一種污泥堆肥實驗設備和方法
【專利摘要】本發明涉及一種污泥堆肥實驗設備和方法，包括發酵槽，發酵槽的四周側面采用泡沫保溫板作為側板，發酵槽內的地坪上沿縱向均布有若干布氣渠，發酵槽內部空間被分隔成若干布氣分區，每個布氣分區內具有相同數量的布氣渠，每個布氣分區中間裝有供氣支管，所述供氣支管和布氣渠的相交處設置有四通管路，供氣支管包括布氣橫管和布氣豎管，若干布氣分區內的供氣支管沿發酵槽兩側池壁向上引出發酵槽,分別接入發酵槽兩側的供氣總管，供氣總管與位于發酵槽旁側的若干離心鼓風機相連。本發明解決了現有技術發酵曝氣斷流或短流影響好氧發酵過程的缺陷，完善發酵槽中充氧布氣的布置方式，增加布氣面積，使整個好氧發酵堆體充氧均勻。
【專利說明】一種污泥堆肥實驗設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污泥堆肥實驗領域，特別是涉及一種污泥堆肥實驗設備和方法。
【背景技術】
[0002]污泥堆肥是一種很好的土壤改良劑。當堆肥被用于農田，可以增加有機質，改善土壤結構，減少肥料的使用量，并且可以減輕土壤的潛在侵蝕。堆肥是在一定條件下通過微生物的作用，使有機物不斷被降解和穩定，并生產出一種適宜于土地利用的產品的過程。
[0003]污泥堆肥系統的主要阻力集中在布氣管路系統，占總阻力的80%以上。因此對于污泥發酵曝氣系統來講，管路阻力分布的均勻性將會直接影響曝氣的均勻性，并且影響程度較大。管路系統由于局部堵塞造成的微小阻力變化將會直接影響到系統內其它管路的曝氣量。因為固體發酵運行情況比較復雜，條件也比較惡劣，因此曝氣管堵塞的機率較大。風機供氣的倉數越多，相互的影響也就越大，發酵倉之間就越容易出現相對短流或斷流，并且這種影響無法預知、不可逆很難監測。如果不加以修復，將直接影響到發酵倉的正常運轉，而修復過程中必須清倉取出曝氣管道，清理后重新安裝，不僅工作量大，工作條件惡劣，而且需要較長的時間供氣超量將造成堆溫下降，物料無法正常腐熟，出料仍會存在大量細菌和待分解物質，達不到穩定化要求，無法利用。供氣不足將會造成局部厭氧，好氧菌數量減少，發酵效率降低，出料含水率無法達到設計要求。
[0004]要對上述問題進行修復，只能通過停止運轉、清空發酵倉清理管路來完成，不利于規模化項目，需要能解決現有技術發酵曝氣斷流或短流影響好氧發酵過程的缺陷的設備。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種污泥堆肥實驗設備和方法，以解決現有技術發酵曝氣斷流或短流影響好氧發酵過程的缺陷，完善發酵槽中充氧布氣的布置方式，增加布氣面積，使整個好氧發酵堆體充氧均勻。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種污泥堆肥實驗設備，包括發酵槽，所述發酵槽的四周側面采用泡沫保溫板作為側板，所述發酵槽內的地坪上沿縱向均布有若干布氣渠，所述發酵槽內部空間被分隔成若干布氣分區，每個布氣分區內具有相同數量的布氣渠，所述每個布氣分區中間裝有供氣支管，所述供氣支管和布氣渠的相交處設置有四通管路，所述供氣支管包括布氣橫管和布氣豎管，起到將氧氣均勻充滿布氣分區的作用，所述若干布氣分區內的供氣支管沿發酵槽兩側池壁向上引出發酵槽，分別接入發酵槽兩側的供氣總管，所述供氣總管與位于發酵槽旁側的若干離心鼓風機相連。
[0007]所述供氣總管上裝有若干蝶閥，設在鼓風機出風口和同側鼓風機之間的供氣總管上。
[0008]所述布氣渠通過鋼筋混凝土或素混凝土澆筑而成，布氣渠蓋鋪設尼龍濾布的鋼蓋板。
[0009]所述發酵槽進口處加裝鐵門，以便保證發酵槽封閉，有利于污泥好氧發酵。[0010]所述供氣支管與發酵槽內壁之間設置有泡沫保溫板，所述泡沫保溫板由光面聚氨酯材料制成。
[0011]所述布氣渠的數量為18條。
[0012]所述布氣分區沿縱向呈兩排布置，每排具有6個布氣分區。
[0013]所述離心鼓風機的數量為4個，每2個鼓風機分布在發酵槽一側。
[0014]一種使用如上述用于污泥堆肥實驗的方法，包括以下步驟:
