CN206986046U - 一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置，包括混料仓、污泥斗、农林废弃物斗、破碎轮刀、锁气器、进料管、好氧堆肥反应器上盖、好氧堆肥反应器反应槽、桨式搅拌器、电加热套、多孔隔板、排气管、排水管、出料口、传输履带、温度传感器、温度指示器、风机、风管、风帽、干燥机、空气净化器、放空管。本实用新型所提供的制备花土的装置，以剩余污泥和农林废弃物混合物为原料，制备的花土的既具有植物纤维腐熟性花土的良好透气性又具有丰富的营养元素，并且可以有效避免剩余污泥使用中病害的发生，同时具有制备周期短的特点，有良好的推广应用前景。

Description

一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置

技术领域

本实用新型涉及一种固体废弃物资源化利用装置，属于环保技术领域，尤其涉及一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置。

背景技术

剩余污泥是活性污泥法处理生活污水过程中产生的一种副产物，其产量大，含水率高，资源化利用困难，尤其是近年来城市化进程的加快，人均用水量的增加，生活污水入场处理率的大幅度提升，使城市污水处理厂剩余污泥的产量迅速增加，剩余污泥已经成为城市固体废弃物的一个重要来源，是垃圾围城的重要组成部分，与其他的固体废弃物不同，由于剩余污泥中含有大量的有机物、动植物（微生物）的残体、纤维质、重金属等，若不能得以妥善处理，势必会对生态环境造成严重危害，同时，剩余污泥中因含有大量的水分，运输转移存在困难，因此，剩余污泥的处理有其独特的要求，需要尽快就近处理，需要进行稳定化、无害化、最好是资源化处理。

农林废弃物来源于植物，主要是由C、H、O、N、S等组成，是植物光合作用的产物，主要是指农林业生产过程中所产生的边角余料，主要包括秸秆、稻壳、食用菌基质、边角料、薪柴、树皮、花生壳、枝桠柴、卷皮、刨花等。具有来源广泛，产量大，目前主要经济性利用领域是进行生物质的能源化利用，用于气化-燃烧-发电，固化用做碳基燃料，液化制备工业乙醇等，这些技术一般需要较为严格、复杂的仪器设备，运行管理需要专业技术人才，普及应用存在一定的难度。

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，我国花卉种植业得到了空前高速发展，室内花卉种植、城市及社区园林绿化都给花卉种植业带来空前的发展，在花卉种植过程中，土质的优劣对花卉的生长繁殖起到至关重要的作用，城市污水处理厂剩余污泥经脱水处理后曾被用来改良土壤，或直接用作肥料施用于土壤，但是，在使用的过程中遇到一些问题，比如在施用剩余污泥后，冬储白菜易在储存过程中出现烂心现象，部分作为或蔬菜出现烂根病等。与传统的污泥农用不同，本实用新型专利通过对污泥的预处理，得到剩余污泥熟料，避免作物的病害现象。同时，目前的花土主要有肥料混配型和植物纤维腐熟性两大类，腐熟性花肥具有适用范围广的优点，但是其制备周期较长；混配型由于直接采用肥料氮磷肥，易造成氮磷元素流失而造成环境污染，利用剩余污泥和农林废弃物进行混配、发酵腐熟后制备花土不仅具备植物纤维腐熟性花土的优势，同时具有营养丰富，制备周期短的特点。本实用新型旨在提供一种以剩余污泥和农林废弃物为原料制备花土的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决现有花土制备的不足而提供一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置，包括1混料仓、11污泥斗、12农林废弃物斗、13破碎轮刀、14锁气器、15进料管、20好氧堆肥反应器上盖、21好氧堆肥反应器反应槽、22桨式搅拌器、23电加热套、24多孔隔板、25排气管、26排水管、27出料口、28传输履带、201温度传感器、30风机、31风管、32风帽、4干燥机、5空气净化器、50放空管。

