[发明专利]循环式污泥生物发酵塔、处理系统和处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及对污泥进行工业化生物干化处理的设备，特别是涉及一种能够实现连续循环发酵过程的污泥生物发酵干化处理设备以及处理方法。

背景技术

城市污泥不仅含水率高，还含有有机物质、重金属、氮磷及病原微生物和寄生虫卵，易腐烂，散发出强烈的臭气，如不对其进行有效地处理处置，将破坏环境，污染土壤和水体，危害人类健康。污泥的常规处置方式是主要有焚烧、填埋、堆肥和投海等。焚烧处理处置不仅受技术和设备的限制，还耗能大、费用高，并会造成大气污染；填埋方法受场地、环境等条件影响；投海处置的方法会污染海洋，目前已明令禁止。

污泥微生物堆肥处理能利用发酵过程中产生的高温杀死病原微生物和寄生虫卵，并能除臭。发酵后的产品能作为绿化营养土和有机基材进行土地利用，使污泥变废为宝，是目前各个国家着重推行和研究的技术。近年来，微生物堆肥处理技术有了很大的发展，主要表现在辅料的选择，重金属的钝化，微生物菌种，不同的堆肥、翻堆和监控装置等，如“城市污水厂污泥资源化处置成套设备”(CN101143758A)公开了一套包括预混合器、生物反应器、输送设备、供热和通风装置及控制系统的污泥处理设备，“多层发酵仓污泥高温好氧发酵工艺”(CN101549942A)公开了一种污泥和辅料计量混合、破碎后，在一次发酵仓发酵，然后通过翻转底板使物料跌入二次发酵仓对污泥进行处理的工艺和装置。

微生物堆肥过程中的翻堆技术是决定物料是否充分发酵的关键因素，如果翻堆得当，不仅能为好氧微生物提供充足的氧气，使发酵充分，而且缩短发酵时间，并能有效降低物料中的水分。上述公开的方法中前者需要热源进行干燥，以及利用多个浆式搅拌釜对物料进行搅拌，因此，能耗大；多层结构生物反应器没有实现循环发酵，因此，效率低。后者使用的发酵只有两层，只能对物料进行一次翻堆，难以实现物料多次翻堆，因此，发酵周期长(24～30天)。

发明内容

本发明为了解决现有污泥微生物发酵处理效率低、能耗大和周期长的技术问题，提出一种高效、低能耗、能够实现对物料进行良好通风和多次翻堆并能够连续稳定地对污泥进行工业化的生物干化处理设备及处理方法。

为了解决所述的技术问题，本发明提出的循环式污泥生物发酵塔，其包括塔体、设于塔体顶部的可开合的塔盖、设于塔体底部的储料罐；平行设于塔体内的多层可转动的发酵装置，该发酵装置将塔体内腔沿其轴向分割为多层发酵仓，每层发酵装置下部设有与一鼓风机相通的通风供氧管道、每层发酵装置上部设有与一引风机相通的出气管道、每层发酵装置上部设有监测装置，该监测装置接受带有计算机系统的控制室的控制。驱动发酵装置和塔盖运动的机构、鼓风机和引风机均接受带有计算机系统的控制室的控制。

本发明提出的使用循环式污泥生物发酵塔的循环式污泥生物处理系统，其包括多个发酵塔、污泥料仓、辅料仓和菌剂储罐；设于辅料仓口上方的辅料输送带、设于辅料输送带上方的粉碎机、联通粉碎机的辅料给料带；污泥仓通过污泥输送系统与设于辅料仓下部的辅料计量回转阀的出口以及设于菌剂储罐下部的菌剂输送计量泵出口汇合并与一搅拌机联通，该搅拌机下方设有一破碎机，该破碎机与一混合料输送带联通；混合料输送带上设有移动式下料器，混合料输送带位于发酵塔的顶部；发酵塔的储料罐的下方设有经由支架支撑的传送带，该传送带联通一包装间；引风机的出口与一吸附塔联通，污泥输送系统、辅料计量回转阀、菌剂输送计量泵、搅拌机和破碎机均接受带有计算机的控制室控制。

本发明提出的循环式污泥生物处理方法，其步骤如下：

步骤一、将污泥、辅料和菌剂按重量比或体积比配置，并送至搅拌机进行搅拌混合；

步骤二、将污泥、辅料和菌剂充分搅拌混合后，送至破碎机进行破碎，破碎后的混合物料，再输送至发酵塔的上方；

步骤三、打开发酵塔塔盖，将混合物料铺设到第一层发酵仓中呈水平关闭状的发酵装置上，关闭发酵塔塔盖，对第一层发酵仓中的混合物料通风供氧，促使其发酵，发酵积聚的热汽抽出并输入吸附塔内，经干燥和除臭处理后排出；

步骤四、发酵一段时间后，转动第一层发酵仓中的发酵装置，使其上的混合物料下落至第二层发酵仓中呈水平关闭状的发酵装置上；而第一层发酵仓中的发酵装置回复到水平关闭状态，混合物料又铺设到其发酵装置上，接着对发酵塔内的所有混合物料通风供氧发酵；发酵积聚的热汽抽出并输入吸附塔内，经干燥和除臭处理后排出；

步骤五、以此类推，使得混合物料由发酵塔顶部向下部，层层发酵，并向下一层落下，就进行一次翻堆，如此循环，直至混合物料在发酵塔最下层发酵仓中发酵完全；