申请日2004.02.04
公开(公告)日2005.02.02
IPC分类号C02F3/02; C02F3/12
摘要
一种污泥稳定化的动态好氧发酵处理装置，涉及城市污水厂污泥资源化利用所采用的设备。包括壳体(2)、发酵仓体和搅拌用电机(13)、以及与发酵仓体中心线重合并与电机(13)连接的搅拌轴(3)，其特点是发酵仓体设有与外加空气泵等连接的并与开有气孔的通气支管(7)相连通的通气主管(6)，仓壁上还设有10°倾角的两条冷凝水导流槽(5)，并通过冷凝水导流管(11)与生物填料柱(15)连接形成冷凝水排放系统;发酵仓体一端设有与生物填料柱(1 5)底部连接的出气导管(12)，并通过与蠕动泵(16)连接的自动控制组件(18)控制蠕动泵(16)的流速。本装置构造简单占地面积小、节能明显无二次污染，操作方便，运行成本低廉。本实用新型可广泛处理各种城市污水厂污泥的稳定化。
权利要求书
1.一种污泥稳定化的动态好氧发酵处理装置，包括最外层的壳体(2)、 壳体(2)内的发酵仓体、壳体(2)与发酵仓体之间的电机(13)、以及通过发 酵仓体两端固结的轴承座内设有的一跟与发酵仓体中心线重合的搅拌轴(3)， 在轴(3)上设有搅拌浆，搅拌轴(3)的一端与电机(13)连接，在发酵仓体 一侧的上部设有加料口(1)，下部设有出料口(10)，其特征在于：发酵仓体的 上部为弧形仓壁(4)、下部为横卧式半圆柱形状的底仓(9)，底仓(9)两端呈 圆角并设有一直延伸到弧形仓壁(4)的保温层(8);弧形仓壁(4)中上部穿 入一根通气主管(6)，与紧贴弧形仓壁(4)设有的一根通气支管(7)相连通， 通气支管(7)直径小于通气主管(6)直径，通气支管(7)上均匀开凿与垂直 方向成45°角的气孔，通气主管(6)与外加空气泵或污水厂鼓风系统连接;在 通气支管(7)上方和进料口(1)下方的仓壁上各设有一条冷凝水导流槽(5)， 该导流槽(5)沿着仓壁水平线成10°倾角，冷凝水导流槽(5)通过冷凝水导 流管(11)与生物填料柱(15)连接，生物填料柱(15)设置于壳体(2)与发 酵仓体之间;发酵仓体一端设有与弧形仓壁(4)相通的出气导管(12)，出气 导管(12)与生物填料柱(15)底部连接，生物填料柱(15)底部是循环水槽， 循环水槽通过循环水管(14)与蠕动泵(16)连接，并通过与蠕动泵(16)连 接的自动控制组件(18)控制蠕动泵(16)的流速;生物填料柱(15)上部设 有出气口(17)，出气口(17)水平穿过壳体(2)与大气相通。
2.根据权利要求1所述的一种污泥稳定化用的动态好氧发酵处理装置，其 特征在于：所述的装置也可以置于安装有滚轮的普通铁架之上，使之成为可移 动的。
说明书
一种污泥稳定化的动态好氧发酵处理装置
技术领域
本实用新型涉及城市污水厂污泥资源化利用时所采用的设备，具体是指一 种新型的污泥稳定化动态好氧发酵装置。
背景技术
城市污水厂污泥的日益增长对城市的生态环境提出了挑战，解决这一问题 经济有效、并符合我国国情的处置方式之一是土地利用。但污泥土地利用前必 须进行无害化和稳定化处理。目前常用的好氧消化和厌氧消化主要是用来处理 浓缩后的泥浆，处理后的污泥还需要进一步脱水处置。好氧发酵则是处理脱水 后的泥饼，处理后可以直接土地利用，是发展应用的趋势。污泥的好氧发酵稳 定化处理装置包括：
(一)堆积式简易发酵装置
该类发酵装置结构简单，无需专用设备，容易实现，一般包括堆置平台或 者容器、底部的隔层和通风系统，自然锥体堆肥法、圆柱形分格封闭堆肥法、 条形静态通风堆肥法等都是采用类似的发酵装置。这种发酵装置的处理规模较 大，但效果一般，存在着以下一些缺陷：a.静态发酵，物料发酵过程中不能进 一步混合，处理周期过长;b.底部采用多孔板或者穿孔管通气，通气不均匀; c.容易受外部温度条件的影响，必须保持一定的堆体高度，否则难以形成高温 环境;d.如果装置封闭，则水分不能及时排出系统，影响发酵反应;如果装置 敞开，则会造成发酵过程中废气的二次污染;e.得到的产品性质不均一，病原 体灭活效果不理想。
(二)立式多段发酵装置
该类装置操作方式灵活，主要包括分段式发酵柱体、通风系统和自动控制 系统，由于将物料分成多段体积较小的堆体，可以保证通气均匀，获得均匀稳 定的产品，发酵气体便于导出集中处理，但是该类装置具有以下缺陷：a.构造 复杂，对自动化控制系统要求较高;b.处理前需要进行物料预混合，发酵过程 中需要进行物料转移，能量消耗较大;c.内部构造复杂，造成设备清洁和检修 困难;d.发酵温度不高而且不能很好防止温度的散失，难以满足病原体灭活的 要求。
