一种污泥堆肥实验设备和方法
【专利摘要】本发明涉及一种污泥堆肥实验设备和方法，包括发酵槽，发酵槽的四周侧面采用泡沫保温板作为侧板，发酵槽内的地坪上沿纵向均布有若干布气渠，发酵槽内部空间被分隔成若干布气分区，每个布气分区内具有相同数量的布气渠，每个布气分区中间装有供气支管，所述供气支管和布气渠的相交处设置有四通管路，供气支管包括布气横管和布气竖管，若干布气分区内的供气支管沿发酵槽两侧池壁向上引出发酵槽,分别接入发酵槽两侧的供气总管，供气总管与位于发酵槽旁侧的若干离心鼓风机相连。本发明解决了现有技术发酵曝气断流或短流影响好氧发酵过程的缺陷，完善发酵槽中充氧布气的布置方式，增加布气面积，使整个好氧发酵堆体充氧均匀。
【专利说明】一种污泥堆肥实验设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污泥堆肥实验领域，特别是涉及一种污泥堆肥实验设备和方法。
【背景技术】
[0002]污泥堆肥是一种很好的土壤改良剂。当堆肥被用于农田，可以增加有机质，改善土壤结构，减少肥料的使用量，并且可以减轻土壤的潜在侵蚀。堆肥是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并生产出一种适宜于土地利用的产品的过程。
[0003]污泥堆肥系统的主要阻力集中在布气管路系统，占总阻力的80%以上。因此对于污泥发酵曝气系统来讲，管路阻力分布的均匀性将会直接影响曝气的均匀性，并且影响程度较大。管路系统由于局部堵塞造成的微小阻力变化将会直接影响到系统内其它管路的曝气量。因为固体发酵运行情况比较复杂，条件也比较恶劣，因此曝气管堵塞的机率较大。风机供气的仓数越多，相互的影响也就越大，发酵仓之间就越容易出现相对短流或断流，并且这种影响无法预知、不可逆很难监测。如果不加以修复，将直接影响到发酵仓的正常运转，而修复过程中必须清仓取出曝气管道，清理后重新安装，不仅工作量大，工作条件恶劣，而且需要较长的时间供气超量将造成堆温下降，物料无法正常腐熟，出料仍会存在大量细菌和待分解物质，达不到稳定化要求，无法利用。供气不足将会造成局部厌氧，好氧菌数量减少，发酵效率降低，出料含水率无法达到设计要求。
[0004]要对上述问题进行修复，只能通过停止运转、清空发酵仓清理管路来完成，不利于规模化项目，需要能解决现有技术发酵曝气断流或短流影响好氧发酵过程的缺陷的设备。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种污泥堆肥实验设备和方法，以解决现有技术发酵曝气断流或短流影响好氧发酵过程的缺陷，完善发酵槽中充氧布气的布置方式，增加布气面积，使整个好氧发酵堆体充氧均匀。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种污泥堆肥实验设备，包括发酵槽，所述发酵槽的四周侧面采用泡沫保温板作为侧板，所述发酵槽内的地坪上沿纵向均布有若干布气渠，所述发酵槽内部空间被分隔成若干布气分区，每个布气分区内具有相同数量的布气渠，所述每个布气分区中间装有供气支管，所述供气支管和布气渠的相交处设置有四通管路，所述供气支管包括布气横管和布气竖管，起到将氧气均匀充满布气分区的作用，所述若干布气分区内的供气支管沿发酵槽两侧池壁向上引出发酵槽，分别接入发酵槽两侧的供气总管，所述供气总管与位于发酵槽旁侧的若干离心鼓风机相连。
[0007]所述供气总管上装有若干蝶阀，设在鼓风机出风口和同侧鼓风机之间的供气总管上。
[0008]所述布气渠通过钢筋混凝土或素混凝土浇筑而成，布气渠盖铺设尼龙滤布的钢盖板。
[0009]所述发酵槽进口处加装铁门，以便保证发酵槽封闭，有利于污泥好氧发酵。[0010]所述供气支管与发酵槽内壁之间设置有泡沫保温板，所述泡沫保温板由光面聚氨酯材料制成。
[0011]所述布气渠的数量为18条。
[0012]所述布气分区沿纵向呈两排布置，每排具有6个布气分区。
[0013]所述离心鼓风机的数量为4个，每2个鼓风机分布在发酵槽一侧。
