CN207653172U - 一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，属于环境处理技术领域，由污泥厌氧消化装置、温度监测调节装置、PH监测调整装置以及成品粉碎混合装置组成，包括横向设置的发酵罐体、设于发酵罐体内的第一搅拌桨、设于发酵罐体内的第二搅拌桨以及控制器、导热炉、第一水箱、第二水箱、设置在第一搅拌桨上的第一温度感应器、以及设置在发酵罐体内壁上的多个第二温度感应器、PH监测传感器、装有碱性调节剂的PH调节箱、粉碎机以及放置在地秤上的混合室，可以起到自动添加菌剂、氧化钙、加热、发酵、粉碎以及配制有机营养土的效果。

Description

一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统

技术领域

本实用新型涉及环境处理技术领域，更具体地说，它涉及一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统。

背景技术

城市污水厂脱水污泥是城市污水厂处理废水所产生的固态废弃物。随着我国在建污水厂数目的增加，污泥产量仍会增加。城市污泥中含大量有机质及N、P和K等植物所需营养元素，污泥发酵处理后用作蔬菜基质是实现此类固体废弃物减量化，无害化和资源化的有效途径。通常采用的露天的好氧发酵，空气污染较大，采用先进的发酵仓工艺则需投入大量设备和动力，相对于好氧发酵所产生的营养土而言处理成本较高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其具有实现污泥无害化、资源化的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，由污泥厌氧消化装置、温度监测调节装置、PH监测调整装置以及成品粉碎混合装置组成，其中：

所述污泥厌氧消化装置包括横向设置的发酵罐体、设于所述发酵罐体内的第一搅拌桨、设于所述发酵罐体内的第二搅拌桨以及控制器，所述发酵罐体的顶部设有进泥口，所述发酵罐体的底部设有出泥口，所述第一搅拌桨沿所述发酵罐体轴线设置，所述第二搅拌桨平行于所述第一搅拌桨且位于所述发酵罐体底部，所述第二搅拌桨为螺旋形，且带动所述发酵罐体内底部远离所述出泥口处的污泥向所述出泥口方向运动，带动所述第一搅拌桨转动的第一电机、带动所述第二搅拌桨转动的第二电机分别与所述控制器电连接；

所述温度监测调节装置包括导热炉、第一水箱、第二水箱、设置在所述第一搅拌桨上的第一温度感应器、以及设置在所述发酵罐体内壁上的多个第二温度感应器，所述第一水箱包裹在所述发酵罐体外壁且与所述发酵罐体外壁之间形成加热腔，所述第二水箱与所述第一水箱之间形成循环回路，所述导热炉通过沼气对所述第二水箱进行加热，所述第二水箱顶部设有泄气阀；

所述PH监测调整装置包括PH监测传感器、装有碱性调节剂的PH调节箱，所述PH调节箱的开口处设有第一控制阀，所述第一控制阀与所述PH监测传感器均与所述控制器电连接；

所述成品粉碎混合装置包括粉碎机以及放置在地秤上的混合室，所述粉碎机的进料口与所述出泥口连接，所述粉碎机的出料口与所述混合室连接，所述混合室顶部设有配料口，所述混合室内设有第三搅拌桨，所述第三搅拌桨竖直设置。

通过采用上述技术方案，将生活污泥运输至发酵罐体内，通过第一搅拌桨对污泥进行搅拌，通过PH监测传感器可以实时获知污泥的PH值，并通过控制器开启和关闭第一控制阀，从而调节污泥的PH值，提高污泥的发酵效果，通过导热炉实现对污泥的加热，实现整个污泥的发酵以及干燥，通过粉碎机对污泥进行粉碎处理，并将粉碎后的污泥运输至混合室内，地秤的设置可以清晰地知道混合室内污泥的总重量，根据污泥的重量，从而可以从配料口按比例加入脱硫石膏以及褐煤，实现有机营养土的配制。

