本實(shí)用新型屬于有機(jī)固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)固體廢物干燥、堆肥化裝置。

背景技術(shù)：

隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人類生活水平的提高，產(chǎn)生的固體廢棄物越來越多。有相當(dāng)大一部分是有機(jī)固體廢棄物，這些有機(jī)固體廢物含水率較高，在堆積過程中產(chǎn)生含高濃度滲濾液、臭氣，并且具有大量的致病菌、寄生蟲卵等，所以目前的有機(jī)固廢處理方式都不可避免地帶來臭氣、環(huán)境污染、危害人類健康等問題。而有機(jī)固體廢棄物是一種可資源化利用的廢物資源，其中有機(jī)物含量高，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。因此，將其中的含生物質(zhì)部分進(jìn)行生物處理，一方面減少了有毒有害物質(zhì)的排放，起到治理環(huán)境的作用；另一方面，使可回收利用的物質(zhì)與能量得到最大限度的回收與利用。

目前，針對于有機(jī)固體廢物的處理方式大致可分為：物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法。物理處理法具有便捷、操作簡單等特點(diǎn)，但能量消耗較大，一般只用于有機(jī)固體廢物的前處理階段；化學(xué)處理法包括有熱解及固化/穩(wěn)定化等方式，一般也多用于有機(jī)固體廢物的前處理階段；與另外兩種處理方法相比，利用生物技術(shù)處理有機(jī)廢物具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約原材料和能源、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)回報高等優(yōu)點(diǎn)，并且可以直接用于處理以獲得有效資源。

有機(jī)廢物的生物處理可能是最具可持續(xù)性的處理方式，通過先進(jìn)的技術(shù)措施，所有的可生物降解廢物都可以通過生物方式進(jìn)行處理。好氧堆肥是將要堆腐的有機(jī)物料與填充料按一定的比例混合，在合適的水份、通氣條件下，使微生物繁殖并降解有機(jī)質(zhì)，從而產(chǎn)生高溫，殺死其中的病原菌及雜草種子，使有機(jī)物達(dá)到穩(wěn)定化。生物處理技術(shù)是利用生物降解廢物，不僅能夠得到可再次利用的有機(jī)肥，還能利用發(fā)酵時產(chǎn)生的熱量對廢物加熱以減少其水份。最早是科學(xué)家Jewell于1984年提出的用于畜禽糞便的處理，其原理就是利用堆肥過程中微生物分解有機(jī)物，并且利用發(fā)酵時產(chǎn)生的能量，增加糞便中水份的散發(fā)，起到干燥的目的。秦皇島市綠港污泥處理廠采用了一種自動控制生物堆肥處理技術(shù)（第二代CTB技術(shù)），利用該技術(shù)可將城市污水處理廠的污泥經(jīng)過無害化處理后直接作用于植物生長所欲的營養(yǎng)土或有機(jī)肥。李國學(xué)等人開發(fā)了一種堆肥方法，包括：混合堆肥原料與菌劑，得到堆體、將所述堆體進(jìn)行高溫發(fā)酵，得到一次堆肥產(chǎn)物、將所述一次堆肥產(chǎn)物繼續(xù)發(fā)酵，得到肥料。該方法的實(shí)驗(yàn)證明，基于高溫促進(jìn)堆肥過程中微生物的活性和多樣性，微生物高溫分解有機(jī)物會產(chǎn)生大量熱能，在堆肥過程中添加微生物菌劑的同時，將高溫發(fā)酵的熱能也循環(huán)利用在堆肥過程中。高定研發(fā)了一種雙向通風(fēng)的高效生物堆肥方法，將熱干風(fēng)引入堆肥堆體，在堆肥堆體分別處于微生物培養(yǎng)期、快速升溫期以及高溫控制期時，依次減少引入的熱干風(fēng)的風(fēng)量。該方法可以大幅縮短生物堆肥周期，提高生物堆肥的效率。喬瑋研發(fā)了一種好氧厭氧一體式生物堆肥裝置， 該裝置通過對發(fā)酵倉的通風(fēng)和關(guān)閉通風(fēng)的選擇實(shí)現(xiàn)在同一設(shè)備內(nèi)進(jìn)行厭氧消化和好氧堆肥的反應(yīng)，并且還可以通過發(fā)酵罐的串聯(lián)而提高生物發(fā)酵的效率。