[0014]一种使用如上述用于污泥堆肥实验的方法，包括以下步骤:
[0015](I)制定预期目标:污泥一次发酵时间控制在10-15天以内，污泥好氧发酵过程可以有效控制，污泥一次发酵后成品能达到设计指标(污泥含水率〈40%)；
[0016](2)调整发酵槽侧壁保温措施:发酵槽四个侧面采用厚度5cm以上的聚氨酯泡沫板，或采用价廉质优的保温材料；
[0017](3)调整布气渠:先将发酵槽内现有管槽用砖砌造平，接着通过钢筋混凝土或素混凝土，在现有发酵槽地坪上浇筑18条呈纵向布置布气渠；
[0018](4)加高发酵槽:为保证堆料高度,发酵槽两侧池壁通过砖砌加高；
[0019](5)加装门:为防止塌料和保温，在发酵槽进口处加装铁门或木板，使发酵槽封闭，有利于污泥好氧发酵；
`[0020](6)布置供气系统:每个布气分区中间布置有供气支管进行单独供气，每根供气支管和布气渠相交处均设向布气渠供气的四通管路，供气支管沿发酵槽两侧池壁向上引出发酵槽后接入供气总管，发酵槽两侧各布置I根供气总管，分别于2台离心鼓风机相接，每根供气总管共设3个蝶阀，分别设在鼓风机出风口和两台鼓风机之间的供气总管上，每根供气支管均设有蝶阀；
[0021](7)实验辅料品种:污泥好氧发酵辅料采用蘑菇土，需要约40吨；
[0022](8)安排实验时间:发酵槽完善工程的时间约14天，设备采购工作时间约10天，污泥好氧发酵实验时间为15天，最后总结并提出总体完善方案。
[0023]有益效果
[0024]由于采用上述技术方案，与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
[0025]1、完善发酵槽中充氧布气的布置方式，增加布气面积，使整个好氧发酵堆体充氧均匀。
[0026]2、本装置调整布气区域，确定发酵槽分几个布气分区，有效控制污泥好氧发酵过程，选择供氧离心鼓风机合适的供气量，采用精确供气系统，提高运行效率和稳定性。
[0027]3、本装置能确定一次发酵时间和效果，积累运行数据。
[0028]4、本装置污泥发酵后的产品可用作返混料。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为发酵槽平面布置图。
[0030]图2为曝气分区布置图。
[0031]图3为供气系统平面布置图。
[0032]图4为图1的剖面图。
[0033]图5为图2的剖面图。【具体实施方式】
[0034]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0035]本发明的第一实施方式涉及一种污泥堆肥实验设备，如图1-5所示，包括发酵槽3，所述发酵槽3的四周侧面采用泡沫保温板2作为侧板，所述发酵槽3内的地坪上沿纵向均布有若干布气渠I，所述发酵槽3内部空间被分隔成若干布气分区4,每个布气分区4内具有相同数量的布气渠1，所述每个布气分区4中间装有供气支管，所述供气支管和布气渠I的相交处设置有四通管路，所述供气支管包括布气横管8和布气竖管9，起到将氧气均匀充满布气分区4的作用，所述若干布气分区4内的供气支管沿发酵槽3两侧池壁向上引出发酵槽3，分别接入发酵槽3两侧的供气总管10，所述供气总管10与位于发酵槽3旁侧的若干离心鼓风机12相连。
[0036]所述供气总管10上装有若干蝶阀11，分别设在鼓风机12出风口和同侧鼓风机12之间的供气总管10上。
[0037]所述布气渠I通过钢筋混凝土或素混凝土浇筑而成，布气渠I上盖有铺设尼龙滤布的钢盖板13。
[0038]所述发酵槽3进口处加装铁门，以便保证发酵槽3封闭，有利于污泥好氧发酵。
[0039]所述供气支管与发 酵槽3内壁之间设置有泡沫保温板2，所述泡沫保温板2由光面聚氨酯材料制成。
[0040]所述布气渠I的数量为18条。
[0041]所述布气分区4沿纵向呈两排布置，每排具有6个布气分区4。
[0042]所述离心鼓风机12的数量为4个，每2个鼓风机12分布在发酵槽3 —侧。
[0043]本发明的第二实施方式涉及一种污泥堆肥实验的方法，包括以下步骤:1)制定预期目标:污泥一次发酵时间控制在10-15天以内，污泥好氧发酵过程可以有效控制，污泥一次发酵后成品能达到设计指标(污泥含水率〈40%) ；2)调整发酵槽3侧壁保温措施:发酵槽
