一种污泥干化好氧发酵系统论文和设计-王彬

全文摘要

本实用新型公开了一污泥干化好氧发酵系统。包括封闭运行的污泥成型机、低温热泵干化机和好氧堆肥仓；污泥成型机和低温热泵干化机设置于支撑平台上，支撑平台下方是好氧堆肥仓，好氧堆肥仓内安装有可卷收膨胀聚四氟乙烯膜的卷膜机、地面铺设网格结构的曝气管道。本系统可实现将含水率80％左右的市政污泥经破碎成型后干化至含水率60％左右，再与额外加入的15％左右的辅料及0.1％左右的高温菌种混合形成污泥堆体，堆体上方覆盖特殊材质膜，并在强制通风作用下进行好氧堆肥；整套设备先通过干化减量化实现减少辅料添加量目的，再通过膜覆盖作用减少堆肥过程臭气外逸，同时保持堆体温度、均匀堆体氧浓度，从而缩短堆肥周期，快速、高效实现污泥减量化、资源化。

主设计要求

1.一种污泥干化好氧发酵系统，包括封闭运行的污泥成型机和低温热泵干化机，其特征在于：还包括封闭运行的好氧堆肥仓；所述污泥成型机和低温热泵干化机设置于支撑平台上，支撑平台下方是好氧堆肥仓，污泥成型机和低温热泵干化机的干化污泥出料口位于好氧堆肥仓顶面；所述好氧堆肥仓内安装有可卷收膨胀聚四氟乙烯膜的卷膜机、地面铺设网格结构的曝气管道。

设计方案

1.一种污泥干化好氧发酵系统，包括封闭运行的污泥成型机和低温热泵干化机，其特征在于：还包括封闭运行的好氧堆肥仓；

所述污泥成型机和低温热泵干化机设置于支撑平台上，支撑平台下方是好氧堆肥仓，污泥成型机和低温热泵干化机的干化污泥出料口位于好氧堆肥仓顶面；

所述好氧堆肥仓内安装有可卷收膨胀聚四氟乙烯膜的卷膜机、地面铺设网格结构的曝气管道。

2.根据权利要求1所述的污泥干化好氧发酵系统，其特征在于：所述支撑平台上设置有辅料仓，辅料仓底部出口有封闭运行的混料螺旋输送机，混料螺旋输送机的出口端位于干化污泥出料口。

3.根据权利要求2所述的污泥干化好氧发酵系统，其特征在于：所述卷膜机位于好氧堆肥仓上部为卷轴式结构用于沿好氧堆肥仓横向或纵向卷动对污泥堆体覆盖卷收膨胀聚四氟乙烯膜。

4.根据权利要求2所述的污泥干化好氧发酵系统，其特征在于：所述曝气管道由曝气主管及其间隔排列联通的曝气支管构成，曝气支管上有均匀间隔设置的曝气孔。

5.根据权利要求4所述的污泥干化好氧发酵系统，其特征在于：所述曝气孔设置于曝气支管的下半部，每根曝气支管上等间距设置两排其开口向下的曝气孔，两排曝气孔径向夹角成90度。

6.根据权利要求2所述的污泥干化好氧发酵系统，其特征在于：所述好氧堆肥仓设置有温度检测仪和氧含量检测仪。

7.根据权利要求2所述的污泥干化好氧发酵系统，其特征在于：所述污泥成型机入口联接污泥料仓、出口下方设置至少两组上下组合并首尾衔接运行的网带输送机，下部网带输送机的出口位于干化污泥出料口。

8.根据权利要求7所述的污泥干化好氧发酵系统，其特征在于：所述至少两组上下组合并首尾衔接运行的网带输送机在封闭的低温热泵干化机内运行，低温热泵干化机的热风风机设置于低温热泵干化机底部。

9.根据权利要求1至8任一项所述的污泥干化好氧发酵系统，其特征在于：所述好氧堆肥仓顶面设置排气口，排气口通过负压管道与空气净化装置联通排放。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理厂污泥资源化利用技术领域，属于一种污泥干化处理系统设备，具体来说，涉及一种污泥低温热泵干化机与膜覆盖好氧堆肥装置联用的系统设备。

背景技术

随着我国污水处理厂大规模的建设运行，污泥产量也大幅增加，污泥处理问题愈加突出。污泥因含水率高、粘性大、含有细菌、病原体等而难以进行资源化利用，对其进行适当的干化处理之后再用于堆肥或者焚烧等后续处理，可实现污泥减量化，而污泥堆肥技术投资运行成本低、堆肥后污泥可作为园林绿化肥甚至农用肥使用，实现了污泥的资源化利用。

现有污水处理厂主要采用污泥热干化技术，主要分为高温干化、中温干化和低温干化，通过降低空气湿度来发挥干燥潜能。其中低温干化的温度为100℃以下，可以有效避免恶臭气体的挥发，最大限度地减少苯系物的释放，具有良好的节能和环保效益。

