一種好氧厭氧結(jié)合的垃圾發(fā)酵裝置及其發(fā)酵方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生活垃圾處理裝置領(lǐng)域，具體設(shè)及一種好氧厭氧結(jié)合的垃圾發(fā)酵裝置 及其發(fā)酵方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前處理垃圾的方法主要有填埋法、堆肥法和焚燒法。
[0003] 填埋法是指采用底層防滲，垃圾分層填埋，壓實后頂層覆蓋±層，使垃圾在厭氧條 件下發(fā)酵，W達到無害化的垃圾處理方法;填埋法主要有技術(shù)成熟、運行管理簡單、處理量 大、靈活性強、適用范圍廣和投資及運行費用相對較低等優(yōu)點;填埋法的劣勢主要在于占地 面積大，減容效果差，且填埋的垃圾并沒有進行無害化處理，仍殘留著大量的細菌、病毒，還 潛伏著沼氣重金屬污染等隱患，垃圾滲漏液也有污染地下水資源的可能。
[0004] 堆肥是使垃圾、糞便中的有機物，在微生物作用下，進行生物化學反應(yīng)，最后形成 一種類似腐殖質(zhì)±壤的物質(zhì)，可用作肥料或改良±壤;堆肥法是一種非常環(huán)保的垃圾處理 方法，投資較低、技術(shù)簡單、可消除有害病菌的傳播，有機物分解后可作為肥料再利用從而 達到資源的循環(huán)利用，垃圾減量明顯;堆肥法對垃圾分類要求高、有氧分解過程中產(chǎn)生的臭 味會污染環(huán)境，但目前，我國生活垃圾為混合收集，雜質(zhì)含量高，為保證肥料產(chǎn)品質(zhì)量而采 用復(fù)雜的分離過程導致產(chǎn)品成本高，沒有政府的補貼，是很難運行下去的。
[0005] 焚燒法是將垃圾在高溫下焚燒和烙融，得到可燃氣體，可燃氣體和余熱被有效地 利用來發(fā)電；垃圾焚燒處理后，徹底消滅了垃圾中的病原體，燃燒過程中產(chǎn)生的有毒有害氣 體和煙塵經(jīng)處理達標后排放，無害化程度高，經(jīng)過焚燒，垃圾中的可燃成分被高溫分解后一 般可減容80%~90%，減容效果好，可節(jié)約大量填埋場占地，垃圾被作為能源來利用，垃圾 焚燒所產(chǎn)生的高溫煙氣，其熱能被轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，用來供熱及發(fā)電；垃圾焚燒的缺點主要有： 焚燒法投資大，占用資金周期長;焚燒對垃圾的熱值有一定要求，一般不能低于5000kJ/kg， 限制了它的應(yīng)用范圍;焚燒過程中產(chǎn)生的"二惡英"問題，對工藝技術(shù)有一定的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種好氧厭氧結(jié)合的垃圾發(fā)酵裝置，包括:進 料口 1，發(fā)酵桶2,出料室3,供氧裝置4,進水管5,排水管6,排液管7,控制系統(tǒng)8;所述出料室3 的上部設(shè)有發(fā)酵桶2,發(fā)酵桶2頂部設(shè)有進料口 1，發(fā)酵桶2-側(cè)設(shè)有供氧裝置4,發(fā)酵桶2另一 側(cè)下部和上部分別設(shè)有進水管5和排水管6，出料室3-側(cè)下部設(shè)有排液管7，出料室3上還設(shè) 有控制系統(tǒng)8。
