CN220999545U - 一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，包括发酵罐，发酵罐上设有第一进出料口，发酵罐内设有第一搅拌装置，堆肥原料和嗜热菌剂分别通过第一进出料口加入发酵罐内并利用第一搅拌装置搅拌启动堆肥；发酵罐上连接曝气风机和集气风机，集气风机通过干燥装置和活性炭吸附装置连接腐熟料过滤仓，腐熟料过滤仓上设有第二进出料口，第二进料口通过出料传送带与第一出料口连接，腐熟料过滤仓内设有第二搅拌装置，发酵罐中产生的臭气经干燥吸附后能够与堆肥结束后的腐熟料在腐熟料过滤仓内进一步处理并达标排放。本实用新型充分利用堆肥腐熟料，节约成本，同时高效去除对环境及人体有害的氨气和硫化氢，出料无害化效果好，资源化程度高。

Description

一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置

技术领域

本实用新型涉及有机固废处理与资源化技术领域，尤其涉及一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置。

背景技术

传统的堆肥是用餐厨垃圾、农林废弃物秸秆或者畜禽粪便在一定的人工条件下利用自然界中广泛分布的各种微生物经发酵产生肥料、沼气等资源的过程。但长期以来，传统堆肥的推广应用一直受到占地面积大、发酵周期长、堆肥过程二次污染严重、低品位堆肥产品出路受限等因素的制约。而超高温好氧发酵作为一种新颖的好氧发酵技术，已在工程实践中被证明能够克服传统高温堆肥的诸多缺点；超高温好氧发酵能够在不靠外源加热的条件下，通过外源添加的极端嗜热菌群使堆体温度>80℃并维持5-7d。相比于普通高温堆肥在很多方面具有明显的优势，如促进有机物降解、减少最终堆肥产物的氮素损失、缩短发酵周期、加速堆肥的腐殖化进程、有效杀灭病原菌等，用这种技术产出的腐熟料更加稳定无毒。

同时在发酵过程中，往往会因为搅拌不充分或成本限制等，在堆体局部厌氧发酵形成恶臭分子。正常情况下垃圾在堆放或堆肥过程中，在氧气足够时，垃圾中的有机成分如蛋白质等，在好氧细菌的作用下产生有刺激性的气体NH₃等；在氧气不足时，厌氧细菌将有机物分解为不彻底的氧化产物如含硫的化合物H₂S、SO₂、硫醇类等和含氮的化合物如胺类、酰胺类等。这不仅会让人产生不适，引起人和家畜的呼吸道疾病，而且进入大气后还会增加酸雨的风险。而腐熟料中的微生物可利用恶臭组分进行自身代谢并将其转化为无臭组分，如含氮恶臭组分被氧化分解成NH₄ ⁺、NO₂ ^-、NO₃ ^-，含硫恶臭组分被氧化分解成S、SO₃ ² _-、SO₄ ² _-，不仅充分利用了堆肥出料，还为除臭提供了一种新的解决方案。

为此，本实用新型提供一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，不仅能够解决现阶段好氧堆肥臭气收集、处理、排放问题，还能充分利用堆肥产生的腐熟料，成本低，无需添加碳源、氮源及其它微量元素或另外购买除臭剂，且腐熟料中微生物菌群性能稳定，工艺控制简单；并且还使得腐熟料进一步稳定，最终出料无害化效果好，资源化程度高，便于湿垃圾与绿化园林垃圾的原位化处理。

本实用新型的技术方案是：一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，包括发酵罐，所述发酵罐上设有第一进料口和第一出料口，发酵罐内设有第一搅拌装置，堆肥原料和嗜热菌剂分别通过第一进料口和第一出料口加入发酵罐内并利用第一搅拌装置搅拌启动堆肥；发酵罐上连接曝气风机和集气风机，集气风机通过干燥装置和活性炭吸附装置连接腐熟料过滤仓，所述腐熟料过滤仓上设有第二进料口和第二出料口，第二进料口通过出料传送带与第一出料口连接，腐熟料过滤仓内设有第二搅拌装置，发酵罐中产生的臭气经干燥吸附后能够与堆肥结束后的腐熟料在腐熟料过滤仓内进一步处理并达标排放。

进一步的，本实用新型中所述装置还包括粉碎机和压缩脱水机，粉碎机的出口与压缩脱水机连接，压缩脱水机的出口通过进料传送带与第一进料口连接。

进一步的，本实用新型中经所述粉碎机破碎的物料直径小于10cm。

进一步的，本实用新型中所述发酵罐内设有集气罩，集气罩与集气风机连接，发酵罐内还设有温度计。

进一步的，本实用新型中所述干燥装置、活性炭吸附装置内部分别填充中性干燥剂和活性炭颗粒，干燥装置与活性炭吸附装置尺寸大小相同。

进一步的，本实用新型中所述腐熟料过滤仓内倾斜布置有将其内部分为上下两部分空间的隔板，隔板上设有若干滤孔，第二进料口设于所述隔板的上方，第二出料口设于所述隔板的一端，腐熟料能够进入上部空间落至隔板上，活性炭吸附装置与下部空间连通，臭气能够从隔板下方进入并穿过滤孔向上流动。

