专利名称：采用时间－温度控制通风方式的静态仓堆肥方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明属于污泥处理技术领域，特别涉及采用时间-温度控制通风方式的静态仓堆肥方法及其设备。
一种公知的堆肥方法是搅拌床方法(Agitated Bed)，设备主要包括风机、通风道(筛板或穿孔管)、通风控制系统和翻堆设备，其中通风控制系统采用时间控制器或温度控制器控制风机；方法采用对堆体强制通风与翻堆相结合的通风方式。该方法由于在整个堆肥过程中采用强制通风和翻堆，所以堆肥过程能耗较大，投资和运行费用高。此种堆肥方法的相关文献见1992年《农场堆肥手册》(0n-FarmComposting Handbook)的第四章。
本发明的目的在于克服堆肥过程能耗大的缺陷，采用自然通风和强制通风方法相结合，提供一种采用时间-温度控制通风方式的静态仓堆肥方法及其设备，可用作中小型污水处理厂高效和低能耗的污泥处理。
本发明的设备包括强制通风发酵仓、时间控制器或温度控制器和风机，其特征在于在强制通风静态仓1内有温度传感器2，温度传感器2与温度控制器3连接，温度控制器3的一端与离心风机4连接，另一端与时间控制器5连接，时间控制器5的另一端与离心风机4连接，离心风机4的出口与强制通风静态仓1相连通。
所述的温度传感器有上、中、下三个测温点；所述的时间控制器是双设定双数显四位时间继电器；所述的温度控制器是温度智能巡检仪；其中温度传感器所测的温度可以连续记录和打印输出，中间测温点作为控制温度的信号源。
所述的强制通风静态仓1的底部有被穿孔板8隔开的风室6，风室内安装有一定排列方式的折流板7；所述的穿孔板8上开有结构为梯形的小孔，其孔隙率为5～10％。
本发明采用时间-温度控制通风方式的静态仓堆肥方法。对堆体通风分为两个阶段，在堆肥的第一阶段，首先根据堆料含水率的要求，将污泥与调理剂按照1～3∶1～3的体积比例混合，混合均匀后装入强制通风静态仓，用调理剂分别在穿孔板上铺设10～20cm厚的垫层，在堆体顶部铺设10～20cm厚的覆盖层，对堆体采用自然通风方式；在堆肥的第二阶段，根据不同堆料达到无害化的卫生要求设定堆体的控制温度为55℃～60℃，当堆体中心温度达到设定温度时，温度控制器控制离心风机开机，对堆体进行强制通风；当堆体中心温度低于设定温度时，时间控制器控制离心风机开、关，对堆体进行间隙强制通风，其中离心风机开机10秒～90秒，关机20分钟～60分钟，使堆体在50℃～55℃持续5～9天。当堆体堆制3～4周后，且堆体温度降至与周围环境温度相同时，堆料出仓，进入后腐熟期。
所述的调理剂是农业固体废弃物或木材加工废弃物；或农业固体废弃物和回流堆肥，其中农业固体废弃物∶回流堆肥的体积比=1～2∶1；或木材加工废弃物和回流堆肥，其中木材加工废弃物∶回流堆肥的体积比=1～2∶1。
所述农业固体废弃物是麦壳、稻壳、玉米芯或秸杆；木材加工废弃物是木片或木屑。
折流板和穿孔板的作用是使进入风室的空气均匀通过堆体，同时减少通风阻力。为了避免出现堆体中心温度超过设定温度而温度控制器不能控制离心风机开关的情况，同时达到自动控制离心风机和在堆肥初期实行自然通风的目的，因此，在堆肥的初始阶段，可将离心风机的阀门全开。
本发明方法处理后的污泥达到了无害化和稳定化，并能用于农业、林业和园林等。如用作培养基、土壤改良剂和制造复合肥，从而达到资源化的目的。
本发明采用时间-温度控制通风方式的静态仓堆肥方法及其设备亦可应用于城市固体废弃物、农业固体废弃物和食品加工固体废弃物等有机固体废弃物的处理和资源化。
