CN205774010U - 一种有机固体废物真空生物干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种有机固体废物真空生物干燥装置，属于固体废物处理技术领域。由进气系统、进料系统、真空生物干燥反应器、控制及检测系统、排气系统和排料系统组成的处理装置对有机固体废物进行处理。本实用新型所述装置把生物好氧发酵和真空干燥结合起来，能够克服传统工艺的效率低、干燥效果差、耗能高和污染环境的缺点，并且得到可直接再次利用的有机固体废物，真正实现有机固体废物的减量化、无害化和资源化。
Description
技术领域
本实用新型属于固体废物处理技术领域，具体涉及一种有机固体废物真空生物干燥装置。
背景技术
随着工农业的发展和人类生活水平的提高，产生的固体废弃物越来越多。在这些固体废物中，有相当大一部分是有机固体废弃物，含有大量的致病菌、寄生虫卵等，危害人类健康。这些固体废物含水率高，在堆积过程中产生含高浓度渗滤液、臭气等，严重污染环境。如果这些有机固体废弃物不经过处理，直接堆积或者填埋，不仅会占用大量的土地、造成疾病的传播，还会对周围环境（包括地下水等）造成巨大的破坏，因此，需要对有机固体废弃物进行妥善处理，使其稳定化、无害化、资源化。
有机固体废物中有机物含量高，具有较高的经济价值，但是含水率高，限制了其运输、后续处理处置以及资源化利用。目前脱水技术有：浓缩脱水，包括重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法；机械脱水，包括真空脱水法、压缩法和离心脱水法。经过传统的浓缩和脱水工艺处理后的有机固体废物的含水率不可能达到60%以下，如果要深度脱水就要进一步进行干燥技术。目前干燥技术有：热干燥，包括直接干燥、间接干燥、直接~间接联合干燥技术；太阳能干燥；微波加热干燥；生物干燥。
生物干燥技术是一种利用可生物降解废物发酵时产生的热量对废物加热以减少其水分的技术。生物干燥技术最早是科学家Jewell于1984年提出的用于畜禽粪便的处理，其原理就是利用堆肥过程中微生物分解有机物时产生的能量，增加粪便中水分的散发，起到干燥的目的。江苏省农科院土肥所在常熟进行了猪粪生物干燥试验，采用批次堆肥方法，20d可以使猪粪含水量由700g/kg下降到550g/kg以下。陈天荣等研制开发了一种鸡粪发酵干燥处理成套设备，利用该设备通过生物发酵处理25~35d，可以使鸡粪含水量由650g/kg下降到200g/kg以下。袁登辉发明的一种城市污泥生物干燥方法，是将城市污泥和填充辅料混合堆置成发酵垛并通过不断的翻堆进行好氧发酵7~9d，污泥含水率下降到了30wt%以下。
生物干燥技术可应用于动物粪便、污泥、底泥等有机固体废物的干燥处理中，这些有机固体废物都具有为粘性较大、含水率高、孔隙率小、氧气输送和水分散发困难等特点。然而除了使有机固体废物的含水率降低，还要使其腐熟分解，消除其中的有害物质，所以现有的生物干燥技术不能直接用于这种有机固体废物中或者可以应用于这种有机固体废物中但存在时间长、操作复杂等问题。因此，需要一种新的方法，保证有机固体废物快速干燥的同时，还能够实现其无害化处理。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是现有的有机固体废物生物干燥方法中所存在的成本高、步骤繁琐、处理周期长和耗能高。
本实用新型的目的在于提供一种有机固体废物真空生物干燥装置，包括传送装置2、排料装置4、反应器7、物料喷射管8、进料斗9、空气压缩机13；空气压缩机13上设有正压口21和负压口20，正压口21通过管路与进料斗9、物料喷射管8依次连通；连通管路上设有压力传感器Ⅰ10和气体流量计Ⅰ11； 空气压缩机13的负压口20通过管路与反应器7的排气口22连通，管路上设有气体处理装置15、压力传感器Ⅱ16、气体流量计Ⅱ17、湿度传感器18、温度传感器19；排料装置4位于反应器底部，是由一个传送装置2构成的；支架3支撑着传送装置2以及整个反应器7；排料装置4、反应器7的底部设有小孔。
优选的，本发明所述支架3上安装有轮子。
优选的，本发明所述反应器7为棱柱体结构，除底部其他部分是内外两层构成。
