课程设计--65td垃圾堆肥厂工程

梁上每隔8m安装一台雾化风扇，手选车间需安装3台雾化风扇；机械分选车间的尺寸为长为18m，宽为8m，占地面积为144m2，高6m，则在中间长度方向的横梁上每隔6m安装一台雾化风扇，在宽度方向横梁上每隔6m安装一台雾化风扇，机在机械分选工段和教案需要安装66台雾化风扇；即总共需要12台雾化风扇。 (2)主要工艺设备及参数 ①雾化风扇

工作电源AC220V/50HZ，功率260W，风量8000m3/h，雾化颗粒≦10μm， 有效距离5-12米，仰角调整0-30度可调，摇头角度90度自动摇头， 喷雾量0-20KG可调。 ②进水过滤器

采用尼龙滤芯，可清洗重复使用，过滤精度0.1mm，工作压力0-0.5MPa。 ③管件

采用3/8英寸无缝不锈钢管和不锈钢管件 ④自动配药器

该装置采用自来水驱动，装置阀门采用“突开式”设计，使工作药箱液面始终保持在一定范围。装置内设有一个缓冲阀，使装置的稀释比例不受自来水压力及流量的影响，其稀释精度达到99%以上。装置配有多种比例调节，可根据使用要求对药剂进行比例设定。 ⑤设备柜

设备柜采用不锈钢制作，表面喷塑处理。可适用于各类腐蚀性环境。 ⑥药液箱

药液箱采用PPH材料制作，设有液位报警装置。 ⑦控制系统

控制系统采用PLC控制，分手动和自动两种运行方式。可根据需要自由设定和修改系统运行参数，各个雾化风扇可单独或同时运行。

4.4发酵车间

根据所选的堆肥工艺及堆肥系统，现选用DANO回转窑式发酵器（卧式堆肥发酵滚筒）为该堆肥厂的一次发酵装置系统，条垛式发酵设备作为二次发酵系统。 4.4.1主发酵

根据查询资料上关于卧式发酵滚筒装置发酵方式的经验数据考虑，发酵装置直径

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确定为3.5m,长度为20m，有效填充率75%，筒体以1/20的坡度倾斜，内搅拌的旋转速度为2.0r/min，通风气温保持常温，全天24h工作，通风量取为0.1m3/(m3.min)，空气从筒的原料口通入，从排出口排出。

?3.5?3发酵筒筒体的容积：3.14????20?192.33m?2?单位发酵滚筒处理垃圾容积：192.33?75%?144.25m3 所需发酵滚筒数量：175.73?144.25?1.22个2所以每天需要2个发酵滚筒才能达到堆肥厂的处理能力，将垃圾平均分成2份在2个发酵装置里分别发酵。

每个发酵筒体处理垃圾量：175.73?2?87.87m3 一个发酵周期所需发酵滚筒数量：2?5?10个

垃圾从破碎机出来后由皮带运输机运往发酵间进行发酵。垃圾从预处理车间进入一次发酵车间的皮带运输机宽度设计为1500mm，两边加高为500mm的挡板防止物料漏出，进入一次发酵车间后从每个发酵装置接出的皮带宽度与主皮带相同也加500mm高度挡板，从每个发酵装置出口端的皮带也与进口端的皮带型号相同，在将出口物料汇总运出一次发酵车间的皮带在一次发酵车间的尾部离发酵车间墙体3000mm，其宽度设计为2000mm，两边挡板高为300mm。

发酵装置分两列摆在发酵车间内，右边一列5个，左边一列5个。在每列发酵装置面向发酵车间中央的一端配置一条直的主干皮带运输机将破碎后的物料运出，并在每个发酵装置处接一条支传送带连接将物料送入每个发酵装置内进行一次发酵处理，分支处在主皮带上设置一个挡板，挡板与主皮带形成30度角。另外，在发酵装置尾部还需设置一条主皮带以将从每个发酵装置内排出的物料运出发酵车间，同样也需在每个支口处设置一个挡板，挡板与主皮带形成30度角。每列发酵装置之间相距1m，各面离车间墙体预留4m的宽度，两列发酵装置之间预留6m的距离。

车间长度：5?5?3.5?4?26.5m车间宽度：4?20?6?20?4?54m

车间占地面积：26.5?54?1431m2，设计取定发酵车间的高度为6m。4.4.2发酵过程控制 a.堆肥原料控制

该城市市城区生活垃圾碳、氢、氧含量比较高，与该城市市垃圾中厨余垃圾的含量相符合，查得该城市城区生活垃圾的C/N的平均值为27.5符合《城市生活垃圾堆

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肥处理厂技术评价指标》（CJ/T3059-1996）中的相关规定，可直接进行堆肥处理。原料垃圾的初始含水率为55%，可估算原料垃圾中有机物的含量。