所述的混料仓1、污泥斗11、农林废弃物斗12、破碎轮刀13、锁气器14、进料管15、风机30、风管31、风帽32组成本实用新型的进料系统，其中混料仓1、污泥斗11、农林废弃物斗12、破碎轮刀13、锁气器14、进料管15完成堆肥原料的粉碎与混合；风机30、风管31、风帽32提供好氧堆肥所需的氧气。所述的好氧堆肥反应器上盖20、好氧堆肥反应器反应槽21、桨式搅拌器22、电加热套23、多孔隔板24构成好氧堆肥反应器，其中好氧堆肥反应器上盖20、好氧堆肥反应器反应槽21、桨式搅拌器22、多孔隔板24提供好氧堆肥的场所，电加热套23为好氧堆肥所需要的热量；所述的排气管25、排水管26、出料口27、传输履带28、放空管50为本实用新型的出料系统。所述的干燥机4、空气净化器5为本实用新型的后处理系统。所述的好氧堆肥反应器上盖20内壁面安装有温度传感器201，温度传感器201检测的温度值通过信号传输至温度指示器，记录并显示好氧堆肥反应器内的温度变化情况，管理人员可通过温度指示器所指示的温度进行电加热套23的启闭操作和系统的进出料操作。

污泥斗11和农林废弃物斗12均通过法兰密封连接于混料仓1的两侧面上，所述的混料仓1的上端面封闭，中心位置安装有所述的破碎轮刀13；混料仓1和进料管15之间安装有锁气器14，混料仓1和进料管15与锁气器14之间均通过法兰密封；好氧堆肥反应器上盖20与好氧堆肥反应器反应槽21通过铰链铰接；好氧堆肥反应器上盖20的顶部两端焊接有管法兰，并通过法兰分别与进料管15和排气管25密封连接；好氧堆肥反应器反应槽21中心轴向安装有桨式搅拌器22，外壁面包覆有所述的电加热套23，中下部沿轴向水平安装有多孔隔板24；好氧堆肥反应器反应槽21底部中心位置通过法兰安装有风管31，风管31顶部焊接有风帽32，风管31通过法兰与风机30密封连接；好氧堆肥反应器反应槽21底部以法兰连接有排水管26，好氧堆肥反应器反应槽21末端端面的中下部设有出料口27，出料口27与干燥机4之间通过传输履带28连通，实现物料的传输；排气管25的两端分别通过法兰连接于好氧堆肥反应器上盖20和空气净化器5，空气净化器5的顶部以法兰密封连接有放空管50。好氧堆肥反应器上盖20和好氧堆肥反应器反应槽21通过铰链铰接，便于设备的清理和维修；锁气器14可以有效防止好氧堆肥反应器中的气体外溢；好氧堆肥过程中产生的气体和未参与反应的空气经排气管25进入空气净化器5中实现空气净化，净化后的气体通过放空管50排入大气环境，有效避免堆肥过程中所产生气体对空气的污染。

进一步的，所述的锁气器14为重锤式锁气器，当混料仓1中的剩余污泥和农林废弃物组成的混合物达到一定的重量后，重锤式锁气器的翻板打开，剩余污泥和农林废弃物组成的混合物由混料仓1进入进料管15，剩余污泥和农林废弃物组成的混合物在进入进料管15后，重锤式锁气器的翻板随之关闭，剩余污泥和农林废弃物组成的混合物随后进入好氧堆肥反应器中。

进一步的，好氧堆肥反应器反应槽21和好氧堆肥反应器上盖20由圆柱形筒体沿轴向水平切割得到，两者铰接后形成完成的圆柱体。

进一步的，所述的干燥机4优选为盘式干燥机。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型是一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置，与现有技术相比，本实用新型提供一种装置，实现剩余污泥和农林废弃物的混合快速堆肥，在堆肥过程中，由于风机向好氧堆肥反应器中持续的提供好氧微生物繁殖所需要的氧气，使好氧微生物得到快速繁殖，实现农林废弃物和剩余污泥的快速发酵和腐熟。在堆肥过程中，产生的发酵热可以有效的灭杀剩余污泥中的病原菌，发酵过程所发生的有机质分解和腐殖化过程可以将有效态重金属转化为结合态或残渣态重金属，大大降低了重金属的生态危害性，同时，堆肥产生的有机质和腐殖酸对剩余污泥中的重金属也有很好的吸附固定作用，因此，通过堆肥处理后，剩余污泥中的重金属含量和生态危害性得到有效的控制。另外，与单独采用剩余污泥堆肥相比，在剩余污泥中混入了农林废弃物可以大大提高了堆肥产物的透气性；与单独的使用农林废弃物堆肥相比，在农林废弃物中加入剩余污泥，不仅为农林废弃物堆肥提供了足够的水分，同时提供了丰富的氮、磷等营养物质，并引入了丰富的好氧微生物，大大缩短了堆肥周期。由于农林废弃物提供了丰富的纤维素，剩余污泥提供了丰富的氮磷元素和微生物菌体，在好氧发酵过程中，固体废弃物中的植物纤维被部分分解成为腐殖质，剩余污泥中的有机物被分解为营养盐、二氧化碳和水，使所制得的堆肥产物具备透气性好，腐殖质丰富，营养全面，细菌病毒含量低的一种花卉种植基质，即可单独用作花土，也可以混配于土壤中进行苗木的种植。同时，该装置具有结构简单、运行稳定可靠、生产效率高、无恶臭气体及二次污染的产生的优势。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2混料仓结构三视图。

