一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理装置及物料预处理的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种物料预处理装置及方法。
【背景技术】
[0002]好氧堆肥工艺是指有机固体废弃物和调理剂混合形成一定体积的物料堆体，在有氧的条件下，利用大量微生物快速降解物料中的有机质和生物残体，产生二氧化碳、水、生物热、并形成富含腐殖质有机肥产品。而生物干化是利用微生物在堆肥过程中降解有机物所产生的生物热能，通过过程调控手段促进水分蒸发，从而实现快速去除水分的一种干化处理工艺。
[0003]为提高堆体内部氧传质效果，目前在堆肥及生物干化过程中需要添加大量的调理剂或膨松剂来提高物料空隙率，从而显著地提高了好氧堆肥和生物干化工艺的处理成本。
【发明内容】
[0004]本发明是要解决现有堆肥和生物干化预处理过程中因物料混合不均匀，而需要大量投加调理剂的问题，提供一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理装置及物料预处理的方法。
[0005]本发明固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理装置包括压料机和搅拌机，所述搅拌机的顶部中间设有压料机，压料机与搅拌机连通，所述压料机上部设有压料机进料口，所述搅拌机的顶部左端设有第一进料口，所述搅拌机内部设有螺旋搅刀，搅拌机的底部设有出料口。
[0006]利用上述装置进行固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，按以下步骤进行:
[0007]—、先将经干燥、机械压滤、生物干化、好氧堆肥后或未经任何处理的含水率^ 70%的有机固体废弃物通过第一进料口放入搅拌机进行破碎，破碎至颗粒平均直径为3cm以下，为物料二 ；
[0008]二、然后将含水率多50%的有机固体废弃物通过压料机进料口放入压料机，压成直径为0.1?2cm的条状或粒径为0.1?2cm的颗粒状，为物料一；
[0009]三、由压料机将物料一匀速的加入到搅拌机的物料二中，加入过程中通过搅拌机对物料一和物料二的混合物料进行搅拌混合，形成含水率低于70%的混合物料三；
[0010]四、混合物料三从出料口出料，将混合物料三直接进行后续的生物干化或好氧堆肥处理。
[0011]其中物料一和物料二可以是同一种物质，也可以是不同的物质，例如物料一是畜禽粪便，物料二是污泥。
[0012]本发明的有益效果:
[0013]使用本发明方法预处理后的物料可取得较高的空隙率和比表面积，所以物料的水分蒸发面积和氧传质效率得到显著提高，因而在生物干化或好氧堆肥过程中无需添加其它任何调理剂或膨松剂，而且节省了传统好氧堆肥和生物干化过程中微生物降解调理剂所需时间。另外，由于生物干化和堆肥后物料中含有大量硝化细菌，可起到固氮作用，从而减少堆肥过程中氨气释放，因此也无需添加有机调理剂来调节物料C/N。
[0014]该方法不但可以提高氧传质效果，明显缩短堆肥和生物干化时间，与常规生物干化周期或好氧堆肥周期相比缩短50%。另外，本发明方法可增加物料比表面积，提氧气传质效率，增强生物硝化效果，因此可以有效减少堆肥和生物干化过程的氨气挥发。
【附图说明】
[0015]图1为本发明固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]本发明技术方案不局限于以下所列举【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】间的任意组合。
[0017]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理装置包括压料机1和搅拌机2，所述搅拌机2的顶部中间设有压料机1，压料机1与搅拌机2连通，所述压料机1上部设有压料机进料口 4，所述搅拌机2的顶部左端设有第一进料口 3，所述搅拌机2内部设有螺旋搅刀5，搅拌机2的底部设有出料口 6。
[0018]【具体实施方式】二:本实施方式固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，按以下步骤进行:
[0019]一、先将经干燥、机械压滤、生物干化、好氧堆肥后或未经任何处理的含水率^ 70%的有机固体废弃物通过第一进料口 3放入搅拌机2进行破碎，破碎至颗粒平均直径为3cm以下，为物料二；
[0020]二、然后将含水率多50%的有机固体废弃物通过压料机进料口 4放入压料机1，压成直径为0.1?2cm的条状或粒径为0.1?2cm的颗粒状，为物料一；
[0021]三、由压料机1将物料一匀速的加入到搅拌机2的物料二中，加入过程中通过搅拌机2对物料一和物料二的混合物料进行搅拌混合，形成含水率低于70%的混合物料三；
[0022]四、混合物料三从出料口6出料，将混合物料三直接进行后续的生物干化或好氧堆肥处理。
[0023]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】二不同的是:步骤一中破碎至颗粒平均直径为2cm。其它与【具体实施方式】二相同。
[0024]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】二或三不同的是:步骤二中有机固体废弃物为污水厂的污泥、淤泥、畜禽粪便、厨房垃圾、沼液渣或食品工业加工后的废弃物。其它与【具体实施方式】二或三相同。
[0025]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】二至四之一不同的是:步骤三中物料一与物料二的质量比为1:0.3?3。其它与【具体实施方式】二至四之一相同。
