固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统及其应用

文档序号:10503385阅读:644来源:国知局
固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统及其应用
【专利摘要】本发明公开了固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统,包括有发酵槽、中压风机组、翻抛机、主曝气沟、鱼骨式支曝气沟、曝气通风管道、曝气板、膜封结构和独立排气结构;并提供了其应用。本发明提供的联合系统及其应用,具有以下有益效果:中压风机组可根据生物好氧发酵阶段的需氧量随时调整,提供最适合的氧气需求,还可以提供多种风量而风压不变,减少突破口和弥散状态的产生,且可长时间保持稳定,成本、维护费用、需求电量更低;用膜密封发酵槽可减少集气系统的成本,还增加了臭气浓度、减少了抽气量,改变了单槽或多槽集气罩和整个车间收集气体方式带来的抽气量大、抽气难度高、电机功率大且臭气漫布在整个车间的弊端。
【专利说明】固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统及其应用
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及发酵过程控制技术领域,具体涉及固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统及其应用。
【背景技术】
[0003]污泥、调理剂、返混料通过混料机混合搅拌后进入发酵槽发酵,在发酵过程中发酵堆体不易温度过高,温度过高会影响物料中的有益菌体大量死亡,影响发酵效果,并且需要给堆体中的微生物提供充分的氧气,使其充分发酵。通常采用的是罗茨风机给微生物提供氧气,同时通过罗茨风机或者单个中压风机降低发酵堆体的温度。但罗茨风机风压高,在给固态好氧发酵中供氧时易形成贯穿口,短时间把贯穿口周围的水分大量带走,形成更大的泄露点,由于是固态堆体不会自动愈合恢复原状,就会造成风压快速下降,使固态好氧发酵形成厌氧状态。要使风压升高就得提高罗茨风机的转速,随之风压就会增加,风压升高就使得原来的突破口变得更大,功率消耗也会随之剧增,造成恶性循环。中压风机能够替换罗茨风机,但单个中压风机也有缺陷:风压虽然没有罗茨风机高,但是风量不可调,不能满足好氧发酵各个过程当中的好氧及脱水需要。
[0004]同时,堆体中微生物发酵后,产生硫化氢、氨气等异味有害气体,使得发酵空间内充满异味有害气体,影响工作环境。通常采用的是车间整体抽气方式,将车间内的异味有害气体抽出。车间整体抽气方式为:在车间外部安装离心风机,通过离心风机将车间内的异味有害气体抽出,排入滤池,但这种方式并未完全解决车间内空气污染问题。相反,车间整体密闭成本过高,如果出现泄露点不易查找,自动化要求也高。同时,车间内气体并非全部都是异味有害气体,抽气时只能将整个车间内的气体进行更换,造成换气量大,配置也大,整体能耗也很高。

【发明内容】

[0005]本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷,提供了固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统。
[0006]为了实现上述目的,本发明提供的技术方案为:固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统,包括有发酵槽1、中压风机组2、翻抛机3、主曝气沟4、鱼骨式支曝气沟5、曝气通风管道6、曝气板7、膜封结构8和独立排气结构;所述翻抛机3设置于发酵槽I内;所述发酵槽I的一端采用混凝土封闭,所述发酵槽I的混凝土封闭端设置有中压风机组2,所述发酵槽I的底部设置有主曝气沟4,所述主曝气沟4的两侧相对设置有鱼骨式支曝气沟5,鱼骨式支曝气沟5上设置有曝气板7,曝气通风管道6设置在发酵槽I底部,通过主曝气沟4和鱼骨式支曝气沟5将气体通入发酵槽I,在发酵过程中对发酵堆体进行补氧、脱水及降温操作;所述发酵槽I顶部采用膜封结构8封闭,膜封结构8与发酵物料中间的空间即为异味有害气体通道11;所述发酵槽I一端的中间、高于发酵物料堆体的位置设置有独立排气结构;所述独立排气结构由增量风机9和风管10组成;通过增量风机9将异味有害气体抽入至风管10中,风管10另一端通至滤池12进行后续处理。
[0007]进一步的,上述的固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统,所述膜封结构8由支撑架13、撑杆14、封膜15和拉索16组成,所述支撑架13设置于发酵槽I上,所述撑杆14设置在支撑架13上并与支撑架13呈垂直角度,其中撑杆14沿长度方向上均匀设置有多个拉索贯穿孔19,所述封膜15设置于撑杆14上并覆盖发酵槽I;所述拉索16贯穿于所有撑杆的对应拉索贯穿孔19中。