进一步地，所述第二水箱下方设有支撑架，所述导热炉位于所述支撑架内，所述第二水箱位于所述第一水箱的上方，所述第二水箱的上端与所述第一水箱的上端之间通过第一管道连接，所述第二水箱的下端与所述第一水箱的下端通过第二管道连接，所述第二水箱内设置有抽水泵，所述抽水泵通过所述第二管道连通所述第一水箱，所述抽水泵与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，通过第一管道、第二管道以及抽水泵实现第一水箱与第二水箱之间的循环回路，导热炉设置在第二水箱的正下方，并通过利用污泥厌氧消化反应产生的沼气对第二水箱进行加热，可以起到合理利用资源并减少因为需要储存大量沼气增加的设备成本，将第二水箱设置在第一水箱上方，第一水箱内加热的介质因为重力作用自动流向加热腔内，通过控制抽水泵的抽水速度，实现第一水箱与第二水箱之间的水源流动速度，改变热传递效率。

进一步地，所述发酵罐体上设有重金属调节箱，所述重金属调节箱位于所述发酵罐体的顶部，所述重金属调节箱内装有氧化钙粉，所述重金属调节箱的开口处设有第二控制阀，所述第二控制阀与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，根据污泥的实际重金属含量，可以通过控制器开启第二控制阀向发酵罐体内加入氧化钙，对污泥进行重金属钝化，减少后续使用的污泥对环境的危害，比较好的实现了自动向发酵罐体内加入氧化钙的效果，同时通过第二控制阀也能够更好的控制加入氧化钙的加入量，使得整个过程可控以及有序。

进一步地，所述重金属调节箱呈圆锥体状，且为透明材料制成，所述重金属调节箱顶部设有盖板，所述盖板设有与所述重金属调节箱安装的第一下沿、以及位于所述第一下沿外侧的第二下沿。

通过采用上述技术方案，由于氧化钙遇水即会发生反应，因此通过盖板的第一下沿实现与重金属调节箱顶部之间的密封连接，第二下沿的设置可以防止下雨天的水滴从第一下沿的细缝处进入到重金属调节箱中，可以更好地起到密封重金属调节箱的效果。

进一步地，所述发酵罐体上还设有混合菌种存储箱，所述混合菌种存储箱位于所述所述发酵罐体的顶部，且位于远离所述进泥口的一侧，所述混合菌种存储箱的开口处设有第三控制阀，所述第三控制阀与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，根据污泥厌氧消化反应对菌剂的要求，可以实现按比例放入需要的菌种，方便在后续整个过程中，通过控制器开启和关闭第三控制阀向发酵罐体内加入定量的菌种，方便操作，用量精确。

进一步地，所述进料口与所述出泥口之间的污泥通过第一传送带传送，所述粉碎机与所述混合室之间的污泥通过第二传送带传送。

通过采用上述技术方案，第一传送带与第二传送带的设置，使得污泥在发酵、粉碎以及混合制成有机营养土的过程中，可以实现污泥全自动的运输。

进一步地，所述导热炉上设有用于控制沼气流速的流量控制阀，所述流量控制与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，在整个加热过程中，根据第一温度感应器与第二温度感应器反馈到的不同位置处的污泥温度，不仅可以通过控制器控制抽水泵的抽取速度改变发酵罐体收到的热传递，也可以通过改变沼气的流速，从而改变导热炉对第二水箱的加热效果，改变第二水箱内介质的温度从而改变发酵罐体内的污泥温度，使得对温度的调节更加的方便与多样性。

进一步地，所述进泥口为圆锥状开口结构，并连接有铰接的封板。

通过采用上述技术方案，设置圆锥状的进泥口可以更加方便地将污泥运输至发酵罐体内。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过在发酵罐体内设置通过控制器开启和关闭的重金属调节箱、混合菌种存储箱、PH监测传感器、PH调节箱、第一温度感应器以及第二温度感应器，可以起到通过控制器实现对污泥进行重金属钝化、发酵、干燥等一系列自动操作。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种实施方式的生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种实施方式的污泥厌氧消化装置、温度监测调节装置以及PH监测调整装置的部分结构示意图；

