一种有机固体废弃物好氧发酵床层的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种有机固体废弃物处理领域，具体说是涉及一种有机固体废弃物好氧发酵床层，其包括发酵降解区，所述发酵降解区自下而上依次包括地面基础层、填充层、砾石层以及布气层，所述的填充层内设置有用于供热的供热盘管，所述砾石层内设置有用于鼓入高能离子和新鲜空气的布气管，所述的布气管上设置有布气孔。本实用新型运行稳定、布气均匀、发酵效率高、工艺周期短。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种有机固体废弃物处理领域，具体说是涉及一种设置于有机固 体废弃物发酵车间或者发酵温室内的有机固体废弃物好氧发酵床层。 一种有机固体废弃物好氧发酵床层
【背景技术】
[0002] 目前随着城镇化进程的加快，城市产生的垃圾量迅速增加，垃圾的处理难度越来 越大，尤其是有机物含量较高的垃圾，比如餐厨垃圾和污泥等。由于有机废弃物一般含水量 大且成分复杂，处理难度较大。
[0003] 对于有机固体废弃物的处理，一般采用好氧发酵处理。高温好氧发酵技术是指在 好氧条件下，利用微生物使污泥稳定化的过程，反应过程中产生的高温能够杀死致病微生 物，实现有机物的稳定化。但好氧发酵工艺在实施过程中也存在以下技术难点：①调理剂的 大量使用，由于有机废弃物一般含水率较高，发酵前需要投加大量调理剂调节含水率创造 多孔的氧气传质条件，调理剂的运输、粉碎、混匀、储存需要占用场地和费用；②冬季低温导 致微生物生长缓慢、活性降低，完成发酵所需的周期大大增加，一些处理设施在冬季甚至停 产；③需要投加好氧发酵微生物菌种，产生运行费用；④二次发酵周期长，占地面积大；⑤ 布气装置易堵塞，导致供氧不均匀，局部风压过大；⑥处理过程中产生的渗滤液无妥善收集 和处理，蒸发过程中会增加臭气污染。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种运行稳定、布气均匀、发酵效率高、工 艺周期短的有机固体废弃物好氧发酵床层。
[0005] 本实用新型采用如下技术方案：
[0006] 本实用新型包括发酵降解区，所述发酵降解区自下而上依次包括地面基础层、填 充层、砾石层以及布气层，所述的填充层内设置有用于供热的供热盘管，所述砾石层内设置 有用于鼓入高能离子和新鲜空气的布气管，所述的布气管上设置有布气孔。
[0007] 作为本实用新型的进一步改进，所述的发酵降解区还包括用于保温的绝热层，所 述的绝热层位于地面基础层和填充层之间。
[0008] 作为本实用新型的进一步改进，所述的发酵降解区还包括用于反射热量的反射 层，所述的反射层位于绝热层和填充层之间。
[0009] 作为本实用新型的进一步改进，还包括位于发酵降解区前端的光热干化区，所述 光热干化区自下而上依次为，地面基础层、绝热层、反射层、填充层，所述的填充层内设置 有用于供热的供热盘管。
[0010] 作为本实用新型的进一步改进，还包括位于发酵降解区后端的陈化稳定区，所述 陈化稳定区自下而上依次为地面基础层、砾石层和布气层，所述砾石层内设置有用于鼓入 新鲜空气的布气管，所述的布气管上设置有布气孔。
[0011] 作为本实用新型的进一步改进，还包括渗滤液收集渠，所述的渗滤液收集渠位于 干化预处理区、发酵降解区和陈化稳定区两侧。
[0012] 作为本实用新型的进一步改进，所述的填充层的顶面中间高两边低，呈人字形。
[0013] 本实用新型的积极效果如下：
[0014] 本实用新型的发酵降解区包括内置供热盘管的填充层，用于对有机固体废弃物从 底面向上辐射热量，大大增加了发酵场的发酵效率，设置有内置布气管的砾石层，在发酵过 程中可以不断地通入高能离子和新鲜空气，促进污泥中好氧微生物的生长，增加好氧发酵 的效率，避免厌氧微生物的滋生，同时减少了臭气的产生，布气层能够有效的将通入的新鲜 空气均匀分布。由于还设置有绝热层和反射层，大大减少了热量的损失。有效解决发酵工 艺冬季微生物酶活性低、运行效果不佳以及酵解时间长、占地面积大等问题。
[0015] 本实用新型在发酵降解区前还设置有干化预处理区，在好氧发酵处理之前进行干 化处理，能够有效降低有机固体废弃物的含水率和粘结度，提高透气性和氧气传质率，防止 厌氧微生物的滋生，促进好氧微生物的生长，避免传统工艺中需要消耗大量调理剂造成增 加运输、粉碎、混合的成本。