好氧堆肥技術(shù)可應(yīng)用于動物糞便、污泥、底泥等有機(jī)固體廢物的處理過程中，這些有機(jī)固體廢物都具有為粘性較大、含水率高、氧氣輸送困難、不易降解等特點(diǎn)。除了使有機(jī)固體廢物的含水率降低，還要使其快速高效好氧發(fā)酵使有機(jī)固體廢物腐熟分解、消除其中的有害物質(zhì)、變成可直接再次利用的資源。然而目前的大多數(shù)堆肥方式都面臨堆肥操作空間大、頻繁翻堆、操作繁瑣、堆肥周期長等特點(diǎn)。所以現(xiàn)有的技術(shù)不能滿足有機(jī)固體廢物的快速干燥、高效堆肥等現(xiàn)有需求。

因此，需要一種新的方法，保證有機(jī)固體廢物快速脫水的同時還能高效好氧發(fā)酵，并且所需操作空間較小、操作簡單，實(shí)現(xiàn)有機(jī)固體廢物真正的高效無害化處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的有機(jī)固體廢物好氧發(fā)酵方法中所存在的脫水困難、周期長、步驟繁瑣、耗能高以及占地空間較大等缺點(diǎn)；提供一種有機(jī)固體廢物連續(xù)干燥、堆肥化的裝置。

本實(shí)用新型有機(jī)固體廢物連續(xù)干燥、堆肥化裝置包括滾筒部、支撐部、動力傳動部、輪子；滾筒部包括筒體、加強(qiáng)方管、滾圈、抄板、內(nèi)置鋼條、固定環(huán),加強(qiáng)方管均勻設(shè)置在筒體內(nèi)側(cè)或/和外側(cè)，抄板沿筒體軸向均勻分布于筒體內(nèi)壁，3根以上的內(nèi)置鋼條通過2個以上的固定環(huán)安裝在筒體內(nèi)軸向中部；2個以上滾圈分別套裝在筒體外側(cè)，筒體3端分別開有進(jìn)料口和出料口； 支撐部包括底板和托輪，2個以上的托輪安裝于底板上，滾圈設(shè)置在托輪上并與托輪相配合，輪子安裝在底板下；動力傳動部包括電機(jī)、大齒圈、小齒輪、減速機(jī)，大齒圈固定于筒體外側(cè)，減速機(jī)與電機(jī)聯(lián)用，小齒輪裝于減速機(jī)輸出端并與大齒圈嚙合。

所述筒體通過滾圈傾斜安裝于托輪之上，傾斜角度為2-10°。

所述加強(qiáng)方管用于提升筒體強(qiáng)度并安裝固定固定環(huán)等部件。

所述內(nèi)置鋼條直徑為1-5mm。

所述抄板為折板，寬度為30-100mm。

所述筒體的轉(zhuǎn)動速度為5-20r/min。

上述裝置利用滾筒回轉(zhuǎn)攪拌的方式，實(shí)現(xiàn)有機(jī)固體廢物的連續(xù)快速干燥、發(fā)酵，物料在滾筒內(nèi)部的最大充滿度為1/3。

所述有機(jī)固體廢物在筒體的空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)攪拌的同時，對物料進(jìn)行循環(huán)切割，在較大的空間保證了空氣與有機(jī)固體廢物的有效接觸，在對有機(jī)固體廢物進(jìn)行攪拌、干燥的同時還能夠能夠加快微生物對有機(jī)固體廢物的發(fā)酵作用；所述切割過程無需外加動力，當(dāng)物料隨著筒體攪拌并上升至筒體頂部時，物料自由下落，下落的過程中經(jīng)過內(nèi)置鋼條，即實(shí)現(xiàn)了對物料的不斷循環(huán)切割；所述攪拌及切割過程能夠有效的增大物料與空氣之間的頻繁接觸，即加強(qiáng)了物料與空氣之間的物質(zhì)和熱量的傳質(zhì)過程，同時還能夠進(jìn)一步的促進(jìn)好氧發(fā)酵過程的進(jìn)行。

部分物料在通過內(nèi)置鋼條時會附著在內(nèi)置鋼條上，這些有機(jī)物中微生物會進(jìn)行繁殖，從而在內(nèi)置鋼條上會附著有微生物，在進(jìn)行下一循環(huán)切割作用時，會使微生物混合在新的物料當(dāng)中，一起回到反應(yīng)器的底部，于此能夠加快微生物的繁殖過程，縮短堆肥化時間。