优选的，本发明反应器7的侧壁3/4处以下布满小孔。
优选的，本发明所述小孔直径为0.02~2cm。
优选的，本发明所述反应器7的下方设有可控开关阀Ⅰ1，侧壁3/4处有可控开关阀Ⅱ6，进料口设有可控开关阀Ⅲ23，出料口设有可控开关阀5) ，空气压缩机13与反应器7连通的管路上设有球阀Ⅰ12和球阀Ⅱ14。
本实用新型加入有机固体废物时，是通过进料装置加入到反应器中，物料和药剂倒入加料斗中，启动空气压缩机13并且打开球阀 12，空气从压缩机13中通过正压口21进入到管道，推动进料斗中的物料和药剂，使其从物料喷射管8喷射而出；物料和药剂会喷射到反应器内部的上表面，由于其重力左右，大部分会分撒到反应器中，另一部分因为物料和药剂本身的黏性，会附着在反应器内部上表面；而在反应器内部上表面附着的有机固体废物，这些有机物中微生物进行繁殖，从而反应器内部上表面会附着有微生物，在下一次物料加入时，会使微生物混合在新加入的物料中（微生物接种），一起均匀地铺撒在反应器中，也能够加快微生物的繁殖，缩短时间。
本实用新型在通风发酵过程中，运行有机固体废物真空生物干燥装置中的抽气设备，启动空气压缩机13，打开球阀 14，反应器内的空气从排气孔22通过管道进入负压口20后排出。打开可控开关阀Ⅰ1，关闭侧壁3/4处的可控开关阀Ⅱ6，新的空气在负压状态下可从反应器底部和侧部进入堆体。有机固体废物真空生物干燥装置在抽气过程中会抽出反应中产生的二氧化碳、氨气等气体，随着这些气体的排出，反应器中氧气的浓度会增加，这更加有利于菌种的繁殖，并且产生的恶臭气体也会大大减少；抽气时会带出水蒸气，这也会能够加快干燥的速度。间歇抽气，使得空气从底部和侧部进入到物料中，从而给物料发酵提供氧气；因加入物料含水率不同，所以间隔时间和抽气时间不同；并且不同的间隔时间及抽气时间，能够使氧气在物料中传动均匀，使得氧气和物料充分接触。
本实用新型的有益效果：
本实用新型所述装置具有成本低、周期短、操作简单、臭气量小、生产安全、设备占用场地不大、随处理随排放等特点，并且此装置处理有机固体废物仅需5~15天，过程无需翻堆。通过本实用新型处理后的有机固体废物，不再稀稠黏连，而是疏松透气，可直接掩埋、铺垫、用作种植用土或者用作肥料，变废为宝，化害为益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1-控制开关阀Ⅰ；2-传送装置；3-支架；4-排料装置；5-可控开关阀；6-可控开关阀Ⅱ；7-反应器；8-物料喷射管；9-进料斗；10-压力传感器Ⅰ；11-气体流量计Ⅰ；12-球阀Ⅰ；13 -空气压缩机；14-球阀Ⅱ；15-气体处理装置；16-压力传感器Ⅱ；17-气体流量计Ⅱ；18-湿度传感器；19-温度传感器；20-负压口；21-正压口；22-排气口；23-可控开关阀Ⅲ。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点会随着描述而更加清楚；但这些实施例仅是示范性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制；本领域技术人员应当理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型的技术方案的细节和形式进行修改和替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
实施例1
一种有机固体废物真空生物干燥装置，所述真空生物干燥装置包括传送装置2、排料装置4、反应器7、物料喷射管8、进料斗9、空气压缩机13；空气压缩机13上设有正压口21和负压口20，正压口21通过管路与进料斗9、物料喷射管8依次连通；连通管路上设有压力传感器Ⅰ10和气体流量计Ⅰ11； 空气压缩机13的负压口20通过管路与反应器7的排气口22连通，管路上设有气体处理装置15、压力传感器Ⅱ16、气体流量计Ⅱ17、湿度传感器18、温度传感器19；排料装置4位于反应器底部，是由一个传送装置2构成的；支架3支撑着传送装置2以及整个反应器7；排料装置4、反应器7的底部设有小孔。
实施例2
