專利名稱：無輔料立式生物干化裝置和運行方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機固體廢棄物生物干化裝置，尤其涉及一種污水處理廠脫水污泥的生物干化裝置。
背景技術：
污水處理廠脫水污泥的生物干化是介于風干和好氧堆肥之間一種工藝，它利用微生物高溫好氧發(fā)酵過程中有機物降解所產生的生物熱能，通過過程調控手段促進水分蒸發(fā)，從而實現去除污泥中的水分。雖然生物干化的運行過程與好氧堆肥非常接近，但生物干化并不等同于好氧堆肥；其主要區(qū)別在于:好氧堆肥追求的是腐熟程度、肥效、高溫持續(xù)時間、滅菌效果和應用安全性，對于產物的含水率，只是一個附帶的指標；而生物干化追求的是產物的低含水率，其他指標則成為了參考指標。由于生物干化能夠利用污泥自身發(fā)酵所產生的熱量，因此，它在目前所有的污泥處理工藝中，是成本最低的方法之一。該方法自1984年由Jewell提出后，有很多的技術人員對此進行了深入的研究。如中國專利201210311429.3,201210150335.2、201110007952.2,201110205682.6,201210187698.3,201010044430.5，上述專利技術使用了生物干化的概念，但它們無一例外地需要添加輔料。由于輔料的添加，最終產物的干固體含量是增加的(通常情況下，增加的比例并不小)，如果從堆肥的角度看，這種增加無可厚非，但從污泥處理的角度看，這種增加則不盡人意?？紤]到添加輔料的弱點，有技術人員使用了添加返料的工藝，如中國專利200910086129.8,201010288438.6，但這些專利技術在添加返料后，需要人工整形(如人工造?；蛉斯ぴ炱?，從使用的角度看，也不完美。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種無輔料添加、無人工整形(如造粒或造片)的無輔料立式生物干化裝置和運行方法。其特征在于:所述立式生物干化裝置由倉體、攪拌混合機、集氣罩、加料裝置、上料位控制器、下料位控制器、通風管、鼓風機、出料裝置組成；所述攪拌混合機位于倉體內上部，所述攪拌混合機轉動軌跡圓的直徑為D，所述倉體的高大于D ;所述上料位控制器位于所述攪拌混合機轉動軌跡圓頂部切線以下，與頂部切線相距LI，LI的范圍在0.01 0.9D之間，所述下料位控制器位于所述上料位控制器下方，與所述上料位控制器相距L2，L2的范圍在0.1D 0.9D之間，并且，L1+L2 < D0所述運行方法包括以下步驟:步驟一、引發(fā)料加入:將適合發(fā)酵的有機物料(如污泥、垃圾)與發(fā)酵菌種混合，力口入所述倉體內并使物料高度至所述上料位控制器的位置。步驟二、鼓風發(fā)酵:啟動鼓風機，向所述倉體內供氧，維持好氧發(fā)酵過程；根據所述倉體內的水份、含氧量和溫度三個要素，動態(tài)調節(jié)風量的大小。步驟三、出料:根據所述倉體內的水份、含氧量和溫度三個要素，確定出時機；出料時，將所述倉體內的物料由出料口取出；隨著出料的進行，所述倉體內頂部的料位將下降，當所述倉體內頂部料位下降到所述下料位控制器的位置時，停止出料。步驟四、加料:由所述加料裝置將有機物料(如污泥、垃圾)加入所述倉體內，當所述倉體內頂部料位到達所述上料位控制器的位置時，停止加料。必要時，在加料的同時，向有機物料噴灑菌液。步驟五、攪拌混合:啟動所述攪拌混合機，運行一定時間后停止。步驟六、重復:重復步驟二到六，維持所述倉體內生物干化過程的持續(xù)運行。作為優(yōu)選，所述攪拌混合機為犁刀混合機、螺帶混合機、槳葉混合機或無重力混合機中的一種。作為優(yōu)選，所述通風管為多層布置。與現有技術相比，本發(fā)明的無輔料立式生物干化裝置和運行方法的有益效果是:第一、沒有輔料的加入，真正實現了廢物的減量化。第二、無需人工整形(如造粒或造片)，縮短了工藝流程。


圖1是本發(fā)明實施例的立式生物干化裝置結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。

實施例:如圖1所示的立式生物干化裝置由倉體1、攪拌混合機2、集氣罩3、加料裝置4、上料位控制器5、下料位控制器6、通風管7、鼓風機8、出料裝置9組成。所述攪拌混合機2位于倉體內上部，其轉動軌跡圓，在圖中以虛線2-1表示，轉動軌跡圓頂部的切線，在圖中以虛線2-2表示，轉動軌跡圓的直徑為D ;所述上料位控制器5位于所述攪拌混合機2轉動軌跡圓頂部切線下方，與轉動軌跡圓頂部的切線2-2相距0.1D，上料位控制器5所控制的料位線在圖中以點劃線5-1表示；所述下料位控制器位6于所述上料位控制器5下方，與所述上料位控制器5所控制的料位線5-1相距0.2D，下料位控制器6所控制的料位線在圖中以占劃線6-1表示。參照圖1，本實施例的運行方法包括以下步驟:步驟一、引發(fā)料加入:將適合發(fā)酵的有機物料(如污泥、垃圾)與發(fā)酵菌種混合，力口入倉體I內并使物料高度至所述上料位控制器5的位置。步驟二、鼓風發(fā)酵:啟動鼓風機8，向倉體I內供氧，維持好氧發(fā)酵過程；根據倉體I內的水份、含氧量和溫度三個要素，動態(tài)調節(jié)風量的大小。