專利名稱：一種污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置的制作方法
一種污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，特別涉及一種污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，該技術(shù)用于 對(duì)城市生活污水處理廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化利用，屬于環(huán)境保 護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，其IPC分類(lèi)號(hào)為C02F11/06。二、背景技術(shù)
隨著城市污水處理量的增加和處理標(biāo)準(zhǔn)的提高，污水處理的副產(chǎn)物——污泥的產(chǎn) 量急劇攀升，未經(jīng)處理的污泥不僅會(huì)占用土地，而且會(huì)成為二次污染源污染環(huán)境，威脅人體 健康。因此，實(shí)現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化，乃至資源化成為亟待解決的問(wèn)題。由于城市 污泥是一種富含有機(jī)質(zhì)、高氮、高磷、低鉀的物質(zhì)，可以用于增強(qiáng)土壤肥效，改善土壤質(zhì)量， 所以好氧堆肥成為污泥處理的一種較好的方式。
好氧堆肥的關(guān)鍵是向污泥堆體內(nèi)提供充足的氧氣，使好氧微生物保持旺盛的代謝 活力，此種完全充氧的生物處理方法不會(huì)產(chǎn)生臭氣，是一種好氧氧化技術(shù)，而向堆體供氧的 關(guān)鍵問(wèn)題是1)物料要有較好的孔隙度，以保證氧氣能夠在物料間輸送，保證物料完全處于 好氧狀態(tài)；幻供氣過(guò)程要均勻，通透，不要有通氣死角，出現(xiàn)厭氧環(huán)境而產(chǎn)生臭氣；；3)供氣 量或是供氣流速不能過(guò)大，以免帶出物料中過(guò)多的水分，減少微生物的濕度環(huán)境而抑制生 物的活性，同時(shí)不能降低堆體的溫度，以免影響病原菌的殺死率。
目前國(guó)內(nèi)外污泥好氧處理過(guò)程中有很多種供氣方法1)分層布管曝氣法；幻底部 平鋪風(fēng)腔法；幻地面刻槽曝氣管。
分層布管曝氣是在污泥混料堆體底部和中間布敷曝氣管，此方法可以達(dá)到上下均 勻曝氣目的，但也存在一定的局限性1)污泥混料堆中的管道在好氧處理布料前或是布料 好后布敷好，出料時(shí)卻要拆除，操作性不強(qiáng)，適宜于一次性應(yīng)用，多次應(yīng)用時(shí)曝氣管料破碎 嚴(yán)重?；梦勰喽洋w中氣流由下向上走，上層曝氣管以上的污泥很容易出現(xiàn)干燥，影響微生物 的活性，從而影響處理效果。
底部平鋪風(fēng)腔法是在堆體底部均勻布敷曝氣管道，管道上面平鋪一層木板或是鋼 板，木板或是鋼板上留有曝氣孔。此種方法的好處是布敷簡(jiǎn)單，易于操作。進(jìn)氣在木板或鋼 板下方的空腔中換壓后由木板或是鋼板上的曝氣孔噴出。當(dāng)木板或鋼板在污泥進(jìn)料或是好 氧處理初期會(huì)堵塞曝氣孔，從而使得曝氣又不均勻，存在厭氧環(huán)境。采用木板投資成本低， 但其壽命較短，同時(shí)承重能力有限，從而影響污泥的堆高和污泥的布料設(shè)備與出料設(shè)備的 運(yùn)行。采用鋼板則投資成本較大。
地面刻槽曝氣法較為常見(jiàn)，即在地面上按照污泥混料的堆體體積、曝氣量設(shè)置好 曝氣管密度后在地面上刻下深槽，將曝氣管徑裸置于槽內(nèi)，其上敷設(shè)一定厚度的陶?；蚴?直接將污泥混料放置于槽上。此種方法施工簡(jiǎn)單，投資較少，運(yùn)行簡(jiǎn)單。其不足之處是1)刻 槽深度不夠，且沒(méi)有給氣流在垂直于曝氣管方向的平面上形成一個(gè)均勻性分布的時(shí)間和空 間污泥曝氣管直接與污泥接觸易堵塞透氣管，使用陶?？梢苑蓝?，但氣流分布不均勻。2) 目前曝管道設(shè)計(jì)多為單線開(kāi)放端，壓損較大，沿管線氣流分布不均勻，甚至氣流“斷路”。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于污泥的處理也有采用陽(yáng)光棚技術(shù)。