前言
新型好氧堆肥装置是一种实用新型涉及农业有机肥的制备技术，具体是利用作物茎杆等农业废料堆制农业有机肥的有机肥堆肥装置。该装置包括有一个可封闭的容器，在容器内分层排布有多根相互连通的布气管，布气管上排布有多个排气孔；布气管的总进气口与容器外部的进排气管道连接，本实用新型的装置其发酵温度与气体可以控制、发酵速度快、劳动强度低、可以选择进行进行厌氧发酵与有氧发酵。利用ANSYS软件对装置搅拌机构进行受力仿真，计算出装置的使用寿命与危险区域处于桨叶与搅拌轴的连接处，在实际加工过程中对相应部位进行加固处理，降低危险区域。
关键词：好氧堆肥；布气管；仿真
目录
1 概述 (1)
1.1 本课题来源及研究的目的和意义 (1)
1.2 本课题所涉及的问题在国内外研究现状及分析 (1)
2 堆肥装置的主要结构及工作原理 (2)
2.1 堆肥装置的主要结构 (2)
2.2 装置工作原理 (2)
3 新型好氧堆肥装置的设计 (3)
3.1 装置仓体的设计 (3)
3.2 搅拌轴及搅拌桨的设计 (3)
3.3 基于有限元对搅拌轴进行仿真分析 (4)
4 传动部分的设计 (8)
4.1 电动机机选择 (8)
4.2 电动机支架的设计 (9)
4.3 减速器的选择 (9)
4.4 减速器支架的设计 (10)
4.5 带轮的设计 (11)
4.6 风机的选择 (13)
4.7 其他零件的选择 (13)
总结............................................................................................... 错误！未定义书签。致谢............................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献....................................................................................... 错误！未定义书签。
工程概况
本文首先介绍了国内外堆肥技术的现状及所需解决的问题，描述了新型好氧堆肥的生化反应机理，将堆肥过程所需的外部条件都说明了一下。随后，就新型好氧堆肥的工作原理，基本结构进行讲解。重点讲述的是新型好氧堆肥装置的反应仓体机架的设计和搅拌轴桨叶的设计计算和有限元仿真分析，其次就是大小带轮的设计计算和标准件的选择。
1概述
1.1本课题来源及研究的目的和意义
随着城市人口急剧增加，中国每年有大量的有机固体废弃物产生，主要种类包括畜禽粪便、作物秸秆、污泥和城市垃圾等。这些有机固体废弃物很大一部分没有得到妥善处理，对中国城乡环境正形成巨大的压力。而近年来，各地环境日趋严峻，这些废弃物的处理问题越来越引起人们的重视，如何有效的利用这些废物使之变废为宝成为现在首要解决的问题。
随之就出现了堆肥技术。即在受控制条件下，利用微生物的作用和酶活性加速有机物的生物降解和转化,最终使有机物达到腐熟化和稳定化的过程。堆肥一般采用在好氧条件下，利用微生物将污泥中的有机质分解、转化成腐殖质的过程，并杀灭其中的病原微生物和寄生虫。
堆肥过程不仅可以减少有机固体废弃物的体积、重量、臭味, 杀灭病原菌、虫卵、植物种子等，同时会产生大量的腐殖质[2]。生产出来的堆肥品，可以作为土壤调理剂和植物营养源,，能有效地改善土壤结构、提高土壤肥力，是一种无害化、减量化和稳定化的综合处理技术。好氧堆肥是实现城市污泥无害化、减量化和资源化的有效方法，处理后的污泥垃圾进行土地利用是很有前景的一种处理方式[1]。
1.2本课题所涉及的问题在国内外研究现状及分析
目前，堆肥处理存在很多问题，主要包括：调理剂添加过多、堆肥效率低、能耗较大、堆肥产品质量不稳定、污泥堆肥施用量确定不科学等[1]。在中国,囿于当前的经济现状,高度机械化、自动化的堆肥设备成本太高,不符合中国的国情。所以要在中国发展堆肥产业和堆肥技术,就必须去寻找一个成本较低、操作方便、维护性较好、真正适合中国国情的堆肥工艺和技术[6]。
目前国内外研究的好氧堆肥装置大都采用进料、搅拌、通气、出料同时进行的高效发酵装置,其核心是好氧发酵仓。发酵仓按形状可分为塔式发酵设备、水平式发酵滚筒、料仓式发酵装置、条垛式发酵设备、组合型发酵系统等。但是,高温好氧堆肥装置相关的设计数据十分有限。
在国外,堆肥技术正在向着机械化、自动化的方向发展,而为了防止对环境的二次污染,堆肥也趋向于采用密闭的发酵仓方式[6]。成熟的技术堆肥方法主要有5种，即定期翻堆条垛式、通风静态垛式、被动通风条垛式、反应器式和蠕虫堆肥系统[4]。根据搅拌过程的不同分桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、推进式搅拌器、锚式搅拌器、框式搅拌器、螺带式搅拌器、螺杆式搅拌器、圆盘锯齿式搅拌器等等。
目前，国外垃圾堆肥厂数量总体呈下降趋势，但垃圾堆肥技术的发展并没有停顿，应用最广的是机械生物技术（MBT)。河北省高碑店市的垃圾处理即采用德国先进的MBT主体技术，对垃圾进行机械分拣、生物处理和后处理，产生生物稳定的堆肥产物，设计每年可处理城市生活垃圾4万余吨[5]。
有关堆肥技术的研究目前仍是国内外的热门课题,不断改进堆肥工艺、设备、降低经济成本、提高堆肥成品质量是研究者们研究的主要方向。
2堆肥装置的主要结构及工作原理
2.1堆肥装置的主要结构
堆肥装置如图2-1主要包括部分、动力部分、传动部分及爆汽、布水和取料等部分。其主要结构有反应仓体及机架、搅拌机构、传动系统以及感应装置。其中仓体的作用是堆肥。堆肥过程中堆体需要一定的湿度、温度、水和空气。反应釜外形设置为圆筒形，结合好氧堆肥工艺对发酵仓的具体尺寸进行设计，堆肥工艺为强制曝气有搅拌好氧堆肥，堆肥物料在反应釜内经搅拌桨叶的翻堆，由入料、中温高温发酵后、出料，形成有机肥料。
1.电机；
2.可编程控制器；
3.减速器；
4.风机；
5.仓体；
6.搅拌轴；
7.桨叶；
8.布水孔；
9.传感器；10.出料口；11.皮带轮；12.联轴器；13.轴套；14.进料口；15.电滑环
图2-1 新型好氧堆肥装置简图
2.2装置工作原理
仓体内有搅拌轴及桨叶，温度和湿度感应器分布于桨叶内，感应堆体温度及湿度变化并将数据传到仓体外的感应装置，感应装置的核心是可编程控制器（PLC），负责接收感应器传出的信号并且翻译再将信号发给相应的控制系统，控制系统再发出相应的指令。
传动系统由搅拌轴、减速器、带轮和电机构成。搅拌轴装在仓体内部，主要作用是搅拌，在堆肥过程中，堆肥化过程常分为两个阶段，第一阶段是高速阶段,第二阶段是熟化阶段。高速阶段的特征是耗氧速率高、温度高、挥发性有机物降解速率高和很浓的臭味，所以在这个阶段需要经常搅拌保证堆体有充足的氧气进行生化反应，同时散去过高的温度，让堆体的坏境有利于好氧菌的生存和发酵。熟化阶段的特征则是温度低、耗氧速率低和很淡的臭味，这时候就可以减少搅拌次数，以免造成温度过低也不利于好氧菌的发酵和生存。
为了保证堆体各部分发酵的均匀性，需要定期对堆体进行搅拌，在搅拌的同时还要布水，布
水孔就分布在搅拌轴上的桨叶内，一边搅拌一边布水。仓体外部有机架，用来放置减速器、电机及其他零部件。
动力装置是电机，电机与减速器之间用皮带传动，减速器的输出轴端与搅拌轴相连。
3新型好氧堆肥装置的设计
3.1装置仓体的设计
堆肥装置仓体如图3-1采用过共晶白口铁组成，桶底直径约500mm左右，桶顶上沿部分开有入料口，底面部分设有出料口，物料填充率为80%，有效容积为45L左右，搅拌轴转速为2r/min，桶外壁可附装聚异丙烯保温层，厚度为100mm，能实现低温环境下的温度保持。
桶内搅拌轴桨叶采用镀锌四分管，具有较好的抗腐蚀性，管内设有向下曝气孔与温度传感器。桨叶与空心轴通过四通接口进行螺纹铰接，空心搅拌轴下方通过电滑环与筒体相连，电滑环负责对温度传感器与PLC之间的信息交互。
曝气装置采用风机通过套筒与空心搅拌轴进行连接，密封轴承过盈配合在套筒与轴之间，轴上设有气孔，风机气体通过气孔进行曝气。连接电机与空心轴的减速机选用1：80蜗轮减速机。
温度传感器将信号通过电滑环传至PLC中，PLC将信号进行处理，控制电机与风机的启停，风机通过空心轴将气体从桨叶下方的曝气孔排出，进行内部曝气，电机带动减速机进行搅拌操作。
仓体上方焊接有机架，用于组装减速器，电动机。
图3-1仓体
在仓体的上下两端分别开有两个直径60mm的孔，用于安装轴承，下端机架用于安装减速器和电动机。
3.2搅拌轴及搅拌桨的设计
搅拌轴设计如图3-2为空心轴，轴内需要安装传感器，将堆体的温度湿度传到控制系统。
空心搅拌主轴上连接有空心桨叶，空心桨叶两两间隔90°，分上下两层，两层之间设有中部
测温装置，桨叶下端设有曝气孔，浆内可设置传感器。桨叶材质选用自来水供给管道所用的镀锌四分管，其表面光滑，便于搅拌。
搅拌器的主要作用为在堆肥的过程中进行物料翻堆和物料的混合均匀。在好氧堆肥化进程中,对堆体物料的翻堆，不仅有助于堆体物料氧气通透均匀，而且有助于中间局部高温降温。搅拌装置的合理设计可有助于堆肥顺利进行。