计算公式：y?(0.67x?12.28)?0.15x 式中：x为原料垃圾中有机物的含量（%）

y为原料垃圾的含水率（%）

0.15x为考虑到冬、夏季曲线斜率的变化而坐的校正，现将数据带入公式进行计算。

冬季：

55?(0.67x?12.28)-0.15x

x?82.1555?(0.67x?12.28)?0.15xx?52.09（1）

夏季：

该城市市主城区的可堆肥有机物（动物类和植物茎叶果皮类）含量变化29%～59%，最小值出现于10 月份，最大值出现于4 月份，夏秋较小，春冬较大。

随着水平的提高，生活垃圾中可堆肥成分的有机物含量会不断升高，所以综合分析后确定原料垃圾中可堆肥有机物的含量为62%。

经过分析可知原料垃圾中的原始含水率、C/N比、有机物含量均满足垃圾堆肥化处理的技术要求，所以一次发酵时不再添加调节剂进行直接堆肥。 b.温度控制

卧式堆肥发酵滚筒作为一次发酵装置时，发酵过程中的平均温度为35～45℃，最高温度可达60℃左右。在发酵装置内安装温度感应器，设置感应范围为35～65℃，当发酵装置内温度不在此范围时发出警报并启动风机进行送风控温。 c.PH值控制

垃圾进行堆肥时其PH值一般为中偏碱性的。堆肥开始时，PH值在7左右，堆肥两三天内PH值会上升到8.5左右。发酵过程中堆料的PH值应控制在7.5～8.5之间以便获得最大的堆肥速率。二次发酵可除去大部分的氨，最终堆肥产品的pH值基本在7.5而成为一种中性肥料。 4.4.3发酵周期

一次发酵的周期为5d。 4.4.4通风量计算

微生物发酵过程中通风具有不同的作用与目的。发酵初期通风是提供氧气；发酵中期起供氧、散热冷却作用，冷却散热可通过装置向外排风时带走水分实现，从而控

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制堆体的适宜温度；发酵后期通风的目的在于降低堆肥的含水率，通过增加通风次数和延长通风时间实现。因此，堆肥过程中的通风主要从供氧、散热两个方面进行考虑。

在堆肥的前2d每天通一次风，每次通风1.5小时，保证微生物进行生化做用的氧需求；发酵的中间2d每日通2次风，每次通风1.5小时，在供氧的同时还起到调节发酵温度的作用；初发酵的最后一天通风1次，通风时间为2小时 a.供氧所需通风量

在发酵周期中，微生物的种类、繁殖速度和代谢快慢程度不同，耗氧速率也不一样，为了满足发酵过程中最大需氧量，根据单位时间、单位体积耗氧量经验值(一般为0．05～0.20 m3／(min·m3)求供氧所需的风量。

公式：Q1??nqV

（2）

式中：Q为供氧所需的风量，m3/min

?为发酵仓充满系数，0.75

n为堆体个数

q为单位时间、单位体积耗氧量经验值,0.1m3/(m3.min) V为单个堆件的体积，m3

则Q1?0.75?1?0.1?384.65?28.85m3/min 即每个发酵滚筒内每分钟供氧所需的通风量为28.85m3。 b.冷却通风所需空气量

由热力学第一定律可知，在一个平衡系统内能量的输入与输出是守恒的。在垃圾堆肥化的实际应用工程中，当温度上升到超过适宜温度后必须对堆体进行冷却通风，考虑到发酵装置的保温性能较好时，发酵装置内堆肥过程中的生化反应产生的反应热

q主要来源于装置内气体升温吸热qa和水蒸发吸收的热量qw。

q=qa+qw

（3）

据资料显示，当强制通风的风量是为系统散热以达到适宜的发酵温度时，其所需的通风量是有机物分解所需的空气量的9倍。

Q冷?q?9?Q1?9?28.85m3?259.65m3/min

259.65m3》28.85m3，即计算和工程运用的经验中均可得出，用于冷却的风量需求要远远大于供氧所需求的风量，因此选择风机时只需考虑冷却所需的通风量即可。 4.4.5风机的选型 a.供风方式的选择

工程当中常采用负压抽风或正压鼓风的供风方式作为通风方式。本设计采用正压鼓风的供风方式，其优点为供风均匀，有利于垃圾物料中气孔的形成，使得物料保持

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