[0015](I)制定預期目標:污泥一次發酵時間控制在10-15天以內，污泥好氧發酵過程可以有效控制，污泥一次發酵后成品能達到設計指標(污泥含水率〈40%)；
[0016](2)調整發酵槽側壁保溫措施:發酵槽四個側面采用厚度5cm以上的聚氨酯泡沫板，或采用價廉質優的保溫材料；
[0017](3)調整布氣渠:先將發酵槽內現有管槽用磚砌造平，接著通過鋼筋混凝土或素混凝土，在現有發酵槽地坪上澆筑18條呈縱向布置布氣渠；
[0018](4)加高發酵槽:為保證堆料高度,發酵槽兩側池壁通過磚砌加高；
[0019](5)加裝門:為防止塌料和保溫，在發酵槽進口處加裝鐵門或木板，使發酵槽封閉，有利于污泥好氧發酵；
`[0020](6)布置供氣系統:每個布氣分區中間布置有供氣支管進行單獨供氣，每根供氣支管和布氣渠相交處均設向布氣渠供氣的四通管路，供氣支管沿發酵槽兩側池壁向上引出發酵槽后接入供氣總管，發酵槽兩側各布置I根供氣總管，分別于2臺離心鼓風機相接，每根供氣總管共設3個蝶閥，分別設在鼓風機出風口和兩臺鼓風機之間的供氣總管上，每根供氣支管均設有蝶閥；
[0021](7)實驗輔料品種:污泥好氧發酵輔料采用蘑菇土，需要約40噸；
[0022](8)安排實驗時間:發酵槽完善工程的時間約14天，設備采購工作時間約10天，污泥好氧發酵實驗時間為15天，最后總結并提出總體完善方案。
[0023]有益效果
[0024]由于采用上述技術方案，與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:
[0025]1、完善發酵槽中充氧布氣的布置方式，增加布氣面積，使整個好氧發酵堆體充氧均勻。
[0026]2、本裝置調整布氣區域，確定發酵槽分幾個布氣分區，有效控制污泥好氧發酵過程，選擇供氧離心鼓風機合適的供氣量，采用精確供氣系統，提高運行效率和穩定性。
[0027]3、本裝置能確定一次發酵時間和效果，積累運行數據。
[0028]4、本裝置污泥發酵后的產品可用作返混料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為發酵槽平面布置圖。
[0030]圖2為曝氣分區布置圖。
[0031]圖3為供氣系統平面布置圖。
[0032]圖4為圖1的剖面圖。
[0033]圖5為圖2的剖面圖。【具體實施方式】
[0034]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0035]本發明的第一實施方式涉及一種污泥堆肥實驗設備，如圖1-5所示，包括發酵槽3，所述發酵槽3的四周側面采用泡沫保溫板2作為側板，所述發酵槽3內的地坪上沿縱向均布有若干布氣渠I，所述發酵槽3內部空間被分隔成若干布氣分區4,每個布氣分區4內具有相同數量的布氣渠1，所述每個布氣分區4中間裝有供氣支管，所述供氣支管和布氣渠I的相交處設置有四通管路，所述供氣支管包括布氣橫管8和布氣豎管9，起到將氧氣均勻充滿布氣分區4的作用，所述若干布氣分區4內的供氣支管沿發酵槽3兩側池壁向上引出發酵槽3，分別接入發酵槽3兩側的供氣總管10，所述供氣總管10與位于發酵槽3旁側的若干離心鼓風機12相連。
[0036]所述供氣總管10上裝有若干蝶閥11，分別設在鼓風機12出風口和同側鼓風機12之間的供氣總管10上。
[0037]所述布氣渠I通過鋼筋混凝土或素混凝土澆筑而成，布氣渠I上蓋有鋪設尼龍濾布的鋼蓋板13。
[0038]所述發酵槽3進口處加裝鐵門，以便保證發酵槽3封閉，有利于污泥好氧發酵。
[0039]所述供氣支管與發 酵槽3內壁之間設置有泡沫保溫板2，所述泡沫保溫板2由光面聚氨酯材料制成。
[0040]所述布氣渠I的數量為18條。
[0041]所述布氣分區4沿縱向呈兩排布置，每排具有6個布氣分區4。
[0042]所述離心鼓風機12的數量為4個，每2個鼓風機12分布在發酵槽3 —側。
[0043]本發明的第二實施方式涉及一種污泥堆肥實驗的方法，包括以下步驟:1)制定預期目標:污泥一次發酵時間控制在10-15天以內，污泥好氧發酵過程可以有效控制，污泥一次發酵后成品能達到設計指標(污泥含水率〈40%) ；2)調整發酵槽3側壁保溫措施:發酵槽