搅拌形式的确定根据实际生产要求，初步设定搅拌器为两层搅拌，搅拌器直径D取标准值,即搅拌容器直径的三分之一：D= 500mm/3≈167mm，底间距与搅拌容器内径比值一般在0. 05～0. 3范围内选取即搅拌轴距堆肥仓体的底高度有：C=(0. 05～0. 3)D= 0. 1～0. 6m。考虑到实际生产中容器底部将会有0. 3m厚的沉积物,C值不能太小；C值太大搅拌效果不足,结合实际情况取C= 50mm 对于双层搅拌器,搅拌器层间距Sp=(0. 5～2)D= 取Sp= 220mm。
在搅拌设备设计中，采用悬臂轴结构,以解决在采用底轴承和中间轴承结构时带来的安装检修困难、对中麻烦、在有磨损性颗粒物料时造成轴承磨损、堵住咬死等问题。国内外搅拌设备也大量采用这种结构[3]。
图3-2 搅拌轴及桨叶
3.3基于有限元对搅拌轴进行仿真分析
（1)有限元概述
达朗贝尔原理指出，对处于运动状态的非平衡质点系，如果在每个质点上加上惯性力，则该质点系所受到的所有主动力、约束力和惯性力组成平衡系统。其中，所加的惯性力与质点的质量和运动的加速度成正比，其方向与加速度方向相反。达朗贝尔原理提出了解决质点系动力学问题的一个方法，对结构的有限元动力学分析，也应用达朗贝尔原理建立基本方程。
有限元法是一种适用性很强的数值计算方法，可用于求解多种类型的代数方程组或常微分方程。有限元法是随着计算机的广泛应用而迅速发展起来的。
有限元法的具体做法是，先将整体假想的划分成多个小单元，各单元通过节点连在一起每个
单元都用节点未知量通过插值函数来近似得表示单元内部的各种物理量，并使其在单元内部满足该问题的控制方程，从而可将各单元对整体的影响通过单元的节点传递；然后再将这些单元组装成一个整体，并使他们满足整个物体的边界条件和连续条件，得到一组有关节点未知量的联立方程，解出方程后，再用插值函数和有关公式就可以求得物体内部各点所要求的各种物理量。
与传统方法相比，有限元法不受物体几何形状限制，适应各种各样的工程结构的复杂集合形状，能处理许多物体内部带有间断性的复杂问题，还可以适应不连续的边界条件和载荷条件。由于有限元分析的各个步骤可以表示成规范化的矩阵形式，最后导致求解方程可以统一为标准的矩阵代数问题，所以特别适用计算机的编程和执行。
（2）结构装置有限元分析
利用有限元软件ANSYS分析搅拌装置主要分前处理、求解计算、后处理三大部分。
前处理的任务是建立结构的几何模型，通过对几何模型划分单元实现从几何模型到有限元模型的转换，如图3-3将搅拌轴的几何模型通过单元划分转换成有限元模型。
图3-3搅拌轴单元化
前处理后是求解计算部分，动力学可以进行模态分析、谐响应分析、瞬态响应分析等。同时该部分需要设置的参数等与静力学有着较大的差异，特别是有关频率、载荷时间等。
在求解计算过程中结构失效最常见的原因是疲劳，为了在设计阶段预先研究零件的预期疲劳程度，通过静疲劳理论和震动疲劳理论进行分析。
搅拌轴在堆体受力情况经测量如表3-1所示：
表3-1搅拌轴在堆体内受力情况
序号深度10cm 深度20cm 深度30cm
（3）静疲劳理论
材料力学是根据静力实验来确定材料的力学性能，（比如弹性极限，屈服极限，强度极限）的，这些力学性能没有充分反映材料在交变应力作用下的特性。因此在交变载荷作用下工作的零件或结构，如果还是按静载荷设计，在使用过程中往往就会发生突如其来的破坏。静疲劳破坏与传统的静力破坏有许多本质区别。
静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏：疲劳破坏是多次反复载荷作用下的破坏，他不是短期发生的，而是要经历一定的时间，甚至长时间才会发生破坏。
当屈服极限大于静应力，或者强度极限大于静应力时，静力破坏不会发生；静强度极限远远大于交变应力，或者屈服极限大于变应力是才会发生疲劳破坏
静应力在产生的时候有明显的塑性的变形产生，例如：疲劳破坏的隐蔽性通常处于事先不易察觉的非宏观的不显著塑性变形区域，所以静力破坏具有巨大的危险性。
结构所受到的动态交变载荷的振动频率与结构本身具有的固定频率相近或者相同，从 而使结构共振产生疲劳的现象，只有共振区域内或者附近的所收到的共振疲劳称为振动疲劳破坏。
疲劳寿命是结构对疲劳破坏强度抵抗能力的表示，同静力载荷一次作用逐级上升不同，疲劳载荷引发的疲劳应力是方向不定的，次数变化的循环应力。结构在疲劳应力的作用下不断磨损，产生裂纹与损伤，所承受的应力次数n 为结构的疲劳寿命。
求解的过程中，ANSYS 默认的类型是静力学求解，根据表3-1定义载荷，然后求解。 （4）后处理
在后处理部分大多数动力学响应的处理和显示需要在时间历程处理器里完成。通过动力学分析，可以得到节点的位移、速度、加速度、应力、应变等参量的时间函数，也可以得到节点的频率响应函数，还可以进行一定的数学计算得到新函数。
通过前期设定的参数对装置进行求解，得搅拌轴带桨叶的应力分析云图如图3-4和应变分析云图如图3-5和搅拌轴总变形分
析云图如图3-6。
G(N)
平均值 F(N)
平均值
1 2 3 4 5 1 2 3
12.5 14.5 13.5 15 13 13.7 9.5 9 9 9.17
28.5 17 24 23 25 25.13 12 13 15 13.33
45 42 38 37 40 40.4 25 26 26 25.67
图3-4 搅拌轴带桨叶的应力分析云图
图3-5 搅拌轴带桨叶的应变分析云图
图3-6 搅拌轴带桨叶总变形分析云图
由总云图可以看出桨叶的形变与初始状态相比，向下弯曲了0.00054035mm，且形变量随着与搅拌轴的距离的增加而增加，但是搅拌轴的形变处于设计安全范围之内。
（5）危险区域的预防与处理
空心搅拌轴与空心桨叶施加载荷的作用下2.3851e-5mm的形变，大小可以忽略不计，材料连接完全满足堆肥需要，应力分析云图中桨叶与轴的连接部分至其向外延伸25mm处，应力变化明显，这一区域的应力应变也较为显著，参考平均应力修正理论，在桨叶与轴连接部位进行加厚加固处理能提高安全系数并增加使用寿命，原始机械设计结构可以实现。
危险区域经过处理应力形变下降了50%，处理后装置总变形分析云图如图3-7。桨叶末端与搅拌轴的连接处增加抗疲劳处理后，各项数据同样满足堆肥装置搅拌强度要求，原始机械设计结构可以实现。
图3-7处理后装置总变形分布云图
4传动部分的设计
4.1电动机机选择
根据机械的负载性质和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等要求，选择电动机类型。
根据负载转矩、速度变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电动机的温升限制、过载能力和启动转矩，选择电动机功率，并确定冷却通风方式。所选电动机功率应留有余量，负荷率一般取0.8~0.9。过大的备用功率回事电机效率降低，对于感应电机，其功率因数将变坏，并使按电动机最大转矩校验强度的生产机械造价提高。
根据使用场所的环境条件，如温度、湿度、灰尘、雨水、瓦斯以及腐蚀和易燃易爆气体等考虑必要的保护方式，选择电动机的结构形式。
根据企业的电网电压标准和对功率因数的要求，确定电动机的电压等级和类型。
除此之外，选择电动机还必须符合节能要求，考虑运行可靠性、设备的供货情况、备品备件的通用性、以及价格、运行和维修费用、生产过程中前后期电动机功率变化关系等各种因素。
选择符合该装置要求规格、功能完备的电动机是提高装置的可靠性与经济效益的重要因素，
根据桨型和装置特性,确定各层桨功率准数,再用各层桨功率准数、桨径、转速及物料密度计算各层桨轴功率,计算各层桨轴功率之和,同时将传动系统效率、电机储备系数考虑在内,即可确定搅拌装置电机功率。
课题所设计的搅拌轴转速设定为2r/min ，取减速器的传动比为i 减=80，带轮的传动比为i 带=4，得出电机转速，取转速为940r/min ，根据搅拌轴在堆体的受力情况如表4-1
表4-1 搅拌轴在堆体的受力情况
深度(N) 重力（N ） 摩擦力（N ）
200 400 600
24.5 67.62 110.88
10.3 25.7 59.8
因为搅拌轴的摩擦力和重力都需要消耗功率，由上表数据得，在扭转过程中T =M ，而搅拌轴的
M =F ?R (4-1)
G =mg (4-2) 由此求得搅拌轴整体转动所需的扭矩为22N·m ，
min
r
kw
n P 9549
=M (4-3) 得电机的功率为2.17kw ，故选择同步转速为1000min
r
，额定功率为2.2kw 的电动机。
4.2 电动机支架的设计
电动机选型后安装在堆肥仓机架上时需要专门的支架如图4-1（a ）、（b ），然后再用用螺栓固定。
图4-1 （a ） 图4-1(b )
图4-1 电机支架图
4.3 减速器的选择
根据减速器的传动及结构特点可分为五大类：齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线齿轮减速器、谐波齿轮减速器。