但是其都是將陽(yáng)光棚作為生產(chǎn) 廠房，主要作用是防雨雪、擋風(fēng)、隔臭，使生產(chǎn)過(guò)程不處于露天環(huán)境。從環(huán)境保護(hù)角度整個(gè)生 產(chǎn)過(guò)程形成一個(gè)開(kāi)放體或是半密閉體，大氣污染物的排放呈面源或體源，不利于環(huán)境保護(hù)。 或是形成半密閉狀態(tài)，且與曝氣裝置沒(méi)有較大的關(guān)聯(lián)，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收 集處理時(shí)由于集氣量較大，不便于處理?；蜻M(jìn)行大氣稀釋后達(dá)標(biāo)排放，或者是進(jìn)行處理時(shí)由 于集氣量較大而增加了氣體處理費(fèi)用。三、發(fā)明內(nèi)容
在考查了國(guó)內(nèi)多家污泥處理廠(場(chǎng))后，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，在進(jìn)行了大量 的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提出一種污泥陽(yáng)光棚污泥好氧處理裝置，目的是解決污泥氧 光棚好氧處理中曝氣不均勻等問(wèn)題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，包括陽(yáng)光棚和好氧曝氣裝置，將好氧曝氣裝置置 于陽(yáng)光棚內(nèi)，將陽(yáng)光棚設(shè)置成密閉體，密閉體上部留有排氣口 ；
所述好氧曝氣裝置上部為U型槽墻，下部布敷曝氣系統(tǒng)；所述U型槽墻采用通透墻 體，在所述墻體上分布有通孔；所述曝氣系統(tǒng)的曝氣管呈環(huán)形鋪于氧化槽底部；
曝氣管按下述參數(shù)設(shè)置曝氣孔曝氣管直徑、曝氣孔直徑及曝氣孔間距的比值為 1 0. 08-0. 15 1.6-2. 2;曝氣孔為兩排，分別設(shè)置在曝氣管的兩側(cè)下方，所述兩排曝氣孔 的圓心角為120-150度；
曝氣管采用挖槽深埋法鋪設(shè)，所挖的埋設(shè)槽的橫斷面為下窄上寬的梯形，所 述梯形的斜邊與底邊的夾角為120-150度，曝氣管直徑與所述埋設(shè)槽底寬的比值為 1 0.5-0. 8，曝氣管與所述埋設(shè)槽的兩斜邊相切，所述埋設(shè)槽的槽體內(nèi)自上到下依次為小 粒徑填充料、大粒徑填充料和曝氣管。
優(yōu)選地，所述曝氣系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、主送氣管、一級(jí)氣流分流三通管、二級(jí)輸氣管、二級(jí) 氣流分割三通管及若干所述的曝氣管組成。
優(yōu)選地，所述兩排曝氣孔錯(cuò)位相對(duì)。
優(yōu)選地，所述曝氣管間距為2. 5_;3m。
優(yōu)選地，所述通孔的孔徑為2-5cm。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1)增強(qiáng)了污泥好氧處理過(guò)程中的曝氣性能，使其不發(fā)生堵塞，降 低了維修費(fèi)用；幻使污泥好氧氧化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體處理量減少。降低了后序處理設(shè)備的 投資與運(yùn)行成本；幻提高太陽(yáng)能和生物能的利用率，保溫效果好，適應(yīng)性強(qiáng)氧化槽位于陽(yáng) 光棚廠房?jī)?nèi)，即使在寒冷的冬天或是高緯度地區(qū)也能保證污泥的正常處理；4)，由于污泥好 氧處理的空間變小，無(wú)人工接觸性操作，從而提升了整體工藝的自動(dòng)化水平。5)減少了生產(chǎn) 的占地面積，提高了污泥的處理效率，縮短了生產(chǎn)周期。四