步驟三、出料:根據倉體I內的水份、含氧量和溫度三個要素，確定出時機；出料時，由出料裝置9將倉體I內的物料由出料口取出；隨著出料的進行，倉體I頂部的料位將下降，當倉體I頂部的料位下降到下料位控制器6所控制的料位線6-1的位置時，停止出料。步驟四、加料:由加料裝置4將有機物料(如污泥、垃圾)加入倉體I中，隨著物料的加入，倉體I頂部的料位將升高，當料位到達上料位控制器5所控制的料位線5-1的位置時，停止加料。必要時，向加入料噴灑菌液。步驟五、攪拌混合:啟動攪拌混合機2，運行一定時間后停止。在本實施例中，攪拌混合機2所能攪拌混合的物料高度為0.9D，而上料位控制器5與下料位控制器6之間的距離為0.2D，也意味著，新加入的物料與倉體I內已發(fā)酵的熟料之比大致為1: 3.5。倉體I內的的熟料已經經過了發(fā)酵、產熱、通風干化的過程，其含水率已下降很多，一般小于50%，即便新加入的物料(如脫水污泥，含水率達80% )的含水率較高，經過混合后，倉體I內混合料的含水率也在60%左右，在此種含水率下，物料的形態(tài)較膨松，水份也適合微生物的生長，發(fā)酵過程將持續(xù)進行下去。步驟六、重復:重復步驟二到六，維持倉體I內生物干化過程的持續(xù)運行。重復步驟二進行鼓風發(fā)酵時，因出料而下降到攪拌混合機2轉動軌跡圓以下的物料，將繼續(xù)發(fā)酵，其含水率將進一步降低；當含水率降低到適當的水平時，將重復步驟三出料。如此循環(huán)下去，生物干化將持續(xù)進行。在物料發(fā)酵過程中，難免會產生一些不良氣體，這些氣體與鼓風機8鼓入倉體I內的空氣一起，由集氣罩3收集，集氣罩3與常規(guī)氣體凈化裝置連接，對氣體進行凈化，以保證不污染環(huán)境。以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本發(fā)明的實質和保護范圍內，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這 種修改或等同替換也應視為落在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種無輔料立式生物干化裝置，其特征在于:所述立式生物干化裝置由倉體、攪拌混合機、集氣罩、加料裝置、上料位控制器、下料位控制器、通風管、鼓風機、出料裝置組成；所述攪拌混合機位于所述倉體內上部，所述攪拌混合機轉動軌跡圓的直徑為D，所述倉體的高度大于D ;所述上料位控制器位于所述攪拌混合機轉動軌跡圓頂部切線以下，與頂部切線相距LI，LI的范圍在0.0l 0.9D之間，所述下料位控制器位于所述上料位控制器下方，與所述上料位控制器相距L2，L2的范圍在0.1D 0.9D之間，并且，L1+L2 < D。
2.根據權利要求1所述的無輔料立式生物干化裝置，其特征在于，所述攪拌混合機為犁刀混合機、螺帶混合機、槳葉混合機或無重力混合機中的一種。
3.根據權利要求1所述的無輔料立式生物干裝置，其特征在于，所述通風管為多層布置。
4.一種利用權利要求1所述的裝置，進行有機物料(如污泥、垃圾)生物干化的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一、引發(fā)料加入:將有機物料(如污泥、垃圾)與發(fā)酵菌種混合，加入所述倉體內并使物料高度至所述上料位控制器的位置。
步驟二、鼓風發(fā)酵:啟動鼓風機，向所述倉體內供氧，維持好氧發(fā)酵過程；根據所述倉體內的水份、含氧量和溫度三個要素，動態(tài)調節(jié)風量的大小。
步驟三、出料:根據所述倉體內的水份、含氧量和溫度三個要素，確定出時機；出料時，將所述倉體內的物料由出料口取出；隨著出料的進行，所述倉體內頂部的料位將下降，當所述倉體內頂部料位下降到所述下料位控制器的位置時，停止出料。
步驟四、加料:由所述加料裝置將有機物料(如污泥、垃圾)加入所述倉體內，當所述倉體內頂部料位到達所述上料位控制器的位置時，停止加料。必要時，在加料的同時，向有機物料補充菌種。
步驟五、攪拌混合:啟動所述攪拌混合機，運行一定時間后停止。
步驟六、重復:重復步驟二到六，維持所述倉體內生物干化過程的持續(xù)運行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無輔料立式生物干化裝置及運行方法，所述立式生物干化裝置由倉體、攪拌混合機、集氣罩、加料裝置、上料位控制器、下料位控制器、通風管、鼓風機、出料裝置組成；所述攪拌混合機位于所述倉體內上部；其運行特征為從頂部加入少量新料，通過攪拌混合機將少量的新料與正在發(fā)酵中的較大量的熟料混合，進行發(fā)酵；發(fā)酵至一定的程度后，從底部取出少量熟料，再加入少量新料，重復新料與熟料的混合、發(fā)酵過程，從而實現無輔料生物干化。
文檔編號C02F11/02GK103193367SQ20131010966
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權日2013年4月1日
發(fā)明者張建中 申請人:輕工業(yè)環(huán)境保護研究所