减速器是原动机和工作机或执行机构之间的独立的闭式传动装置，是机械传动系统中应用最
为广泛的传动部件之一，主要用来降低转速和增大转矩在标准系列化的减速器中，规定了主要的尺寸、参数值和适用条件，我们可根据减速器工作条件和参数进行选择，绝大部分情况下可不必自行设计，从而大大减少了制造周期和成本，且提高了产品的可靠性和稳定性。
选用减速器时应从工作机的选用条件动力机的性能，技术参数以及经济性因素等方面考虑；比较不同类型、品种的减速器外型尺寸，承载能力，减速比，传动效率，价格等参数隶属用户需求的程度，进而选择较为合适的减速器型号。
减速器型号，通常情况这个过程依靠人为的查询机械设计手册先初选减速器型号，然后验算选取的减速器的型号是否符合初选要求。
按减速机输出轴传递功率和转数计算减速机输出轴扭矩，按搅拌轴、搅拌桨自重及搅拌轴所受偏心力，计算减速机输出轴轴向力、径向力，由上述两项结果选择减速机。
由整体装置可知所选减速器应具有较大的减速比，所以选择蜗轮蜗杆减速器。
4.4减速器支架的设计
减速器选型后安装在堆肥仓机架上时需要专门的支架，用螺栓固定。由于减速器输出轴需要与搅拌轴链接，减速器的尺寸过小，所以在减速器与支架的中间需要加一块垫板，然后再用螺栓固定。
减速器支架与垫板如图4-2、图4-3。
图4-2 减速器支架图
图4-3 垫板图
4.5 带轮的设计
已知装置电机功率为kW P 2.2=，转速min /9401r n =，传动比4=i ，每天工作小于8小时。 （1）确定计算功率P ca
由《机械设计》第九版表8-8查的工作情况系数1.1=A K ，故
kW kW P K P A ca 42.22.21.1=?== (4-4)
（2）选择V 带的带型
根据kW P ca 42.2=、min /940
1r n =由《机械设计》第九版图8-11选用Z 型。 （3）确定带轮的基准直径d d 并验算带速v
初选小带轮的基准直径1d d 。由《机械设计》第九版表8-7和表8-9，取小带轮的基准直径
mm d d 711=。
验算带速v ，按式1000
601
1?=
n d v d π验算带的速度
1000
601
1?=
n d v d π=s m /49.3 (4-5)
计算大带轮基准直径
12d d id d = (4-6)
得大带轮的直径为mm 98，取标准值为mm 100
（4）确定V 带的中心距a 和基准长度d L 根据式
)(27.021021d d d d d d a d d +≤≤+）（ (4-7)
初定中心距mm 200。
计算带所需的基准长度
21221004)()(2π
2a d d d d a L d d d d d -+
++≈ (4-8) ()()mm
mm 763250471-100711002π25022
=?????
??++?+?= 选带的基准长度mm L d 700=。 计算实际中心距a 。
2
0d d L L a a -+
≈mm 220≈ (4-9) （5）计算带的根数z 。
计算单根V 带的额定功率r P 。
由mm d d 711=和min /9401r n =，查《机械设计》第九版表8-4得kW P 91.00=。 根据min /9401r n =，4=i 和Z 型带，查《机械设计》第九版表8-5得kW P =?0。查《机械设计》第九版表8-6得98.0=αK ，表8-2得99.0=L K ，于是
L r K K P P P ???+=α)(00 (4-10) 得kW P r 91.0=
计算V 带的根数z 。
66.291
.042
.2===
r ca P P z (4-11) 取3根。
（6）计算单根V 带的初拉力0F
已知Z 型带的单位质量m kg q /06.0=，所以
()205.2500
qv zv
K P K F ca +-=αα (4-12)
得N F 1800=
（7）计算压轴力P F
2
sin
21
0αzF F P = (4-13)
得N F 1079=
所以选用Z 型普通V 带3根，带基准长度700mm 。带轮基准直径mm d d 711=，mm d d 1002=，中心距控制在mm a 241~5.209=。单根带初拉力N F 1800=。
大带轮和小带轮的三维效果如图4-4和4-5。
图4-4 小带轮
图4-5 大带轮 4.6 风机的选择
在堆肥过程中,通风的作用有一供氧。通风可以为好氧微生物的活动提供足够的氧气，同时将积累在堆体中由于微生物呼吸作用释放的二氧化碳吹出。湿的堆肥容易产生臭气、渗滤液,招引苍蝇,增加运费。所以，干化是堆肥化过程取得的重要收益。
为了满足微生物种群的最适宜温度范围，控制过高温度时，常需要增加空气供应以去除热量，达到调节堆体温度的目的。此外，通风状况会影响物料中氮的转化，进而影响到氮损失、空气污染等。含氮物质的转化与氧气有着密切的关系，适宜的通风供氧可以降低氮素损失和恶臭产生。
堆肥的通风方式可分为自然通风、翻堆、被动通风、强制通风等。 风机按工作压力大小分类有
风扇标准状态下，风机额定压力范围pa P 98a <此风机无机壳，又称自由风扇，常用于建筑物的通风换气。
（1）通风机 在设计条件下，额定压力范围为pa P pa 1471098<<。通风机是应用最为广泛的风机。空气污染治理、通风、空调等工程大多采用此类风机。
（2）鼓风机 工作压力范围为pa P pa 196120
14710<<。压力较高，是污水处理曝气工艺中常用的设备。
（3）压缩机 工作压力范围为pa P 196120>，或气体压缩比大于3.5的风机，如常用的空气压缩机。
所以堆肥装置选择的风机是鼓风机。 4.7 其他零件的选择 （1）轴承的选择
搅拌轴的两端由轴承支撑，根据搅拌轴的直径选择的轴承是滚动轴6304 GB/T276—1994。 （2）螺栓的选择
将电动机和电机支架固定在一起的螺栓选择的是GB/T 5783 M10×40；将减速器与减速器支架固定在一起的螺栓选择的是GB/T 5782 M8×55；将轴承座与仓体固定在一起的螺栓选择的是
GB/T 5783 M6×30。
（3）键的选择
减速器轴与小带轮之间键选择的是GB/T 1096 键6×6×32；电动机轴与大带轮之间键选择的是GB/T 1096 键8×7×20。
总结
为期三个月的毕业设计业已经结束。回顾整个毕业设计过程，虽然充满了困难与曲折，但却让我感到受益匪浅。本次毕业设计的课题是新型好氧堆肥装置的设计。
通过此次毕业设计，我掌握了新型好氧堆肥装置设计方法和步骤及认识到了在设计过程中所要注意的问题，包括反应仓通风曝气，布水及控制系统人机界面的相关知识。其中最重要的利用有限元软件ANSYS对搅拌釜的仿真分析，同时也让我接触到了有限元法的相关知识，尤其是近年来有限元法与计算机的结合在工程应用上的巨大价值。
在装置的理论设计部分结束的时候装置组装也完成了，看着装置我能直观的了解新型好氧堆肥装置各个零部件的工作情况，
总的来是说，这次设计使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题方面得到依次较好的锻炼，提高了我独立思考问题、解决问题以及创新设计的能力，如果以后从事这方面工作，也能为我以后从事工程技术工作奠定了一个良好的基础。同时也让我了解目前我们这个专业所处的位置。
本次设计任务业已顺利完成，但由于本人水平有限，缺乏经验，难免会留下一些遗憾，在此恳请各位老师不吝赐教。
致谢
毕业设计到这里就快要画上句号了，过去的三个多月虽然辛苦可却非常充实。当然能在最后阶段怀着这种心情，心中要感谢的实在太多太多。首先要感谢的是这次带我毕业设计的导师周老师，周老师是一个做事比较讲究效率的人，从开学到整个毕业设计结束，周老师把时间都规划的很细致，每个时间段都有每个时间段的任务，这样就相当于把一个大目标为我们分的很小很小，所以整个毕业设计过程我们都感觉比较轻松，同时，她教会了我们很多东西。
其次，我要感谢，在这次毕业设计期间对我有帮助的所有人，包括亲爱王静同学，还有其他师兄师姐，因为有了你们的帮助，让我们在整个过程都一点都不枯燥，不会的可以讨论，不懂的可以交流，Everybody把所知道的都是倾囊相授，一点都不保留，我想这对我们以后培养自己的团队合作精神是非常有帮助的，也正是因为这样，我们才能顺利的完成这次毕业设计。
再次我还要感谢大学所有的老师，正因为有了他们的兢兢业业，资深的专业素养，严格的要求，为我们在机械专业知识方面打下了坚实的基础。
最后感谢塔里木大学这些年对我的大力栽培，因为母校这个平台，锻炼了我，同时也让我学到了很多宝贵的经验，也正是因为有了母校，我得以认识那么多对我人生有帮助的人，我想，带着所有的这份充实，满足，我一定能在机械这个行业走的更好、更远。
参考文献
[1]康军.杨凌城市污泥高效好氧堆肥研究[D].西北农林科技大学.
[2]常勤学,魏源送,夏世斌.堆肥通风技术及发展[J].环境科学与技术,2007,30(10):98~107.