[0007] 進一步的，發(fā)酵桶2包括:上部好氧發(fā)酵室2-1，溫度傳感器2-2，厭氧發(fā)酵管2-3，下 部好氧發(fā)酵室2-4，氨氣濃度監(jiān)測儀2-5，甲燒濃度監(jiān)測儀2-6，二氧化硫濃度監(jiān)測儀2-7;所 述上部好氧發(fā)酵室2-1位于發(fā)酵桶2上部，上部好氧發(fā)酵室2-1為上大下小的圓臺形中空結(jié) 構(gòu)，上部好氧發(fā)酵室2-1上端與進料口 1無縫焊接，上部好氧發(fā)酵室2-1上端外緣與發(fā)酵桶2 內(nèi)壁無縫焊接;所述溫度傳感器2-2位于發(fā)酵桶2上部側(cè)壁上，溫度傳感器2-2距發(fā)酵桶2上 檐口的距離為10cm-20cm，溫度傳感器2-2與控制系統(tǒng)8通過導線連接;所述厭氧發(fā)酵管2-3 為弓字形中空管管，厭氧發(fā)酵管2-3分為上下兩層，上層厭氧發(fā)酵管2-3上端與上部好氧發(fā) 酵室2-1底部垂直貫通相連，上層厭氧發(fā)酵管2-3下端與下部好氧發(fā)酵室2-4頂部垂直貫通 相連，每層厭氧發(fā)酵管2-3的數(shù)量不少于6跟，每層厭氧發(fā)酵管2-3均沿著發(fā)酵桶2中屯、軸對 稱布置，厭氧發(fā)酵管2-3與外部抽氣機連通;所述下部好氧發(fā)酵室2-4位于發(fā)酵桶2中下部， 下部好氧發(fā)酵室2-4為上大下小的圓臺形密閉結(jié)構(gòu)，下部好氧發(fā)酵室2-4上端外緣與發(fā)酵桶 2內(nèi)壁無縫焊接，下部好氧發(fā)酵室2-4中屯、開有上下貫通的過水孔，下部好氧發(fā)酵室2-4的上 端和下端均與厭氧發(fā)酵管2-3垂直貫通相連，所述氨氣濃度監(jiān)測儀2-5、甲燒濃度監(jiān)測儀2- 6、二氧化硫濃度監(jiān)測儀2-7位于上部好氧發(fā)酵室2-1的下部，氨氣濃度監(jiān)測儀2-5、甲燒濃度 監(jiān)測儀2-6、二氧化硫濃度監(jiān)測儀2-7均與控制系統(tǒng)8導線連接。
[000引進一步的，所述出料室3包括:過濾板3-1，導流板3-2,出料口 3-3,自閉式觸板3-4， 壓力感應(yīng)儀3-5;其中所述過濾板3-1在出料室3內(nèi)側(cè)上部傾斜布置，過濾板3-1的四邊分別 與出料室3四個內(nèi)壁垂直無縫焊接，過濾板3-1與水平面的夾角為10°~30°，過濾板3-1板面 均勻分布過濾孔，過濾孔的直徑為3mm~5mm;所述導流板3-2位于過濾板3-1下方，導流板3-2的四邊分別與出料室3四個內(nèi)壁垂直無縫焊接，導流板3-2W與過濾板3-1相反的方向傾斜 布置，導流板3-2與水平面的夾角為10°~20%導流板3-2上端距過濾板3-1下端的距離為 20cm~40cm;所述出料口 3-3位于過濾板3-1尾端，出料口 3-3為矩形長方口，在出料口 3-3外 側(cè)設(shè)有自閉式觸板3-4，所述自閉式觸板3-4為彈黃較鏈結(jié)構(gòu)，自閉式觸板3-4自然狀態(tài)對出 料口3-3為關(guān)閉結(jié)構(gòu)，自閉式觸板3-4與控制系統(tǒng)8導線連接;所述壓力感應(yīng)儀3-5位于出料 口 3-3內(nèi)側(cè)，壓力感應(yīng)儀3-5與控制系統(tǒng)8導線連接。
[0009]進一步的，所述過濾板3-1由高分子材料壓模成型，過濾板3-1的組成成分和制造 過程如下： 一、 過濾板3-1組成成分： 按重量份數(shù)計，正戊酸甲醋8~15份，乙酸甲醋2~25份，已二酸苯甲酸甲醋2~20份，丙 締酸甲醋10~20份，亞硫酸二甲醋2~20份，納米級棚酸鈕200~350份，濃度為化pm~IOppm 的氯乙酸甲醋80~150份，乙締基乙醇酸2~20份，鄰苯二甲酸氨乙醋2~20份，交聯(lián)劑2~25 份，亞硝酸乙醋2~10份，甲基正丙酸10~30份，對氨基苯乙酸鹽酸鹽10~25份； 所述交聯(lián)劑為2-4-二硝基苯乙酸； 所述納米級棚酸鈕的粒徑為30nm~50nm; 二、 