圖1為本發(fā)明的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置縱剖面示意圖2為本發(fā)明的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置平面示意圖3為曝氣管與曝氣孔布設(shè)示意圖4為曝氣管刻槽深埋斷面示意以上附圖中1為主送氣管；2為一級(jí)氣流分流三通管；3為二級(jí)輸氣管；4為二級(jí) 氣流分割三通管；5為曝氣管；6為陽(yáng)光棚側(cè)墻；7為活動(dòng)密封墻；8為U型槽墻；9為小粒徑 填充料；10為大粒徑填充料；11為風(fēng)機(jī)；12為曝氣孔；13為污泥混料；14為曝氣管埋設(shè)槽； 15為陽(yáng)光棚頂；D為曝氣管直徑；d為曝氣孔直徑；L為曝氣孔間距；Φ為曝氣管上兩排曝氣 孔的圓心角。五具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)例進(jìn)一步對(duì)于本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，包括陽(yáng)光棚和好氧曝氣裝 置，將陽(yáng)光棚與好氧曝氣裝置進(jìn)行套嵌，將好氧曝氣裝置置于陽(yáng)光棚內(nèi)，將陽(yáng)光棚設(shè)置成密 閉體，密閉體的上部留有排氣口。在將陽(yáng)光棚設(shè)置成密閉體時(shí)，陽(yáng)光棚的側(cè)墻6可以是固定 的，兩端的墻采用活動(dòng)門(mén)或是工程無(wú)紡布，也可以采用其他材料的類(lèi)似裝置，形成活動(dòng)密封 墻7，陽(yáng)光棚側(cè)面的頂部設(shè)立集氣排氣裝置。
所述好氧曝氣裝置上部為U型槽墻8，下部布敷曝氣系統(tǒng)。所述U型槽墻8采用通 透墻體，在所述墻體上分布有孔徑2-5cm的通孔，該通透墻體可以采用水泥板、鋼板或其他 網(wǎng)格式墻體。
如圖2所示，好氧曝氣裝置下部的曝氣系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)11、主送氣管1、一級(jí)氣流分流 三通管2、二級(jí)輸氣管3、二級(jí)氣流分割三通管4及若干曝氣管5組成，曝氣管5呈環(huán)形鋪于 氧化槽底部，相鄰曝氣管5之間的間距為2. 5-;3m。
如圖3所示，曝氣管5按下述參數(shù)設(shè)置曝氣孔12 曝氣管直徑D、曝氣孔直徑d及 曝氣孔間距L之間的比值為1 0.08-0.15 1.6-2.2。曝氣孔12為兩排，分別設(shè)置在曝 氣管5的兩側(cè)下方，兩排曝氣孔錯(cuò)位相對(duì)。兩排曝氣孔5的圓心角Φ為120-150度，也就是 說(shuō)，在曝氣管5的橫斷面上，兩側(cè)的曝氣孔與曝氣管的圓心之間形成120-150度的夾角Φ， 如圖4所示。
如圖4所示，曝氣管5的鋪設(shè)采用刻槽深埋法，即挖槽埋設(shè)曝氣管5，埋設(shè)曝氣管 5所挖的埋設(shè)槽14的橫斷面為下窄上寬的梯形，所述梯形的斜邊與底邊的夾角為120-150 度。曝氣管5的直徑L與所述埋設(shè)槽14底寬的比值為1 0.5-0. 8，曝氣管5與所述埋設(shè) 槽14的兩斜邊相切。
將曝氣管5鋪設(shè)在所述埋設(shè)槽14里，在曝氣管5上部鋪設(shè)兩層不同粒徑的填充 料，下面的一層為大粒徑填充料10，上面的一層是小粒徑的填充料9。在槽體底部采用大粒 徑填料，要求粒徑表面光滑，填料間有足夠的空隙。對(duì)于上層的小粒徑填充料9，除表面光 滑，填料間有足夠空隙外，以透氣性填料效果為好。其優(yōu)點(diǎn)在于曝氣孔的氣流沿曝氣管水 平敷面上橫向和縱向均勻性，從而實(shí)現(xiàn)曝氣系統(tǒng)進(jìn)入污泥混料堆體前氣體水平均勻分布。
此處的“大粒徑”與“小粒徑”只是兩層填充料相互對(duì)比而言，并不需要限定一個(gè) 固定的、具體的粒徑范圍，只要滿足根據(jù)本發(fā)明上述的發(fā)明目的，即既能使深埋氣流上升 進(jìn)入污泥前有一段時(shí)間，可以在水平方向上進(jìn)行均勻分布，同時(shí)，又不至于因填充料重量過(guò) 大壓垮曝氣管5，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況，很容易確定合適粒徑和材質(zhì)的填充料。
前述的曝氣管5的直徑與埋設(shè)槽14的底部寬度配合，即曝氣管5的直徑L與所述 埋設(shè)槽14底寬的比值為1 0.5-0.8，目的在于填充料分布于曝氣管5四周且不使曝氣管架空，可以減少曝氣管5的振動(dòng)。曝氣孔12在曝氣管5上的開(kāi)口位置與槽體坡度配合，即 兩排曝氣孔5的圓心角Φ為120-150度，埋設(shè)槽14的斜邊與底邊的夾角為120-150度，形 成了一個(gè)氣體流出的合理角度，有利于氣體向上反射，減少氣體的正向壓損。