[3]杨而宁.反应釜搅拌轴总体设计与计算[J].四川化工,2007,10(2):40~43.
[4]刘芳,马俊伟.国外大学校园垃圾堆肥技术与应用[J].环境卫生工程,2005,13(2):3~6.
[5]柳晓斌.国外垃圾处理技术现状及对北京的启示[J].低碳论坛,2012,12(222):54~56.
[6]余群,董红敏,张肇鲲.国内外堆肥技术研究进展[J].安徽农业大学学报,2003,30(1):109~112.
[7]王天鹏,郭海燕,陈伊等.穿孔布水系统均匀性理论及实际差异分析[J].中国给水排水,2014,30(15).
[8]刘洁.蜗轮蜗杆传动优化设计研究[J].蜗轮蜗杆优化设计研究,2008,32(2).
我国污泥处理现状及新工艺在城市污水和工业废水处理过程中，产生的污泥量约占总处理量的0.3 ％～ 0.5 ％(以含水率 97 ％计)。污泥成分复杂，含有病原微生物、寄生虫卵及重金属等，必须进行适当的处理，才能避免对周围环境造成二次污染。目前大量未稳定处理的污泥已成为污水处理厂的沉重负担，如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理，使其无害化、减量化、资源化，已成为深受关注的重大课题。 1.1污泥处理现状 20世纪90年代以后，城市污水处理厂发展迅速，一大批大型城市污水处理厂开始建设并相继投产。但是，近十年来由于没有严格的污泥排放监管，致使许多大中型城市出现污泥嗣城的现象，给生态环境带来隐患。目前，城市污水处理厂污泥处理费用仅占工程投资和运行费用的24％～45％。而发达国家的污泥处理费用占污水处理厂总投资的50％～70％。常用的污泥处理方法有：浓缩，污泥调理，厌氧消化，脱水。堆肥等处理技术。至于好氧消化，湿式氧化，消毒，热干燥，焚烧，低温热解等尚处于研究试验阶段。 1.2污泥常规处理方法 （1）浓缩 污泥浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。污泥浓缩后其含水率可降为95％左右，仍为液体流动状态。重力浓缩法储存污泥能力高，操作简单，是最常用的污泥减容手段之一。
（2）污泥调节 污泥调节处理可降低污泥的亲水性和提高脱水效率，常用的调节方法有化学调节法、热力调节法。热力调节法和水冻一熔融法、投加惰性物质等方法处在试验研究阶段。 （3）污泥脱水 污泥脱水后的含水率一般可降至70％～80％．减少污泥的体积。常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水两种目前常用的机械脱水机有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。转鼓离心机和带式压滤机是近年 （4）厌氧消化 污泥厌氧消化是目前最常用的污泥稳定处理工艺，有中温消化(3 2~C～35~c)和高温消化。随着技术的进步．厌氧消化又发展为两相消化和两级消化，在实验研究的两级、两相消化]艺有：厌氧一好氧两相消化；高温酸化一中温甲烷化两相厌氧消化；中温一高温二级处理工艺等。 （5）堆肥化 堆肥化是一种无害化、减容化和稳定化的综合处理技术，系由混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵，是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。 2.1污泥减量化技术 污泥减量化机理目前已成为研究热点，其原则是使污泥尽量消灭
静态好氧堆肥处理城市垃圾 好氧堆肥的原理： 好氧堆肥是在有氧条件下，好氧细菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁忙殖，产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时，伴有热量产生，因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中，就必然造成堆肥物料的温度升高，这样就会使一些不耐高温的微生物死亡，耐高温的细菌快速繁殖。生态动力学表明，好氧分解中发挥主要作用的是菌体硕大、性能活泼的嗜热细菌群。该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解，同时释放出大量的能量。据此好氧堆肥过程应伴随着两次升温，将其分成三个阶段：起始阶段、高温阶段和熟化阶段。堆肥过程的影响因素包括：生物挥发性固体、通风供氧、水分、温度、碳氮比等。通常要经过物料预处理、一次发酵、二次发酵和后处理过程。1堆肥的过程参数 堆肥化过程是复杂的。物料经混匀后，受营养平衡、水分含量和物理结构等的影响。工艺过程中要控制的各种参数，就是那些对堆肥过程有影响的物理、化学和生物因素。它们决定微生物活动的程度，从而影响堆肥的速度与质量。 1.1水分含量 在堆肥过程中，水分是一个重要的物理因素。水分含量是指整个堆体的含水量。水分的主要作用在于：（1）溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；（2）水分蒸发时带走热量，起调节堆肥温度的作用。水分的多少，直接影响好氧堆肥反应速度的快慢，影响堆肥的质量，甚至关系到好氧堆肥工艺的成败，因此，水分的控制十分重要。在堆肥期间，如果水分含量低于10%~15%，细菌的代谢作用会普遍停止；含水量太高，会使堆体内自由空间少，通气性差，形成微生物发酵的厌氧状态，产生臭味，减慢降解速度，延长堆腐时间。 大量的研究结果表明，堆肥的起始含水率一般为50%~60%。在堆肥的后熟期阶段，堆体的湿度也应保持在一定的水平，以利于细菌和放线菌的生长而加快后熟，同时减少灰尘污染。 1.2通气量
好氧堆肥工艺：污泥与垃圾堆肥处理技术的应用 甘肃省××市污水处理厂日处理污水3.0×104米3，污泥产量约18吨／日，含水率75%，运往垃圾处理厂进行混合堆肥生产。垃圾处理厂规模为200吨/日，混合堆肥生产规模50 吨/日，每天收集的垃圾一部分用于堆肥。 1.工艺流程图 2.工艺说明 污泥与垃圾的混合物料，可通过前处理、好氧高温发酵、厌氧中温发酵、后处理等过程，获得熟化混合堆肥，用做化肥。 2.1垃圾与污泥的前处理 （1）混合物料中污泥与垃圾数量的确定 按照污泥与垃圾的重量比3:7，处理18吨污泥需要的垃圾量为41吨，则混合物料总重为59吨。在堆肥的过程中，由于温度升高，水分蒸发等因素的影响，重量减少率在20～30%之间，故要达到混合堆肥50吨/日，物料总重约为65吨（污泥量18吨、含水率75%；垃圾量47吨、含水率35%），混合物料含水率46%。 （2）污泥与垃圾前处理主要设备 收集到垃圾处理厂的城市垃圾先堆放在干化场风干1～2天（如果垃圾含水率在30～35%左右时，也可取消这一过程），由机械铲车将干化后的垃圾堆放到垃圾斗，通过板式给料机（一台、规格10T/h、功率5.0千瓦），连续均匀地输送到磁选机（一台、功率4.0千瓦），分选出的废金属回收，经磁选后的垃圾由皮带输送机（一台、规格10T/h、功率5.0千瓦）送到垃圾滚筒筛（一台、规格10T／h、功率7.5千瓦），将大颗粒物料（≥￠50mm）选出，经消毒后卫生填埋。小于￠50mm的颗粒垃圾用皮带输送机（一台、规格10T/h、功率5.0
千瓦）送到破碎机（一台、规格10T／h、功率15千瓦），破碎后的垃圾颗粒直径为10～15mm，再由皮带输送机（一台、规格10T／h、功率5.0千瓦）送到滚筒混合机（一台、规格15T/h、功率10.0千瓦）。城市污水处理厂运来的污泥堆放到污泥斗，由板式给料机（一台、规格5T/h、功率5.0千瓦）输送到滚筒混合机，与垃圾混合均匀。 2.2好氧高温发酵 混合均匀的物料用皮带输送机（一台、规格10T／h、功率5.0千瓦）送到达诺（Dano）式滚筒（三台、规格：￠1800mm、长度36米、功率45.0千瓦），连续运行72～96小时后，送往堆场。达诺式滚筒内物料的充满度为80%，配离心式鼓风机（二台、一用一备、风量20m3／min，风压350Kpa）供氧和通风，供氧量以5.0m3空气／m3堆肥h计算。 2.3厌氧中温发酵 经达诺式滚筒发酵后的物料用皮带输送机（一台、规格10T/h、功率5.0千瓦）送到堆场，进行厌氧中温发酵，周期25天。每天一堆，其尺寸为：长×宽×高=7.0×7.0×1.5m3，堆场总面积约1600m2，长宽各取40m。 2.4混合堆肥的后处理 后处理的目的是对堆肥进一步加工，使之成为粒状产品，以供市场的需要。 主要设备：皮带输送机（一台、规格10T／h、功率5.0千瓦）、滚筒筛（一台、规格10T／h、功率7.5千瓦）、造粒机（一台、规格10T／h、功率22.0千瓦）、烘干机（一台、规格10T／h、功率18.0千瓦）、冷却机（一台、规格10T/h、功率15.0千瓦）、自动包装机（ZCS50?1型） 3.发酵设备 达诺（Dano）式滚筒，主体设备为一个倾斜式的回转窑（滚筒）。加入料斗的物料经过料斗底部的板式给料机和一号皮带输送机送到磁选机去除金属物质，由给料机供给低速旋转的发酵仓，在发酵仓内，物料随转筒的连续旋转而不断被提升，而后又借助自重下落，如此反复，物料被均匀翻到而与供给的空气接触，并借助微生物作用进行发酵，筛下物经去除玻璃后便成为堆肥。发酵过程中产生的废气则通过转筒上端的出口向外排放。 4.主要技术参数 污泥与垃圾混合重量之比3：7，混合物料容重700～900Kg／m3，最佳含水率45～50%；污泥含水率70～80%，C：N=（10～20）:1；垃圾含水率30