物料進(jìn)入筒體之前，啟動電機(jī)，通過減速器減速后帶動筒體轉(zhuǎn)動，此時，物料從進(jìn)料口處進(jìn)入到筒體當(dāng)中，當(dāng)物料到達(dá)抄板處時會隨著抄板的轉(zhuǎn)動而翻轉(zhuǎn)，物料翻轉(zhuǎn)至筒體頂部時自由下落，由于筒體內(nèi)部均勻分布有內(nèi)置鋼條，會對物料產(chǎn)生切割作用，如此不斷地循環(huán)至筒體末端，筒體末端設(shè)有出料口并且筒體采用傾斜安裝，因此當(dāng)物料積累到一定程度后則可實(shí)現(xiàn)自動出料，無需人工出料。

在加入有機(jī)固體廢物的同時加入輔料，所述輔料為調(diào)理劑、除臭劑和表面活性劑。

所述調(diào)理劑為含水率低于30%的鋸末、碎秸稈、木屑、煙末、石灰、堆肥中的一種或幾種，鋸末、碎秸稈、木屑、煙末、堆肥的加入量為每次加入有機(jī)固體廢物質(zhì)量的5%~20%，石灰的加入量為每次加入有機(jī)固體廢物質(zhì)量的0.1%~2%。

鋸末、碎秸稈、木屑、煙末、堆肥等，主要成分是有機(jī)物，能夠被微生物有效分解，主要作用是對物料的化學(xué)成分進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)整物料的C/N比；同時鋸末、碎秸稈、木屑、煙末、堆肥等與有機(jī)物均勻混合會起到調(diào)節(jié)物料物理結(jié)構(gòu)的作用，產(chǎn)生利于通氣的均勻孔道，使氧氣更容易并且更充分的進(jìn)入物料；物料在好氧堆肥的初期，會有酸化現(xiàn)象，使得pH下降，會嚴(yán)重影響到好氧微生物的繁殖及存貨，加入石灰調(diào)節(jié)pH可以避免嚴(yán)重酸化，并且還能夠使溫度上升加快，縮短好氧堆肥的周期。

所述除臭劑為生物除臭劑、鋸末、植物型除臭劑、納微級金屬、納微級金屬氧化物中的一種。生物除臭劑的加入量為有機(jī)固體廢物質(zhì)量的1%~10%，鋸末的加入量為有機(jī)固體廢物質(zhì)量的5%~10%，植物型除臭劑的加入量為有機(jī)固體廢物質(zhì)量的0.01%~2%，納微級金屬或者納微級金屬氧化物的加入量為有機(jī)固體廢物質(zhì)量的0.002%~0.3%。

選用的除臭劑為生物除臭劑，在有機(jī)物分解過程中所產(chǎn)生的氨、硫化氫等氣體是惡臭污染源，它們是生物除臭劑鐘有效微生物群的營養(yǎng)物質(zhì)，它們通過新陳代謝放出氧氣，消除了惡臭產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。本實(shí)用新型中選用的鋸末除臭劑，鋸末具有通氣性好、吸附性強(qiáng)、保水性適中、適合于微生物生長和繁殖等特點(diǎn)除臭。本實(shí)用新型中選用的植物型除臭劑，其中具有的活性成分對發(fā)酵中的微生物有協(xié)同作用，可以和主要惡臭物質(zhì)如氨和硫化氫等結(jié)合；本實(shí)用新型中選用的納微級金屬或納微級金屬氧化物等除臭劑，其本身具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，其本身是一種粒徑小、多孔的特殊材料，能夠均勻的分散在物料當(dāng)中，納微級金屬或納微級金屬氧化物能夠與惡臭氣體成分中的硫化物等發(fā)生反應(yīng)，其在達(dá)到除臭目的的同時還能夠提高物料的活性，促進(jìn)微生物對有機(jī)固體廢物的發(fā)酵過程。

所述表面活性劑為如RCOOH、R-SO₃H、H₂SO₄、氨基或胺基及其鹽中的一種或幾種。表面活性劑加入量為每次加入有機(jī)固體廢物質(zhì)量的0.001%~2%；選用RCOOH、R-SO₃H、H₂SO₄、氨基或胺基等表面活性劑，其通過降低相界面的表面張力而降低了相界面的表面自由能，進(jìn)而提高水分在有機(jī)固體廢物中的滲透能力，進(jìn)一步的加快有機(jī)固體廢物的干燥和堆肥化過程。

本實(shí)用新型具有成本低、周期短、操作簡單、臭氣量小、生產(chǎn)安全、設(shè)備占用場地不大、隨處理隨排放等特點(diǎn)；此裝置處理有機(jī)固體廢物僅需5-15天，并且處理后的有機(jī)固體廢物，不再稀稠黏連，而獲得顆粒小、疏松透氣、肥效較高的有機(jī)肥。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型抄板與內(nèi)置鋼條相互作用示意圖；