图3为反应槽轴向视图示意图。

图1~3中：1-混料仓、11-污泥斗、12-农林废弃物斗、13-破碎轮刀、14-锁气器、15-进料管、20-好氧堆肥反应器上盖、21-好氧堆肥反应器反应槽、22-桨式搅拌器、23-电加热套、24-多孔隔板、25-排气管、26-排水管、27-出料口、28-传输履带、201-温度传感器、30-风机、31-风管、32-风帽、4-干燥机、5-空气净化器、50-放空管。

具体实施方式

下面结合附图1~3对本实用新型作进一步说明：如图1~3所示：本实用新型包括混料仓1、污泥斗11、农林废弃物斗12、破碎轮刀13、锁气器14、进料管15、好氧堆肥反应器上盖20、好氧堆肥反应器反应槽21、桨式搅拌器22、电加热套23、多孔隔板24、排气管25、排水管26、出料口27、传输履带28、温度传感器201、风机30、风管31、风帽32、干燥机4、空气净化器5、放空管50。

如图1~3所示：在本实用新型所提供的设备中，好氧堆肥过程为：1）物料的破碎与混合；2）堆肥混合料好氧堆肥条件的优化；3）堆肥过程的启动和稳定进行；4）堆肥混合料的腐熟；5）出料与腐熟料的干燥。具体为：1）物料的破碎与混合，在该过程中，城市污水处理厂污泥脱水车间初步脱水后的污泥输送至污泥斗11待用，农林废弃物输送至农林废弃物斗12待用，当设备运行时，污泥斗11中的污泥和农林废弃物斗12中的农林废弃物进入混料仓1中经破碎轮刀13破碎，当混料仓中混入足够的剩余污泥和农林废弃物后，在重力作用下，锁气器14的翻板打开，粉碎并混合均匀的剩余污泥和农林废弃物经进料管15进入好氧堆肥反应器中，经桨式搅拌器22搅拌后混合后分散于多孔隔板24上，此时桨式搅拌器22停止搅拌，完成堆肥混合料的破碎与混合；2）堆肥混合料好氧堆肥条件的优化：在该过程中，堆肥混合料在桨式搅拌器的搅拌下得到物质的混合和水分的均匀分配，使较高含水率的剩余污泥含水率得以降低，低含水率的农林废弃物含水率得以提高，此时，多余的水分则在重力作用下在多孔隔板24上实现固液分离（湿度条件的优化）。由于在剩余污泥中混合加入了农林废弃物，使剩余污泥的透气性得到大大改善，有利于剩余污泥中好氧菌的生长繁殖，有利于缩短剩余污泥的堆肥周期；而剩余污泥的加入则为农林废弃物带来了大量的好氧菌和丰富的营养物质和好氧堆肥所必须的水分，大大降低了农林废弃物好氧堆肥的难度（堆肥原料性能的优化）。3）堆肥过程的启动和稳定进行，在前面两步中，好氧堆肥的原料已经得到了良好的混合与优化，并且具备了好氧堆肥所需要的微生物条件，营养条件和湿度条件，但是，由于好氧微生物的大量繁殖不仅需要充足的营养元素，良好的湿度条件，同时还需要合适的温度条件和氧气，此时，关闭出料口27，关闭排水管26，开启风机30和电加热套23，为好氧堆肥提供充足的氧气和适宜的温度条件，由于堆肥过程是产热过程，在电加热套23和发酵热的作用下，好氧反应器中的温度持续升高，当温度达到55~60℃后，关闭电加热套23，好氧堆肥所产生发酵热就可以维持好氧堆肥过程的进行，为了保证好氧堆肥效果，在堆肥过程进行期间，适时开启桨式搅拌器22可以缩短好氧堆肥周期，随着好氧堆肥的进行，堆肥混合料中的纤维素被逐渐分解为小分子有机物，剩余污泥中的有机物逐步被分解，好氧堆肥持续一段时间后，堆肥过程接近完成，此时，可以看到温度指示器所显示的温度出现降低的现象，意味着堆肥混合料接近腐熟。4）堆肥混合料的腐熟，当温度指示器所显示的温度降低到40℃以下时，堆肥混合料腐熟，堆肥过程结束，此时应关闭风机30。5）出料与腐熟料的干燥，当堆肥混合料腐熟后，出料口27、排水管26、桨式搅拌器22、传输履带28和干燥机4开启，固液分离所得的水、发酵过程产生的水经排水管26排出，输送至水处理环节进行处理，在桨式搅拌器22的作用下，腐熟的堆肥料由传输履带28输运至干燥机4中进行干燥，干燥后的腐熟料装袋外运使用。在整个好氧发酵过程中，排气管25是常开的，好氧发酵所产生的气体和空气经排气管25输入空气净化器5中净化后经放空管50排入大气环境中。一个堆肥周期完成后，继续上述步骤，继续进行好氧堆肥。

