一种生物干化系统的制作方法

本发明涉及一种生物干化系统，属于污泥处理技术领域。

背景技术：

近期，污泥生物干化技术做为一种新兴的干化技术已引起业内人士的兴趣；污泥生物干化技术是利用微生物好氧发酵的原理，通过强制通风引发微生物产热从而蒸发水分的一种技术；近年来，生物干化技术较多的应用于畜禽粪便干燥处理和垃圾脱水干化处理，而应用于城市污泥的干化研究在国内还很少见；由于污泥生物干化技术能有效地利用微生物好氧发酵所产生的热量，干化过程中不需外加热源，因此是一种非常节能的干化技术。

目前生物干化技术存在以下问题：

首先，在混料及菌种添加上不均匀，会导致干化不均匀，产品不稳定；其次，在工艺控制上有机械翻堆工艺和强制通风静态堆肥工艺。

机械翻堆工艺：采用专门的翻堆机械，定时对堆体进行翻堆，以满足发酵过程中对氧气的需求。这种发酵方式的优点是，物料容易均匀，操作相对简单。严格地说，这种发酵实际上是一种准好氧发酵过程，在大部分发酵时间内对体都存在氧气供应不充分的问题，因此其微生物活性低，容易产生臭味和孳生蚊蝇，有机质降解速度慢；翻堆过程中会导致对体温度迅速下降到室温，因此不能在堆肥过程中保持堆体的持续高温，难以保证杀灭病原菌、杂草种子和病虫卵等生物无害化的效果。

强制通风静态堆肥（生物干化）工艺：在一次发酵过程中通过设在堆体底部的曝气系统充氧，整个无需翻动堆体；但传统静态堆肥系统主要是通过简单的定时控制来进行通风曝气，这种工艺可以避免机械翻堆的能耗高和生物无害化效果差等缺点；但是由于其缺少对堆肥过程的温度和氧气监测和控制，因此依然存在氧气供应不充分，容易产生臭味和微生物活性低，有机质降解速度慢、发酵时间长，堆肥质量不稳定等问题；由于定时通风不能针对堆肥不同阶段的氧气消耗和需求进行自动调整堆体的适宜通风量，因此在堆肥的不同阶段中会存在通风量不足和通风量过大的弊端，容易出现堆体升温速度慢或者堆体散热过多等问题，从而导致工艺稳定性和无害化处理效果不佳等问题。

并且上述工艺还存在诸如环境问题，干化周期通常较长9-18天；干化不均匀，产品不稳定等问题。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种生物干化系统，解决现有污泥干化耗电高以及对环境污染较严重等技术问题，同时也通过对菌种的培育筛选，各参数的的收集优化，结合了污泥特性，解决了传统生物干化效率低，周期长，占地面积大，以及环境控制等问题。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种生物干化系统，包含生物干化槽和生物干化一体机，生物干化槽具有顺序设置的进料端、干化区、存料区和出料端，生物干化一体机在干化区中工作；所述生物干化槽的进料端送入新鲜污泥，由生物干化一体机将新鲜污泥铺在干化区中，生物干化一体机调配新鲜污泥的组分及含水率，并添加生物菌剂后充分混料，通过发酵产生热量，生物干化一体机通过采集实时数据来调整环境参数，使污泥快速干化脱水。

优选的，所述生物干化槽设置有多道，生物干化槽的上方设置有顶棚。

优选的，所述生物干化一体机包含机体和行走机构，行走机构带动机体沿着生物干化槽移动，机体上设置有翻抛加料组件、环境监测组件和菌剂组件；所述翻抛加料组件用于翻抛污泥，并添加生物菌剂，环境监测组件用于采集实时环境参数，菌剂组件用于向污泥送风补氧。

优选的，所述行走机构包含导轨、升降机构和限位机构，限位机构设置在机体上，升降机构的顶部与限位机构配合，升降机构的底部与导轨配合。

优选的，所述翻抛加料组件包含翻抛料辊，翻抛料辊通过支架设置在机体的下侧，支架或机体上设置控制翻抛料辊转动的驱动装置。

优选的，所述环境监测组件包含检测器、自动伸缩枪、红外测温装置和料位计，检测器用于检测环境参数，自动伸缩枪用于自动伸入料堆采集数据，红外测温装置用于检测料堆温度，料位计用于检测物料的量。