3四個側面采用厚度5cm以上的聚氨酯泡沫板2，或采用價廉質優的保溫材料；3)調整布氣渠1:先將發酵槽3內現有管槽用磚砌造平，接著通過鋼筋混凝土或素混凝土，在現有發酵槽)地坪上澆筑18條呈縱向布置布氣渠I ;4)加高發酵槽3:為保證堆料高度，發酵槽3兩側池壁通過磚砌加高；5)加裝門:為防止塌料和保溫，在發酵槽3進口處加裝鐵門或木板，使發酵槽3封閉,有利于污泥好氧發酵；6)布置供氣系統:每個布氣分區4中間布置有供氣支管進行單獨供氣，每根供氣支管和布氣渠I相交處均設向布氣渠I供氣的四通管路，供氣支管沿發酵槽3兩側池壁向上引出發酵槽3后接入供氣總管10，發酵槽3兩側各布置I根供氣總管10，分別于2臺離心鼓風機12相接，每根供氣總管10共設3個蝶閥11，分別設在鼓風機12出風口和兩臺鼓風機12之間的供氣總管10上，每根供氣支管均設有蝶閥11 ；7)實驗輔料品種:污泥好氧發酵輔料采用蘑菇土，需要約40噸；8)安排實驗時間:發酵槽3完善工程的時間約14天，設備采購工作時間約10天，污泥好氧發酵實驗時間為15天，，最后總結并提出總體完善方案。
[0044]實施例1[0045]1、實驗的原則和目的:1)最大限度的保持已建成設施不破壞，在此基礎上根據我公司的經驗和類似工程的一些優異方面，對一些關鍵環節適當進行現場調整和完善，例如一次好氧發酵池布氣系統，為了防止布氣的不均勻影響發酵效果，根據原來的設計，再對發酵槽中充氧布氣的布置方式進行一些細化、優化和完善，力爭項目投產后使整個污泥好氧發酵堆體充氧均勻；2)風機除滿足供氧量外，還應能通過及時的調節鼓風量來調節發酵池的溫度，所以通過進一步的實驗來確定鼓風機的規格；3)對一些關鍵設備的運行方式和結構形式進行驗證確保滿足工藝要求，為后續設備制作安裝提供依據；4)通過實驗累積工藝運行控制參數，為整個系統的運行控制提供參考，為自控系統運行程序準確的設定提供依據；5)通過對比實驗選擇出經濟、優質的輔料；6)待試驗成功后，再根據小試的結果來實施整個項目，確保整體效果。
[0046]2、實驗預期目標
[0047](I)污泥一次發酵時間控制在10天-15天以內。
[0048](2)污泥好氧發酵過程可以有效控制。
[0049](3)污泥一次發酵后成品能達到設計指標(污泥含水率〈40%)。
[0050]3、實驗槽選擇
[0051]實驗槽為I條，考慮到實驗不對工程實施產生影響，實驗槽選擇最末端的第2條槽。
[0052]4、實驗槽完善措施
[0053]( I)發酵槽側壁保溫措施調整:
[0054]發酵槽四個側面均采用厚度5cm以上的聚氨酯泡沫板保溫，或采用當地可獲得的價廉質優的保溫材料。
`[0055](2)布氣渠調整
[0056]發酵槽共設18條布氣渠，呈縱向布置，把發酵槽內現有管槽用磚砌造平。布氣渠上寬120，下渠寬80，高200，兩渠間距260，布氣渠在現有發酵槽地坪上，用鋼筋混凝土澆筑而成(實驗暫用素混凝土 )。
[0057](3)發酵槽內部布氣分區調整:
[0058]發酵槽內部調整為多分區設置，槽體長度方向6等分,寬度方向2等分,共分為12個分區。每個布氣分區有9條布氣渠，布氣分區間的渠道用混凝土形成隔斷(在縱向上)。
[0059](4)發酵槽加高
[0060]為了保證堆料高度在1500，發酵槽兩側池壁加高200，采用磚砌，壁厚250。
[0061](5)發酵槽加門(實驗時暫用木工板代替)
[0062]在發酵池進口處為了防止塌料和保溫，整體整改時需加裝鐵門(寬7200，高1700)，保證發酵槽封閉，以利于污泥好氧發酵。本次實驗暫用木工板代替。
[0063]5、供氣系統布置
[0064]每個布氣分區單獨供氣，共12根供氣支管,管徑100,布置在每個布氣分區的中間，每根供氣支管在布氣渠相交處設I個四通(100*50),共9個，分別向布氣渠供氣。供氣支管沿發酵槽兩側池壁向上引出發酵槽，接入管徑200的供氣總管，在發酵槽兩側各布置I根供氣總管，分別于2臺離心鼓風機相接。每臺離心鼓風機供氣量為3000m3/h。每根供氣總管共設3個蝶閥，分別設在鼓風機出風口和兩臺鼓風機之間的供氣總管上。每根供氣支管均設蝶閥，共12只。