人体排泄物的好氧堆肥处理工艺人的排泄物中可作为植物养分的物质大部分在尿液里，一个成人一年约产生400升尿，其中含有4公斤氮、0.4公斤磷和0.9公斤钾。这些养分的存在形式最容易被植物吸收。氮是尿素形式，磷是磷酸盐形式，钾是离子形式。人尿中重金属的含量远低于化肥。由此可见，尿是农作物的优质肥料。 一部分用于小区的草地肥料，并入小区的灌溉系统，尿液与水的比例控制在1：4，以防止高浓度尿液烧苗。多余的尿液出售给周边的农民。在冬季，周边地区大棚蔬菜生产基地足以全部利用多余的尿液。 经过密闭放置尿液达到如下标准 储存温度储存时间储存后尿混合液中可能有的病原体推荐施用的作物 4℃＞1月病毒，原生物要加工的食物和饲料 4℃＞6月病毒，要加工的食物和饲料 20℃＞1月病毒，要加工的食物和饲料 20℃＞6月可能没有所有作物 2、粪便的处理利用 粪便的主要成分是未消化的有机物，每人每年的粪便总量约25—50公斤，其中含有0.55公斤氮、0.18公斤磷、0.37公斤钾。虽然粪便比尿含有的养分少，但粪便经过脱水和降减无害化处理杀灭病原体后是一种宝贵的土壤调节剂。可为土壤增强肥力，改善持水能力，提高养分的可利用性。降减过程中产生的腐殖质也可供有益的土壤种群生长，可保护植物不被土壤传播的疾病侵害。 粪便的处理主要采用好氧堆肥处理技术。好氧堆肥是在有氧条件下，依靠好氧微生物的作用来进行。在堆肥过程中，有机废物中的可溶性有机物可透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收；而不溶性的胶体有机物，先被吸附在微生物体外，依靠微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢和合成代谢，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长、活动所需的能量，把另一部分有机物转化合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。 好氧堆肥的原料来源：（1）小区的粪变 （2）小区的有机生活垃圾 （3）二沉淀池的污泥 好氧堆肥的工艺流程（见下图）：
精心整理 七种污泥处理处置工艺技术对比 时间：2015-11-0411:17 来源：亚洲环保网 评论（0） 当前污泥处理处置主要工艺： 1、污泥厌氧发酵 234567甲烷。 123456、安全隐患，占地比较大。 目前国内有50多家，其中29家停止运营。 二、污泥好氧堆肥 利用秸秆等辅料将污泥含水率降至60%，增加空隙达到规定CN 比，不断补充氧气，经25-30天发酵腐殖。达到稳定化，可作为园林绿化和土地改良处置。 主要有：自然堆肥、封闭式堆肥、滚筒堆肥、竖式多层堆肥等。
缺点： 1、污泥泥质不稳定，中重金属难以稳定化，只能用作园林绿化用肥。 2、堆肥过程产生大量的臭气，污染周边环境。 3、加入大量秸秆等调理剂，不断供氧，运行成本200元/t以上。 三、污泥焚烧发电 核心设备焚烧炉，主体设备为塔形，底部有多孔板，板上放置载热体砂为燃烧床，塔内衬有耐火材料，气体从底部通入，污泥进入后成沸腾流化状态燃烧。 1 2、 元/t。 3 1 2 3 缺点： 1、含水率只能将75-65%。 2、加入大量药剂，增加污泥干基重量，运行成本较高180元/t。 3、污泥再利用局限性增大。 七、固化剂稳定 在原污泥中加入石灰及其他固化剂，与污泥产生化学反应放出大量热，降低含水率。 缺点：
1、添加大量石灰、铝基材料，污泥增量。 2、污泥无法再次利用，只能填埋。 3、运营成本较高130-150元/吨。 目前来看，依靠某一种单一工艺，已很难满足污泥处理处置要求。针对不同地区、不同污泥种类，综合考虑气候、区域特点、建设地条件等，把多种工艺巧妙结合，以达到最佳效果，是比较理想的选择。 在污泥处理工艺技术的选择上，没有最好的，只有最适合的。
堆肥制作技术及相关参数 随着规模化养殖场和城市污水处理厂的大量兴建，由此产生的有机废弃物数量日益庞大，而且高度集中，农村常见的简易堆积方式已不能采用，因为它们堆肥时间长，处理容量小，而且不适合机械化操作。而规模化高温好氧堆肥技术以其腐熟时间短、处理容量大、机械化或自动化程度高，而得到高度重视和推广应用。 (一)堆肥类型 堆肥分类方法很多。按堆制过程中是否需氧而分为好氧堆肥和厌氧堆肥；按原料发酵所处状态可分为发酵仓式堆肥和无发酵仓式堆肥；无发酵仓式好氧堆肥系统又分为露天条垛式翻堆供氧堆肥法和固定堆强制通风堆肥法两种。 好氧堆肥化是在通风条件下，有游离氧存在时进行的分解发酵过程。好氧堆肥温度高，一般在55℃以上，可维持5~11d，极限可达80℃以上，也称高温堆肥法。由于好氧堆肥法具有堆肥周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等优点，在有关污泥、城市垃圾、畜禽粪便和农业秸秆等堆肥中被广泛采用。下面介绍目前国内外两类主要的好氧堆肥系统。 1．无发酵仓式堆肥系统物料通常堆制成条垛式，依据堆料供氧方式，无发酵仓式堆肥系统又可分为搅拌(翻堆)式堆肥床和固定堆式堆肥床两种堆肥方式。
搅拌式堆肥的主要特点是采用定期翻堆，使物料均匀，并提供充足氧气，有时还考虑强制通气(常采用抽气方式进行)。翻堆作业通常采用翻堆机械进行。 固定堆式堆肥基本不进行翻堆，其供氧方式主要有两种：一是采用自然通气方式进行堆肥，在堆肥场地开有通气沟，并在垂直方向设有通气管(也可用各种秸秆捆绑成束作为通气之用)，生物发酵所需要的氧气完全靠自然通风；二是采用强制通风供氧方式进行堆肥，也称固定堆强制通风堆肥法，肥堆的供氧利用鼓风机或空气压缩机强行鼓风进行，也可采用抽风方式进行。吹风或抽风可用定时器或在肥堆内安置的温度或氧气浓度自动反馈装置来间断性供氧，在一些大型堆肥厂可采用计算机控制堆肥。自然通风堆肥腐熟时间通常较长，而固定堆强制通风堆肥法则比较快，在3～5周内能使肥堆完全腐熟。 无发酵仓式堆肥系统的特点是基建投资少；工艺简单；操作简便易行；处理容量大。缺点是由于是敞开式堆肥，在冬季低温条件下，肥堆不易升温和保温；通常占地较大；堆肥时间比发酵仓式堆肥要长。2．发酵仓式堆肥系统堆肥在发酵装置内进行。发酵仓系统可分为立式发酵：塔和卧式、槽式发酵装置等两类。 立式堆肥发酵塔通常由5~8层组成，堆肥物料由塔顶进入塔内，在塔内堆肥物通过不同形式的机械运动，由塔顶一层层地向塔底移动。一般经过5~8d的好氧发酵，堆肥物即由塔顶移动至塔底而完成一次发
设计证书编号：污水/固废专项甲级<2828） 保定市污水处理厂污泥无害化处理 工程建议书 <1.0版） 总目录 前言 2 1.SACT技术背景 3 2.技术比选 4 3. SACT工艺流程及工艺特点 6 4.实施方案10 5.投资与经济分析11 前言 污水处理伴生的脱水污泥对于环境的威胁由来已久，随着污水 处理率提高，污泥产量增加而逐渐成为必需解决的问题。 2007-2009年建设部陆续组织制定颁布实施了：《CJ248-2007 城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》、《CJ/T 291-2008 城 镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》、《CJ/T 309-2009 城镇 污水处理厂污泥处置农用标准》等8项污泥处置标准。2009年2
月，环境部、建设部、科技部联合发布《城市污水处理厂污泥处理处置技术政策》；《城市污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则》、《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》以及污泥总量控制政策也已在酝酿中。随着政策标准的逐步完善，污泥处置将步入快车道。 保定市污水处理厂规划脱水污泥处理设施规模300t/d，污泥堆肥工艺路线作为污泥资源化处理的备选主导路线。 本工程建议书本着先进性与可靠性并举的原则，以SACT-HCC 污泥堆肥工艺和SACT-F5.110污泥翻堆机为核心，提出了技术解决方案，并进行工程初步经济分析，为工程立项提供参考依据。 1.SACT技术背景 1956年1980年 1986年 1995年1997年 2001年机械科学研究总院成立。 机械科学研究院组建我国最早的环保科研机构——机械科学研究院环保技术与装备研究所。 机械院环保所在国家攻关计划支持下开始从事污水处理厂污泥处理技术研究。 中国第一台污泥堆肥翻堆机研制成功。 中国第一座市政污泥堆肥工程——唐山西郊污水厂污泥堆肥工程投入使用，SACT工艺初步形成。 中国第一座市政污泥热干化工程——秦皇岛东部区污水处理厂污泥热干化工程投入使用。 中国运行规模最大的污泥堆肥工程——北京大兴污泥消纳厂投入运行,目前设计处理规模520t/d。
设计证书编号：污水/固废专项甲级（2828） 保定市污水处理厂污泥无害化处理 项目建议书 （1.0版） 总目录 前言 2 1.SACT技术背景 3 2.技术比选 4 3. SACT工艺流程及工艺特点 6 4.实施方案10 5.投资与经济分析11