本实用新型所提供的制备花土的装置，以剩余污泥和农林废弃物混合物为原料，制备的花土的既具有植物纤维腐熟性花土的良好透气性又具有丰富的营养元素，并且可以有效避免剩余污泥使用中病害的发生，同时具有制备周期短的特点，有良好的推广应用前景。

Claims (4)

1.一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置，其特征是：包括混料仓（1）、污泥斗（11）、农林废弃物斗（12）、破碎轮刀（13）、锁气器（14）、进料管（15）、好氧堆肥反应器上盖（20）、好氧堆肥反应器反应槽（21）、桨式搅拌器（22）、电加热套（23）、多孔隔板（24）、排气管（25）、排水管（26）、出料口（27）、传输履带（28）、温度传感器（201）、风机（30）、风管（31）、风帽（32）、干燥机（4）、空气净化器（5）、放空管（50）；其中，污泥斗（11）和农林废弃物斗（12）均通过法兰密封连接于混料仓（1）的两侧面上；混料仓（1）和进料管（15）与锁气器（14）之间均通过法兰密封；所述的混料仓（1）中心位置安装有所述的破碎轮刀（13）；混料仓（1）和进料管（15）之间安装有锁气器（14）；好氧堆肥反应器上盖（20）与好氧堆肥反应器反应槽（21）通过铰链铰接；好氧堆肥反应器上盖（20）的顶部两端焊接有管法兰，并通过法兰分别与进料管（15）和排气管（25）密封连接；好氧堆肥反应器反应槽（21）中心轴向安装有桨式搅拌器（22），外壁面包覆有所述的电加热套（23），中下部沿轴向水平安装有多孔隔板（24）；好氧堆肥反应器反应槽（21）底部中心位置通过法兰安装有风管（31），风管（31）顶部焊接有风帽（32），风管（31）通过法兰与风机（30）密封连接；好氧堆肥反应器反应槽（21）底部以法兰连接有排水管（26），好氧堆肥反应器反应槽（21）末端端面的中下部设有出料口（27），出料口（27）与干燥机（4）之间通过传输履带（28）连通；排气管（25）的两端分别通过法兰连接于好氧堆肥反应器上盖（20）和空气净化器（5），空气净化器（5）的顶部以法兰密封连接有放空管（50）。

2.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置，其特征是：所述的混料仓（1）的上端面封闭，下端面与所述的锁气器（14）通过法兰密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置，其特征是：所述的好氧堆肥反应器反应槽（21）和好氧堆肥反应器上盖（20）由圆柱形筒体沿轴向水平切割得到，两者铰接后形成完成的圆柱体。

4.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥和农林废弃物制备花土的装置，其特征是，所述的干燥机（4）优选为盘式干燥机。