方式，仍存在一定的问题，包括了污泥含水率过高问题、堆肥过程存在氮、磷等营养成份的损失的问题、重金属污染问题。
发明内容
鉴于目前污泥堆肥中所面临的上述问题，本实用新型的目的就是要设计一种高含水率污泥的好厌氧堆肥综合反应器。
本实用新型主要由以下技术方案实现：好厌氧堆肥综合反应器由主反应罐系统、保温控温系统、搅拌系统、通风控氧系统和滤液回灌系统组成。主反应罐系统的主体为主反应罐，呈圆柱形，并分割为反应室和滤液收集室；保温控温系统位于主反应罐外侧，通过空气热交换器和温度传感器及位于主控室的控制开关控制罐体内的温度；搅拌系统电机位于主反应罐的罐体外上部，搅拌叶片位于反应室内中轴线上；通风控氧系统中排气口位于罐体上方，进气口位于罐体下方；滤液回灌系统位于罐体之外，通过回流管道与主反应罐相连。
所述的的主反应罐系统的主体为主反应罐，罐体上设有污泥进料口、堆肥出料口，过滤网层、滤液收集室、排气阀，排水阀。主反应罐呈圆柱形，罐体下半部的过滤网层，由法兰固定于反应室和滤液收集室之间，将主反应罐分割为反应室和滤液收集室。过滤网采用300目的防腐不锈钢网格，能很好的起到过滤效果。进料口位于反应室罐体的侧上端，呈斜向上并凸出罐体，且设有带密封圈的盖子，在保证密封的同时也便于进料；出料口位于收集室罐体的侧下端，呈斜向下并凸出罐体，且设有带密封圈的盖子，同样保证了密封及出料的方便；排气阀连接着气体收集装置，位于罐体上方；排水阀位于罐体下方，主要作用为清洗和滤液收集备用。
所述的保温控温系统主要由罐体主反应罐外侧所包裹的聚氨脂发泡保温层、空气热交换器和温度传感器及总控制室的控制开关组成。聚胺脂发泡保温层能有效的防止反应室内温度向外扩散，以及降低环境温度对反应室温度的影响。空气热交换器位于空压机与罐体之间，能够精确控制进入罐体的空气的温度，从而达到控制罐体内部堆体的温度。温度传感器位于反应室的上中下三个位置，能有效全面的监测反应室内堆体各个位置的温度。该系统中，空气热交换器由装置控制室的热交换器温度控制开关及功率调节开关控制。反应室温度通过温度传感器能在主控室实时显示。
所述的搅拌系统由位于主反应罐的罐体外上部的电机(功率300W)、位于反应室内中轴线上的螺旋状搅拌叶片及搅拌控制开关组成。能有效起到搅拌及便于出料的作用。
所述的通风控氧系统主要由空压机及进气口、排气口组成。排气口位于罐体上方，进气口位于滤液收集室靠近过滤层的地方，当空气由空压机鼓入后，通过滤液收集室的缓冲后，经过过滤网层的滤孔达到向反应室均匀布气的效果。
所述的滤液回灌系统由滤液调节池、回流管道、喷头及滤液控制开关组成。滤液由滤液收集室流入滤液调节池，在那里进行必要的浓度、微生物、pH等调节后，经回流管道回灌到反应室内。两个球形旋转喷头能使滤液均匀的喷洒在堆体上面。该系统通过装置控制室的滤液回灌控制开关控制。
本装置单就其在堆肥方面的作用而言，可以有效提高污泥堆肥效益，提高污泥堆肥产品肥效，降低污泥堆肥产品重金属污染风险。
附图说明
为了进一步说明本实用新型，特附图说明：
图1是本实用新型所述的集污泥的好厌氧堆肥与材料在污泥堆肥条件下的老化性能研究为一体的综合反应器的装置结构示意图。
图1中，1是进料口，2是温度传感器，3是主罐体，4是材料老化箱，5是聚胺脂保温层，6是滤液调节罐，7是回流泵，8是搅拌电机，9是搅拌叶10是出料口，11是空气加热器，12是直联式空压机，13是主控制室，14是反应器通电线路，15是过滤层，其间夹着一层300目的防腐不锈钢滤网。
具体实施方式
为了进一步了解本实用新型，现结合实例对其做具体说明。
实施例1
反应器快速好氧堆肥实验