前言 污水处理伴生的脱水污泥对于环境的威胁由来已久，随着污水处理率提高，污泥产量增加而逐渐成为必需解决的问题。 2007-2009年建设部陆续组织制定颁布实施了：《 CJ248-2007 城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》、《 CJ/T 291-2008 城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》、《 CJ/T 309-2009 城镇污水处理厂污泥处置农用标准》等8项污泥处置标准。2009年2月，环境部、建设部、科技部联合发布《城市污水处理厂污泥处理处置技术政策》；《城市污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则》、《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》以及污泥总量控制政策也已在酝酿中。随着政策标准的逐步完善，污泥处置将步入快车道。 保定市污水处理厂规划脱水污泥处理设施规模300t/d，污泥堆肥工艺路线作为污泥资源化处理的备选主导路线。 本项目建议书本着先进性与可靠性并举的原则，以SACT-HCC污泥堆肥工艺和SACT-F5.110污泥翻堆机为核心，提出了技术解决方案，并进行项目初步经济分析，为项目立项提供参考依据。
1.SACT技术背景 1956年1980年 1986年 1995年1997年 2001年2002年2006年2007年2008年2009年机械科学研究总院成立。 机械科学研究院组建我国最早的环保科研机构——机械科学研究院环保技术与装备研究所。 机械院环保所在国家攻关计划支持下开始从事污水处理厂污泥处理技术研究。 中国第一台污泥堆肥翻堆机研制成功。 中国第一座市政污泥堆肥项目——唐山西郊污水厂污泥堆肥项目投入使用，SACT工艺初步形成。 中国第一座市政污泥热干化项目——秦皇岛东部区污水处理厂污泥热干化项目投入使用。 中国运行规模最大的污泥堆肥项目——北京大兴污泥消纳厂投入运行,目前设计处理规模520t/d。 SACT技术获北京市科学技术二等奖。 中国第一座工业污泥堆肥项目——天津石化供排水厂污泥堆肥项目投入运行。 SACT技术获中国机械工业科技进步三等奖。 唐山西郊污水二厂污泥堆肥项目投入使用，自动化与除臭系统的完备标志SACT工艺系统走向成熟。 中国单期建设规模最大的市政污泥堆肥项目——洛阳廛东污水厂228t/d污泥堆肥项目投入运行。 SACT技术获首届中央企业青年创新奖。 机科发展公司承担国家环保部《污水处理厂污泥处置最佳可行技术导则》（第四、七章污泥堆肥部分）编制工作。 中国第一台大型国产污泥翻堆机F5.110完成全部设计研制工作。 机科发展公司承担《环境保护设备产品分类》《环境保护设备术语》等两部国家标准相关内容起草编制工作，以及《链条式翻堆机》《滚筒式翻堆机》《污泥堆肥翻堆曝气发酵仓》等三部行业标准起草编制工作。
膜堆肥处理污泥方案 The manuscript was revised on the evening of 2021
GORE膜覆盖有机肥项目方案 北京三益能源环保发展股份有限公司 2013年5月
目录
第一章工程概述项目名称 GORE膜覆盖有机肥项目 项目拟建地点 项目建设规模
第二章 技术方案 工艺流程简介 该项目采用先进的膜覆盖无臭好氧堆肥工艺。先将掺合料（秸秆或园林垃圾等）粉碎，然后将污泥和掺合料混合混匀，调整到混合后的含水率为55-65%；铺设好通风管，用铲车将物料堆放到通风管上（通风管在物料的中间），堆成高约米的堆体，在堆体表面覆盖特制膜并压实膜边，在堆体表面插入五点式温度传感器和氧传感器，启动通风监控系统开始堆肥。在适当供氧及适宜水分条件下，经过4周完成一次发酵；一次发酵完成后，进行一次翻堆，再经过两周的二次发酵。二次发酵结束后，再进行一次翻堆，并在自然条件下，让其腐熟，以使得发酵更加完全。污泥和掺合料经过6周的生物降解、转化、稳定后，形成粗制有机肥。发酵过程中产生的少量渗滤液，用于在原料含水率较低的情况下进行回喷。 在堆肥过程中在线实时监测温度和氧气的变化。 生产的粗制有机肥经过筛分，筛下物经过称重包装后即为有机肥，筛上物作为掺合料返回到预混阶段，调节物料的含水率和增加堆料的孔隙率，以便于充氧，使反应更充分， 图2-1 膜覆盖无臭堆肥工艺流 筛 上 物
生产有机肥的工艺流程见图2-1。 工艺技术特点 该工艺具有如下特点： （1）节省投资：无需厂房，封闭式发酵； （2）无异味，无渗滤液排放：由于覆膜，不受气候影响，无异味；作为封闭式系统减少臭气排放量＞97%，无需渗滤液处理设备投资，由 于高温将水分蒸发，渗滤液产生量很少，无渗滤液外排； （3）运行成本低：根据堆体中的压力及含氧量，实时动态控制供氧，功耗低，处理效率高；设备简单，基本免维护，维修费低； （4）无害化程度好：生物干化过程中会产生70度以上的高温，4周可杀灭几乎所有有害病菌和虫卵，水分迅速蒸发，能快速使污泥达到较 低的含水量，达到减量化的目的。 （5）多点温度、压力实时监控等新技术的运用使得整个系统能够高效稳定地运行； （6）GORE膜具有防止氨气外溢的作用，对环境不会产生影响；
国内好氧堆肥技术调研报告 最新颁发的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》（试行）中指出，我国污泥处理处置应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的原则。鼓励城镇生活污水产生的污泥经好氧发酵处理后，严格按照国家相关标准进行土地利用。 污泥好氧发酵是通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质过程。伴随代谢过程中产生的热量，堆料温度可升至55度以上，有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽，并蒸发水份，实现污泥稳定化、无害化、减量化。随着污泥处置土地利用比例的增加，好氧堆肥技术在城镇污水处理厂污泥处理方面应用前景广阔。 一、堆肥技术工艺 1、工艺流程 好氧发酵是利用好氧微生物，在充足的氧、适合的温度和湿度条件下进行的生物过程，通用的处理工艺是经脱水后的城市污泥（含水率80%左右），与调理物料充分混合后进入发酵仓，在充足的氧气条件下，利用微生物作用，进行高温发酵，从而达到减量化、稳定化、无害化要求，发酵后的产品经过筛分，一部分回至混料器进行混合，其余部分制成堆肥产品。工艺流程图如下： 2、工艺类型 发酵反应系统是污泥好氧发酵的核心，根据运行方式、堆体形式、供氧方式等不同又分不同的发酵工艺： ?根据物料在发酵过程中的运行方式分为静态发酵、动态发酵和间歇
动态发酵，其中间歇动态发酵较均匀，动力消耗介于静态发酵和动 态发酵之间。 ?按照发酵堆体结构形式主要分为条垛式和发酵池式，发酵池式发酵仓为长槽型，占地面积小、容易控制、卫生条件好，目前较为常用。 ?发酵堆的供氧方式主要有自然通风、强制通风、强制抽风、翻堆、强制通风加翻堆等。强制通风加翻堆的供气方式通风量容易控制， 有利于供氧、颗粒破碎和水份的蒸发以及堆体发酵均匀，但投资、 运行费用稍高。 目前，国内常用的工艺组合为槽式静态强制通风工艺。其设施价格便宜、制作简单、曝气容易控制、卫生条件好、无害化程度高。缺点是占地面积大，臭味不好控制。 二、国内主要案例 目前，国内主要应用的好氧堆肥工艺有CTB工艺、SACT工艺和ENS工艺。其中CTB和SACT工艺案例是中国水网2010年度污泥处理处置十大推荐案例，ENS工艺为特别关注案例。以下是各工艺的代表案例信息。 1、CTB工艺——秦皇岛绿港污泥处理厂项目 1）、项目概况 该工程位于秦皇岛海港区麻念庄北，占地50亩，总投资4980万元，设计日处理城市污泥200吨（含水率80%）。2009年5月该污泥项目开 始试运行，采用自动控制生物堆肥处理技术(第二代CTB技术)，污泥经 过无害化处理后将用作植物生长所需的营养土或有机肥。 2）、基本技术参数 ?规模：200吨/天（含水率80%） ?工艺：发酵槽静态强制通风+翻抛工艺 ?发酵槽：35m×2m×5m ?发酵周期： 20天 ?数量： 20个 ?充氧设计负荷：0.1-0.3m3/m3.min ?调理剂投加量：5%