现有的堆肥技术中一体化的堆肥设备要么投资成本高，要么运行效果不能满足要求。传统的槽式堆肥投资成本低，应用更广泛，但槽式堆肥过程产生的臭气污染、堆肥周期长，占地面积大制约了堆肥技术推广。

如何实现污泥的减量化、资源化，降低污泥处置成本及对环境的二次污染是需要解决的技术难点。

发明内容

根据现有技术存在的不足，本实用新型提出一种污泥低温热泵干化机与膜覆盖好氧堆肥装置联用的系统，能够实现在低温条件下高效地进行污泥干化减量化，进而减少后期堆肥的投资、运行成本，并且整个资源化过程不对环境造成二次污染。

为实现上述技术目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种污泥干化好氧发酵系统，包括封闭运行的污泥成型机和低温热泵干化机，其特征在于：还包括封闭运行的好氧堆肥仓；

所述好氧堆肥仓内安装有可卷收膨胀聚四氟乙烯膜的卷膜机、地面铺设网格结构的曝气管道。

所述支撑平台上设置有辅料仓，辅料仓底部出口有封闭运行的混料螺旋输送机，混料螺旋输送机的出口端位于干化污泥出料口。

进一步所述卷膜机位于好氧堆肥仓上部为卷轴式结构用于沿好氧堆肥仓横向或纵向卷动对污泥堆体覆盖卷收膨胀聚四氟乙烯膜。

进一步所述曝气管道由曝气主管及其间隔排列联通的曝气支管构成，曝气支管上有均匀间隔设置的曝气孔。

进一步所述曝气孔设置于曝气支管的下半部，每根曝气支管上等间距设置两排其开口向下的曝气孔，两排曝气孔径向夹角成90度。

进一步所述好氧堆肥仓设置有温度检测仪和氧含量检测仪。

进一步所述污泥成型机入口联接污泥料仓、出口下方设置至少两组上下组合并首尾衔接运行的网带输送机，下部网带输送机的出口位于干化污泥出料口。

进一步所述至少两组上下组合并首尾衔接运行的网带输送机在封闭的低温热泵干化机内运行，低温热泵干化机的热风风机设置于低温热泵干化机底部。

本实用新型所述好氧堆肥仓顶面设置排气口，排气口通过负压管道与空气净化装置联通排放。

本实用新型的有益效果：

低运行成本：本设备干化阶段采用以热泵技术为核心的低温密闭的干化机，比传统的直接靠热源烘干污泥的技术更节能，而干化至60％的污泥减重一半，减少了后期堆肥过程中辅料的消耗量、节省了堆肥场地的面积，且通过膜覆盖堆肥技术提高堆肥效率，缩短堆肥周期，进一步节省曝气产生的电耗，整个设备的运行成本得以降低。

高安全性能：干化过程温度控制在40℃～55℃，且在全密闭的箱体内进行，无爆炸危险，避免了有害气体的外逸。低温条件下从污泥中分离出的水分是较干净水，无需进行复杂的处理，不对水体造成二次污染。堆肥过程亦采用能阻挡臭气外逸的膜覆盖技术，污泥减量化、资源化过程均不对环境造成二次污染。

干化机为模块化组装结构，安装检修方便，占地面积小，堆肥结构简单，可采用土建结构，投资成本低。

整个设备除堆肥污泥与辅料、菌剂的混合由铲车辅助进行外，其余控制全部由PLC自动控制，设备自动化程度高。

堆肥腐熟后的污泥营养成分大于3％，无有毒有害物质，可以作为园林绿化用肥，甚至直接作为农用肥使用，实现了污泥的减量化、无害化、资源化。

附图说明

图1是本实用新型装置的主视结构示意图；

图2是本实用新型的侧视结构示意图；

图3是曝气管道的布置方式图；

图4是曝气支管横截面示意图，图中表示了曝气孔分布及开孔方式；

图5是曝气支管示意图，图中点状孔为曝气孔。

图中：1是污泥料仓，2是污泥成型机，3是低温热泵干化机，4是辅料仓，5是支撑平台，6是好氧堆肥仓，7是设备室，31是网带输送机，32 是热泵系统，33是风机，34是混料螺旋输送机，35是干化污泥出料口，61 是自动卷帘门，62是堆体，63是膨胀聚四氟乙烯膜，64是温度检测仪，65 是氧含量检测仪，66是卷膜机，67是排气口，68是曝气管道，68a是主管，68b是支管，68c是曝气孔，69是管道沟、71是门、72是排气扇、73是电器控制柜，74是鼓风机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进一步说明，具体实施方式是对本实用新型原理的进一步说明，不以任何方式限制本实用新型，与本实用新型相同或类似技术均没有超出本实用新型保护的范围。