[0016] 由于在发酵降解区后设置有陈化稳定区，将经过好氧发酵处理的物料移送至陈化 稳定区，进一步与物料中为充分降解的小分子有机物、致臭物质、细菌等物质反应，达到辅 助稳定和从源头减少臭味物质产生的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 附图1为本实用新型结构示意图；
[0018] 附图2为本实用新型发酵降解区结构示意图；
[0019] 附图3为本实用新型干化预处理区结构示意图；
[0020] 附图4为本实用新型陈化稳定区结构示意图；
[0021] 附图5为本实用新型连接鼓风机的结构示意图。
[0022] 在附图中：1-1.干化预处理区，1-2.好氧发酵床，1-3.陈化稳定区，21.地面基 础层，22.绝热层,23.反射层,24.填充层,24-1.供热盘管，25.碌石层,25-1.布气管， 26.布气层,3.渗滤液收集渠,4.鼓风机，5.鼓风管,6.布料翻抛装置,7.物料层。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的描述。
[0024] 如附图1所示的有机固体废弃物好氧发酵床层，包括干化预处理区1-1、发酵降解 区1-2以及陈化稳定区1-3。
[0025] 如附图2所示，所述发酵降解区1-2自下而上依次为混凝土打造的地面基础层21、 用于保温的绝热层22、用于反射热量的反射层23、对有机固体废弃物进行热辐射的填充层 24、透气性能优良的砾石层25以及使新鲜空气均匀分布的布气层26,所述的填充层24内设 置有供热盘管24-1，供热盘管24-1在填充层24内呈S形排布，所述的供热盘管2-41内装 有导热用的循环水，所述砾石层25内设置有用于鼓入高能离子和新鲜空气的布气管25-1， 所述的布气管25-1两侧下方设置有布气孔，将布气孔设置在布气管25-1两侧下方，可有效 的防止布气孔堵塞。
[0026] 如附图3所示，所述干化预处理区1-1自下而上依次为混凝土打造的地面基础层 21、用于保温的绝热层22、用于反射热量的反射层23、对有机固体废弃物进行热辐射的填 充层24,所述的填充层24内设置有供热盘管24-1，所述的供热盘管2-41内装有导热用的 循环水或蒸汽。
[0027] 如附图4所示，所述陈化稳定区1-3自下而上依次为地面基础层21、砾石层25和 布气层26,所述布气层26采用穿孔布气砖。
[0028] 所述的地面基础层21为混凝土筑成，所述的绝热层22采用导热系数较小的泡沫 材料，其隔热保温性能良好，能够减少热量损失，节省能源，所述的反射层23能够将上层的 热量反射回去，起到集热的作用，所述反射层23采用金属薄板，反射热量，所述的填充层24 内设置有内装循环水或蒸汽的供热盘管24-1，所述供热盘管24-1与供热装置连接，用于给 整个床层提供热量。所述填充层24的主体为供热盘管24-1，供热盘管24-1之间用水泥砂 浆抹平。
[0029] 采用地暖和辐射共同作用，大大提高物料干化和发酵的效率，所述的砾石层25采 用优化级配砾石，透气性能良好，渗透效果好，并且能有效防止物料漏到下层，砾石层25内 部设置有平行排布的用于进入新鲜空气的若干布气管25-1，所述布气管25-1两侧下方设 置有布气孔，工作过程中通过鼓风机4能鼓入大量高能离子和新鲜空气，帮助好氧微生物 发酵，提高发酵效率，所述布气层26能够将布气管25-1通入的新鲜空气均匀分散，然后穿 过物料层7。
[0030] 如附图5所示，所述的好氧发酵床层两侧设置有渗滤液收集渠3,所述的填充层24 的顶面中间高、两边低，呈人字形，方便上层渗下的滤液汇入渗滤液收集渠3内。
[0031] 有机固体废弃物干化稳定处理过程：
[0032] 如附图1所示，所述的好氧发酵床层上架设有布料翻抛装置6,含水率高达 809Γ85%的物料通过布料翻抛装置6将污泥在干化预处理区1-1均匀铺料，形成物料层7， 铺料高度〇. 15~0. 50m，停留4-6天，期间通过阳光辐射和供热盘管24-1加热，使物料干化， 期间物料中渗出的水分汇集到渗滤液收集渠3,然后排出，干化阶段完成后物料的含水率可 降低至55%-65%以下，透气性良好，颗粒内部的氧气传质是好氧发酵工艺初始阶段的重要 限速步骤，经干化预处理后出料呈块状或大颗粒状以利于后续工艺中氧气的传质与扩散， 避免传统工艺中需要消耗大量调理剂造成增加运输、粉碎、混合成本。