具體實(shí)施例
利用本發(fā)明的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，對(duì)北京市某生活污水處理廠的脫水污泥 進(jìn)行陽(yáng)光棚好氧處理，其好氧處理裝置如圖1、圖2、圖3和圖4。
污泥氧化槽置于陽(yáng)光棚內(nèi)，兩側(cè)用陽(yáng)光彩板與陽(yáng)光棚通頂，兩端采用活動(dòng)門(mén)或是 工程無(wú)紡布通頂隔開(kāi)并與陽(yáng)光棚共享棚頂，形成一個(gè)密閉型的處理裝置，陽(yáng)光棚側(cè)面頂部 設(shè)立集排氣裝置。好氧槽墻采用2-5cm孔徑網(wǎng)墻，其裝置如附圖1。曝氣系統(tǒng)置于氧化槽底 部，由風(fēng)機(jī)11、主送氣管1、一級(jí)氣流分流三通管2、二級(jí)輸氣管3、二級(jí)氣流分割三通管4及 若干曝氣管5組成。曝氣管5間距為2. 5-3m,呈環(huán)型鋪于氧化槽底部。其裝置如附圖2。
曝氣管5的直徑D、曝氣孔12的直徑d及曝氣孔間距L的比值為 1 0. 08-0. 15 1.6-2.2。曝氣孔12在曝氣管5下方，沿管兩排開(kāi)孔，兩排錯(cuò)位等距間隔， 圓心角Φ為120-150度。其結(jié)構(gòu)如圖3和圖4。
曝氣管5的鋪設(shè)采用刻槽深埋法，即挖埋設(shè)槽14埋設(shè)曝氣管5，埋設(shè)槽14的槽體 呈上寬下窄的梯形，曝氣管5直徑D與埋設(shè)槽14底寬度比為1 0.5-0. 8，槽體斜邊與底邊 的夾角為120-150度，槽體內(nèi)自上到下依次為小粒徑填充料9、大粒徑填充料10和曝氣管 5，曝氣管5與槽體兩邊相切，其結(jié)構(gòu)如圖4。
本發(fā)明的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，主要有以下幾個(gè)方面的技術(shù)特點(diǎn)
1.陽(yáng)光棚與好氧曝氣裝置進(jìn)行套嵌，并形成密閉體。
2.曝氣裝置的U型槽墻采用2-5cm孔徑的通透墻體。
2.曝氣裝置的曝氣系統(tǒng)
1)曝氣管道采用環(huán)型平鋪；2)曝氣管直徑、曝氣孔徑與曝氣孔間距的參數(shù)研究； 3)曝氣孔在曝氣管上的開(kāi)孔位置參數(shù)研究；4)曝氣管采用地下深埋法。
本發(fā)明采用陽(yáng)光棚與好氧氧化處理裝置進(jìn)行套嵌，并形成密閉體，此種做法的優(yōu)占.^ \\\ ·
1)使大氣污染物形成點(diǎn)源排放，易于實(shí)現(xiàn)后序的環(huán)保處理；2)減少了集氣量，降 低了后序處理設(shè)備的投資與運(yùn)行成本。
本發(fā)明的污泥堆體槽墻采用網(wǎng)墻，增加了污泥堆體邊沿部分的曝氣供氧狀況。曝 氣管采用環(huán)形的閉路設(shè)計(jì)，減少曝氣管末端的壓損，增強(qiáng)了末端的曝氣壓力。曝氣管采用地 下深埋法，采用梯形槽，并分層鋪設(shè)大粒徑填料和小粒徑填料，由于深埋氣流上升進(jìn)入污泥 前有一段時(shí)間，其可以在水平方向上進(jìn)行均勻分布。原理是利用大小不同粒徑的填料進(jìn)行 多層的分散均勻。同時(shí)對(duì)于曝氣管直徑、曝氣孔徑與曝氣孔間距的參數(shù)研究，曝氣孔在曝氣 管上的開(kāi)孔位置參數(shù)與梯形槽底的角度進(jìn)行研究，不僅有利于防止污泥好氧處理過(guò)程中的 產(chǎn)生水體的外排，并利用氣流的反射原理，增強(qiáng)了曝氣氣流在水平面上沿管平行方向上均 勻性。從而保證了整個(gè)曝氣系統(tǒng)底部進(jìn)入污泥混料前氣流的均勻性。