[0008]本发明的第二个目的是提供了上述固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统在固态堆肥有氧发酵过程中的应用。
[0009]进一步的,上述的应用,包括以下步骤:
1)将污泥、调理剂或返混料通过混料机混合搅拌后,输送进入发酵槽发酵,发酵槽的一端采用混凝土进行封闭;
2)将中压风机组安装在发酵槽的封闭一端,在发酵槽顶部采用膜封结构封闭,有效地将料堆封闭在发酵槽内;
3)在发酵槽底部竖向设置有曝气主沟,同时曝气主沟两侧排两列鱼骨式曝气支沟,鱼骨式曝气支沟上安装有曝气板,
4)在发酵槽底部安装有曝气通风管道,通过主曝气沟和鱼骨式支曝气沟将气体通入发酵槽,在发酵过程中,对发酵堆体进行补氧、脱水及降温;
5)堆体发酵过程中,为了让堆体能够快速降温、脱水及打断已形成的贯穿气体通道,需使用翻抛机将物料位移、破碎,此过程中产生的异味有害气体,通过膜封结构有效地密闭在发酵槽内,堆体与膜封结构之间的空间就是异味有害气体收集系统的气体通道,发酵槽一端的中间高于堆体的部位都开有与风管大小相同的排气孔,整个发酵车间的全部风管通过独立的增量风机将异味有害气体一并独立输送到滤池。
[0010]本发明提供的固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统及其应用,具有以下有益效果:
1、中压风机组是有多个风量、风压相同的中压风机组合为一个整体,它可以有多种组合方式,在生物好氧发酵阶段根据需要氧气的多少,从而选择不同的组合,产生不同的风量满足氧气的需求;
2、与单个中压风机比较:单个中压风机只会有单一风量和风压,调整转速后风量下降风压也会大幅度下降,而中压风机组可以产生多种风量而风压不变。
[0011]3、与罗茨风机比较:
1)罗茨风机风压高,在给固体堆肥有氧发酵中易形成突破口,并且不会自动愈合恢复原状,就会造成风压降低,其他部位物料发酵形成厌氧状态。要使风压降低升高就得提高罗茨风机的转速,随之风压就会增加,风压升高就使得原来的突破口变得更大,造成恶性循环;
2)中压风机组特点是压力低,在给固体物料供氧时不易形成突破口,形成弥散状态,能够长时间保持压力不变,满足氧气的供给。在相同风量和风压下中压风机组处于低功率状态; 3)购买成本大幅度降低;
4)组合方式根据需求不同自由组合满足实际供氧脱水使用;
5)电费和维护保养费高。
[0012]用铺膜密封发酵槽的方式可以减少集气系统的经济成本,还增加臭气浓度、减少了抽气量;改变了单槽或多槽集气罩和整个车间收集气体带来的抽气量大、抽气难度高、电机功率大并且臭气还蔓布在整个车间的弊端。
【附图说明】
[0013]图1为固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统的纵截面结构示意图。
[0014]图2为固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统的俯视图。
[0015]图3为固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统的正视图。
[0016]图4为显示有异味有害气体通道的固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统的纵截面结构示意图。
[0017]图5为显示有独立排气结构的固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统的横截面结构示意图。
[0018]图6为图5中A部分的放大结构不意图。
[0019]图7为固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统的撑杆的正视图。
[0020]图8为固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统的撑杆的B-B剖视图。
[0021]其中,I为发酵槽,2为中压风机组,3为翻抛机,4为主曝气沟,5为鱼骨式支曝气沟,6为曝气通风管道,7为曝气板,8为膜封结构,9为增量风机,10为风管,11为异味有害气体通道,12为滤池,13为支撑架,14为撑杆,15为封膜,16为拉索,17为温度、氧气在线监测仪,18为硫化氢、氨气监测仪,19为拉索贯穿孔。
【具体实施方式】
[0022]实施例1:
如图1-8所示,固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统,包括有发酵槽1、中压风机组2、翻抛机3、主曝气沟4、鱼骨式支曝气沟5、曝气通风管道6、曝气板7、膜封结构8和独立排气结构;翻抛机3设置于发酵槽I内;发酵槽I的一端采用混凝土封闭,发酵槽I的混凝土封闭端设置有中压风机组2,发酵槽I的底部设置有主曝气沟4,主曝气沟4的两侧相对设置有鱼骨式支曝气沟5,鱼骨式支曝气沟5上设置有曝气板7,曝气通风管道6设置在发酵槽I底部,通过主曝气沟4和鱼骨式支曝气沟5将气体通入发酵槽I,在发酵过程中对发酵堆体进行补氧、脱水及降温操作;发酵槽I顶部采用膜封结构8封闭,膜封结构8与发酵物料中间的空间即为异味有害气体通道11;发酵槽I一端的中间、高于发酵物料堆体的位置设置有独立排气结构;独立排气结构由增量风机9和风管10组成;通过增量风机9将异味有害气体抽入至风管10中,风管10另一端通至滤池12进行后续处理;膜封结构8由支撑架13、撑杆14、封膜15和拉索16组成,支撑架13设置于发酵槽I上,撑杆14设置在支撑架13上并与支撑架13呈垂直角度,其中撑杆14沿长度方向上均匀设置有多个拉索贯穿孔19,封膜15设置于撑杆14上并覆盖发酵槽I;拉索16贯穿于所有撑杆的对应拉索贯穿孔19中。
[0023]固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统在固态堆肥有氧发酵过程中的应用,具体操作过程包括以下步骤:
1)将污泥、调理剂或返混料通过混料机混合搅拌后,输送进入发酵槽发酵,发酵堆内插入温度、氧气在线监测仪,同时,在发酵槽内堆体上方设置有硫化氢、氨气监测仪,发酵槽的一端采用混凝土进行封闭;
2)将中压风机组安装在发酵槽的封闭一端,在发酵槽顶部采用膜封结构封闭,有效地将料堆封闭在发酵槽内;
3)在发酵槽底部竖向设置有曝气主沟,同时曝气主沟两侧排两列鱼骨式曝气支沟,鱼骨式曝气支沟上安装有曝气板,
4)在发酵槽底部安装有曝气通风管道,通过主曝气沟和鱼骨式支曝气沟将气体通入发酵槽,在发酵过程中,对发酵堆体进行补氧、脱水及降温;
5)堆体发酵过程中,为了让堆体能够快速降温、脱水及打断已形成的贯穿气体通道,需使用翻抛机将物料位移、破碎,此过程中产生的异味有害气体,通过膜封结构有效地密闭在发酵槽内,堆体与膜封结构之间的空间就是异味有害气体收集系统的气体通道,发酵槽一端的中间高于堆体的部位都开有与风管大小相同的排气孔,整个发酵车间的全部风管通过独立的增量风机将异味有害气体一并独立输送到滤池。
[0024]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统,其特征在于,包括有发酵槽、中压风机组、翻抛机、主曝气沟、鱼骨式支曝气沟、曝气通风管道、曝气板、膜封结构和独立排气结构;所述翻抛机设置于发酵槽内;所述发酵槽的一端采用混凝土封闭,所述发酵槽的混凝土封闭端设置有中压风机组,所述发酵槽的底部设置有主曝气沟,所述主曝气沟的两侧相对设置有鱼骨式支曝气沟,鱼骨式支曝气沟上设置有曝气板,曝气通风管道设置在发酵槽底部,通过主曝气沟和鱼骨式支曝气沟将气体通入发酵槽,在发酵过程中对发酵堆体进行补氧、脱水及降温操作;所述发酵槽顶部采用膜封结构封闭,膜封结构与发酵物料中间的空间即为异味有害气体通道;所述发酵槽一端的中间、高于发酵物料堆体的位置设置有独立排气结构;所述独立排气结构由增量风机和风管组成;通过增量风机将异味有害气体抽入至风管中,风管另一端通至滤池进行后续处理。2.根据权利要求1所述的固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统,其特征在于,所述膜封结构由支撑架、撑杆、封膜和拉索组成,所述支撑架设置于发酵槽上,所述撑杆设置在支撑架上并与支撑架呈垂直角度,其中撑杆沿长度方向上均匀设置有多个拉索贯穿孔,所述封膜设置于撑杆上并覆盖发酵槽;所述拉索贯穿于所有撑杆的对应拉索贯穿孔中。3.根据权利要求1或2所述的固态堆肥有氧发酵中曝气、收集及排气的联合系统在固态堆肥有氧发酵过程中的应用。4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,包括以下步骤: 1)将污泥、调理剂或返混料通过混料机混合搅拌后,输送进入发酵槽发酵,发酵槽的一端采用混凝土进行封闭; 2)将中压风机组安装在发酵槽的封闭一端,在发酵槽顶部采用膜封结构封闭,有效地将料堆封闭在发酵槽内; 3)在发酵槽底部竖向设置有曝气主沟,同时曝气主沟两侧排两列鱼骨式曝气支沟,鱼骨式曝气支沟上安装有曝气板, 4)在发酵槽底部安装有曝气通风管道,通过主曝气沟和鱼骨式支曝气沟将气体通入发酵槽,在发酵过程中,对发酵堆体进行补氧、脱水及降温; 5)堆体发酵过程中,为了让堆体能够快速降温、脱水及打断已形成的贯穿气体通道,需使用翻抛机将物料位移、破碎,此过程中产生的异味有害气体,通过膜封结构有效地密闭在发酵槽内,堆体与膜封结构之间的空间就是异味有害气体收集系统的气体通道,发酵槽一端的中间高于堆体的部位都开有与风管大小相同的排气孔,整个发酵车间的全部风管通过独立的增量风机将异味有害气体一并独立输送到滤池。
【文档编号】C05F7/00GK105859349SQ201610400629
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】蔡永辉
【申请人】蔡永辉
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