结合附图。

如图1、图2所示，一种污泥干化系统，由污泥料仓1、污泥成型机2、低温热泵干化机3、辅料仓4、支撑平台5、好氧堆肥仓6及设备室7组成，其中支撑平台5位于好氧堆肥仓6及设备室7上方，其上方的污泥料仓1、污泥成型机2、低温热泵干化机3由上而下串联布置，辅料仓4位于低温干化机3外侧，其下方的好氧堆肥仓6及设备室7并列布置；低温热泵干化机3内主要设有网带输送机31、热泵系统32、风机33，混料螺旋输送机 34、好氧堆肥仓6主要设有卷膜机66及膨胀聚四氟乙烯膜63、曝气管道 68、排气口67、温度检测仪64及氧含量检测仪65，设备室7主要设有门 71、排气扇72、电器控制柜73及鼓风机74。

污水处理厂脱水后的含水率80％左右的块状污泥从料仓1处进入污泥成型机2，在污泥成型机2中被破碎成型，形成5mm左右条形，条形污泥直接落入低温热泵干化机3的，形成透气性较好的污泥层，低温热泵干化机3 的热泵系统32将空气除湿、加热，形成热干空气，并由风机33驱动，不断的由下往上穿过网带输送机31上的污泥层，使污泥脱水干化至含水率60％左右。脱水后的污泥体积和重量均减少，其中重量减小一半，这使得后期堆肥过程加入的辅料量也减少一半，堆肥场地面积也减少，降低了堆肥成本。

干化后的污泥因网带输送机31的传送作用落至混料螺旋输送机34上，混料螺旋输送机34一部分位于干化机内部，一部分位于干化机外部，且位于外部的部分连接辅料仓4，辅料和菌种按一定比例混合后，通过外部输送机以干化污泥出料速度的15％的速度进入辅料仓，既干化污泥与辅料的加量为1:0.15。由于采用同一个混料输送螺旋机34，辅料在进入干化机内部后与干化后的污泥在输送过程通过螺旋的搅动作用可实现初步混合，初步混合好的污泥从干化污泥出料口35落入好氧堆肥室6中。

由于干化污泥出料口35位于好氧堆肥仓6的中上方，且靠近好氧堆肥仓6的自动卷帘门61侧，因此，落下的干化污泥及辅料在好氧堆肥仓6的中间形成锥形堆体，当锥形堆体外边缘到达自动卷帘门61处时，混合螺旋输送机34停止输送物料，同时铲车从自动卷帘门61侧进入好氧堆肥仓6 对堆体进行再次混料，并将和混合好的物料堆至堆肥室另一侧，堆好物料后铲车退出好氧堆肥仓6，混料螺旋输送机34继续运转，如此直至好氧堆肥仓6堆满。

好氧堆肥仓6堆满后，外部输送机停止进泥及辅料，污泥成型机2、低温热泵干化机3均停止运行，而卷膜机66运行，通过人工辅助将膨胀聚四氟乙烯膜63覆盖于堆体62上，同时在堆体62的中间位置的膨胀聚四氟乙烯膜63上预留有两个孔，用于插入温度检测仪64及氧含量检测仪65。当膨胀聚四氟乙烯膜63覆盖好，温度检测仪64及氧含量检测仪65均插入相应位置后，操作人员退出好氧堆肥仓6，并且关闭自动卷帘门61，启动鼓风机74开始堆肥。

堆肥过程中通过温度检测仪64及氧含量检测仪65的数据自动调节鼓风机74的风量大小及曝气频率，使堆体62温度基本维持在50℃～70℃，氧含量维持在5％～15％之间。

曝气管道68的布置方式呈丰字形，确保堆体的每个角落曝气均匀，曝气支管68b上的曝气孔68c为两排交错排列的向下45°的孔，且曝气孔68c 四周均通过铺设辅料对曝气孔68c进行保护，可避免堆体中细小尘粒等堵塞曝气孔68c。

膨胀聚四氟乙烯膜63的作用是帮助保持温度，使堆体62中O_{2<\/sub>浓度和温度分布均匀，同时防止堆肥过程产生的臭气物质外逸。在膨胀聚四氟乙烯膜63的辅助作用下，堆肥周期可缩短至8～10d，且堆肥过程无需翻堆，简化了堆肥的过程。}

当堆体62温度自然下降至40℃以下时堆肥结束，通过好氧堆肥仓6 上方的排气口67将好氧堆肥仓6内因膜覆盖不严等原因产生的少量臭气进行置换，再打开自动卷帘门61，通过卷膜机66和操作人员的协助，将膨胀聚四氟乙烯膜63卷起，然后铲车将堆肥产品转运出好氧堆肥仓6。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种污泥干化好氧发酵系统论文和设计

一种污泥干化好氧发酵系统论文和设计-王彬

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