城市生活垃圾好氧堆肥用滾筒式生物反應(yīng)器的研制.pdf

1、本文針對城市生活垃圾好氧堆肥工藝進(jìn)行了堆肥所需的滾筒式生物反應(yīng)器的研制。研究了近年來國內(nèi)外城市生活垃圾好氧堆肥技術(shù)及裝置的發(fā)展，分析了好氧堆肥工藝中的影響堆肥效果的幾種可控因素，主要包括溫度、有機(jī)質(zhì)組分含量、水分含量、PH值、C/N及通風(fēng)供氧量等。
　　 根據(jù)城市生活垃圾好氧堆肥的工藝要求，完成了對滾筒式生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要包括反應(yīng)器筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計、筒體內(nèi)抄板的設(shè)計及布置、滾圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計、支承裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及傳動裝置的選

2、用及設(shè)計。采用ANSYS軟件對滾筒式生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行有限元法模擬分析。求解結(jié)果:筒體出現(xiàn)應(yīng)力最大值位置在首端支承裝置與筒體下方接觸處，符合強(qiáng)度要求。
　　 對反應(yīng)器支承裝置進(jìn)行了接觸問題的理論研究，并用ANSYS軟件對反應(yīng)器的支承裝置的應(yīng)力進(jìn)行模擬分析。求解結(jié)果得知應(yīng)力最大值出現(xiàn)的區(qū)域在滾圈與托輪接觸的區(qū)域，形狀呈矩形，符合赫茲接觸理論，并且支承裝置的應(yīng)力最大值在許用應(yīng)力值范圍之內(nèi)，符合強(qiáng)度要求。
　　 用FLUE

3、NT軟件對滾筒式生物反應(yīng)器的內(nèi)部流場進(jìn)行了模擬分析。通過對不同結(jié)構(gòu)抄板筒體模型內(nèi)部流場情況的比較可知:推進(jìn)抄板段筒體內(nèi)物料的軸向推進(jìn)速度最大，兩種不同角度阻料抄板段筒體內(nèi)物料的軸向推進(jìn)速度最小，證明了螺旋式推進(jìn)抄板對物料的推進(jìn)作用以及兩種不同角度阻料抄板對物料軸向移動的阻止作用;通過對不同轉(zhuǎn)速條件下推進(jìn)抄板筒體內(nèi)部流場模擬結(jié)果的對比得知，隨著轉(zhuǎn)速的不斷增大，物料受到的攪動不斷增大，物料相與空氣相之間的混合情況越劇烈;對不同物料填充率的模

4、擬結(jié)果對比，得出:填充率為15％時，物料的軸向推進(jìn)效果及與空氣的混合效果最佳。
　　 滾筒式生物反應(yīng)器加工完成后，對其進(jìn)行了安裝及試運(yùn)轉(zhuǎn)以及初步試驗。利用滾筒式反應(yīng)器對城市生活垃圾、垃圾與脫水污泥混合物、垃圾與廢紙三種不同的物料進(jìn)行好氧堆肥試驗，比較物料在不同的處理時間下對滾筒式生物反應(yīng)器堆肥效果的影響。試驗結(jié)果表明:處理時間為2天的物料有機(jī)質(zhì)組分的減量化效果最佳，生活垃圾及垃圾與脫水污泥混合物料好氧堆肥的產(chǎn)物比垃圾與廢紙混合物