利用城市废弃物制备新型生态栽培基质的装置的制造方法_2

文档序号:8973927阅读:来源:国知局
[0031 ] (4)可实现连续化与自动化生产。通过多个蒸汽爆破罐并联来微分时间,保证在生产过程中始终有蒸汽爆破罐对物料实现汽爆处理,从而保证物料进料过程的连续;同时,多个发酵罐并联,能够保证生产过程中每天都有成品产出。各装置的物料进出口阀门均由自动控制器控制,可实现物料输送过程的自动化。
[0032](5)本实用新型能防止二次污染,在提高生产效率的同时,真正的实现城市生活污泥与园林废弃物的无害化、减量化、资源化。
【附图说明】
[0033]图1为本实用新型的工艺流程框图;
[0034]图2为本实用新型实施例2中设备示意图;
[0035]其中I一园林废弃物储槽;2—污泥储槽;3—破碎机;4一搅拌混合槽;5—绞龙输送机;6—布料槽;7—蒸汽缓冲罐;8—蒸汽发生器;9一空气压缩机;10—蒸汽爆破罐;(11-1、11-2) — 余热回收器;(12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6) — 好氧发酵罐;(13-1、13-2)一带式压滤机;14一筛分机;15—干燥器;16—造粒机;17—引风机;18—生物除臭器。
【具体实施方式】
[0036]本实用新型中利用城市废弃物制备新型生态栽培基质的装置,包括园林废弃物储槽1、污泥储槽2、破碎机3、搅拌混合槽4、绞龙输送机5、布料槽6、蒸汽缓冲罐7、蒸汽发生器8、空气压缩机9、蒸汽爆破罐10、余热回收器11、好氧发酵罐12、带式压滤机13、筛分机14、干燥器15、造粒机16、生物除臭器17。园林废弃物储槽I的底部出口连接至破碎机3,破碎机3和污泥储槽2的出口均接至搅拌混合槽4 ;搅拌混合槽4的出口下设有绞龙输送机5,绞龙输送机5出口下设有布料槽6,布料槽6出口通过管路接至蒸汽爆破罐10的顶部,蒸汽爆破罐10的中下部设蒸汽进口以引入蒸汽;蒸汽爆破罐10为快开门式压力容器,其底部的出料口通过管路接至余热回收器11-1、11_2 ;余热回收器11-1、11-2顶部的进料口接至蒸汽爆破罐10的出料口,底部的出料口则接至好氧发酵罐12-1、12-2、12-3、12-4、12-5,12-6 ;余热回收器11-1、11-2的中上部设热空气排出口,通过管路分别接至好氧发酵罐12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6底部的热空气进口 ;余热回收器11_1、11_2的中下部设空气入口,与空气压缩机9相接。蒸汽发生器8为燃气式或电热式,在蒸汽发生器8与蒸汽爆破罐10之间的管路上设有蒸汽缓冲罐7。
[0037]好氧发酵罐12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6的顶部设排气口,通过管路依次连接引风机17和生物除臭器18 ;好氧发酵罐12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6底部设热空气进口和出料口,出料口通过管路连接至带式压滤机13-1、13-2,带式压滤机13-1、13-2通过管路依次连接筛分机14、干燥器15和造粒机16,造粒机16设出料口。
[0038]蒸汽爆破罐10有4个,且相互并联设置。所述余热回收器11-1、11_2相互并联设置;余热回收器11-1、11_2之间设串联运行的空气流通路线,即余热回收器11-1的空气排出口接至其相邻余热回收器11-2的空气入口。好氧发酵罐12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6相互并联设置;好氧发酵罐12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6中设搅拌装置。蒸汽爆破罐10、好氧发酵罐体12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6的物料进出管线上均设置自动阀门,通过信号线连接至自动控制器由其控制阀门启闭;其中,蒸汽爆破罐10的出料口的自动阀门为快开阀。
[0039]基于本实用新型所述设备的利用城市废弃物制备新型生态栽培基质的方法,包括以下步骤:
[0040](a)将含水率为10%?35%的园林废弃物物机械破碎至粒径< 3cm,并与经干化、剪切后的城市生活污泥进行搅拌混合,得到混合原料;干化后的城市生活污泥的含水率为60%?90%,城市生活污泥与园林废弃物混合的质量比为1: 0.3?2 ;所述的园林废弃物是:植物凋落物、树枝修剪物、草坪修剪物、杂草、种子或残花中的至少一种。
[0041](b)将所述混合原料送入蒸汽爆破罐中进行蒸汽爆破处理,控制蒸汽爆破罐中的温度180?260°C,压力0.8MPa?2.6MPa,保温保压时间1min?20min ;蒸汽爆破处理后的物料冷却到50°C?65°C ;处理后的物料进行冷却并回收其余热,得到热空气;
[0042](c)向冷却后的物料添加占其0.2?0.5%质量的接种剂与占其20?50%质量的调理剂,进行好氧发酵,同时通入热空气以保持发酵所需温度,控制发酵温度为55°C?65°C,发酵时间5?10天;所述接种剂为好氧发酵菌剂,调理剂为好氧发酵完成后的物料;
[0043](d)将所述的发酵后的物料进行筛分、干燥、造粒,得到生态栽培基质。筛分后的物料粒径为Icm?1.5cm,干燥后物料含水率15%?25%。
[0044]所述好氧发酵菌种属现有技术,可以选用市售任意一种好氧发酵菌,例如EM菌、酵母菌等。本实用新型具体实施例中所使用的好氧发酵菌种的名称是EM菌,购自郑州农乐生物技术有限公司。本实用新型中所述的调理剂为前一次好氧发酵所得的反应物,首次可不添加(在完成一次好氧发酵后,取部分发酵后的物料作为调理剂用于下一次的制备过程)O
[0045]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0046]实施例1
[0047]启动蒸汽发生器8,打开蒸汽发生器8的出口阀和蒸汽缓冲罐7进口阀。同时将含水率为10%的含有树枝修剪物的园林废弃物加入到园林废弃物储槽I中,含水率为96%的城市生活污泥经干化后含水率降至90%,再经剪切后加入到污泥储槽2中。打开园林废弃物储槽I的出料阀,使园林废弃物进入到破碎机3中,破碎后的其粒径为3cm。打开破碎机3与污泥储槽2的阀门,按照城市生活污泥与园林废弃物混合的质量比为1:0.3将物料输送至搅拌混合槽4中,搅拌混合5min后,将混合后的物料通过绞龙输送机5输送到布料槽6中。
[0048]布料槽6依次给各个蒸汽爆破罐分配物料,次序如下:仅仅打开第一个蒸汽爆破罐的进料阀,使物料进入第一个蒸汽爆破罐中,当其进料完成后关闭进料阀,同时打开第二个蒸汽爆破罐的进料阀,使物料进入第二个蒸汽爆破罐中,依次类推,直到第四个蒸汽爆破罐的完成进料过程后,第一个蒸汽爆破罐开始下一个进料周期,进料时间tl = 2min,如此循环。当第一个蒸汽爆破罐进料完毕后,打开蒸汽缓冲罐与该蒸汽爆破罐连接管道上的阀门,使蒸汽通入第一个蒸汽爆破罐,通蒸汽耗时t2 = 2min,在温度为180°C,压力为0.8MPa下,保温保压t3 = 20min,然后打开第一蒸汽爆破罐的出料快开阀进行喷放,喷放过程耗时t4 = min,汽爆后的物料通入到余热回收装置11中。完成一个蒸汽爆破循环周期所需时间为 T = tl+t2+t3+t4 = 26min。
[0049]启动空气压缩机9,将压缩空气通入两个空气进出口串联的余热回收装置11-1和11-2中对蒸汽爆破后的物料进行冷却,冷却后的物料温度为50°C。共有2个发酵罐,打开好氧发酵罐12的进料阀,将冷却后的物料加入第一好氧发酵罐,进料时间为15min。进料完成后,加入好氧发酵菌剂EM菌与前一次好氧发酵完成后的物料,添加质量分别为发酵原物料质量的0.2%和20%,关闭第一好氧发酵罐的进料阀,该罐进入发酵阶段,打开第二好氧发酵罐的进料阀,依次类推。发酵过程中,打开排气口阀门,通过引风机17收集发酵过程中产生的气体,并将气体通入到生物除臭器18中。同时通入被加热的空气保证发酵温度维持在55°C,10天后物料完成发酵过程,好氧发酵完成后物料的含水率为45%。发酵后的物料进入带式压滤机13中进行脱水,再将脱水后的物料输送到筛分机14中,筛分后物料直径为1.5cm,再将物料通过干燥器15,干燥后含水率为15%,最后通过造粒机16
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