多物料联合发酵干式厌氧消化成套装置及处理方法与流程

本发明涉及涉及易腐垃圾厌氧消化处理技术领域，特别是涉及一种不同属性、不同种类的多物料联合发酵干式厌氧消化成套装置及处理方法。

背景技术：

城市生活厨余垃圾、餐厨垃圾、畜禽粪便、农业废弃物、园林垃圾等易腐垃圾废弃物以有机物质为主，它们可以采用厌氧发酵技术处理，既实现无害化处理、同时也得到清洁能源沼气、又改善生态环境、而且厌氧发酵所产生的沼渣可开发优质的有机肥料，应用于农田，改良土壤、增加土壤肥效。

但是随着城市化发展，这些易腐垃圾废弃物产量快速增长，终端处理设施从规划立项到建成投产周期较长，而且不同种类的易腐垃圾废弃物管理部门分属园林绿环部门、环卫部门、农业部门、畜牧业部门等不同单位，易腐垃圾废弃物的处理技术、处理终端设施无法共享，从而导致城市易腐垃圾终端处理设施无法与易腐垃圾废弃物增长同步落实到位，造成垃圾处置困局。

若能将不同种类的易腐垃圾经有效的预处理、混合均匀后进行联合处置，可实现易腐垃圾厌氧消化项目的规模化效应，降低城市易腐垃圾处置综合成本。

常规的干式厌氧消化成套装置配置了预处理设施、皮带输送设施、物料暂存料池、螺旋进料设施、厌氧消化罐、搅拌系统及厌氧污泥出料装置。现有易腐垃圾厌氧消化项目使用设备一般为单一类型，正常情况下仅能处理某一种类型的物料，无法联合处置其它物料，无法对城市其它类型易腐垃圾（如粪便、污泥、餐厨垃圾与厨余垃圾、园林垃圾等类别）起到协同处置作用和应急处置作用。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种协同处置多种类的易腐垃圾的多物料联合发酵干式厌氧消化成套装置，解决城市不同种类的垃圾处理设施终端设施不足或不均衡的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种协同处置多种类的易腐垃圾的多物料联合发酵干式厌氧消化成套装置的处理方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

本发明是一种多物料联合发酵干式厌氧消化成套装置及处理方法，包括第一来料皮带、第二来料皮带、第一接料皮带、第二接料皮带、匀料皮带、布料皮带、破碎机、第一定时给料器、第二定时给料器、高含固物料存储仓、接料螺旋、输送螺旋、进料螺旋、第一进料安全阀门、低含固物料存储仓、搅拌器、输送泵、密闭输送管、清洗管、清洗管道阀门、第二进料安全阀门、排污阀门、排污管、厌氧消化罐、搅拌系统、沼气排放管道、卸料管、真空罐、输送管、空气压缩机、真空泵、空气泄压管；

所述的第一来料皮带出料端与第一定时给料器衔接，第一接料皮带安装在第一定时给料器出料端的下方，第一接料皮带的出料端与匀料皮带衔接；

所述的第二来料皮带出料端与破碎机衔接，第二定时给料器安装在破碎机的出料端，第二接料皮带安装在第二定时给料器出料端的下方，第二接料皮带的出料端与匀料皮带衔接；

所述的匀料皮带的出料端与布料皮带衔接，布料皮带的出料端与高含固物料存储仓衔接，接料螺旋的进料端与高含固物料存储仓的出料端衔接，接料螺旋的出料端依次与输送螺旋、进料螺旋衔接，进料螺旋的出料端通过管道与厌氧消化罐的进口连接，在厌氧消化罐的进口处安装有第一进料安全阀门，在厌氧消化罐内安装有搅拌系统，厌氧消化罐上开设有沼气排放口，该沼气排放口与沼气排放管道连接且在沼气排放管道上安装有阀门；

所述的低含固物料存储仓内安装有搅拌器，低含固物料存储仓通过密闭输送管与厌氧消化罐连接，在密闭输送管上安装有输送泵，密闭输送管上上开设进水口和排污口，进水口上连接有清洗管，在清洗管上安装有清洗管道阀门，排污口上连接有排污管，在排污管上安装有排污阀门；