過濾板3-1的制造過程，包含W下步驟： 第1步、在反應(yīng)蓋中加入電導率為0.00化S/cm~0.02iiS/cm的超純水1500~2500份，啟 動反應(yīng)蓋內(nèi)攬拌器，轉(zhuǎn)速為50巧m~90巧m，啟動加熱累，使反應(yīng)蓋內(nèi)溫度上升至50°C~70 °C;依次加入正戊酸甲醋、乙酸甲醋、已二酸苯甲酸甲醋，攬拌至完全溶解，調(diào)節(jié)P H值為6.0 ~8.5,將攬拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至10化pm~18化pm，溫度為60°C~80°C，醋化反應(yīng)5~8小時； 第2步、取丙締酸甲醋、亞硫酸二甲醋粉碎，粉末粒徑為300~550目；加入納米級棚酸鈕 混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為15mm~35mm，采用劑量為1.OkGy~2.OkGy、能量為 1. OMeV~2. OMeV 的 a 射線福照 5min ~40min; 第3步、經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于氯乙酸甲醋中，加入反應(yīng)蓋，攬拌器轉(zhuǎn)速為10化pm ~15化pm，溫度為50°C~90°C，啟動真空累使反應(yīng)蓋的真空度達到-0.001M化~-0.02M化， 保持此狀態(tài)反應(yīng)化~化;泄壓并通入氨氣，使反應(yīng)蓋內(nèi)壓力為O. 〇〇3MI^~0.05MPa，保溫靜 置比~化;之后攬拌器轉(zhuǎn)速提升至20化pm~25化pm，同時反應(yīng)蓋泄壓至OMPa;依次加入乙締 基乙醇酸、鄰苯二甲酸氨乙醋完全溶解后，加入交聯(lián)劑攬拌混合，使得反應(yīng)蓋溶液的親水親 油平衡值為4.2~5.5，保溫靜置化~化； 第4步、在攬拌器轉(zhuǎn)速為40rpm~70rpm時，依次加入亞硝酸乙醋、甲基正丙酸和對氨基 苯乙酸鹽酸鹽，提升反應(yīng)蓋壓力，使其達到0.05M化~0.35MPa，溫度為40°C~80°C，聚合反 應(yīng)化~12h;反應(yīng)完成后將反應(yīng)蓋內(nèi)壓力降至OMPa，降溫至25°C~40°C，出料，入壓模機即可 制得過濾板3-1。
[0010]本發(fā)明還公開了一種所述好氧厭氧結(jié)合的垃圾發(fā)酵裝置發(fā)酵方法，該發(fā)酵方法包 含W下步驟： 第1步、垃圾從進料口 1進入上部好氧發(fā)酵室2-1，同時控制系統(tǒng)8將熱水持續(xù)從進水管5 進入發(fā)酵桶2中，并調(diào)節(jié)發(fā)酵桶2內(nèi)的溫度，使其保持在4(TC~6(TC之間；在重力作用下，垃 圾依次經(jīng)過上部好氧發(fā)酵室2-1、厭氧發(fā)酵管2-3所在的厭氧室、下部好氧發(fā)酵室2-4和下部 厭氧發(fā)酵管2-3所在的厭氧室，逐次進行好氧與厭氧降解； 第2步、控制系統(tǒng)8通過調(diào)節(jié)供氧裝置4將氧氣W4m3/min~7m3/min輸送量送至上部好 氧發(fā)酵室2-1和下部好氧發(fā)酵室2-4,垃圾在上部好氧發(fā)酵室2-1和下部好氧發(fā)酵室2-4發(fā)生 好氧反應(yīng)； 第3步、控制系統(tǒng)8通過調(diào)節(jié)厭氧發(fā)酵管2-3的外部抽氣機的去除氧氣作用，使得垃圾在 厭氧發(fā)酵管2-3所在的厭氧室發(fā)生厭氧反應(yīng)； 第4步、控制系統(tǒng)8控制垃圾反應(yīng)后的生成物從下部