[发明专利]一种多层立式生物发酵干化塔及干化方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市污水污泥资源化处理的技术领域，特别地，涉及一种多层立式生物发酵干化塔及干化方法。

背景技术

根据住房城乡建设部《关于全国城镇污水处理设施2013年第四季度建设和运行情况的通报》，截至2013年底，全国城镇污水处理量达到1.49亿立方米/日，脱水污泥(含水率80％)年产生量突破3928万吨。

2011年住房城乡建设部、国家发展改革委共同组织编制了《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》，对于我国若干年后污泥处理处置技术的发展有重要指导意义。2012年4月国务院印发《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，要求到2015年，直辖市、省会城市和计划单列市的污泥无害化处理处置率达到80％，其他设市城市达到70％，县城及重点镇达到30％的目标。污泥处理处置不当会对环境造成“二次污染”，反之，如果把它处理得当，就可以变废为宝。

我国城镇污水处理厂脱水污泥生物发酵干化法处理装置，现多为条垛式发酵堆、发酵滚筒、多层次直落发酵塔等，存在如占地面积大、结棚起拱、物流过程不畅、好氧发酵不在受控状态、析出水分不能有效排出、不能有效翻堆、不能有效测温、工作环境差等问题。

中国专利CN101143758提供了一种城市污水处理厂污泥资源化处置成套设备，包括预混合器、生物反应器、输送装置、供热和通风装置及控制器。城市污水处理厂的污泥机械脱水后含水率在80％左右，该湿污泥置于储泥罐中，通过螺杆输送器与辅料一起进入预混合设备，经搅拌打碎空气气泡并混合均匀的物料，提升至多层结构生物反应器，反应器设有加热、通风装置，污泥在有氧环境下进行微生物发酵，污泥发酵周期约100小时，出口污泥含水率小于30％。该装置适应性强、能耗低、安全性强、易操作，高品质成品易于深加工，制成复混肥及各种土壤改良剂。

中国专利CN102153388公开了一种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，该监测装置接受控制室的控制；驱使发酵装置和塔盖运动的机构、鼓风机和引风机均接受控制室的控制。该发明可以高效率、低能耗及连续稳定地对污泥进行工业化的生物发酵干化处理。

上述方法都没有对发酵过程中的相关参数变化进行监测，不能及时调整生产条件，也不能实时掌握生物发酵的进度和运输情况，使得发酵过程不可控，产品质量无法进一步提高。

发明内容

本发明目的在于提供一种多层立式生物发酵干化塔及干化方法，以解决发酵过程不可控的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多层立式生物发酵干化塔，塔内空间从上至下包括若干层发酵培养区、设置在塔侧壁上的进气布风管和排气布风管、设置在塔底的卸料机以及设置在卸料机下部的聚料斗；发酵培养区设置有温度测量仪，所述温度测量仪、卸料机、进气布风管和排气布风管均与控制器连接；

若干层发酵培养区的温度控制在45℃-72℃，从上至下呈现中温降解-高温灭害-次高温发酵-中温发酵的变化趋势，中温降解和中温发酵的范围为35-54℃，高温灭害的范围为65℃-75℃，次高温发酵的范围为55℃-65℃之间；

在进气布风管和排气布风管上设置防堵罩，所述防堵罩与风管垂直设置。

优选的，所述温度测量仪为水平方向设置，与塔内的发酵料下落方向垂直。

优选的，在排气布风管上设置氧、氨、硫化氢在线分析仪，所述氧、氨、硫化氢在线分析仪与控制器连接，所述控制器根据所述氧、氨、硫化氢在线分析仪反馈的塔內耗氧量、出口氨含量、硫化氢含量，控制进气布风管的进气阀门开启度。

本申请还提供了一种生物发酵干化方法，包括步骤：

将发酵料从进料门投入如权利要求1-3任一项所述的干化塔；塔內各层发酵料在塔底卸料机的控制下，逐层依次通过中温降解区、高温灭害区、次高温发酵区、中温发酵区，匀速均衡地运动到塔底出料；高温发酵区包含有嗜热好氧生物菌；中温降解和中温发酵的范围为35-54℃，高温灭害的范围为65℃-75℃，次高温发酵的范围为55℃-65℃之间；

在发酵料的运动过程中，排气管上的氧、氨、硫化氢在线分析仪向控制器反馈塔內耗氧量、氨含量、硫化氢含量，测温计向控制器反馈发酵温度；

当控制器监测到特定指标的当前含量达到阀门开度的临界点时，相应调整阀门开度。