圖中：1為進(jìn)料口；2為內(nèi)置鋼條；3為筒體；4為滾圈；5為加強(qiáng)方管；6為大齒圈；7為固定環(huán)；8為出料口；9為底板；10為托輪；11為輪子；12為小齒輪；13為減速機(jī)；14為電機(jī)；15為抄板，16為有機(jī)固體廢物。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。

實(shí)施例1：如圖1-4所示，本有機(jī)固體廢物干燥、堆肥化裝置包括滾筒部、支撐部、動力傳動部、輪子11；滾筒部包括內(nèi)置鋼條2、筒體3、滾圈4、加強(qiáng)方管5、固定環(huán)7、抄板15,加強(qiáng)方管5均勻焊接在筒體3內(nèi)側(cè)和外側(cè)，抄板15沿筒體軸向均勻分布于筒體3內(nèi)壁，一圈一圈軸向排列，固定環(huán)是固定在筒體內(nèi)壁上，8根內(nèi)置鋼條2通過3個固定環(huán)7安裝在筒體內(nèi)軸向中部；2個滾圈4分別套裝在筒體3外側(cè)，筒體3兩端分別開有進(jìn)料口1和出料口8；支撐部包括底板9和托輪10，2個托輪10安裝于底板9上，2個滾圈4分別設(shè)置在2個托輪10上并與托輪相配合，輪子11安裝在底板下；動力傳動部包括大齒圈6、小齒輪12、減速機(jī)13、電機(jī)14，大齒圈6固定于筒體3外側(cè)，減速機(jī)13與電機(jī)14聯(lián)用，小齒輪12裝于減速機(jī)13輸出端并與大齒圈6嚙合。所述筒體通過滾圈傾斜安裝于托輪之上，傾斜角度為3°；內(nèi)置鋼條直徑為5mm；抄板為折板，寬度為80mm；筒體的轉(zhuǎn)動速度為10r/min。

本實(shí)施例的處理對象：某城市污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥16，其含水率為85%，有機(jī)質(zhì)含量為68%，碳氮比為10.9，密度為1.05t/m³。

在污泥原料中加入調(diào)理劑煙末和碎秸稈（質(zhì)量比1:2）混合物8kg、石灰15kg。將原料混合均勻后均勻投加至滾筒內(nèi)進(jìn)行攪拌并堆肥化；物料在反應(yīng)器內(nèi)的最大充滿度為1/3。

污泥進(jìn)入通體后，主要在好氧狀態(tài)下堆肥發(fā)酵，10天后完成堆肥和干燥，通過排料口從反應(yīng)器中排出；排出的污泥含水率為50%，不再稀稠黏連，而是疏松透氣、肥效較高的有機(jī)肥，可直接用于后續(xù)的處理和處置。

實(shí)施例2：本有機(jī)固體廢物干燥、堆肥化裝置結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同在于所述筒體通過滾圈傾斜安裝于托輪之上，傾斜角度為5°；內(nèi)置鋼條直徑為3mm；抄板為折板，寬度為50mm；筒體的轉(zhuǎn)動速度為8r/min。

本實(shí)施例的處理對象：某豬養(yǎng)殖場廠產(chǎn)生的豬糞便，其含水率為95%，有機(jī)質(zhì)含量為14.2%，碳氮比為22，密度為1t/m³。

將2t左右的奶牛糞便加入調(diào)理劑煙末、堆肥、草粉（質(zhì)量比1:1:1）混合物80kg、石灰20kg，除臭劑納米鐵粉200g；將混合后的豬糞便原料均勻投入筒體進(jìn)行好氧堆肥；物料在反應(yīng)器內(nèi)的最大充滿度為2/3。干燥并降解好的有機(jī)固體廢物通過出料口外排。

豬糞便在進(jìn)入反應(yīng)器后主要為好氧狀態(tài)下堆肥發(fā)酵，9天后筒體中豬糞便完成堆肥和發(fā)酵可以隨時排出，當(dāng)有機(jī)固體廢物開始出料后，可再繼續(xù)循環(huán)向反應(yīng)器中加入新鮮的豬糞便，以此類推循環(huán)。排出的豬糞便含水率為45%，不再稀稠黏連，而是疏松透氣、肥效高的有機(jī)肥，可直接用于農(nóng)業(yè)施肥。