进一步的，本实用新型中所述隔板与腐熟料过滤仓之间的夹角为30°。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型的处理装置运行时，发酵罐内始终维持微负压环境，既能为微生物提供充足的氧气，又能避免臭气逸散，便于集气罩收集臭气；一方面，发酵罐中产生的臭气能够通过干燥装置水汽分离，使得大部分NH₃等臭气溶于水中后去除，再通过活性炭吸附装置进一步吸收部分恶臭分子，完成臭气预处理；另一方面，堆肥产生的腐熟料能够运至腐熟料过滤仓集中，利用微生物氧化作用去除臭气，成本低，原料充足，无需添加碳源、氮源及其它微量元素或另外购买除臭剂，且腐熟料中微生物菌群性能稳定，工艺控制简单；此外还使得腐熟料进一步稳定，最终出料无害化效果好，资源化程度高，便于湿垃圾与绿化园林垃圾的原位化处理，腐熟料过滤仓中隔板的设计还方便操作人员随时取料加料；本处理装置不仅充分利用了堆肥腐熟料，节约了成本，还同时高效去除了对环境及人体有害的氨气和硫化氢，且不产生硫酸、硝酸等二次污染。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图(其中实线箭头表示腐熟料的运输路径，虚线箭头表示臭气的流动路径)。

其中：1、发酵罐；2、第一进料口；3、第一出料口；4、第一搅拌装置；5、曝气风机；6、集气风机；7、干燥装置；8、活性炭吸附装置；9、腐熟料过滤仓；10、第二进料口；11、第二出料口；12、第二搅拌装置；13、集气罩；14、隔板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做具体说明。

实施例：

结合附图所示为本实用新型一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置的具体实施方式，其主要包括发酵罐1，发酵罐1上设有第一进料口2和第一出料口3，发酵罐1内设有第一搅拌装置4，堆肥原料和嗜热菌剂分别通过第一进料口2和第一出料口3加入发酵罐1内并利用第一搅拌装置4搅拌启动堆肥。

未图示，本实施例的处理装置还包括粉碎机和压缩脱水机，粉碎机的出口与压缩脱水机连接，压缩脱水机的出口通过进料传送带与第一进料口2连接。混合物料先投入粉碎机中，破碎的物料直径小于10cm，然后转入压缩脱水机进一步脱水处理，制成的堆肥原料再利用进料传送带通过第一进料口2加入发酵罐1内。

发酵罐1上连接曝气风机5和集气风机6，曝气风机5用于正压曝气，保证充足的供氧。集气风机6用于负压抽气，避免臭气逸散污染环境，发酵罐1内设有集气罩13，集气罩13与集气风机6连接。

本实施例中，发酵罐1内还设有温度计，用于监测堆体温度。

集气风机6通过干燥装置7和活性炭吸附装置8连接腐熟料过滤仓9，集气罩13收集的臭气通过集气风机6首先通入干燥装置7进行汽水分离，使得大部分NH₃等臭气溶于水中后去除，然后进入活性炭吸附装置8内进一步吸收部分恶臭分子，再通入腐熟料过滤仓9中。具体的，干燥装置7为长50cm，底面积350cm²的圆柱体，内部填充中性干燥剂，例如可以填充满无水硫酸铜、氯化钙等中性干燥剂固体颗粒。活性炭吸附装置8与干燥装置7尺寸大小相同，内部填充活性炭颗粒。

腐熟料过滤仓9上设有第二进料口10和第二出料口11，第二进料口10通过出料传送带与第一出料口3连接，发酵罐1中堆肥产生的腐熟料能够从第一出料口3落至出料传送带，再运至腐熟料过滤仓9中储存，利用微生物氧化作用去除臭气，腐熟料过滤仓9内还设有第二搅拌装置12。

本实施例中，腐熟料过滤仓9内还倾斜布置有将其内部分为上下两部分空间的隔板14，隔板14与腐熟料过滤仓9之间的夹角为30°，隔板14上设有若干滤孔。第二进料口10设于隔板14的上方，第二出料口11设于隔板14的一端，腐熟料能够进入上部空间落至隔板14上，活性炭吸附装置8与下部空间连通，臭气能够从隔板14下方进入并穿过滤孔向上流动。

本实用新型的一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置具体应用时，以上海市某社区为例，首先收集该社区产生的湿垃圾与该社区范围内的绿化园林废弃物(枯枝、落叶等)，以湿垃圾为主料，绿化园林废弃物为辅料，制作堆肥原料。

湿垃圾与绿化园林废弃物的重量比控制在1：1～4：1使堆肥原料的C/N为25～30:1，含水率为50％～60％。含水率过高会造成堆肥物料被紧缩或其内部游离空隙被水膜充填，使游离空隙率降低而影响空气的扩散，并使有机物供氧不足而出现厌氧状态，形成发臭的中间产物产生恶臭和因硫化物而导致堆料腐败发黑。堆肥原料的pH宜维持在中性、弱碱性条件下(pH＝6.0-9.0)，在该pH条件下好氧细菌的酶活性较强，可以促进微生物的生长。