[0026]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】二至四之一不同的是:步骤三中物料一与物料二的质量比为1:0.5?2.5。其它与【具体实施方式】二至四之一相同。
[0027]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】二至四之一不同的是:步骤三中物料一与物料二的质量比为1:1?2。其它与【具体实施方式】二至四之一相同。
[0028]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】二至七之一不同的是:步骤三中物料一加入物料二的速度为1?200kg/ (min.m2)。其它与【具体实施方式】二至七之一相同。
[0029]为验证本发明的有益效果，进行以下实验:
[0030]实施例1:
[0031]本实施例固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，按以下步骤进行:
[0032]—、先将经生物干化或好氧堆肥后含水率为60%的有机固体废弃物通过第一进料口 3放入搅拌机2进行破碎，破碎至颗粒平均直径为2cm，为物料二 ；
[0033]二、将含水率为80%的有机固体废弃物通过压料机进料口 4放入压料机1，压成直径为1cm的条状，为物料一；
[0034]三、由压料机1将物料一匀速的加入到搅拌机2的物料二中，加入过程中通过搅拌机2对物料一和物料二的混合物料进行搅拌混合，形成含水率低于70%的混合物料三；
[0035]四、混合物料三从出料口6出料，将混合物料三直接进行后续的生物干化或好氧堆肥处理。
[0036]步骤三中物料一与物料二的质量比为1:1。
[0037]步骤三中物料一加入物料二的速度为10kg/ (min.m2)
[0038]五、将混合物料三直接进行后续的生物干化或好氧堆肥处理。
[0039]该混合物料适用于各种生物干化或好氧堆肥工艺形式。
[0040]本实施例无需添加其它调理剂。由于节省了调理剂购置费，因而降低了好氧堆肥或生物干化处理成本约40%。并将常规污泥好氧堆肥时间由40天缩短到20天，生物干化周期由25天降低到10天。
【主权项】
1.一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理装置，其特征在于该装置包括压料机⑴和搅拌机(2)，所述搅拌机(2)的顶部中间设有压料机(1)，压料机⑴与搅拌机(2)连通，所述压料机(1)上部设有压料机进料口(4)，所述搅拌机(2)的顶部左端设有第一进料口(3)，所述搅拌机(2)内部设有螺旋搅刀(5)，搅拌机(2)的底部设有出料口(6)。2.一种利用权利要求1所述装置进行固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，其特征在于该方法按以下步骤进行: 一、先将经干燥、机械压滤、生物干化、好氧堆肥后或未经任何处理的含水率<70%的有机固体废弃物通过第一进料口(3)放入搅拌机(2)进行破碎，破碎至颗粒平均直径为3cm以下，为物料二； 二、然后将含水率多50%的有机固体废弃物通过压料机进料口(4)放入压料机(1)，压成直径为0.1?2cm的条状或粒径为0.1?2cm的颗粒状，为物料一； 三、由压料机⑴将物料一匀速的加入到搅拌机⑵的物料二中，加入过程中通过搅拌机(2)对物料一和物料二的混合物料进行搅拌混合，形成含水率低于70%的混合物料三； 四、混合物料三从出料口(6)出料，将混合物料三直接进行后续的生物干化或好氧堆肥处理。3.根据权利要求2所述的一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，其特征在于步骤一中破碎至颗粒平均直径为2cm。4.根据权利要求2所述的一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，其特征在于步骤一中有机固体废弃物为污水厂的污泥、淤泥、畜禽粪便、厨房垃圾、沼液渣或食品工业加工后的废弃物。5.根据权利要求2所述的一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，其特征在于步骤三中物料一与物料二的质量比为1:0.3?3。6.根据权利要求2所述的一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，其特征在于步骤三中物料一与物料二的质量比为1:0.5?2.5。7.根据权利要求2所述的一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，其特征在于步骤三中物料一与物料二的质量比为1:1?2。8.根据权利要求2所述的一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理方法，其特征在于步骤三中物料一加入物料二的速度为1?200kg/ (min.m2)。
【专利摘要】一种固体废弃物好氧堆肥及生物干化的物料预处理装置及物料预处理的方法，涉及一种物料预处理装置及方法。本发明是要解决现有堆肥和生物干化预处理过程中因物料混合不均匀，而需要大量投加调理剂的问题。装置包括压料机、粉碎机和搅拌机。方法：一、先将经生物干化或好氧堆肥后含水率≤70％的有机固体废弃物进行破碎，为物料二，物料二进入搅拌机中；二、将含水率≥50％的有机固体废弃物放入压料机，压成物料一；三、将物料一匀速的加入到物料二中搅拌混合，形成含水率低于70％的混合物料三；四、将混合物料三直接进行后续的生物干化或好氧堆肥处理。该方法无需投加调理剂，并可缩短好氧堆肥及生物干化时间。本发明用于固体废弃物处理。
【IPC分类】C05F17/02, C05F17/00
【公开号】CN105272430
【申请号】CN201510683822
【发明人】王科, 王哲
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月20日