所述的厌氧消化罐的出口通过卸料管与真空罐连接，真空罐通过管道分别与空气压缩机、真空泵连接，在真空罐与空气压缩机、真空泵连接的管道上分别安装有阀门；真空罐通过输送管与脱水车间连接，真空罐上开设有泄压口，该泄压口连接空气泄压管，在输送管和空气泄压管上安装有阀门。

本发明是一种多物料联合发酵干式厌氧消化成套装置的处理方法，包括以下步骤：

s1、厨余垃圾经前端预处理车间提纯后，筛选出适宜的易腐垃圾，经第一来料皮带输送至第一定时给料器；第一定时给料器按程序设定，定时定量将易腐垃圾输送出料至第一接料皮带；随后再输送至匀料皮带的下端处；

s2、联合处置的其它垃圾，由人工或机械上料至第二来料皮带处；随后输送落料至破碎机的接收斗，经破碎机破碎至适宜粒径后，落在第二定时给料器；第二定时给料器可按程序设定，定时定量将其它垃圾输送出料至第二接料皮带；随后再输送至匀料皮带的上端处；

s3、匀料皮带的下端接收到易腐垃圾后向上输送，至上端处时再接收其它垃圾，随后输送至布料皮带；

s4、混合后的物料经布料皮带输送落料至高含固物料存储仓内；

s5、高含固混合物料经接料螺旋、输送螺旋和进料螺旋进入厌氧消化罐内，进行厌氧消化处置；

s6、进料螺旋与厌氧消化罐连接处设有第一进料安全阀门；

s7、浆状物料直接卸料至低含固物料存储仓处，随后启动搅拌器进行拌混；

s8、启动输送泵将浆状物料经密闭输送管道进入厌氧消化罐内处置；

所述的密闭输送管道前后两端分别配置了接自来水的清洗管、清洗管道阀门和排污管、排污阀门以及第二进料安全阀门，当浆状物料中断进料超过小时，为防止密闭输送管道内沉积物料硬化、堵塞管道，需立即关闭第二进料安全阀门打开清洗管道阀门、排污阀门，接入高压自来水将管道内物料冲洗至污水沉砂池进行处置；

s9、多种物料进入厌氧消化罐内后，经搅拌系统搅动运行，从消化罐的一端（进口端）流动至另一端（出口端）；

s10、多种物料经厌氧消化罐消化后，从卸料车间卸料；

步骤s10中从卸料车间的卸料方式可通过厌氧dcs控制终端系统全自动运行，其主要流程为：

（1）先将真空罐内空气自然排空后，启动真空泵将真空罐抽成真空状态；

（2）随后通过卸料管将厌氧消化罐内物料排放至真空罐内；

（3）最后通过高压空气推动真空罐内物料从输送管排放至脱水车间；

（4）重复上述（1）步骤，循环作业直至厌氧消化罐内物料停止卸料为止。

采用上述方案后，本发明具有以下优点：

（1）处理物料对象不同：本发明将各类物料分别通过第一来料皮带、第二来料皮带和卸料平台将不同属性、不同成分、不同含固率的物料送入厌氧消化罐内，在厌氧消化罐内内同时处理多种类型物料，解决了城市垃圾增长、种类繁多的问题。

（2）物料混合均匀措施：本发明从源头物料输送开始，配置了定时给料器、两层架空式皮带输送后混合以及具有均匀给料特点的螺旋输送方式、浆状物料搅拌器等措施，确保待发酵物料进罐后更加均匀，有助于提高厌氧发酵生产效率。

（3）搅拌运行方式：本发明搅拌轴的桨叶采用两种不同类型（分别配置4个桨叶和2个桨叶），多个搅拌轴间隔式组合，实现全方位、无死角的搅拌运行，使搅拌更加均匀。同时搅拌轴的运转方式可根据不同物料、不同发酵周期进行灵活调整，使生产更加主动、科学。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明厌氧消化罐的俯视图；