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
图1．本发明方法流程示意图；图2．本发明穿孔板示意图；图3．本发明穿孔板纵剖面示意图；图4．本发明穿孔板小孔立体示意图；图5．本发明风室及折流板的平面布置示意图；图6．堆体温度变化曲线图。
1．强制通风静态仓2．温度传感器3．温度控制器4．离心风机5．时间控制器6．风室 7．折流板8．穿孔板◆．室外气温 ▲．堆体中层温度 T.堆体温度 Tsct.设定温度实施例1请参照
图1，包括强制通风静态仓、时间-温度控制系统和离心风机。室外最低气温为-14℃，最高温度为-7℃。首先，在强制通风静态仓的梯形穿孔板上用玉米芯铺设10～20cm厚的垫层，然后把污水处理厂的脱水污泥按照污泥∶玉米芯=1.5∶1体积比例混合均匀，装入强制通风静态仓，并在堆体的顶部用玉米芯铺设10～20cm厚的覆盖层，然后向堆体中插入三根温度传感器，其中位于堆体中心的那支温度传感器的中间测温点用作控制温度的信号源，设定堆体中心温度为60℃。在污泥堆肥的初始阶段，即堆体中心温度达到60℃之前，堆体通过离心风机开口进行自然通风；当堆体中心温度达到60℃时，温度智能巡检仪控制离心风机开机，对堆体进行强制通风，其折流板和穿孔板使进入风室的空气均匀通过堆体；当堆体中心温度低于60℃时，双设定双数显四位时间继电器控制离心风机开、关，对堆体进行间隙强制通风，其中离心风机开机20秒，关机20分钟，使堆体在50℃左右持续9天。当堆体经过4周堆腐，且堆体温度降至与周围环境的温度相同时，堆料出仓并进入后腐熟期。堆料经历了约9天的高温期，大肠菌值为0.43，蛔虫卵杀灭率为100％，达到了粪便无害化卫生标准GB7959-87要求。堆体温度变化曲线图如图6(A)所示。
实施例2请参照
图1，采用与实施例1相同的设备和方法，但污泥采用不同的体积比例与麦壳和回流堆肥混合，其中污泥∶麦壳∶回流堆肥=1∶1∶1。堆体温度变化曲线图如图6(B)所示。
实施例3请参照
图1，采用与实施例1相同的设备和方法，但污泥采用不同的体积比例与木片和回流堆肥混合，其中污泥∶木片∶回流堆肥=1∶1.6∶1。堆体温度变化曲线图如图6(C)所示。
实施例4请参照
图1，采用与实施例1相同的设备和方法，但污泥采用不同的体积比例与稻壳混合，其中污泥∶稻壳=1∶1。堆体温度变化曲线图如图6(D)所示。
实施例1～4的堆体温度曲线图和实验结果分别见图6和表1，均达到了GB7959-87无害化的卫生要求。
表1 不同实施例的粪大肠菌值和蛔虫卵杀灭率
实施例5请参照
图1，包括强制通风静态仓、时间-温度控制系统和离心风机。首先，在强制通风静态仓的梯形穿孔板上用秸杆铺设10～20cm厚的垫层，然后把污水处理厂的脱水污泥按照污泥∶秸杆∶回流堆肥=1∶2∶1体积比例混合均匀，装入强制通风静态仓，并在堆体的顶部用秸杆铺设10～20cm厚的覆盖层，然后向堆体中插入三根温度传感器，其中位于堆体中心的那支温度传感器的中间测温点用作控制温度的信号源，设定堆体中心温度为55℃。在污泥堆肥的初始阶段，即堆体中心温度达到55℃之前，堆体通过离心风机开口进行自然通风；当堆体中心温度达到55℃时，温度智能巡检仪控制离心风机开机，对堆体进行强制通风，其折流板和穿孔板使进入风室的空气均匀通过堆体；当堆体中心温度低于55℃时，双设定双数显四位时间继电器控制离心风机开、关，对堆体进行间隙强制通风，其中离心风机开机60秒，关机60分钟，使堆体在50℃左右持续7天。当堆体经过3周堆腐，且堆体温度降至与周围环境的温度相同时，堆料出仓并进入后腐熟期。堆料经历了约7天的高温期，大肠菌值为0.04，蛔虫卵杀灭率为100％，达到了粪便无害化卫生标准GB7959-87要求。