3四个侧面采用厚度5cm以上的聚氨酯泡沫板2，或采用价廉质优的保温材料；3)调整布气渠1:先将发酵槽3内现有管槽用砖砌造平，接着通过钢筋混凝土或素混凝土，在现有发酵槽)地坪上浇筑18条呈纵向布置布气渠I ;4)加高发酵槽3:为保证堆料高度，发酵槽3两侧池壁通过砖砌加高；5)加装门:为防止塌料和保温，在发酵槽3进口处加装铁门或木板，使发酵槽3封闭,有利于污泥好氧发酵；6)布置供气系统:每个布气分区4中间布置有供气支管进行单独供气，每根供气支管和布气渠I相交处均设向布气渠I供气的四通管路，供气支管沿发酵槽3两侧池壁向上引出发酵槽3后接入供气总管10，发酵槽3两侧各布置I根供气总管10，分别于2台离心鼓风机12相接，每根供气总管10共设3个蝶阀11，分别设在鼓风机12出风口和两台鼓风机12之间的供气总管10上，每根供气支管均设有蝶阀11 ；7)实验辅料品种:污泥好氧发酵辅料采用蘑菇土，需要约40吨；8)安排实验时间:发酵槽3完善工程的时间约14天，设备采购工作时间约10天，污泥好氧发酵实验时间为15天，，最后总结并提出总体完善方案。
[0044]实施例1[0045]1、实验的原则和目的:1)最大限度的保持已建成设施不破坏，在此基础上根据我公司的经验和类似工程的一些优异方面，对一些关键环节适当进行现场调整和完善，例如一次好氧发酵池布气系统，为了防止布气的不均匀影响发酵效果，根据原来的设计，再对发酵槽中充氧布气的布置方式进行一些细化、优化和完善，力争项目投产后使整个污泥好氧发酵堆体充氧均匀；2)风机除满足供氧量外，还应能通过及时的调节鼓风量来调节发酵池的温度，所以通过进一步的实验来确定鼓风机的规格；3)对一些关键设备的运行方式和结构形式进行验证确保满足工艺要求，为后续设备制作安装提供依据；4)通过实验累积工艺运行控制参数，为整个系统的运行控制提供参考，为自控系统运行程序准确的设定提供依据；5)通过对比实验选择出经济、优质的辅料；6)待试验成功后，再根据小试的结果来实施整个项目，确保整体效果。
[0046]2、实验预期目标
[0047](I)污泥一次发酵时间控制在10天-15天以内。
[0048](2)污泥好氧发酵过程可以有效控制。
[0049](3)污泥一次发酵后成品能达到设计指标(污泥含水率〈40%)。
[0050]3、实验槽选择
[0051]实验槽为I条，考虑到实验不对工程实施产生影响，实验槽选择最末端的第2条槽。
[0052]4、实验槽完善措施
[0053]( I)发酵槽侧壁保温措施调整:
[0054]发酵槽四个侧面均采用厚度5cm以上的聚氨酯泡沫板保温，或采用当地可获得的价廉质优的保温材料。
`[0055](2)布气渠调整
[0056]发酵槽共设18条布气渠，呈纵向布置，把发酵槽内现有管槽用砖砌造平。布气渠上宽120，下渠宽80，高200，两渠间距260，布气渠在现有发酵槽地坪上，用钢筋混凝土浇筑而成(实验暂用素混凝土 )。
[0057](3)发酵槽内部布气分区调整:
[0058]发酵槽内部调整为多分区设置，槽体长度方向6等分,宽度方向2等分,共分为12个分区。每个布气分区有9条布气渠，布气分区间的渠道用混凝土形成隔断(在纵向上)。
[0059](4)发酵槽加高
[0060]为了保证堆料高度在1500，发酵槽两侧池壁加高200，采用砖砌，壁厚250。
[0061](5)发酵槽加门(实验时暂用木工板代替)
[0062]在发酵池进口处为了防止塌料和保温，整体整改时需加装铁门(宽7200，高1700)，保证发酵槽封闭，以利于污泥好氧发酵。本次实验暂用木工板代替。
[0063]5、供气系统布置
[0064]每个布气分区单独供气，共12根供气支管,管径100,布置在每个布气分区的中间，每根供气支管在布气渠相交处设I个四通(100*50),共9个，分别向布气渠供气。供气支管沿发酵槽两侧池壁向上引出发酵槽，接入管径200的供气总管，在发酵槽两侧各布置I根供气总管，分别于2台离心鼓风机相接。每台离心鼓风机供气量为3000m3/h。每根供气总管共设3个蝶阀，分别设在鼓风机出风口和两台鼓风机之间的供气总管上。每根供气支管均设蝶阀，共12只。