图3是本发明厌氧消化罐的左视图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明是一种多物料联合发酵干式厌氧消化成套装置，包括第一来料皮带1、第二来料皮带2、第一接料皮带3、第二接料皮带4、匀料皮带5、布料皮带6、破碎机7、第二定时给料器8、第一定时给料器9、高含固物料存储仓10、接料螺旋11、输送螺旋12、进料螺旋13、第一进料安全阀门14、低含固物料存储仓15、搅拌器1、输送泵17、密闭输送管18、清洗管19、清洗管道阀门20、第二进料安全阀门21、排污阀门22、排污管23、厌氧消化罐24、搅拌系统25、沼气排放管道26、卸料管27、真空罐28、输送管29、空气压缩机30、真空泵31、空气泄压管32、厌氧dcs控制系统终端33。

所述的第一来料皮带1出料端与第一定时给料器9衔接，第一接料皮带3安装在第一定时给料器9出料端的下方，第一接料皮带3的出料端与匀料皮带5衔接；

所述的第二来料皮带2出料端与破碎机7衔接，第二定时给料器8安装在破碎机7的出料端，第二接料皮带4安装在第二定时给料器8出料端的下方，第二接料皮带4的出料端与匀料皮带5衔接；

所述的匀料皮带5的出料端与布料皮带6衔接，布料皮带6的出料端与高含固物料存储仓10衔接，接料螺旋11的进料端与高含固物料存储仓10的出料端衔接，接料螺旋11的出料端依次与输送螺旋12、进料螺旋13衔接，进料螺旋13的出料端通过管道与厌氧消化罐24的进口连接，在厌氧消化罐24的进口处安装有第一进料安全阀门14，在厌氧消化罐24内安装有搅拌系统25，厌氧消化罐24上开设有沼气排放口，该沼气排放口与沼气排放管道26连接且在沼气排放管道26上安装有阀门；

所述的低含固物料存储仓15内安装有搅拌器16，低含固物料存储仓15通过密闭输送管18与厌氧消化罐24连接，在密闭输送管18上安装有输送泵17，密闭输送管18上上开设进水口和排污口，进水口上连接有清洗管19，在清洗管19上安装有清洗管道阀门20，排污口上连接有排污管23，在排污管23上安装有排污阀门22；

所述的厌氧消化罐24的出口通过卸料管27与真空罐28连接，真空罐28通过管道分别与空气压缩机30、真空泵31连接，在真空罐28与空气压缩机30、真空泵31连接的管道上分别安装有阀门；真空罐28通过输送管29与脱水车间连接，真空罐28上开设有泄压口，该泄压口连接空气泄压管32，在输送管29和空气泄压管32上安装有阀门。

所述的厌氧dcs控制终端系统33控制各个部件的动作。

本发明是一种多物料联合发酵干式厌氧消化成套装置的处理方法，包括以下步骤：

1、厨余垃圾经前端预处理车间提纯后，筛选出适宜的易腐垃圾，经第一来料皮带1输送至第一定时给料器9；第一定时给料器9按程序设定，定时定量将易腐垃圾输送出料至第一接料皮带3；随后再输送至匀料皮带5的下端处。

2、联合处置的其它垃圾（园林垃圾、秸秆等），由人工或机械上料至第二来料皮带2处；随后输送落料至破碎机7的接收斗，经破碎机破碎至适宜粒径后，落在第二定时给料器8；第二定时给料器8可按程序设定，定时定量将其它垃圾输送出料至第二接料皮带4；随后再输送至匀料皮带5的上端处。