图3为图2中A部的放大结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种实施方式的第一传送带、成品粉碎混合装置以及第二传送带的部分结构示意图。

图中：1、污泥厌氧消化装置；11、发酵罐体；111、进泥口；112、出泥口；113、重金属调节箱；114、第二控制阀；115、盖板；1151、第一下沿；1152、第二下沿；116、混合菌种存储箱；117、第三控制阀；12、第一搅拌桨；13、第二搅拌桨；14、控制器；15、第一电机；16、第二电机；2、温度监测调节装置；21、导热炉；211、流量控制阀；22、第一水箱；221、加热腔；23、第二水箱；231、泄气阀；232、抽水泵；24、第一温度感应器；25、第二温度感应器；26、支撑架；27、第一管道；28、第二管道；3、PH监测调整装置；31、PH监测传感器；32、PH调节箱；321、第一控制阀；4、成品粉碎混合装置；41、粉碎机；411、进料口；412、出料口；42、地秤；43、混合室；431、配料口；432、第三搅拌桨；5、第一传送带；6、第二传送带。

具体实施方式

实施例：

以下结合附图1-4对本实用新型作进一步详细说明。

一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，如图1-4所示，由污泥厌氧消化装置1、温度监测调节装置2、PH监测调整装置3以及成品粉碎混合装置4组成，其中：

污泥厌氧消化装置1包括横向设置的发酵罐体11、设于发酵罐体11内的第一搅拌桨12、设于发酵罐体11内的第二搅拌桨13、控制器14，发酵罐体11的顶部设有进泥口111，发酵罐体11的底部设有出泥口112，第一搅拌桨12沿发酵罐体11轴线设置，第二搅拌桨13平行于第一搅拌桨12且位于发酵罐体11底部，第二搅拌桨13为螺旋形，且带动发酵罐体11内底部远离出泥口112处的污泥向出泥口112方向运动，带动第一搅拌桨12转动的第一电机15、带动第二搅拌桨13转动的第二电机16分别与控制器14电连接,本实施例中，控制器14设置在发酵罐体11一侧外壁上；

温度监测调节装置2包括导热炉21、第一水箱22、第二水箱23、设置在第一搅拌桨12上的第一温度感应器24、以及设置在发酵罐体11内壁上的多个第二温度感应器25，第二温度感应器25沿发酵罐体11的轴线方向分布，第一水箱22包裹在发酵罐体11外壁且与发酵罐体11外壁之间形成加热腔221，第二水箱23与第一水箱22之间形成循环回路，导热炉21设置在第二水箱23正下方并对第二水箱23进行加热，第二水箱23顶部设有泄气阀231；

PH监测调整装置3包括设置在发酵罐体11内侧壁上的PH监测传感器31、设置在发酵罐体11内壁且装有碱性调节剂的PH调节箱32，PH监测传感器31用于监测发酵罐体11内污泥的PH值，PH调节箱32的开口处设有第一控制阀321，第一控制阀321与PH监测传感器31均与控制器14电连接；

成品粉碎混合装置4包括粉碎机41以及放置在地秤42上的混合室43，粉碎机41的进料口411与出泥口112连接，粉碎机41的出料口412与混合室43连接，混合室43顶部设有配料口431，混合室43内设有第三搅拌桨432，第三搅拌桨432竖直设置。将生活污泥运输至发酵罐体11内，通过第一搅拌桨12对污泥进行搅拌，通过PH监测传感器31可以实时获知污泥的PH值，并通过控制器14开启和关闭第一控制阀321，从而调节污泥的PH值，提高污泥的发酵效果，通过导热炉21实现对污泥的加热，实现整个污泥的发酵以及干燥，通过粉碎机41对污泥进行粉碎处理，并将粉碎后的污泥运输至混合室43内，地秤42的设置可以清晰地知道混合室43内污泥的总重量，根据污泥的重量，从而可以从配料口431按比例加入脱硫石膏以及褐煤，实现有机营养土的配制。

第二水箱23下方设有支撑架26，导热炉21位于支撑架26内，第二水箱23位于第一水箱22的上方，第二水箱23的上端与第一水箱22的上端之间通过第一管道27连接，第二水箱23的下端与第一水箱22的下端通过第二管道28连接，第二水箱23内设置有抽水泵232，抽水泵232通过第二管道28连通第一水箱22，抽水泵232与控制器14电连接。通过第一管道27、第二管道28以及抽水泵232实现第一水箱22与第二水箱23之间的循环回路，导热炉21设置在第二水箱23的正下方，并通过利用污泥厌氧消化反应产生的沼气对第二水箱23进行加热，可以起到合理利用资源并减少因为需要储存大量沼气增加的设备成本。将第二水箱23设置在第一水箱22上方，第一水箱22内加热的介质因为重力作用自动流向加热腔221内，通过控制抽水泵232的抽水速度，实现第一水箱22与第二水箱23之间的水源流动速度，改变热传递效率。

发酵罐体11上设有重金属调节箱113，重金属调节箱113位于发酵罐体11的顶部，重金属调节箱113内装有氧化钙粉，重金属调节箱113的开口处设有第二控制阀114，第二控制阀114与控制器14电连接。根据污泥的实际重金属含量，可以通过控制器14开启第二控制阀114向发酵罐体11内加入氧化钙，对污泥进行重金属钝化，减少后续使用的污泥对环境的危害，比较好的实现了自动向发酵罐体11内加入氧化钙的效果，同时通过第二控制阀114也能够更好的控制加入氧化钙的加入量。

重金属调节箱113呈圆锥体状，且为透明材料制成，重金属调节箱113顶部设有盖板115，盖板115设有与重金属调节箱113安装的第一下沿1151、以及位于第一下沿1151外侧的第二下沿1152。由于氧化钙遇水即会发生反应，因此盖板115通过第一下沿1151实现与重金属调节箱113顶部之间的连接，第二下沿1152的设置可以防止下雨天有部分水滴会从第一下沿1151的细缝处进入到重金属调节箱113中，起到密封重金属调节箱113的效果。

发酵罐体11上还设有混合菌种存储箱116，混合菌种存储箱116位于发酵罐体11的顶部，且位于远离进泥口111的一侧，混合菌种存储箱116的开口处设有第三控制阀117，第三控制阀117与控制器14电连接。根据污泥厌氧消化反应对菌剂的要求，可以实现按比例放入需要的菌种，方便在后续整个过程中，通过控制器14开启和关闭第三控制阀117向发酵罐体11内加入定量的菌种，方便操作，用量精确。

进料口411与出泥口112之间的污泥通过第一传送带5传送，粉碎机41与混合室43之间的污泥通过第二传送带6传送。第一传送带5与第二传送带6的设置，使得污泥在发酵、粉碎以及混合制成有机营养土的过程中，可以实现污泥全自动的运输。

导热炉21上设有用于控制沼气流速的流量控制阀211，流量控制与控制器14电连接。在整个加热过程中，根据第一温度感应器24与第二温度感应器25反馈到的不同位置处的污泥温度，不仅可以通过控制器14控制抽水泵232的抽取速度改变发酵罐体11收到的热传递，也可以通过改变沼气的流速，从而改变导热炉21对第二水箱23的加热效果，改变第二水箱23内介质的温度从而改变发酵罐体11内的污泥温度，使得对温度的调节更加的方便与多样性。

进泥口111为圆锥状开口结构，并连接有铰接的封板图中未示出。设置圆锥状的进泥口111可以更加方便地将污泥运输至发酵罐体11内。

发酵罐体11内壁涂有耐磨涂料，耐磨涂料由按重量份数配比的有机硅改性聚酯树脂10-12份、硼酸锌改性酚醛树脂15-20份、石墨粉6-8份、溶剂15-20份、多功能助剂10-12份、阻燃剂8-10份、增稠剂1-2份组成；并按照下列步骤完成：

第一步：首先将有机硅改性聚酯树脂10-12份与溶剂15-20份进行混合，控制温度在50-55℃，设定搅拌速度300－400r/min，搅拌时间5-6h，然后放入硼酸锌改性酚醛树脂15-20份继续搅拌，搅拌时间为1-2h；

第二步：加入增稠剂1-2份，设定搅拌速度为500－550r/min，搅拌时间3－4h，搅拌至粘稠状液体后加入多功能助剂10-12份继续搅拌20-30min；

第三步：然后加入石墨粉6-8份搅拌均匀，搅拌速度为500－600r/min，搅拌时间30－40min，温度维持在在50-55℃；

第四步：最后加入阻燃剂8-10份搅拌80－120min，搅拌速度为300－350r/min，得到耐磨涂料。

通过在发酵罐体11内壁覆盖耐磨涂料，减少发酵罐体11内壁长时间与污泥之间的摩擦所引起的磨损，可以比较地延长整个发酵罐体11的使用寿命。

使用方法：

第一步、将污泥运输至所述发酵罐体11中；

第二步、在所述发酵罐体11中加入与污泥重量比0.4～1％的氧化钙粉，通过搅拌对污泥进行重金属钝化；

第三步、在所述发酵罐体11中加入调理剂，所述污泥与所述调理剂的重量百分比为：10000：3～5；

第四步、在所述发酵罐体11中加入复合菌种，所述污泥和所述复合菌种的质量百分比为1000：3，所述复合菌种按细胞数量百分比为25％～45％的纤维素分解细菌、18％～31％的硫酸盐还原菌、9％～15％的蛋白分解细菌、8％～15％的脂肪分解细菌、3％～7％产氢产乙酸细菌，其余为产甲烷古菌；

第五步、使用所述导热炉21对所述发酵罐体11内的污泥进行加热，并对所述发酵罐体11内通入氧气，整个过程所述发酵罐体11内温度保持在60～70℃，持续时间1～2h；

第六步、对所述发酵罐体11内通入氮气去除氧气，并将所述发酵罐体11内温度保持在34～38℃，对所述发酵罐体11内的污泥进行发酵，整个过程持续时间8～10h，在整个发酵过程按时监测污泥PH，当PH急剧下滑时，采用氧化钙调节污泥PH，在产生沼气阶段对物料进行污泥调节，使物料pH值维持在6.8-7.2之间；

第七步、燃烧发酵产生的沼气作为热源对所述发酵罐体11加热；使所述发酵罐体11内的温度保持在100～105℃，整个过程持续时间3～5h；

第八步、将干化后且含水率为35～45％的污泥使用所述粉碎机41进行粉碎，在粉碎后的干化污泥中加入脱硫石膏、褐煤，并进行搅拌，搅拌时间为30～40min，混合制成有机营养土，且干化污泥、脱硫石膏以及褐煤按重量百分比为：65～75％∶10～20％∶5～15％。本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其特征在于：由污泥厌氧消化装置(1)、温度监测调节装置(2)、PH监测调整装置(3)以及成品粉碎混合装置(4)组成，其中：

所述污泥厌氧消化装置(1)包括横向设置的发酵罐体(11)、设于所述发酵罐体(11)内的第一搅拌桨(12)、设于所述发酵罐体(11)内的第二搅拌桨(13)以及控制器(14)，所述发酵罐体(11)的顶部设有进泥口(111)，所述发酵罐体(11)的底部设有出泥口(112)，所述第一搅拌桨(12)沿所述发酵罐体(11)轴线设置，所述第二搅拌桨(13)平行于所述第一搅拌桨(12)且位于所述发酵罐体(11)底部，所述第二搅拌桨(13)为螺旋形，且带动所述发酵罐体(11)内底部远离所述出泥口(112)处的污泥向所述出泥口(112)方向运动，带动所述第一搅拌桨(12)转动的第一电机(15)、带动所述第二搅拌桨(13)转动的第二电机(16)分别与所述控制器(14)电连接；