优选的，所述菌剂组件包含菌剂添加装置、管道和自动阀门，菌剂添加装置上设置有喷嘴，菌剂添加装置通过管道连通外部料罐，自动阀门设置在管道上。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的生物干化系统，采用长槽结构堆料，配合生物干化一体机的机械翻堆和动态曝气通风的功能对污泥进行干化处理，生物干化一体机实时监控环境参数，来调整工作状态，可以使污泥快速干化脱水，提高效率，降低成本，保证产品的均匀稳定和低含水率。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明所述的本发明所述的一种生物干化系统的示意图；

附图2为本发明所述的生物干化一体机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明。

如附图1所示，本发明所述的一种生物干化系统，包含生物干化槽21和生物干化一体机22，生物干化槽21设置有多道，多道生物干化槽21的上方设置有顶棚27，形成一个半封闭的污泥生物干化场地；每道生物干化槽21具有顺序设置的进料端23、干化区24、存料区25和出料端26，生物干化一体机22在干化区24中工作，将干化区24的污泥干化处理，并将达到要求的污泥送至存料区25缓存，再根据需要出料；干化区24和存料区25均设置气体流动系统，干化区24采用空气强对流方式进行曝气处理，存料区采用干燥空气循环保持存料干燥。

所述生物干化槽21的进料端23送入含水率为65%～85%新鲜污泥，由生物干化一体机22将新鲜污泥铺在干化区24中，生物干化一体机22调配新鲜污泥的组分及含水率，并添加生物菌剂后充分混料，生物菌剂采用优质生物菌群，具有除臭、嗜热、耐低含水量等特点，可以解决干化间气味，干化速度，低含水率等问题，并通过发酵产生热量，生物干化一体机22通过采集实时数据来调整环境参数，使污泥快速干化脱水。

如附图2所示，所述生物干化一体机22包含机体1和行走机构，行走机构带动机体1沿着生物干化槽21移动，机体1上设置有翻抛加料组件、环境监测组件和菌剂组件；所述翻抛加料组件用于翻抛污泥，并添加生物菌剂，环境监测组件用于采集实时环境参数，菌剂组件用于向污泥送风补氧；所述机体1上还设置有执行器9和配合机器行走的柔性线槽10，执行器9用来控制各个机构运行。

其中，所述行走机构包含导轨11、升降机构12和限位机构13，限位机构13设置在机体1上，升降机构12采用竖向的气缸导柱或电机丝杆等升降结构，升降机构12的顶部与限位机构13配合，以限制升降的行程，升降机构12的底部设置有滑轮或滑块及其驱动装置，驱动装置可以为电机，电机带动滑轮转动或通过齿轮齿条带动滑块滑动，滑轮或滑块与导轨11配合，导轨11铺设在生物干化槽21的两侧。

所述翻抛加料组件包含翻抛料辊3，翻抛料辊3通过支架设置在机体1的下侧，支架可以通过油缸或电机等机构控制来进行多向运动，综合了翻抛和进出料功能，支架或机体1上设置控制翻抛料辊3转动的驱动装置，机体1的下侧设置有护板7，护板7位于翻抛料辊3的上方，护板7的下侧设置有刮板8，刮板8可以防止粘料和卡料。

所述环境监测组件包含检测器2、自动伸缩枪4、红外测温装置5和料位计6，检测器2用于检测环境参数，如温度、湿度、风速等参数，自动伸缩枪4用于自动伸入料堆采集数据，红外测温装置5用于检测料堆发酵温度，进而控制翻抛和出料，料位计6用于检测物料的量，进而控制加料量及取料时间。

所述菌剂组件包含菌剂添加装置14、管道16和自动阀门17，菌剂添加装置14上设置有喷嘴15，喷嘴15朝向翻抛料辊3处，用于均匀加入生物菌剂，菌剂添加装置14通过管道16连通外部料罐，自动阀门17设置在管道16上，自动阀门17可采用电磁阀，电磁阀通过控制阀门开关度，控制加料速度和总量。

设备将干化槽中物料充分混合，机器根据物料的含水率，自动补充原料进行调整，调整到最佳值后开始干化，通过远红外测温系统，巡检物料，对于达到一定温度及时间的物料，机器检测其含水率，进行必要的翻抛，另外，系统根据物料温度及湿度条件，控制曝气阀门调节风速，保证好氧发酵的最佳条件。

满足出料条件的物料，将其收集后运送到出料区，该干化处理后的干化污泥可用于用作园林营养土，有机肥原料，生物质燃料棒，或制碳原料等多方面。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。