所述的第一定时给料器9和第二定时给料器8出料的作用是保证不同种类的物料输出均匀，从而保证后续物料混合均匀。

3、匀料皮带5的下端接收到易腐垃圾后向上输送，至上端处时再接收其它垃圾，随后输送至布料皮带6。

所述的匀料皮带5的作用是将易腐垃圾和其它垃圾分两层铺在皮带上，起到混合目的，有助于后续物料处理。

4、混合后的物料经布料皮带6输送落料至高含固物料存储仓10内。

所述的高含固物料存储仓10的作用是可对物料进行暂存和预发酵，保障物料供应平稳、安全。

5、高含固混合物料经接料螺旋11、输送螺旋12和进料螺旋13进入厌氧消化罐24内，进行厌氧消化处置。

所述的螺旋方式输送的作用是均匀输送，可以保证物料输送均匀以及进罐物料均匀，从而提高厌氧消化罐24内消化环境的稳定性和安全性。

所述的进料螺旋13的作用：

（1）高位进料螺旋，进料端口设置在厌氧罐体的中上部位以及罐内厌氧污泥的液面下端，物料进罐阻力较小，进料螺旋推力或能耗较低。

（2）进料螺旋出口处受到罐内物料的反向挤压力较小，不需要借助料塞来防止罐内物料返流，配置和操作简便、运行稳定、安全系数高。

（3）进料螺旋出口端在罐内较高位置，避免物料直接落在罐内底部，导致物料中的惰性杂质容易沉积在底部后引起搅拌困难。

（4）进料螺旋出口端设置在罐内物料液位面下方，避免罐内沼气泄露。

6、进料螺旋13与厌氧消化罐24连接处设有第一进料安全阀门14。

所述的第一进料安全阀门14作用是在螺旋检修或者进料故障需停机清理时，进行关闭，防止罐内物料返流。

7、浆状物料（如粪便、污泥等）经卸料平台34直接卸料至低含固物料存储仓15处。随后启动搅拌器16进行拌混。

所述的搅拌器的16作用是将浆状物料中成团、成块状物料打散、打均匀，提高物料的均匀性和流动性。

8、启动输送泵17将浆状物料经密闭输送管道18进入厌氧消化罐24内处置。

所述的密闭输送管道18前后两端分别配置了接自来水的清洗管19、清洗管道阀门20和排污管23、排污阀门22以及第二进料安全阀门21，当浆状物料中断进料超过24小时，为防止密闭输送管道内沉积物料硬化、堵塞管道，需立即关闭第二进料安全阀门21打开清洗管道阀门20、排污阀门2，接入高压自来水将管道内物料冲洗至污水沉砂池进行处置。

9、多种物料（易腐垃圾、其它垃圾、浆状物料）进入厌氧消化罐24内后，经搅拌系统25搅动运行，从消化罐的一端（进口端）流动至另一端（出口端）。

所述的搅拌系统25的作用：

（1）配置了多个搅拌轴（数量可根据项目规模灵活配置，一般情况下配置5或7个），搅拌轴采用两种类型的桨叶（分别配置4个桨叶和2个桨叶）间隔式组合在一起，通过中间的驱动轴在厌氧消化罐24外两端的驱动电机带动旋转。

（2）两种类型搅拌轴组合式的作用是搅拌区域最大化、无死角，同时又可确保搅拌运转时相邻搅拌轴桨叶不会触碰，保证运行安全。

所述的搅拌轴运转方式作用

（1）可根据厌氧dcs控制系统终端33程序设置为间隔式运行、连续式运行或跳跃式运行等多种方式，互相之间不受干扰，满足不同物料在不同发酵周期内的搅拌需要。

（2）可调整不同搅拌轴的旋转速度和旋转方向，更便于操控调整厌氧发酵罐内的发酵环境，比如当物料粘稠度较低时，为避免惰性杂质沉降，可加速旋转；当物料粘稠度较高时，可放缓旋转。

（3）可使厌氧消化罐24内局部区域的物料、菌种以及发酵后的各种产物分布更加均匀，发酵更加充分、发酵效率更高；

（4）可避免物料中的惰性杂质沉积在底部或者软杂质漂浮在顶部时给系统运行带来的风险；

（5）可使厌氧消化罐24内中下层及底部沉积的惰性杂质通过搅动方式，从物料进口端向出口端移动，最后从卸料管处排出，避免厌厌氧消化罐24内沉积大量惰性杂质后造成系统风险。

（6）可将厌氧消化罐24内物料体内发酵产生的沼气释放出来，避免沼气积留在厌氧污泥体内；

10、多种物料经厌氧消化罐24消化后，从卸料车间卸料。卸料方式可通过厌氧dcs控制终端系统33全自动运行，其主要流程为：

（1）先将真空罐28内空气自然排空后，启动真空泵31将真空罐28抽成真空状态。

（2）随后通过卸料管27将厌氧消化罐24内物料排放至真空罐28内。

（3）最后通过高压空气推动真空罐28内物料从输送管29排放至脱水车间。

（4）重复上述（1）步骤，循环作业直至厌氧消化罐24内物料停止卸料为止。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。