污水处理厂污泥好氧堆肥技术 发表时间：2018-11-02T10:04:12.537Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：何伟锋 [导读] 针对我国中小城镇污水处理厂规模小，产泥量少的特点，分析比较各污泥处理技术 中山市小榄水务有限公司污水处理分公司广东中山 摘要：针对我国中小城镇污水处理厂规模小，产泥量少的特点，分析比较各污泥处理技术，选择污泥好氧堆肥技术适用于中小城镇污水处理厂，实现从源头污泥资源化，防止二次污染的产生。 关键词：中小城镇；污泥；好氧堆肥 随着污水处理行业的发展，越来越多的中小城镇都建设了自己的污水处理厂。但污泥作为污水处理过程的副产物一直是困扰污水处理正常运行的难题。污水处理厂的污泥大多仅做到浓缩和机械脱水处理，然后就直接外运或简单进行填埋，这种处理处置方式对环境存在“二次污染”的危险。同时，污泥处理的处理成本占这些中小城镇污水厂总运行成本达到30%以上。污泥是可循环利用的“生物固体”，如何合理处理处置污泥，探讨经济高效的适合中小城镇的污泥处理方式十分迫切。 1 污泥的特点 城镇污水处理厂所处理的污水，一般为居民生活和城镇工业的混合污水。随着城市化发展进程的加快和城市区域经济的分工细化，一般意义上的城镇污水处理厂以处理居民生活污水为主，即使有少部分的工业污水，也随着工业污水不断达标处理，工业污水中的有毒有害物质不断减少。今后随着城市第三产业比重的不断加大和居民生活质量的不断提高，生活污水比重逐步提高，因而污水处理厂所产生的污泥中氮、磷和有机质成分不断提高，重金属含量不断下降。 目前，国内外常用的污泥处理方式有热干化、焚烧、电厂混烧、碱稳定和堆肥等。 2 污泥处理技术比较 2.1 各种污泥处理技术比较 已经实现工业化应用的污泥处理技术包括：热干化、焚烧、电厂混烧、碱稳定和堆肥，它们各自的优缺点、投资运行成本、成品出路和使用项目的分析比较如下表所示： 通过比较可以得到，动态堆肥仓工艺在技术先进性较好，但需要处理单位具备较强的机械设计能力和系统集成能力。根据中小城镇污水处理厂的现状，适合使用动态堆肥仓工艺进行污泥处理。 3 污泥堆肥控制参数 3.1 污泥堆肥过程的工艺参数 好氧污泥堆肥过程要控制堆肥化物料粒度、有机物和营养物含量、通风供养状况、含水率、碳氮比、pH值和温度这些工艺参数。 3.2 堆肥化物料粒度 堆肥化物料粒度影响着堆体的密度、内部摩擦力和流动性，也控制着堆肥物料与微生物和空气的接触面积。颗粒变小能增加物料表面积，便于微生物的繁殖和发酵过程，但会减小堆体的孔隙率，制约其透气性。对于好氧堆肥而言，理想的物料粒径为25-75mm。实验室研究和中期阶段实验结果表明，污水处理厂产生的剩余污泥与木屑和回流堆肥混合后得到的混合物料的粒度为20-30mm，适合进行好氧堆肥。 3.3 有机物和营养物含量 有机物含量会影响好氧堆肥的温度和通风供养要求。有机物含量过低会使得堆肥过程中无法产生足够的热量，影响嗜热菌的繁殖，不
好氧堆肥 1?好氧堆肥的概念及原理 ： 好氧堆肥原理：有氧条件下，利用堆料中好氧微生物的生命代 谢作用一氧化、还原、合成等过程对有机固体废弃物（本研究主要是 人体排泄物一粪便）进行生物降解和生物合成。其工艺主要流程可分 为：前处理、主发酵、后发酵、后处理和贮存 5个步骤。好氧堆肥有 有机物降解速率快且彻底、腐熟时间短、无害化程度高、无中间产物 和臭味、环境条件好和堆肥产品肥效高等优点，因此在城市生活垃圾 处理中多优先选用好氧堆肥处理 2?好氧堆肥发酵过程图: 细胞物质（微生物生长）+腐殖质 二氧化碳，水，氨气，硫酸根离子, 磷 酸根离+能量 释放能量转化为热 3. 好氧堆肥系统： 根据各自的技术特点以及研究目的、方向和手段不同将好氧 堆肥分为通气静态条形堆式、条形堆式和反应器式堆肥三类。目前在 国内外普遍应用的是反应器式堆肥方式，因为该堆肥方式具有堆肥周 期短，不受时间和空间限制等特点，容易实现工业化生产，环保效益 较好，有较大的推广应用价值。 4. 好氧堆肥的影响因素及控制 好氧堆肥技术是将有机废物资源化和无害化的重要手段，并且 得到广 好氧堆肥 堆肥有机物 + 氧气 微生物 氧化 排入环境
泛的应用，但是好氧堆肥是一个复杂的过程，在堆肥过程中受到诸多因素的影响。这些因素制约着反应条件，从而决定了微生物的活性，最终影响堆肥的速度与质量。影响堆肥过程的因素很多，其中主要因素有温度、颗粒度、pH、C/N、含水率、有机质含量、氧含量等。好氧堆肥中微生物的活性和有机物的降解率可以通过调控这些因素得到改变，从而达到优化堆肥的目的。（1）温度 堆肥化过程中，堆料中微生物的活性受到温度重要影响。根据堆体温度的不同将堆肥分为高温堆肥、中温堆肥和自然堆肥，其实中温堆肥温度和自然堆肥温度比较接近。温度不宜过高，温度过高会过度消耗有机质，导致堆肥产品质量过低，甚至失去肥效。堆体温度应控制55-60C时（即高温堆肥）比较好，不宜超过60C。一般来讲高温堆肥比中温堆肥的效果要好一些，但也有许多堆肥综合能耗、实际可操作控制反应条件等其他因素选择中温堆肥，用远低于高温堆肥所需能量达到的堆肥效果略低于高温堆肥。（2）通风通风在好样堆肥过程中的作用有供氧、去除多余水分、散热及调节堆体温度，除此之外还可以控制堆体的温度和氧含量，因此通风被认为是堆肥系统中最重要的因素。合理的通风不仅可以提高堆肥产品质量，而且可以节省能耗；过高过低的通风速率都会对好氧堆肥过程造成不利影响：通风速率过低会造供氧不足而导致成堆体局部厌氧，生成CO、CH4 等有害气体并产生异臭味给周边环境带来危害；反之，过高的通风速率不仅造成通风损失过大，不利于维持堆体温度，而且会造成大量的氮素损失，减低堆肥产品的肥效，增加堆肥能耗。试验表明增大堆料孔隙率有利于提高通风供氧。（3）C/N 比
鸡粪好氧堆肥处理方案 目录 1．项目说明 2．堆肥处理工艺设计 3．堆肥厂设计参数与布置 4．投资成本与效益分析 5．二期生产有机无机复混肥规划设计 1．项目说明 1.1 背景介绍 目前，大型养殖场和农业生产中产生的大量有机废弃物如畜禽粪便、作物秸秆等没有得到合理利用，不仅浪费了资源，而且对人们的生产和居住环境造成威胁。以鸡粪、猪粪和作物秸秆等为原料，通过堆肥工程将这些废弃物转化为有机肥，不仅能实现资源再生利用，而且能美化生活环境，推动区域经济发展，是当前推动社会主义新农村建设的重要内容之一，具有重要的经济效益、环境效益和社会效益。 好氧堆肥，指在人工控制下，在一定的水分、碳氮比（C/N）和通风条件下通过微生物的发酵作用，将畜禽粪便和作物秸秆等废弃有机物转变为肥料的过程。 目前国内应用最多的堆肥方式是条垛式和地上浅槽式两种类型，在我国北方地区，多采用拱形棚式条垛或连栋棚式浅槽，利于冬季保温和增温。 条垛式堆肥是将原料混合物堆成长条形的堆或条垛，通过人工或机械的定期翻堆配合自然通风来维持堆体中的有氧状态，在好氧条件下进行发酵分解。垛的断面可以是梯形、不规则四边形或三角形。 1.2 项目介绍 本项目以养鸡场产生的鸡粪和稻壳为原料，利用德国BACKHUS好氧堆肥翻抛机，通过堆肥工程技术生产精致有机肥。 项目地点位于河南省，日处理鸡粪和稻壳混合物333吨，混合物含水量为60%，具有通过好氧堆肥方式处理鸡粪并生产有机肥的有利条件。 本方案设计包括一期好氧堆肥处理生产精致有机肥和二期生产颗粒化有机无机复混肥两部分，一期生产产品为精制有机肥，产品为褐色或灰褐色粉状物料，采用塑料编织袋包装后直接销售；二期生产产品为有机-无机复混肥，通过向精制有机肥中加入适量无机养分，经混合、造粒、烘干制成颗粒状复混肥。 2．堆肥处理工艺设计 工艺路线是将湿鸡粪与稻壳混合物的含水率调到60%左右，利用生物发酵升温杀菌，使鸡粪含水
好氧堆肥 一． 好氧堆肥 1.好氧堆肥的概念及原理 ： 好氧堆肥原理：有氧条件下，利用堆料中好氧微生物的生命代谢作用—氧化、还原、合成等过程对有机固体废弃物（本研究主要是人体排泄物—粪便）进行生物降解和生物合成。其工艺主要流程可分为：前处理、主发酵、后发酵、后处理和贮存5个步骤。好氧堆肥有有机物降解速率快且彻底、腐熟时间短、无害化程度高、无中间产物和臭味、环境条件好和堆肥产品肥效高等优点，因此在城市生活垃圾处理中多优先选用好氧堆肥处理。 2.好氧堆肥发酵过程图： 细胞物质（微生物生长）+腐殖质 堆肥有机物 + 氧气 + 微生物 二氧化碳，水，氨气，硫酸根离子， 磷酸根离子 + 能量 排入环境 释放能量转化为热 3. 好氧堆肥系统 ： 根据各自的技术特点以及研究目的、方向和手段不同将好氧堆肥分为通气静态条形堆式、条形堆式和反应器式堆肥三类。目前在国内外普遍应用的是反应器式堆肥方式，因为该堆肥方式具有堆肥周期短，不受时间和空间限制等特点，容易实现工业化生产，环保效益较好，有较大的推广应用价值。 4. 好氧堆肥的影响因素及控制 ： 合成 氧化
好氧堆肥技术是将有机废物资源化和无害化的重要手段，并且得到广泛的应用，但是好氧堆肥是一个复杂的过程，在堆肥过程中受到诸多因素的影响。这些因素制约着反应条件，从而决定了微生物的活性，最终影响堆肥的速度与质量。影响堆肥过程的因素很多，其中主要因素有温度、颗粒度、pH、C/N、含水率、有机质含量、氧含量等。好氧堆肥中微生物的活性和有机物的降解率可以通过调控这些因素得到改变，从而达到优化堆肥的目的。 （1）温度 堆肥化过程中，堆料中微生物的活性受到温度重要影响。根据堆体温度的不同将堆肥分为高温堆肥、中温堆肥和自然堆肥，其实中温堆肥温度和自然堆肥温度比较接近。温度不宜过高，温度过高会过度消耗有机质，导致堆肥产品质量过低，甚至失去肥效。堆体温度应控制55-60℃时（即高温堆肥）比较好，不宜超过60℃。一般来讲高温堆肥比中温堆肥的效果要好一些，但也有许多堆肥综合能耗、实际可操作控制反应条件等其他因素选择中温堆肥，用远低于高温堆肥所需能量达到的堆肥效果略低于高温堆肥。 （2）通风 通风在好样堆肥过程中的作用有供氧、去除多余水分、散热及调节堆体温度，除此之外还可以控制堆体的温度和氧含量，因此通风被认为是堆肥系统中最重要的因素。合理的通风不仅可以提高堆肥产品质量，而且可以节省能耗；过高过低的通风速率都会对好氧堆肥过程造成不利影响：通风速率过低会造供氧不足而导致成堆体局部厌
好氧发酵生物干化一体化污泥处理处置工艺（请点击图片进入阅读界面）