【权利要求】
1.一种污泥堆肥实验设备，包括发酵槽(3)，其特征是:所述发酵槽(3)的四周侧面采用泡沫保温板(2)作为侧板，所述发酵槽(3)内的地坪上沿纵向均布有若干布气渠(1)，所述发酵槽(3)内部空间被分隔成若干布气分区(4)，每个布气分区(4)内具有相同数量的布气渠(I)，所述每个布气分区(4)中间装有供气支管，所述供气支管和布气渠(I)的相交处设置有四通管路，所述供气支管包括布气横管(8)和布气竖管(9)，起到将氧气均匀充满布气分区(4)的作用，所述若干布气分区(4)内的供气支管沿发酵槽(3)两侧池壁向上引出发酵槽(3)，分别接入发酵槽(3)两侧的供气总管(10)，所述供气总管(10)与位于发酵槽(3)旁侧的若干离心鼓风机(12)相连。
2.根据权利要求1所述的污泥堆肥实验设备，其特征是:所述供气总管(10)上装有若干蝶阀(11)，分别设在鼓风机(12)出风口和同侧鼓风机(12)之间的供气总管(10)上。
3.根据权利要求1所述的污泥堆肥实验设备，其特征是:所述布气渠(I)通过钢筋混凝土或素混凝土浇筑而成，布气渠(I)上盖有铺设尼龙滤布的钢盖板(13)。
4.根据权利要求1所述的污泥堆肥实验设备，其特征是:所述发酵槽(3)进口处加装铁门，以便保证发酵槽(3)封闭，有利于污泥好氧发酵。
5.根据权利要求1所述的污泥堆肥实验设备，其特征是:所述供气支管与发酵槽(3)内壁之间设置有泡沫保温板(2)，所述泡沫保温板(2)由光面聚氨酯材料制成。
6.根据权利要求1所述的污泥堆肥实验设备，其特征是:所述布气渠(I)的数量为18条。
7.根据权利要求1所 述的污泥堆肥实验设备，其特征是:所述布气分区(4)沿纵向呈两排布置，每排具有6个布气分区(4)。
8.根据权利要求1所述的污泥堆肥实验设备，其特征是:所述离心鼓风机(12)的数量为4个，每2个鼓风机(12)分布在发酵槽(3) —侧。
9.一种使用如权利要求1所述的污泥堆肥实验设备的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)制定预期目标:污泥一次发酵时间控制在10-15天以内，污泥好氧发酵过程可以有效控制，污泥一次发酵后成品能达到设计指标(污泥含水率〈40%)； (2)调整发酵槽(3)侧壁保温措施:发酵槽(3)四个侧面采用厚度5cm以上的聚氨酯泡沫板(2)，或采用价廉质优的保温材料； (3)调整布气渠(I):先将发酵槽(3)内现有管槽用砖砌造平，接着通过钢筋混凝土或素混凝土，在现有发酵槽(3)地坪上浇筑18条呈纵向布置布气渠(I)； (4)加高发酵槽(3):为保证堆料高度，发酵槽(3)两侧池壁通过砖砌加高； (5)加装门:为防止塌料和保温，在发酵槽(3)进口处加装铁门或木板，使发酵槽(3)封闭，有利于污泥好氧发酵； (6)布置供气系统:每个布气分区(4)中间布置有供气支管进行单独供气，每根供气支管和布气渠(I)相交处均设向布气渠(I)供气的四通管路，供气支管沿发酵槽(3)两侧池壁向上引出发酵槽(3)后接入供气总管(10)，发酵槽(3)两侧各布置I根供气总管(10)，分别于2台离心鼓风机(12)相接，每根供气总管(10)共设3个蝶阀(11)，分别设在鼓风机(12)出风口和两台鼓风机(12)之间的供气总管(10)上，每根供气支管均设有蝶阀(11)； (7)实验辅料品种:污泥好氧发酵辅料采用蘑菇土，需要约40吨；(8)安排实验时间:发酵槽(3)完善工程的时间约14天，设备采购工作时间约10天，污泥好氧发酵实验时间为15`天，最后总结并提出总体完善方案。
【文档编号】C05F17/02GK103771937SQ201410035784
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】王少波, 贾廷纲, 华小龙, 李红词, 何飞源, 邬方良, 缪幸福, 林梅菁 申请人:上海环保工程成套有限公司