本發(fā)明的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)1) 設(shè)計(jì)了污泥好氧處理的新型曝氣裝置，使得污泥好氧堆肥成為一種好氧氧化技術(shù)，減少了 厭氧環(huán)境的臭氣產(chǎn)生，提高了好氧氧化處理技術(shù)污泥產(chǎn)氣物質(zhì)的純度，有利于臭氣的后序處理；幻將陽(yáng)光棚與污泥好氧氧化曝氣設(shè)施進(jìn)行整合，使陽(yáng)光棚成為一種污泥好氧氧化處 理設(shè)備的組成部分，有利于污泥好氧處理過(guò)程產(chǎn)生的氣體物質(zhì)不外排和收集利用；幻設(shè)計(jì) 了陽(yáng)光棚污泥好氧處理中曝氣裝置，使得氣體在曝氣平面上均勻地進(jìn)入污泥混料。4)設(shè)計(jì) 了環(huán)形的曝氣管道，減了曝氣管道內(nèi)的壓損。
權(quán)利要求
1.一種污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，其特征在于，包括陽(yáng)光棚和好氧曝氣裝置，將好氧曝 氣裝置置于陽(yáng)光棚內(nèi)，將陽(yáng)光棚設(shè)置成密閉體，密閉體上部留有排氣口 ；所述好氧曝氣裝置上部為U型槽墻(8)，下部布敷曝氣系統(tǒng)；所述U型槽墻(8)采用通 透墻體，在所述墻體上分布有通孔；所述曝氣系統(tǒng)的曝氣管( 呈環(huán)形鋪于氧化槽底部；曝氣管( 按下述參數(shù)設(shè)置曝氣孔(1 曝氣管直徑(D)、曝氣孔直徑(d)及曝氣孔間 距(L)的比值為1 0. 08-0. 15 1. 6-2. 2 ；曝氣孔(12)為兩排，分別設(shè)置在曝氣管(5)的 兩側(cè)下方，所述兩排曝氣孔(1 的圓心角(Φ)為120-150度；曝氣管( 采用挖槽深埋法鋪設(shè)，所挖埋設(shè)槽(14)的橫斷面為下窄上寬的梯形，所述 梯形的斜邊與底邊的夾角為120-150度，曝氣管(5)的直徑(D)與所述埋設(shè)槽(14)底寬的 比值為1 0.5-0. 8，曝氣管( 與所述埋設(shè)槽(14)的兩斜邊相切，所述埋設(shè)槽(14)的槽 體內(nèi)自上到下依次為小粒徑填充料(9)、大粒徑填充料(10)和曝氣管(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，所述曝氣系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)(11)、主送 氣管(1)、一級(jí)氣流分流三通管O)、二級(jí)輸氣管(3)、二級(jí)氣流分割三通管(4)和若干所述 的曝氣管( 組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，所述兩排曝氣孔(1 錯(cuò)位相對(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，所述曝氣管(5)間距為2.5-3m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥陽(yáng)光棚好氧處理方法，所述通孔的孔徑為2-5cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，特別涉及一種污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，其IPC國(guó)際專利分類(lèi)號(hào)為C02F 11/02。本發(fā)明的污泥陽(yáng)光棚好氧處理裝置，包括陽(yáng)光棚和好氧曝氣裝置，將好氧曝氣裝置置于陽(yáng)光棚內(nèi)，將陽(yáng)光棚設(shè)置成密閉體；好氧曝氣裝置上部為U型通透槽墻，下部布敷曝氣系統(tǒng)；曝氣管采用挖槽深埋法鋪設(shè)，曝氣管與埋設(shè)槽的兩斜邊相切，槽體內(nèi)自上到下依次為小粒徑填充料、大粒徑填充料和曝氣管。本發(fā)明的好氧處理裝置，增強(qiáng)了污泥好氧處理過(guò)程中的曝氣性能，使污泥好氧氧化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體處理量減少，降低了后序處理設(shè)備的投資與運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)C02F11/02GK102030454SQ20101054467
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者何春利, 吳敬東, 鞏瀟, 張雪彪, 李文忠, 王向榮, 趙方瑩, 鐘華, 黃炳彬 申請(qǐng)人:北京林豐源生態(tài)園林綠化工程有限公司