(三)卧式动态发酵装置
该类装置一般包括卧式发酵仓体、动力翻搅系统和辅助加热系统，通气一 般采用底部穿孔管通气，或者水平通风，目前采用的快速发酵回转仓和滚动式 好氧发酵仓就属卧式动态发酵装置。这类装置可以有效改善通气水平，提高发 酵的效率。但具有以下缺陷：a.仓体空间利用率不高，因此大规模处理时占地 面积较大;b.动力翻搅系统跟通气系统独立，不能有效地将氧气送入物料发酵 层，导致通入空气利用率低;c.需要通过辅助加热系统实现水分的排放和病原 体的灭活，能耗增加;d.发酵过程中的废气排放量大，增加了集中处理的难度。
此外，目前一些有机垃圾处理的动态发酵装置可以作为借鉴，如上海耀丰 生物环保科技有限公司的有机垃圾处理机，主要包括机壳和圆筒形内胆，内胆 中置有搅拌装置，通过内胆圆周方向的多孔喷气管进行通气，采用加热送风方 式克服水分的累积。但是，由于有机垃圾和污泥的性质以及处理要求的差别， 如果将该有机垃圾处理机直接用于污泥处理，一方面由于污泥粘性很大，容易 堵塞通气管管口，使供氧系统瘫痪;另外一方面底部设置有加热装置，上部设 置有加热送风装置，便于去除过多的水分，但增加了很大的能耗，而且这部分 能耗随着热空气的排出而损失。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单占地面积小、节能、无二次污染 且具有发酵和灭活病原体双重处理效果的污泥稳定化动态好氧发酵处理装置。
为了实现上述目的，本实用新型装置包括最外层的壳体、壳体内的发酵仓 体、壳体与发酵仓体之间的电机，以及通过发酵仓体两端固结的轴承座内设有 的一根与发酵仓体中心线重合的搅拌轴，在轴上设有搅拌浆，搅拌轴的一端与 电机连接，并通过与电机连接的自动控制组件控制电机的转动方向和转动频率。 在发酵仓体一侧的上部中间设有加料口，下部设有出料口，其结构特点在于： 发酵仓体的上部为弧形仓壁、下部为横卧式半圆柱形状、底部的两端呈圆角并 设有一直延伸到弧形仓壁的保温层。弧形仓壁中上部穿入一根通气主管，与紧 贴弧形仓壁设有的一根通气支管相连通，支管直径小于主管直径，通气支管上 均匀开凿与垂直方向成45°角的气孔，使气流紧贴弧形仓壁方向流动，通气主 管与外加空气泵或污水厂鼓风系统连接，可按工艺要求的风量和风压进行通风。 在通气支管上方和进料口下方的仓壁上各设有一条冷凝水导流槽，该导流槽沿 着仓壁水平线成10°倾角，冷凝水导流槽通过冷凝水导流管与生物填料柱连接， 生物填料柱置于壳体与发酵仓体之间，并位于自动控制组件和电机同侧。发酵 仓体一端设有出气导管，出气导管与生物填料柱底部连接，填料柱底部是循环 水槽，循环水槽通过循环水管与蠕动泵连接，并通过与蠕动泵连接的自动控制 组件控制蠕动泵的流速，以便将循环水导到生物填料柱上部进行喷淋。生物填 料柱上部设有出气口，出气口水平穿过壳体与大气相通，以便将处理符合排放 标准的气体排放。
本实用新型的优点是：
1.由于本实用新型的弧形仓壁中上部设有的通气主管和支管，从中上部向 下送风，使空气沿着弧形仓壁流动，而搅拌轴跟气流方向一致进行定向搅拌， 将空气有效地混入物料发酵层，使搅拌混合和通气供氧有效结合起来，形成混 合供氧系统，既保证了好氧发酵的条件，又提高了氧气的利用率。
2.由于本实用新型的弧形仓壁，可利用温差使蒸腾上升的水蒸汽冷凝，并 通过冷凝水导流槽和冷凝水导流管及时排出发酵仓体，可以有效保证物料中水 分的去除;冷凝水通过导管进入生物脱臭组件的喷淋水槽，无需额外增加水的 消耗，节约了运行成本。
3.由于本实用新型的自动控制组件控制电机，使与之连接的搅拌轴在物料 投加初始阶段，双向搅拌，实现物料的混合;在发酵反应阶段，定向搅拌，来 实现翻堆供氧，有利于系统温度的维持，无需加热系统就能实现水分的排放和 病原体的灭活，使本实用新型操作灵活，也降低了能耗。
4.由于本实用新型的出料口采用倾斜布置，方便通过定向搅拌使物料自动 流出;仓体底部两端采用圆角设计，避免搅拌出料时的死角，有利于出料;进 料口和出料口均采用橡胶进行密封，防止了废气泄漏。
5.本实用新型配合优化的工艺操作参数和驯化的生物脱臭组件，能够有效 降低发酵废气中的恶臭气体的浓度，防止了发酵过程中废气的二次污染;在省 去辅助加热装置的条件下，仍然能够自然升温到55℃以上并维持一周以上，既 简化了装置结构，节约了能耗，又能够满足对污泥病原体灭活的要求。