权利要求
1．一种采用时间-温度控制通风方式的静态仓堆肥设备包括强制通风发酵仓、时间控制器或温度控制器和风机，其特征在于在强制通风静态仓(1)内有温度传感器(2)，温度传感器(2)与温度控制器(3)连接，温度控制器(3)的一端与风机(4)连接，另一端与时间控制器(5)连接，时间控制器(5)的另一端与离心风机(4)连接，离心风机(4)的出口与强制通风静态仓(1)相连通。
2．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述温度传感器有上、中、下三个测温点。
3．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述时间控制器是双设定双数显四位时间继电器。
4．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述温度控制器是温度智能巡检仪。
5．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述强制通风静态仓(1)的底部有被穿孔板(8)隔开的风室(6)，风室内安装有一定排列方式的折流板(7)。
6．如权利要求5所述的设备，其特征在于所述穿孔板(8)上开有结构为梯形的小孔，其孔隙率为5～10％。
7．如权利要求1-6任一项所述的采用时间-温度控制通风方式的静态仓堆肥方法，其特征在于对堆体通风分为两个阶段，在堆肥的第一阶段，首先根据堆料含水率的要求，将污泥与调理剂按照1～3∶1～3的体积比例混合，混合均匀后装入强制通风静态仓，用调理剂分别在穿孔板上铺设10～20cm厚的垫层，在堆体顶部铺设10～20cm厚的覆盖层，对堆体采用自然通风方式；在堆肥的第二阶段，根据不同堆料达到无害化的卫生要求设定堆体的控制温度为55℃～60℃，当堆体中心温度达到设定温度时，温度控制器控制风机开机，对堆体进行强制通风；当堆体中心温度低于设定温度时，时间控制器控制风机开、关，对堆体进行间隙强制通风，其中风机开机10秒～90秒，关机20分钟～60分钟，使堆体在50℃～55℃持续5～9天；当堆体堆制3～4周后，且堆体温度降至与周围环境温度相同时，堆料出仓，进入后腐熟期。
8．如权利要求7所述的堆肥方法，其特征在于所述调理剂是农业固体废弃物或木材加工废弃物；或农业固体废弃物和回流堆肥，其中农业固体废弃物∶回流堆肥的体积比=1～2∶1；或木材加工废弃物和回流堆肥，其中木材加工废弃物∶回流堆肥的体积比=1～2∶1。
9．如权利要求8所述的堆肥方法，其特征在于所述农业固体废弃物是麦壳、稻壳、玉米芯或秸杆；木材加工废弃物是木片或木屑。
全文摘要
本发明特别涉及采用时间－温度控制通风方式的静态仓堆肥方法及其设备。在强制通风静态仓内的温度传感器与温度控制器连接，温度控制器还分别连接离心风机和时间控制器，时间控制器另一端与风机连接，风机的出口与静态仓相连通。将污泥与调理剂按照1～3∶1～3的体积比例混合后装入强制通风静态仓，控制堆体温度为55℃～60℃，对堆体进行自然和间隙强制通风，并使堆体经历一个高温期。处理后的污泥达到了无害化和稳定化。
文档编号C05F17/02GK1317463SQ0010583
公开日2001年10月17日 申请日期2000年4月7日 优先权日2000年4月7日
发明者王敏健, 魏源送, 樊耀波, 李艳霞, 徐红, 李承强 申请人:中国科学院生态环境研究中心