按照本实用新型所述的的结构，制造出好厌氧堆肥综合反应器。取初始含水率为83.55％的新鲜污泥100kg，按污泥∶聚丙烯酸钠∶锯末＝100∶1∶15的重量比例分别添加1kg的聚丙烯酸钠和15kg的锯末，混和均匀后成污泥混合物。将污泥混合物进行适当晾晒，当含水率降到60％左右时，将污泥混合物由进料口送入综合反应器进行好氧堆肥反应。并开启测温开关，每天记录堆体温度。
污泥入料后，第一次通风时打开空气热交换器，将堆体温度加热至反应室中间的温度传感器显示35℃-40℃时停止。这将有利于堆体温度的迅速上升。从第二天始，每12小时开启空压机通风0.5小时，以保证反应室内氧气浓度，此时的空气热交换器按堆体的温度变化灵活开关，一般来说，除非气候有剧烈的降温发生，随着微生物的大量繁殖，反应堆的温度不再需要人为的供给。每次鼓风时开启搅拌开关搅拌一次，每次10分钟。每三天回灌一次滤液，尔后随着堆肥进行，滤液量渐少直至没有，回灌次数也逐渐减少直至不用。12天后，堆肥结束，打开出料口，出料装袋，造粒，即制成有机颗粒肥。
实施例2
反应器厌氧堆肥实验
取初始含水率为80.42％的新鲜污泥80kg，按污泥∶锯末＝100∶15的重量比例分别添加100kg的聚丙烯酸钠和15kg的锯末，混和均匀后含水率降到70％左右时，将堆体由进料口送入反应装置。关闭鼓风阀门，并把反应罐上方的排气阀与气体收集器想连，收集反应废气。开启测温开关，每天记录堆体温度。每12小时开启搅拌开关搅拌一次，每次10分钟(搅拌时把长温度传感器抽出)。每2-3天回灌一次滤液，直至堆肥后期(视滤液量多少而定)。50天后，厌氧堆肥结束，打开出料口，出料装袋，造粒，即制成有机颗粒肥。

Claims (7)

1、一种污泥好厌氧堆肥综合反应器，其特征在于好厌氧堆肥综合反应器由主反应罐系统、保温控温系统、搅拌系统、通风控氧系统和滤液回灌系统组成，其中主反应罐系统的主体为主反应罐，呈圆柱形，并分割为反应室和滤液收集室；保温控温系统位于主反应罐外侧，通过空气热交换器和温度传感器及总控制室的控制开关控制罐体内的温度；搅拌系统电机位于主反应罐的罐体外上部，搅拌叶片位于反应室内中轴线上；通风控氧系统中排气口位于罐体上方，进气口位于罐体下方；滤液回灌系统位于罐体之外，通过回流管道与主反应罐相连。
2、根据权利要求1所述的污泥好厌氧堆肥综合反应器，其特征是所述的主反应罐系统中的主体为主反应罐体上，还设有污泥进料口、堆肥出料口，过滤网层、滤液收集室、排气阀，排水阀，罐体下半部的过滤网层，位于反应室和滤液收集室之间，进料口位于反应室罐体的侧上端；出料口位于收集室罐体的侧下端；排气阀连接着气体收集装置，位于罐体上方；排水阀位于罐体下方。
3、根据权利要求2所述的污泥好厌氧堆肥综合反应器，其特征是所述的保温控温系统主要由罐体主反应罐外侧所包裹的聚氨脂发泡保温层、空气热交换器及其控制开关、温度传感器和温度传感器控制开关组成。
4、根据权利要求3所述的污泥好厌氧堆肥综合反应器，其特征是所述的温度传感器由位于反应室的上下两端的短温度传感器及位于反应室中间的长温度传感器组成。
5、根据权利要求1所述的污泥好厌氧堆肥综合反应器，其特征是所述的搅拌系统由位于主反应罐的罐体外上部的电机和位于反应室内中轴线上的螺旋状搅拌叶片及搅拌控制开关组成。
6、根据权利要求1所述的污泥好厌氧堆肥综合反应器，其特征是所述的通风控氧系统主要由空压机及进气口、排气口组成，排气口位于罐体上方，进气口位于滤液收集室靠近过滤层的地方。
7、根据权利要求1所述的污泥好厌氧堆肥综合反应器，其特征是所述的滤液回灌系统由滤液调节池、回流管道、喷头及滤液控制开关组成，滤液由滤液收集室流入滤液调节池。
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