【權利要求】
1.一種污泥堆肥實驗設備，包括發酵槽(3)，其特征是:所述發酵槽(3)的四周側面采用泡沫保溫板(2)作為側板，所述發酵槽(3)內的地坪上沿縱向均布有若干布氣渠(1)，所述發酵槽(3)內部空間被分隔成若干布氣分區(4)，每個布氣分區(4)內具有相同數量的布氣渠(I)，所述每個布氣分區(4)中間裝有供氣支管，所述供氣支管和布氣渠(I)的相交處設置有四通管路，所述供氣支管包括布氣橫管(8)和布氣豎管(9)，起到將氧氣均勻充滿布氣分區(4)的作用，所述若干布氣分區(4)內的供氣支管沿發酵槽(3)兩側池壁向上引出發酵槽(3)，分別接入發酵槽(3)兩側的供氣總管(10)，所述供氣總管(10)與位于發酵槽(3)旁側的若干離心鼓風機(12)相連。
2.根據權利要求1所述的污泥堆肥實驗設備，其特征是:所述供氣總管(10)上裝有若干蝶閥(11)，分別設在鼓風機(12)出風口和同側鼓風機(12)之間的供氣總管(10)上。
3.根據權利要求1所述的污泥堆肥實驗設備，其特征是:所述布氣渠(I)通過鋼筋混凝土或素混凝土澆筑而成，布氣渠(I)上蓋有鋪設尼龍濾布的鋼蓋板(13)。
4.根據權利要求1所述的污泥堆肥實驗設備，其特征是:所述發酵槽(3)進口處加裝鐵門，以便保證發酵槽(3)封閉，有利于污泥好氧發酵。
5.根據權利要求1所述的污泥堆肥實驗設備，其特征是:所述供氣支管與發酵槽(3)內壁之間設置有泡沫保溫板(2)，所述泡沫保溫板(2)由光面聚氨酯材料制成。
6.根據權利要求1所述的污泥堆肥實驗設備，其特征是:所述布氣渠(I)的數量為18條。
7.根據權利要求1所 述的污泥堆肥實驗設備，其特征是:所述布氣分區(4)沿縱向呈兩排布置，每排具有6個布氣分區(4)。
8.根據權利要求1所述的污泥堆肥實驗設備，其特征是:所述離心鼓風機(12)的數量為4個，每2個鼓風機(12)分布在發酵槽(3) —側。
9.一種使用如權利要求1所述的污泥堆肥實驗設備的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)制定預期目標:污泥一次發酵時間控制在10-15天以內，污泥好氧發酵過程可以有效控制，污泥一次發酵后成品能達到設計指標(污泥含水率〈40%)； (2)調整發酵槽(3)側壁保溫措施:發酵槽(3)四個側面采用厚度5cm以上的聚氨酯泡沫板(2)，或采用價廉質優的保溫材料； (3)調整布氣渠(I):先將發酵槽(3)內現有管槽用磚砌造平，接著通過鋼筋混凝土或素混凝土，在現有發酵槽(3)地坪上澆筑18條呈縱向布置布氣渠(I)； (4)加高發酵槽(3):為保證堆料高度，發酵槽(3)兩側池壁通過磚砌加高； (5)加裝門:為防止塌料和保溫，在發酵槽(3)進口處加裝鐵門或木板，使發酵槽(3)封閉，有利于污泥好氧發酵； (6)布置供氣系統:每個布氣分區(4)中間布置有供氣支管進行單獨供氣，每根供氣支管和布氣渠(I)相交處均設向布氣渠(I)供氣的四通管路，供氣支管沿發酵槽(3)兩側池壁向上引出發酵槽(3)后接入供氣總管(10)，發酵槽(3)兩側各布置I根供氣總管(10)，分別于2臺離心鼓風機(12)相接，每根供氣總管(10)共設3個蝶閥(11)，分別設在鼓風機(12)出風口和兩臺鼓風機(12)之間的供氣總管(10)上，每根供氣支管均設有蝶閥(11)； (7)實驗輔料品種:污泥好氧發酵輔料采用蘑菇土，需要約40噸；(8)安排實驗時間:發酵槽(3)完善工程的時間約14天，設備采購工作時間約10天，污泥好氧發酵實驗時間為15`天，最后總結并提出總體完善方案。
【文檔編號】C05F17/02GK103771937SQ201410035784
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】王少波, 賈廷綱, 華小龍, 李紅詞, 何飛源, 鄔方良, 繆幸福, 林梅菁 申請人:上海環保工程成套有限公司