一、企业基本情况 （一）湖南省九方环保机械有限公司 湖南省九方环保机械有限公司（以下简称“九方环保公司”）是一家专注于城市污泥处理处臵和资源利用，集污泥处理设备研发、生产、销售、系统设计、安装和项目投资、运营于一体的高新技术环保企业。公司总部坐落于湖南省长沙市（国家级）经济技术开发区，是湖南省高新技术企业、湖南省城市建设行业协会排水分会副会长单位，获得了湖南省守合同重信用单位、长沙市守合同重信用单位、长沙纳税先进单位等荣誉，是湖南省政府重点支持的环保企业之一。以“一种新型圆柱多棱多层发酵塔”和“一种好氧堆肥法”等自有专利技术处于行业领先地位，在湖南省内污泥处理行业属于龙头骨干企业。 九方环保公司拥有四项发明专利和十余项实用新型专利技术，其中污泥处理处臵技术具有处臵彻底、能耗低、运行成本低、占地少、自动化程度高等优点，实现了污泥处理处臵的“减量化、稳定化、无害化、资源化”的要求。 2012年，该技术装臵通过了湖南省科技厅组织的成果鉴定，鉴定意见为：“居国内领先水平”；同时纳入湖南省战略性新兴产业项目。2013年，列入湖南省十大低碳环保节能技术推广名录。 2011年，该公司在株洲建成20吨/日污泥处理处臵示范工程，已连续稳定运行近三年；2013年9月在平江县投产运行30吨/日污泥处理处臵BOT工程； 2012年住建部城建司张悦司长到九方环保污泥处理项目现场考察时给予了高度认可和评价。现省内长沙、衡阳、怀化、
涟源和周边省份如贵阳、珠海等多个重要城市已与九方环保达成污泥处理处臵建设意向。 今年9月由九方环保和华北市政设计院联合主办的全国污泥处理处臵技术论坛会议将在长沙召开。 （二）湖南福天兴业投资集团有限公司 湖南福天兴业投资集团成立于2002年，现发展为集环保产业、房地产投资与开发、农业产业化及食品深加工于一体的大型集团企业。集团公司2013年实现销售收入80多亿元，利税近20亿元，资金实力雄厚、各种资质齐全。 2012年-2014年，福天兴业集团出资收购了三家技术领先、资质完备的环保企业：湖南省九方环保机械有限公司、湖南恒凯环保科技投资有限公司、湖南省新九方环保药剂公司。其中，九方环保专注于城市污泥处理与资源化处臵，是湖南省政府重点支持的环保企业；恒凯环保公司具有环保工程设计、施工、运营、机动车环保检测等资质，致力于污水处理、重金属治理和汽车尾气的监测与处理；湖南省新九方环保药剂公司致力于水、土壤氧化、还原改造以及重金属污染治理和环境修复。 二、工艺情况 1、多棱多层发酵塔污泥生物干化处理处置一体化装置工艺 多棱多层发酵塔污泥生物干化处理装置工艺分为：脱水污泥好氧发酵生物干化处理工序、污泥干燥处理工序和污泥焚烧处置工序。 1）脱水污泥好氧发酵生物干化处理工序：
前言 新型好氧堆肥装置是一种实用新型涉及农业有机肥的制备技术，具体是利用作物茎杆等农业废料堆制农业有机肥的有机肥堆肥装置。该装置包括有一个可封闭的容器，在容器内分层排布有多根相互连通的布气管，布气管上排布有多个排气孔；布气管的总进气口与容器外部的进排气管道连接，本实用新型的装置其发酵温度与气体可以控制、发酵速度快、劳动强度低、可以选择进行进行厌氧发酵与有氧发酵。利用ANSYS软件对装置搅拌机构进行受力仿真，计算出装置的使用寿命与危险区域处于桨叶与搅拌轴的连接处，在实际加工过程中对相应部位进行加固处理，降低危险区域。 关键词：好氧堆肥；布气管；仿真
目录 1 概述 (1) 1.1 本课题来源及研究的目的和意义 (1) 1.2 本课题所涉及的问题在国内外研究现状及分析 (1) 2 堆肥装置的主要结构及工作原理 (2) 2.1 堆肥装置的主要结构 (2) 2.2 装置工作原理 (2) 3 新型好氧堆肥装置的设计 (3) 3.1 装置仓体的设计 (3) 3.2 搅拌轴及搅拌桨的设计 (3) 3.3 基于有限元对搅拌轴进行仿真分析 (4) 4 传动部分的设计 (8) 4.1 电动机机选择 (8) 4.2 电动机支架的设计 (9) 4.3 减速器的选择 (9) 4.4 减速器支架的设计 (10) 4.5 带轮的设计 (11) 4.6 风机的选择 (13) 4.7 其他零件的选择 (13) 总结............................................................................................... 错误！未定义书签。致谢............................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献....................................................................................... 错误！未定义书签。
好氧堆肥工艺Last revision on 21 December 2020
静态好氧堆肥处理城市垃圾 好氧堆肥的原理： 好氧堆肥是在有氧条件下，好氧细菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁忙殖，产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时，伴有热量产生，因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中，就必然造成堆肥物料的温度升高，这样就会使一些不耐高温的微生物死亡，耐高温的细菌快速繁殖。生态动力学表明，好氧分解中发挥主要作用的是菌体硕大、性能活泼的嗜热细菌群。该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解，同时释放出大量的能量。据此好氧堆肥过程应伴随着两次升温，将其分成三个阶段：起始阶段、高温阶段和熟化阶段。堆肥过程的影响因素包括：生物挥发性固体、通风供氧、水分、温度、碳氮比等。通常要经过物料预处理、一次发酵、二次发酵和后处理过程。 1堆肥的过程参数 堆肥化过程是复杂的。物料经混匀后，受营养平衡、水分含量和物理结构等的影响。工艺过程中要控制的各种参数，就是那些对堆肥过程有影响的物理、化学和生物因素。它们决定微生物活动的程度，从而影响堆肥的速度与质量。 水分含量 在堆肥过程中，水分是一个重要的物理因素。水分含量是指整个堆体的含水量。水分的主要作用在于：（1）溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；（2）水分蒸发时带走热量，起调节堆肥温度的作用。水分的多少，直接影响好氧堆肥反应速度的快慢，影响堆肥的质量，甚至关系到好氧堆肥工艺的成败，因此，水分的控制十分重要。在堆肥期间，如果水分含量低于10%~15%，细菌的代谢作用会普遍停止；含水量太高，会使堆体内自由空间少，通气性差，形成微生物发酵的厌氧状态，产生臭味，减慢降解速度，延长堆腐时间。 大量的研究结果表明，堆肥的起始含水率一般为50%~60%。在堆肥的后熟期阶段，堆体的湿度也应保持在一定的水平，以利于细菌和放线菌的生长而加快后熟，同时减少灰尘污染。 通气量
200T/d污泥无害化处理 技 术 方 案 二〇一六年十一月
目录 一、工程概况 0 二、处理标准 0 三、污泥堆肥工艺方案 0 选择方案的原则 0 工艺流程及说明 (1) 四、污泥堆肥工程设计 (1) 工艺设计 (1) 生产车间 (2) 污泥处理构、建筑物 (3) 污泥原料仓库 (3) 污泥压榨车间（高效功能菌群污泥分解器治污厂房） (3) 除臭滤池 (4) 储泥罐................................. 错误!未定义书签。 进泥池................................. 错误!未定义书签。
其他建筑 (5) 电气设计.................................. 错误!未定义书签。自控设计.................................. 错误!未定义书签。 设计依据............................... 错误!未定义书签。建筑设计.................................. 错误!未定义书签。 设计依据规范、标准..................... 错误!未定义书签。 建筑设计............................... 错误!未定义书签。结构设计.................................. 错误!未定义书签。总图设计.................................. 错误!未定义书签。 设计依据............................... 错误!未定义书签。 设计原则............................... 错误!未定义书签。 总平面布置及竖向设计................... 错误!未定义书签。 绿化美化.............................. 错误!未定义书签。 主要经济技术指标...................... 错误!未定义书签。通风设计.................................. 错误!未定义书签。