一种有机固体废物真空生物干燥装置，所述真空生物干燥装置包括传送装置2、排料装置4、反应器7、物料喷射管8、进料斗9、空气压缩机13；空气压缩机13上设有正压口21和负压口20，正压口21通过管路与进料斗9、物料喷射管8依次连通；连通管路上设有压力传感器Ⅰ10和气体流量计Ⅰ11； 空气压缩机13的负压口20通过管路与反应器7的排气口22连通，管路上设有气体处理装置15、压力传感器Ⅱ16、气体流量计Ⅱ17、湿度传感器18、温度传感器19；排料装置4位于反应器底部，是由一个传送装置2构成的；支架3支撑着传送装置2以及整个反应器7；排料装置4、反应器7的底部设有小孔；所述支架3的四个角上安装有轮子；反应器7为棱柱体结构，除底部其他部分是内外两层构成；反应器7的侧壁3/4处以下布满小孔；小孔直径为0.02~2cm；所述反应器7的下方设有可控开关阀Ⅰ1，侧壁3/4处有可控开关阀Ⅱ6，进料口设有可控开关阀Ⅲ23，出料口设有可控开关阀5，空气压缩机13与反应器7连通的管路上设有球阀Ⅰ12和球阀Ⅱ14。进气时打开可控开关阀Ⅰ1，关闭可控开关阀Ⅱ6，使得气体从反应器7的底部和侧部进入；加料时仅打开可控开关阀 23，排料时仅打开可控开关阀Ⅳ 5；从而使得加料、进气、排气和密封交替进行，确保密封时的真空度。
本实施例的处理对象：某城市污水处理厂产生的脱水污泥，其含水率为90%，有机质含量为70%，碳氮比为10.5，密度为0.9t/m3。
（1）堆体构建：将0.6t左右的脱水污泥加入到反应器中形成第一层堆体，当温度上升到50~90℃时，第二次加入0.6t左右的脱水污泥形成第二层堆体，当温度上升到50~90℃时，第三次加入0.6t左右脱水污泥，以此类推，最大极限是加到干燥装置的3/4处，形成一层一层的堆体；每次加入0.6t脱水污泥以后，都要加入1.2kg次氯酸钠和7L浓硫酸作破膜剂，9kg的石灰调理剂；
（2）通风发酵：堆体构建的同时将空气从干燥装置底部和侧部进入堆体，然后从干燥装置顶部排出，采用间歇抽气，抽气的间隔时间为12小时，每次抽气时间为15分钟；底层干燥并且降解好的有机固体废物随时排出，产生的气体经过降温、除湿处理后再排放。
在加料及反应初期，污泥主要在好氧状态下堆肥发酵，含水率降低较慢，随着堆体构建完成，2~4天后污泥含水率降低到60%，5~10天后完成堆肥和干燥，干燥后的污泥含水率为35%，通过排料口从反应器中排出。
Claims (6)
1.一种有机固体废物真空生物干燥装置，其特征在于：包括传送装置（2）、排料装置（4）、反应器（7）、物料喷射管（8）、进料斗（9）、空气压缩机（13）；空气压缩机（13）上设有正压口（21）和负压口（20），正压口（21）通过管路与进料斗（9）、物料喷射管（8）依次连通；连通管路上设有压力传感器Ⅰ（10）和气体流量计Ⅰ（11）； 空气压缩机（13）的负压口（20）通过管路与反应器（7）的排气口（22）连通，管路上设有气体处理装置（15）、压力传感器Ⅱ（16）、气体流量计Ⅱ（17）、湿度传感器（18）、温度传感器（19）；排料装置（4）位于反应器底部，是由一个传送装置（2）构成的；支架（3）支撑着传送装置（2）以及整个反应器（7）；排料装置（4）、反应器（7）的底部设有小孔。
2.根据权利要求1所述有机固体废物真空生物干燥装置，其特征在于：所述支架（3）的四个角上安装有轮子。
3.根据权利要求1所述有机固体废物真空生物干燥装置，其特征在于：所述反应器（7）为棱柱体结构，除底部其他部分是内外两层构成。
4.根据权利要求1所述有机固体废物真空生物干燥装置，其特征在于：反应器（7）的侧壁3/4处以下布满小孔。
5.根据权利要求1或4所述有机固体废物真空生物干燥装置，其特征在于：所述小孔直径为0.02~2cm。
6.根据权利要求1所述有机固体废物真空生物干燥装置，其特征在于：所述反应器（7）的下方设有可控开关阀Ⅰ（1），侧壁3/4处有可控开关阀Ⅱ（6），进料口设有可控开关阀Ⅲ（23），出料口设有可控开关阀（5) ，空气压缩机（13）与反应器（7）连通的管路上设有球阀Ⅰ（12）和球阀Ⅱ（14）。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |