CN209602354U - 一种好氧发酵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种好氧发酵系统，包括机械脱水设备、混料设备和好氧发酵设备；所述机械脱水设备、混料设备和好氧发酵设备依次串接连接，污泥依次经过机械脱水设备的脱水和混料设备的混料后进入发酵罐体进行发酵；其中，所述好氧发酵设备包括发酵罐体和空气循环曝气系统，所述空气循环曝气系统与所述发酵罐体相连通，所述空气循环曝气系统用于通过输气管路向发酵罐体内补充新鲜空气，并将发酵过程产生的高饱和空气除湿升温后再次输送到发酵罐体进行循环利用。该好氧发酵系统将机械脱水设备、混料设备与好氧发酵设备相结合，提高脱水率，缩短发酵时间，资源内部循环利用，避免臭气外溢。
Description
技术领域
本实用新型涉及好氧发酵领域，具体涉及一种好氧发酵系统。
背景技术
随着我国国民经济的高速发展、城市化步伐的不断加快及公众对环境质量的要求日益增强,全国大量城市的污水处理厂相继建成并投入运行。污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌、菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。原有污泥的处理方法有焚烧，掩埋，填海等，这样不仅污染生活环境，在一定程度上也造成了资源的浪费。
现有技术的好氧发酵工艺中，常常添加大量辅料，且在发酵过程中产生大量远高于常温气体并带有大量水蒸气的废气，发酵车间空间较大，除臭规模大，现有技术中对于废气的处理往往是直接排到大气中或者收集后通过滤池进行二次处理。这样废气中的热量没有充分利用，水蒸气也未得到有效去除及回收，不仅有可能延长发酵周期或影响发酵效果，而且排放气体还会污染厂区环境。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种好氧发酵系统，为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种好氧发酵系统，包括机械脱水设备、混料设备和好氧发酵设备；所述机械脱水设备、混料设备和好氧发酵设备依次串接连接，污泥依次经过机械脱水设备的脱水和混料设备的混料后进入发酵罐体进行发酵；其中，所述好氧发酵设备包括发酵罐体和空气循环曝气系统，所述空气循环曝气系统与所述发酵罐体相连通，所述空气循环曝气系统用于通过输气管路向发酵罐体内补充新鲜空气，并将发酵过程产生的高饱和空气除湿升温后再次输送到发酵罐体进行循环利用。
进一步，所述机械脱水设备包括上循环滤网和下循环滤网，所述上循环滤网设置在所述下循环滤网的上方，所述上循环滤网的下部分滤网与下循环滤网的上部分滤网重叠并共同以S型绕过多个压辊；所述上循环滤网和所述下循环滤网的旋转方向相反，且在重叠区域的两侧分别形成进料口和出料口；所述下循环滤网在进料口的前方形成进料区域；所述上循环滤网和下循环滤网的内部还分别设有一个主动辊和多个张紧辊。
进一步，所述混料设备内设有双螺旋搅拌装置。
进一步，所述空气循环曝气系统包括设置在发酵罐体内的曝气机构、引风管，以及设置在发酵罐体外部的加热装置、鼓风机和除湿升温装置；引风管、除湿升温装置、鼓风机串接连接；所述鼓风机还通过新风管路与所述加热装置相连通。
进一步，所述曝气机构包括设于发酵罐体内的旋转桨叶和曝气管，所述旋转桨叶包括中空的中心旋转轴和设置在所述中心旋转轴的不同高度多个桨叶，所述桨叶内部设有空腔并与所述中心旋转轴的内部空腔相连通，并通过曝气管与所述鼓风机相连通，所述鼓风机将经过加热装置加热后的外界空气输送至所述曝气管，每个所述桨叶上和所述曝气管上均设有多个曝气孔；所述发酵罐体的底部还设有螺旋出料装置和出料口，所述螺旋出料装置对应设置在发酵罐体的出料口的上方。
进一步，所述引风管还通过输气管路与所述引风机和除臭装置相连通，在引风管和引风机之间设有第三电动蝶阀。
进一步，在所述加热装置与所述鼓风机之间的新风管路上设有第一电动蝶阀。
进一步，在所述除湿升温装置与所述鼓风机之间设有第二电动蝶阀。
进一步，所述除臭装置通过排气管路与外界空气相连通，且该段排气管路上设有氨气检测装置、硫化氢检测装置和阀门；所述氨气检测装置和所述硫化氢检测装置分别设有报警器，所述氨气检测装置和硫化氢检测装置分别与所述阀门相连。
进一步，该好氧发酵系统还包括控制装置，所述主动辊的驱动电机、所述双螺旋搅拌装置的驱动电机、所述螺旋出料装置的驱动电机、所述中心旋转轴的驱动电机、所述鼓风机、所述引风机、以及所述第一电动蝶阀、所述第二电动蝶阀、所述第三电动蝶阀、所述报警器、所述阀门均分别与所述控制装置相连接。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本实用新型为一种好氧发酵系统，将机械脱水设备、混料设备与好氧发酵设备相结合，提高脱水率，缩短发酵时间，资源内部循环利用，避免臭气外溢。
通过机械脱水进一步降低脱水污泥含水率，从而降低好氧发酵过程中辅料的添加量，降低运行成本，同时增加处理量，进一步降低建设成本；
污泥经过机械脱水设备脱水后，进入混料设备中与调理剂和返混料进行混合，提高后续发酵效果，缩短发酵时间；
通过发酵罐体与空气循环曝气系统相连通，发酵过程中发酵罐体内产生的高饱和空气由引风口进入引风管，再经过除湿升温装置除湿升温后，由鼓风机再次输送到发酵罐体进行循环利用，对臭气收集循环曝气利用一方面降低除臭装置规模，另一方面减少系统能量损失，尤其在冬季温度较低时能够缩短发酵周期，提高脱水效果，从而改善发酵效果，实现资源内部循环利用，节约能源；
在发酵过程中，为保证供氧气体氧气浓度，定期补充新鲜空气，补充新鲜空气阶段收集的多余的气体进入除臭装置进行处理，再经过氨气检测装置和硫化氢检测装置的检测后，确认污染物浓度不超标才能排出至外界空气中，避免臭气外溢，改善厂区环境，减少对环境的污染；
通过在中心旋转轴的不同高度处设置多个桨叶，对发酵罐体内的物料进行上下多层次的旋转搅拌，提高搅拌效果，且每个桨叶上均设有多个曝气孔，保证氧气的均匀充足供应，同时实现高效的水分脱出。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型中一种好氧发酵系统的结构示意图。
图中：1-主动辊；2-张紧辊；3-压辊；41-上循环滤网；42-下循环滤网；5-进料区域；6-双螺旋搅拌装置；7-中心旋转轴；8-桨叶；9-曝气孔；10-螺旋出料装置；11-加热装置；12-鼓风机；13-引风机；14-曝气管；15-引风管；16-除臭装置；17-第一电动蝶阀；18-引风口；19-除湿升温装置；20-第二电动蝶阀；21-第三电动蝶阀；22-氨气检测装置；23-硫化氢检测装置。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1所示，本实施例一种好氧发酵系统，包括机械脱水设备、混料设备和好氧发酵设备；所述机械脱水设备、混料设备和好氧发酵设备依次串接连接，污泥依次经过机械脱水设备的脱水和混料设备的混料后进入发酵罐体进行发酵；其中，所述好氧发酵设备包括发酵罐体和空气循环曝气系统，所述空气循环曝气系统与所述发酵罐体相连通，所述空气循环曝气系统用于通过输气管路向发酵罐体内补充新鲜空气，并将发酵过程产生的高饱和空气除湿升温后再次输送到发酵罐体进行循环利用。该发酵系统将机械脱水设备、混料设备与好氧发酵设备相结合，提高脱水率，缩短发酵时间，资源内部循环利用，避免臭气外溢。
具体地，所述机械脱水设备包括上循环滤网41和下循环滤网42，所述上循环滤网41设置在所述下循环滤网42的上方，所述上循环滤网41的下部分滤网与下循环滤网42的上部分滤网重叠并共同以S型绕过多个压辊3；所述上循环滤网41和所述下循环滤网42的旋转方向相反，且在重叠区域的两侧分别形成进料口和出料口；所述下循环滤网42在进料口的前方形成进料区域5；所述上循环滤网41和下循环滤网42的内部还分别设有一个主动辊1和多个张紧辊2。具体地，机械脱水设备的第一脱水元件是成形辊，所述成形辊设置在所述上循环滤网41的内部，所述第一脱水元件的后面设置有传送带辊作为第二脱水元件，所述传送带辊设置在所述下循环滤网42的内部，所述第二脱水元件的后面设置有由多个压辊3组成的压辊组件作为第三脱水元件；所述上循环滤网41和所述下循环滤网42的旋转方向相反，且在重叠区域的两侧分别形成进料口和出料口；所述下循环滤网42在进料口的前方形成进料区域5；所述上循环滤网41和下循环滤网42内部还分别设有一个主动辊1和多个张紧辊2。所述机械脱水设备的下方设有废水排放管路，压滤脱水过程中产生的废水通过废水排放管路流出。所述机械脱水设备还包括驱动电机(图中未示出)，所述成形辊、所述传送带辊、所述压辊、所述主动辊1均分别与该驱动电机相连。作为优选，本实施例中所述机械脱水设备的下方设有废水排放管路(图中未示出)，压滤脱水过程中产生的废水通过废水排放管路流出。在脱水过程中，通过机械脱水设备的进料口加入脱水药剂，目前机械脱水技术中采用的脱水药剂多为氯化铁和石灰等，该药剂的添加量大，最终物料的干基增量较大，而且脱水后的污泥进行焚烧处置会对焚烧装备有一定的影响，脱水后的污泥性状变化较大，土地资源化利用也会有一些负面影响；本实施例中机械脱水过程中采用的脱水药剂为自主研发的环保型药剂，不含石灰、氯离子和其他影响处置的成分，减少不必要的化学药剂的添加，提高脱水效果的同时保证不影响后续发酵。
具体地，所述机械脱水设备的出料口与所述混料设备的进料口相连通，所述混料设备的出料口与所述发酵罐体的进料口相连通，本实施例中，污泥机械脱水后通过螺旋输送机、皮带或刮板输送机等输送至混料设备，从混料设备的进料口处通过螺旋输送机等同时输送返混料、调理剂和菌剂等，混料设备内设有双螺旋搅拌装置6，经过机械脱水的污泥在混料设备中与调理剂和返混料充分混合，提高后续发酵效果，缩短发酵时间，该操作工艺可减少调理剂和返混料的添加，扩大项目的处理能力。本实施例中所述调理剂可以是锯末、秸秆、花生壳、蘑菇渣等有机质含量高且含水率低的物质；所述返混料为发酵工艺后产生的产物，返混料和菌剂可促进物料发酵，提高发酵速率。
本实施例中，物料在混料设备内混合均匀后通过螺旋输送机、皮带或刮板输送机等输送至发酵罐体内进行发酵，具体地，所述空气循环曝气系统包括设置在发酵罐体内的曝气机构、引风管15，以及设置在发酵罐体外部的加热装置11、鼓风机12和除湿升温装置19；引风管15、除湿升温装置19、鼓风机12串接连接；所述鼓风机12还通过新风管路与所述加热装置11相连通。所述曝气机构包括设于发酵罐体内的旋转桨叶和曝气管14，所述旋转桨叶包括中空的中心旋转轴7和设置在所述中心旋转轴7的不同高度多个桨叶8，对发酵罐体内的物料进行上下多层次的旋转搅拌，提高搅拌效果，所述桨叶8内部设有空腔并与所述中心旋转轴7的内部空腔相连通，并通过曝气管14与所述鼓风机12相连通，所述鼓风机12将经过加热装置11加热后的外界空气输送至所述曝气管14，每个所述桨叶8上和所述曝气管14上均设有多个曝气孔9，保证氧气的均匀充足供应，同时实现高效的水分脱出；所述发酵罐体的底部还设有螺旋出料装置10和出料口，所述螺旋出料装置10对应设置在发酵罐体的出料口的上方。所述引风管15还通过输气管路与所述引风机13和除臭装置16相连通，在引风管15和引风机13之间设有第三电动蝶阀21。在所述加热装置11与所述鼓风机12之间的新风管路上设有第一电动蝶阀17。在所述除湿升温装置19与所述鼓风机12之间设有第二电动蝶阀20。本实施例通过发酵罐体与空气循环曝气系统相连通，发酵过程产生的高饱和空气由所述引风口18进入所述引风管15，再经过所述除湿升温装置19除湿升温后，由所述鼓风机12再次输送到所述发酵罐体进行循环利用，实现资源内部循环利用，节约能源。
具体地，所述除臭装置16通过排气管路与外界空气相连通，且该段排气管路上设有氨气检测装置22、硫化氢检测装置23和阀门；所述氨气检测装置22和所述硫化氢检测装置23分别设有报警器，所述氨气检测装置22和硫化氢检测装置23分别与所述阀门相连，当任一种气体浓度超标时，对应的报警器发出报警信号并控制所述阀门关闭；在发酵过程中，为保证供氧气体氧气浓度，定期补充新鲜空气，补充新鲜空气阶段收集的多余的气体进入除臭装置16进行处理，再经过氨气检测装置22和硫化氢检测装置23的检测后，确认污染物浓度不超标才能排出至外界空气中，避免臭气外溢，缩小除臭系统规模，减少对环境的污染。该发酵系统的发酵罐体保持长时间持续稳定的高温，从而快速实现了发酵物料的无害化和水分的快速脱出，缩短发酵周期，进一步扩大项目的处理能力。
具体地，该发酵系统还包括控制装置，所述主动辊1的驱动电机、所述双螺旋搅拌装置6的驱动电机、所述螺旋出料装置10的驱动电机、所述中心旋转轴7的驱动电机、所述鼓风机12、所述引风机13、以及所述第一电动蝶阀17、所述第二电动蝶阀20、所述第三电动蝶阀21、所述报警器、所述阀门均分别与所述控制装置相连接。具体地，控制装置控制第一电动蝶阀17的开关，从而控制进气量；控制装置控制第二电动蝶阀20的开关，从而控制循环空气的流量。该发酵系统在工作过程中，机械脱水设备、混料设备、好氧发酵设备的进出料、机械脱水设备的脱水作业、混料设备的混料作业、发酵罐体内的搅拌发酵作业、空气循环曝气系统的内循环作业、除湿升温装置和除臭装置的工艺参数、各电动蝶阀的开合，均通过控制装置进行控制，整个系统的每个操作环节均可通过控制装置进行智能控制，减少人工操作环节。
本实用新型一种好氧发酵系统的工作原理：污泥落入进料区域5开始在机械脱水设备内进行机械脱水，经过上循环滤网41与下循环滤网42的重叠部分形成的压滤脱水区进行机械脱水后，污泥通过螺旋输送机、皮带或刮板输送机等输送至混料设备，污泥与调理剂、返混料等在双螺旋搅拌装置6的作用下混合均匀，然后通过螺旋、皮带或刮板输送机输送至发酵罐体内，污泥进入发酵罐体后开始发酵，中心旋转轴7驱动桨叶8对物料进行搅拌，同时鼓风机12将外界空气传输至发酵罐体内，曝气管14和桨叶8上的曝气孔9对发酵物料进行供氧，保证发酵物料的充分好氧，补充新鲜空气阶段收集的多余的气体进入除臭装置16进行处理，再经过氨气检测装置22和硫化氢检测装置23的检测后，确认污染物浓度不超标才能排出至外界空气中，避免臭气外溢，缩小除臭系统规模，减少对环境的污染；同时，发酵过程中发酵罐体内产生的高饱和空气由引风口18进入引风管15，再经过除湿升温装置19除湿升温后，由鼓风机12再次输送到发酵罐体进行循环利用，实现资源内部循环利用，节约能源。
以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种好氧发酵系统，其特征在于：包括机械脱水设备、混料设备和好氧发酵设备；所述机械脱水设备、混料设备和好氧发酵设备依次串接连接，污泥依次经过机械脱水设备的脱水和混料设备的混料后进入发酵罐体进行发酵；其中，所述好氧发酵设备包括发酵罐体和空气循环曝气系统，所述空气循环曝气系统与所述发酵罐体相连通，所述空气循环曝气系统用于通过输气管路向发酵罐体内补充新鲜空气，并将发酵过程产生的高饱和空气除湿升温后再次输送到发酵罐体进行循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：所述机械脱水设备包括上循环滤网(41)和下循环滤网(42)，所述上循环滤网(41)设置在所述下循环滤网(42)的上方，所述上循环滤网(41)的下部分滤网与下循环滤网(42)的上部分滤网重叠并共同以S型绕过多个压辊(3)；所述上循环滤网(41)和所述下循环滤网(42)的旋转方向相反，且在重叠区域的两侧分别形成进料口和出料口；所述下循环滤网(42)在进料口的前方形成进料区域(5)；所述上循环滤网(41)和下循环滤网(42)的内部还分别设有一个主动辊(1)和多个张紧辊(2)。
3.根据权利要求2所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：所述混料设备内设有双螺旋搅拌装置(6)。
4.根据权利要求3所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：所述空气循环曝气系统包括设置在发酵罐体内的曝气机构、引风管(15)，以及设置在发酵罐体外部的加热装置(11)、鼓风机(12)和除湿升温装置(19)；引风管(15)、除湿升温装置(19)、鼓风机(12)串接连接；所述鼓风机(12)还通过新风管路与所述加热装置(11)相连通。
5.根据权利要求4所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：所述曝气机构包括设于发酵罐体内的旋转桨叶和曝气管(14)，所述旋转桨叶包括中空的中心旋转轴(7)和设置在所述中心旋转轴(7)的不同高度多个桨叶(8)，所述桨叶(8)内部设有空腔并与所述中心旋转轴(7)的内部空腔相连通，并通过曝气管(14)与所述鼓风机(12)相连通，所述鼓风机(12)将经过加热装置(11)加热后的外界空气输送至所述曝气管(14)，每个所述桨叶(8)上和所述曝气管(14)上均设有多个曝气孔(9)；所述发酵罐体的底部还设有螺旋出料装置(10)和出料口，所述螺旋出料装置(10)对应设置在发酵罐体的出料口的上方。
6.根据权利要求5所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：所述引风管(15)还通过输气管路与引风机(13)和除臭装置(16)相连通，在引风管(15)和引风机(13)之间设有第三电动蝶阀(21)。
7.根据权利要求6所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：在所述加热装置(11)与所述鼓风机(12)之间的新风管路上设有第一电动蝶阀(17)。
8.根据权利要求7所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：在所述除湿升温装置(19)与所述鼓风机(12)之间设有第二电动蝶阀(20)。
9.根据权利要求8所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：所述除臭装置(16)通过排气管路与外界空气相连通，且该段排气管路上设有氨气检测装置(22)、硫化氢检测装置(23)和阀门；所述氨气检测装置(22)和所述硫化氢检测装置(23)分别设有报警器，所述氨气检测装置(22)和硫化氢检测装置(23)分别与所述阀门相连。
10.根据权利要求9所述的一种好氧发酵系统，其特征在于：还包括控制装置，所述主动辊(1)的驱动电机、所述双螺旋搅拌装置(6)的驱动电机、所述螺旋出料装置(10)的驱动电机、所述中心旋转轴(7)的驱动电机、所述鼓风机(12)、所述引风机(13)、以及所述第一电动蝶阀(17)、所述第二电动蝶阀(20)、所述第三电动蝶阀(21)、所述报警器、所述阀门均分别与所述控制装置相连接。
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