具体实施时，将湿垃圾与绿化园林废弃物按重量比4：1进行人工充分混合，然后将混合好的物料投入粉碎机中粉碎，使得堆体物料破碎至直径小于10cm，再将破碎后的物料转入压缩脱水机进行进一步预处理。取10kg物料，经指标测定，混合物料的C/N为26(<30)，含水率为55％，pH＝6.8，达到好氧堆肥理想物料的要求，从而制成堆肥原料。

堆肥原料通过进料传送带从第一进料口2加入至发酵罐1内，堆肥原料体积不超过发酵罐1体积的2/3。再通过第一出料口3添加嗜热菌剂，嗜热菌剂的量为堆肥原料重量的0.1％。开启第一搅拌装置4间歇搅拌混合均匀，搅拌频率为24r/d，启动堆肥。

堆肥启动后1天左右温度升高至50℃以上，此时为堆肥升温期，关闭集气风机6，开启曝气风机5正压曝气，正压曝气量为0.2L/(min·kg)，保证充足的供氧。堆体温度在第4天达到80℃以上，此时进入高温期，关闭曝气风机5，打开集气风机6负压抽气，负压抽气量为0.4L/(min·kg)，避免臭气逸散污染环境。通过发酵罐1内温度计监测堆体温度，温度维持在80℃以上14天后，开始下降，堆肥启动后第21天温度下降至30℃以下。此时停止搅拌，打开第一出料口3，使得堆肥产生的腐熟料落至出料传送带上，从第二进料口10落至腐熟料过滤仓9中隔板14上。发酵罐1中产生的臭气由内置的集气罩13收集，通过集气风机6首先通过干燥装置7进行汽水分离，使得大部分NH₃等臭气溶于水中后去除，再通过活性炭吸附装置8，进一步吸收部分恶臭分子，再通至腐熟料过滤仓9中，从隔板14下方进入并穿过滤孔向上流动，经过腐熟料中稳定的微生物菌群氧化作用进一步处理，最终达标排入外界环境。

发酵罐1中新的一轮堆肥结束后，先打开第二出料口11将得到的安全无害的堆肥出料取出用于后续制成肥料等，再将发酵罐1中新的腐熟料投入腐熟料过滤仓9中，重复此前步骤。

经检测，臭气中的NH₃、H₂S等恶臭分子恶臭成分去除率可稳定在95％～99％。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，其特征在于：包括发酵罐(1)，所述发酵罐(1)上设有第一进料口(2)和第一出料口(3)，发酵罐(1)内设有第一搅拌装置(4)，堆肥原料和嗜热菌剂分别通过第一进料口(2)和第一出料口(3)加入发酵罐(1)内并利用第一搅拌装置(4)搅拌启动堆肥；发酵罐(1)上连接曝气风机(5)和集气风机(6)，集气风机(6)通过干燥装置(7)和活性炭吸附装置(8)连接腐熟料过滤仓(9)，所述腐熟料过滤仓(9)上设有第二进料口(10)和第二出料口(11)，第二进料口(10)通过出料传送带与第一出料口(3)连接，腐熟料过滤仓(9)内设有第二搅拌装置(12)，发酵罐(1)中产生的臭气经干燥吸附后能够与堆肥结束后的腐熟料在腐熟料过滤仓(9)内进一步处理并达标排放。

2.根据权利要求1所述的一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，其特征在于：所述装置还包括粉碎机和压缩脱水机，粉碎机的出口与压缩脱水机连接，压缩脱水机的出口通过进料传送带与第一进料口(2)连接。

3.根据权利要求2所述的一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，其特征在于：经所述粉碎机破碎的物料直径小于10cm。

4.根据权利要求1所述的一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，其特征在于：所述发酵罐(1)内设有集气罩(13)，集气罩(13)与集气风机(6)连接，发酵罐(1)内还设有温度计。

5.根据权利要求1所述的一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，其特征在于：所述干燥装置(7)、活性炭吸附装置(8)内部分别填充中性干燥剂和活性炭颗粒，干燥装置(7)与活性炭吸附装置(8)尺寸大小相同。

6.根据权利要求1所述的一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，其特征在于：所述腐熟料过滤仓(9)内倾斜布置有将其内部分为上下两部分空间的隔板(14)，隔板(14)上设有若干滤孔，第二进料口(10)设于所述隔板(14)的上方，第二出料口(11)设于所述隔板(14)的一端，腐熟料能够进入上部空间落至隔板(14)上，活性炭吸附装置(8)与下部空间连通，臭气能够从隔板(14)下方进入并穿过滤孔向上流动。

7.根据权利要求6所述的一种罐式超高温好氧堆肥臭气处理装置，其特征在于：所述隔板(14)与腐熟料过滤仓(9)之间的夹角为30°。