所述温度监测调节装置(2)包括导热炉(21)、第一水箱(22)、第二水箱(23)、设置在所述第一搅拌桨(12)上的第一温度感应器(24)、以及设置在所述发酵罐体(11)内壁上的多个第二温度感应器(25)，所述第一水箱(22)包裹在所述发酵罐体(11)外壁且与所述发酵罐体(11)外壁之间形成加热腔(221)，所述第二水箱(23)与所述第一水箱(22)之间形成循环回路，所述导热炉(21)通过沼气对所述第二水箱(23)进行加热，所述第二水箱(23)顶部设有泄气阀(231)；

所述PH监测调整装置(3)包括PH监测传感器(31)、装有碱性调节剂的PH调节箱(32)，所述PH调节箱(32)的开口处设有第一控制阀(321)，所述第一控制阀(321)与所述PH监测传感器(31)均与所述控制器(14)电连接；

所述成品粉碎混合装置(4)包括粉碎机(41)以及放置在地秤(42)上的混合室(43)，所述粉碎机(41)的进料口(411)与所述出泥口(112)连接，所述粉碎机(41)的出料口(412)与所述混合室(43)连接，所述混合室(43)顶部设有配料口(431)，所述混合室(43)内设有第三搅拌桨(432)，所述第三搅拌桨(432)竖直设置。

2.根据权利要求1所述的一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其特征在于：所述第二水箱(23)下方设有支撑架(26)，所述导热炉(21)位于所述支撑架(26)内，所述第二水箱(23)位于所述第一水箱(22)的上方，所述第二水箱(23)的上端与所述第一水箱(22)的上端之间通过第一管道(27)连接，所述第二水箱(23)的下端与所述第一水箱(22)的下端通过第二管道(28)连接，所述第二水箱(23)内设置有抽水泵(232)，所述抽水泵(232)通过所述第二管道(28)连通所述第一水箱(22)，所述抽水泵(232)与所述控制器(14)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其特征在于：所述发酵罐体(11)上设有重金属调节箱(113)，所述重金属调节箱(113)位于所述发酵罐体(11)的顶部，所述重金属调节箱(113)内装有氧化钙粉，所述重金属调节箱(113)的开口处设有第二控制阀(114)，所述第二控制阀(114)与所述控制器(14)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其特征在于：所述重金属调节箱(113)呈圆锥体状，且为透明材料制成，所述重金属调节箱(113)顶部设有盖板(115)，所述盖板(115)设有与所述重金属调节箱(113)安装的第一下沿(1151)、以及位于所述第一下沿(1151)外侧的第二下沿(1152)。

5.根据权利要求4所述的一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其特征在于：所述发酵罐体(11)上还设有混合菌种存储箱(116)，所述混合菌种存储箱(116)位于所述发酵罐体(11)的顶部，且位于远离所述进泥口(111)的一侧，所述混合菌种存储箱(116)的开口处设有第三控制阀(117)，所述第三控制阀(117)与所述控制器(14)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其特征在于：所述进料口(411)与所述出泥口(112)之间的污泥通过第一传送带(5)传送，所述粉碎机(41)与所述混合室(43)之间的污泥通过第二传送带(6)传送。

7.根据权利要求6所述的一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其特征在于：所述导热炉(21)上设有用于控制沼气流速的流量控制阀(211)，所述流量控制与所述控制器(14)电连接。

8.根据权利要求7所述的一种生活污泥厌氧反应培育有机营养土系统，其特征在于：所述进泥口(111)为圆锥状开口结构，并连接有铰接的封板。