CN101172746A - 生活垃圾和污泥联合发酵处理方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生活垃圾和污泥联合发酵处理方法及其装置，它通过优势互补大大提高了厌氧发酵处理的速度。具有方法简单易行，设备结构简单，制造方便和发酵处理速度快，成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾处理方法和设备，尤其是一种用于生活垃圾及污泥处理的方法及装置，具体地说是一种生活垃圾和污泥联合发酵处理方法及其装置。
背景技术
生活垃圾和污泥是城市化进程中急需解决的固体废弃物问题，目前常用的技术有焚烧法、厌氧发酵法、堆肥法以及其他等，其中厌氧发酵法由于具有可产生沼气能源、废液、废渣可资源化利用等优点，成为一个鼓励性的技术发展方向。
现有的生活垃圾发酵和污泥消化发酵是没有联系、单独进行的，生活垃圾厌氧发酵处理量增大后会出现一个问题，就是由于垃圾之间的缠绕程度较高，给在中、大型发酵装置中的垃圾搅拌操作带来困难，这样就限制了厌氧发酵的高效率、快速进行。从污泥发酵角度讲，污泥自身发酵存在这有机物含量不高、需要配水制浆调质以及发酵后的污泥仍需要处理等情况或问题，因此如何利用生活垃圾和污泥本身的特点来加速它们的发酵速度是加速垃圾处理，减少环境污染的当务之急。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有的生活垃圾和污泥分别发酵处理过程中存在的效率低，操作难度大的问题，发明一种生活垃圾和污泥联合发酵处理方法。
本发明的另一目的是提供一种与上述方法相配的联合发酵处理装置。
本发明的技术方案之一是：
一种生活垃圾和污泥联合发酵处理方法，其特征是：
首先将生活垃圾粉碎，使其最大长度不大于200毫米，同时将污泥加工成尺寸小于100×100×20毫米的块状物；
其次，将上述加工好的污泥和生活垃圾按1∶8～20的比例装入发酵罐中；
第三，调节发酵罐中的PH值不小于7.5，使罐体在密封状态下进行厌氧发酵，发酵所产生的沼气从发酵罐顶部的沼气管排出，在发酵过程间隙性地开启安装在发酵罐中的搅拌器，间隔时间为25～30天，并使罐内发酵温度控制在35℃以上；
第四，监测沼气管中的沼气排出量，当排出沼气中的CH4含量小于35％时，则表示发酵结束，此时可打开出料口将发酵后的垃圾进行填埋处理。
本发明的技术方案之二是：
一种生活垃圾和污泥联合发酵处理装置，包括圆柱形发酵罐体1，其特征是在圆柱形发酵罐体1的顶部安装有进料管2和沼气排出管3，在其下部罐壁上设有出料口4，在发酵罐体1的内底部斜装有隔栅5，隔栅5的最低处与出料口4的底部相平齐，在隔栅5和发酵罐体1的底面之间形成有发酵液回收池6，发酵液回收池通过连接管道7分别与喷淋液循环泵8的输入端及发酵液外排泵10的输入端相连，喷淋液循环泵8的出口端通过连接管与安装在发酵罐体1顶部的发酵液喷头9相连；在发酵罐体1的外侧安装有加热水套11，在加热水套11的外侧安装有保温层12；在发酵罐体1中还安装有搅拌器13。
所述的发酵罐体1的长径比为3～4∶1，其直径介于1～8米之间。
所述的加热水套11的高度不低于发酵罐体1中垃圾装填高度的90％。
所述隔栅5上的开口直径或槽宽不大于20毫米，其安装倾角为15～30度。
所述的搅拌器13二个一组并对称布置在发酵罐体1上，各组搅拌器13之间相隔2米以上，所述的搅拌器13为螺旋式连续叶轮搅拌器。
本发明的有益效果：
本发明通过将生活垃圾和污染合二为一进行掺混发酵，充分发挥了优势互补的作用，并克服了单独发酵工艺中存在效率低、易缠绕等问题。
本发明通过将污泥与垃圾在发酵仓内进行掺混发酵的方法，充分利用了污泥较好的滑动性，相当于给垃圾之间添加的润滑剂，大大改善了垃圾的搅拌条件，与此同时污泥还可作为厌氧微生物接种物，加速厌氧过程。
本发明的装置中，将污泥以少量掺比方式与生活垃圾共同发酵，发酵后的剩余物可与垃圾发酵剩余物共同填埋处理，也为污泥的处理寻找到一个新的途径。
本发明具有方法简单，设备结构简单，易于制造和控制，且可产生大量的可回收沼气，是一种取长补短的垃圾处理方法，同时具有占地面积小，处理速度快的优点。
本发明采用垂直结构的反应发酵罐体结构，减少了占地面积。
本发明的发酵罐的进料口在顶部，采用两条进料传送带同时进料生活垃圾和污泥。垃圾需作前级破碎处理，形成不大于200mm直径的物体，污泥被切割成最大边长小于100mm、厚度小于20mm的块状物体，按污泥/垃圾质量比在1∶8-1∶20之间，混合投料。
本发胆的发酵罐为间歇式工作，投料饱和后，调节pH到7.5以上后，罐体密封，进行厌氧发酵，同时间隔性开启搅拌器和循环液喷淋，同时利用向水套中通入50-60℃热水，保持管内发酵温度在35℃。发酵过程中产生的沼气通过顶部的沼气管排出。
本发明在发酵罐的侧面垂直方向布置若干组搅拌器，每个高度位置上圆周相对布置两个搅拌器形成一组搅拌器，每组搅拌器垂直间距2米，搅拌器为螺旋式连续叶轮，外径为0.8米。