[0033] 经过干化处理的物料由布料翻抛装置运送到发酵降解区1-2均匀铺料，进行好氧 发酵，铺料厚度〇. 35-1. 00m，物料停留时间5-8天，期间由鼓风机4通过鼓风管5向布气管 25-1中鼓入高能离子和新鲜空气，气体由布气管25-1两侧下方的布气孔排出，促进物料 中好氧微生物的生长，增加好氧发酵的效率，避免厌氧微生物的滋生，同时减少了臭气的产 生。将布气孔设置在气管25-1两侧下方，可有效的防止布气孔堵塞，促进物料中好氧微生 物的生长，增加好氧发酵的效率，避免厌氧微生物的滋生，同时减少了臭气的产生。反应阶 段，由阳光辐热和供热盘管24-1共同作用，发酵效率高，透气性好，不会产生大量臭气，期 间物料中渗出的水分汇集到渗滤液收集渠3,然后排出。发酵降解阶段完成后物料的含水率 降低至35%以下，基本实现有机固体废弃物的稳定化处理。
[0034] 经过发酵降解区1-2发酵处理的物料由布料翻抛装置6移送到陈化稳定区，1-3均 匀布料，铺料厚度〇. 35-1. 50m，物料停留时间8-12天，期间由鼓风机4通过鼓风管5和布气 管25-1向砾石层25中鼓入新鲜空气，新鲜空气自下而上穿过物料层7,进一步与物料中为 充分降解的小分子有机物、致臭物质、细菌等物质反应，达到辅助稳定和从源头减少臭味物 质产生的作用。
[0035] 经过陈化稳定区1-3处理后的物料，可以用于直接填埋、填埋场覆土、燃料化利 用、废弃土壤修复等。
[0036] 以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的 穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作 出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种有机固体废弃物好氧发酵床层，其特征在于：包括发酵降解区（1-2)，所述发 酵降解区（1-2)自下而上依次包括地面基础层（21)、填充层（24)、砾石层（25)以及布气层 (26)，所述的填充层（24)内设置有供热盘管（24-1)，所述砾石层（25)内设置有用于鼓入高 能离子和新鲜空气的布气管（25-1)，所述的布气管（25-1)上设置有布气孔。
2. 根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物好氧发酵床层，其特征在于：所述的发 酵降解区（1-2)还包括用于保温的绝热层（22)，所述的绝热层（22)位于地面基础层（21)和 填充层（24)之间。
3. 根据权利要求2所述的一种有机固体废弃物好氧发酵床层，其特征在于：所述的发 酵降解区（1-2)还包括用于反射热量的反射层（23)，所述的反射层（23)位于绝热层（22)和 填充层（24)之间。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的一种有机固体废弃物好氧发酵床层，其特征在于： 还包括位于发酵降解区（1-2 )前端的干化预处理区（1-1 )，所述干化预处理区（1-1)自下而 上依次为地面基础层（21)、绝热层（22)、反射层（23)、填充层（24)，所述的填充层（24)内设 置有用于供热的供热盘管（24-1)。
5. 根据权利要求4所述的一种有机固体废弃物好氧发酵床层，其特征在于：还包括位 于发酵降解区（1-2)后端的陈化稳定区（1-3)，所述陈化稳定区（1-3)自下而上依次为地面 基础层（21 )、砾石层（25 )和布气层（26 )，所述砾石层（25 )内设置有用于鼓入新鲜空气的布 气管（25-1 )，所述的布气管（25-1)上设置有布气孔。
6. 根据权利要求5所述的一种有机固体废弃物好氧发酵床层，其特征在于：还包括渗 滤液收集渠（3)，所述的渗滤液收集渠（3)位于干化预处理区（1-1)、发酵降解区（1-2)和陈 化稳定区（1-3)两侧。
7. 根据权利要求6所述的一种有机固体废弃物好氧发酵床层，其特征在于：所述的填 充层（24)的顶面中间高两边低，呈人字形。
【文档编号】B09B3/00GK203886919SQ201420326115
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】白旭佳, 祖建锁, 韩大为, 高伟杰 申请人:北方工程设计研究院有限公司