本发明的发酵罐为钢结构主体，外侧敷设水套夹层，夹层宽度为100mm，应包裹内填垃圾厚度的90％以上，在发酵罐的水套外侧以及非水套区外侧敷设保温层。
本发肯的出料口与内部垃圾污泥混合物隔栅相连，隔栅的开口直径或槽宽小于20mm，开口率大于30％，隔栅向出料口倾斜布置，倾斜角度在15-30度之间。既保证出料的顺畅，又保证发酵液的回收和排放。
附图说明
图1是本发明的联合发酵处理装置的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
一种生活垃圾和污泥联合发酵处理方法，其步骤如下：
首先将生活垃圾粉碎，使其最大长度不大于200毫米，同时将污泥加工成尺寸小于100×100×20毫米的块状物；
其次，将上述加工好的生活垃圾和污泥通过相应的垃圾进料传输带和污泥进料传输带按污泥：生活垃圾＝1∶8～20的比例送装入发酵罐中；
第三，调节发酵罐中的PH值不小于7.5，使罐体在密封状态下进行厌氧发酵，发酵所产生的沼气从发酵罐顶部的沼气管排出，在发酵过程间隙性地开启安装在发酵罐中的搅拌器，间隔时间为25～30天，并通过向加热水套中加入温度为50～60℃的热水的方法使罐内发酵温度保持在35℃以上；
第四，监测沼气管中的沼气排出量，当排出沼气中的CH4含量小于35％时，则表示发酵结束，此时可打开出料口将发酵后的垃圾进行填埋处理。
如图1所示。
一种生活垃圾和污泥联合发酵处理装置，包括圆柱形发酵罐体1，该发酵罐体1的直径以1～8米，长径比以3～4∶1为宜，在圆柱形发酵罐体1的顶部安装有进料管2和沼气排出管3，进料管2的上部与污泥进料传输带14和垃圾进料传输带15的出料端相对，在其下部罐壁上设有出料口4，在发酵罐体1的内底部斜装有隔栅5，隔栅5上的开口直径或槽宽不大于20毫米，其安装倾角为15～30度，隔栅5的最低处与出料口4的底部相平齐，在隔栅5和发酵罐体1的底面之间形成有发酵液回收池6，发酵液回收池通过连接管道7分别与喷淋液循环泵8的输入端及发酵液外排泵10的输入端相连，喷淋液循环泵8的出口端通过连接管与安装在发酵罐体1顶部的发酵液喷头9相连；在发酵罐体1的外侧安装有加热水套11，加热水套11通过进回水管16与热水水源相连，加热水套11的高度不低于发酵罐体1中垃圾装填高度的90％，在加热水套11的外侧安装有岩棉或其它材料做的保温层12；在发酵罐体1中还安装有搅拌器13，搅拌器13以二个一组对称布置在发酵罐体1上，各组搅拌器13之间相隔2米以上，所述的搅拌器13为螺旋式连续叶轮搅拌器，搅拌器的轴线与发酵罐体1的轴线相垂直。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种生活垃圾和污泥联合发酵处理方法，其特征是：
首先将生活垃圾粉碎，使其最大长度不大于200毫米，同时将污泥加工成尺寸小于100×100×20毫米的块状物；
其次，将上述加工好的污泥和生活垃圾按1∶8～20的比例装入发酵罐中；
第三，调节发酵罐中的PH值不小于7.5，使罐体在密封状态下进行厌氧发酵，发酵所产生的沼气从发酵罐顶部的沼气管排出，在发酵过程间隙性地开启安装在发酵罐中的搅拌器，间隔时间为25～30天，并使罐内发酵温度控制在35℃以上；
第四，监测沼气管中的沼气排出量，当排出沼气中的CH4含量小于35％时，则表示发酵结束，此时可打开出料口将发酵后的垃圾进行填埋处理。
2.一种权利要求1所述的生活垃圾和污泥联合发酵处理装置，包括圆柱形发酵罐体(1)，其特征是在圆柱形发酵罐体(1)的顶部安装有进料管(2)和沼气排出管(3)，在其下部罐壁上设有出料口(4)，在发酵罐体(1)的内底部斜装有隔栅(5)，隔栅(5)的最低处与出料口(4)的底部相平齐，在隔栅(5)和发酵罐体(1)的底面之间形成有发酵液回收池(6)，发酵液回收池通过连接管道(7)分别与喷淋液循环泵(8)的输入端及发酵液外排泵(10)的输入端相连，喷淋液循环泵(8)的出口端通过连接管与安装在发酵罐体(1)顶部的发酵液喷头(9)相连；在发酵罐体(1)的外侧安装有加热水套(11)，在加热水套(11)的外侧安装有保温层(12)；在发酵罐体(1)中还安装有搅拌器(13)。
3.根据权利要求2所述的生活垃圾和污泥联合发酵处理装置，其特征是所述的发酵罐体(1)的长径比为2～3∶1，其直径介于1～12米之间。
4.根据权利要求2所述的生活垃圾和污泥联合发酵处理装置，其特征是所述的加热水套(11)的高度不低于发酵罐体(1)中垃圾装填高度的90％。
5.根据权利要求2所述的生活垃圾和污泥联合发酵处理装置，其特征是所述隔栅(5)上的开口直径或槽宽不大于20毫米，其安装倾角为15～30度。
6.根据权利要求2所述的生活垃圾和污泥联合发酵处理装置，其特征是所述的搅拌器(13)二个一组并对称布置在发酵罐体(1)上，各组搅拌器(13)之间相隔2米以上，所述的搅拌器(13)为螺旋式连续叶轮搅拌器。
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