申请日2018.05.22
公开(公告)日2018.10.19
IPC分类号C02F11/12; C05G1/00
摘要
本发明公开了一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置及处理方法，处理装置包括压滤机、软体挤条机、循环流化床干燥机、旋风分离器、焚烧炉、水冷壁和搅拌机，压滤机的出口与软体挤条机的进口相连，软体挤条机的出口与循环流化床干燥机的进口相连，循环流化床干燥机的出口与旋风分离器的进口相连，所述循环流化床干燥机的下部连接有引风机，旋风分离器的出口与焚烧炉的进口相连，所述焚烧炉的内侧设置有水冷壁，焚烧炉的出口与搅拌机的进口相连，水冷壁的出口与引风机的进口相连。本发明通过压滤机、包括压滤机、软体挤条机、循环流化床干燥机、焚烧炉和搅拌机分别实现污泥的过滤、造粒、干燥、焚烧和配料利用，实现污泥的无害化处理。
翻译权利要求书
1.一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置，其特征在于：所述处理装置包括压滤机(1)、软体挤条机(2)、循环流化床干燥机(3)、旋风分离器(4)、焚烧炉(5)、水冷壁(6)和搅拌机(7)，所述压滤机(1)的出口与软体挤条机(2)的进口相连，所述软体挤条机(2)的出口与循环流化床干燥机(3)的进口相连，所述循环流化床干燥机(3)的出口与旋风分离器(4)的进口相连，所述循环流化床干燥机(3)的下部连接有引风机(8)，所述旋风分离器(4)的出口与焚烧炉(5)的进口相连，所述焚烧炉(5)的内侧设置有水冷壁(6)，所述焚烧炉(5)的出口与搅拌机(7)的进口相连，所述水冷壁(6)的出口与引风机(8)的进口相连。
2.根据权利要求1所述的一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置，其特征在于：所述压滤机(1)的一侧安装有进料水泵(9)，所述压滤机(1)的内部设置有至少三组过滤板(10)，所述过滤板(10)的上部铺设有滤布(11)，所述过滤板(10)的中部开有通孔(12)，所述过滤板(10)之间构成空腔(13)，所述空腔(13)的侧部设置有挡板(14)，所述挡板(14)的一侧连接有液压缸(15)。
3.根据权利要求1或2所述的一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置，其特征在于：所述软体挤条机(2)的侧部开有投料口(16)，所述投料口(16)的下部设置有螺杆(17)，所述螺杆(17)的端侧转动连接有电机(18)。
4.根据权利要求1-3所述的一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置，其特征在于：所述搅拌机(7)的侧部分别开有污泥进口(701)、磷肥进口(702)、钾肥进口(703)和磷肥进口(704)，所述搅拌机(7)的内部设置有搅拌叶片(705)。
5.一种用于权利要求1-4所述的生活污水处理厂污泥无害化处理装置的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、过滤：进料水泵将污泥与水的混合物抽送至过滤板之间的空腔内，污泥在过滤板上的滤布作用下堆积，水经过滤板中部的通孔排出，并利用液压缸推动挡板将含水率在75%-80%的污泥排出压滤机，简便的实现污泥的过滤与收集，降低污泥中水的含量;
S2、造粒：经S1步骤处理后的污泥经投料口输送至软体挤条机的内部，电机带动螺杆转动对污泥进行挤压，并在出料部位受到二次挤压，得到长度在0.5cm-2cm的污泥颗粒，有效的实现对污泥的造粒过程，便于后序的处理利用;
S3、干燥：S2步骤中得到的污泥颗粒转运至循环流化床干燥机内，蒸汽在布风口直径为0.3mm-0.5mm的布风板均匀布风后通入循环流化床干燥机内，对循环流化床干燥机内的污泥进行干燥，干燥后污泥颗粒的含水率在5%-15%，并经旋风分离器将干燥后的污泥颗粒进行收集，实现污泥颗粒的有效干燥;
S4、焚烧：经S3步骤收集的干燥污泥颗粒转运至焚烧炉内焚烧，焚烧温度控制在800℃-1000℃，焚烧产生的热量换热给水冷壁产生蒸汽，并将蒸汽通入循环流化床干燥机内，防止在焚烧过程中出现污泥熔融的情况，同时有效利用污泥的能量，节约能源使用;
S5、配料利用：将S4步骤焚烧后产生的污泥残渣进行收集，污泥残渣冷却至30℃-50℃后，经搅拌机配料后制成污泥基复合肥。
说明书
一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置及处理方法
技术领域
本发明属于污水处理厂的污泥处理技术领域，更具体地说，尤其是涉及一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置和处理方法。
背景技术
污水处理厂一般分为城市集中污水处理厂和各污染源分散污水处理厂，处理后排入水体或城市管道。有时为了回收循环利用废水资源，需要提高处理后出水水质时则需建设污水回用或循环利用污水处理厂。处理厂的处理工艺流程是有各种常用的或特殊的水处理方法优化组合而成的，包括各种物理法、化学法和生物法，要求技术先进，经济合理，费用最省。设计时必须贯彻当前国家的各项建设方针和政策。因此，从处理深度上，污水处理厂可能是一级、二级、三级或深度处理。
生活污水作为污水中重要的一种形式，生活污水主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，多为无毒的无机盐类，生活污水中含氮、磷、硫多，致病细菌多，在生活污水处理过程中，多会在污水处理池的底部沉积较多的污泥。
中国专利申请201410375619.0公开了一种生活污水处理厂脱水污泥的处理方法，先将MgO和MgCl2作为固化剂，并按照重量百分比量取MgO∶MgCl2=(75%～85%)∶(15%～25%);然后，在脱水污泥中掺加固化剂，固化剂的掺加量是按照脱水污泥∶固化剂=(92%～95%)∶(5%～8%)重量百分比进行;接着，将脱水污泥和固化剂混合搅拌均匀后养护1～2天，制备得到污泥固化体;最后将污泥固化体进行填埋处置。
中国专利申请201510211962.6公开了一种生活污水处理后污泥深度脱水方法，包括以下步骤：A.将含水率在80%以上的来自生活用水的初步脱水污泥加水稀释至含水率94%，按照100公斤污泥加入4.5-6公斤硫酸亚铁的比例加入硫酸亚铁，然后搅拌10-15分钟;B.向步骤A得到的污泥中按照100公斤污泥加入1.8-2.2公斤双氧水的比例加入双氧水，然后搅拌10-20分钟;C.向步骤B得到的污泥中按照100公斤污泥加入1.6-1.7公斤氨水的比例加入氨水，得到污泥水的PH值为5-6.5，然后搅拌10-20分钟;最后利用污泥脱水装置对污泥进行挤压脱水。本发明不添加固体物质，不会造成最终的固体污泥量增加，处理后的污泥泥饼及渗滤液的酸碱度适中，并不含有氯成份，有利于后续进一步处置的生活污水处理后污泥深度脱水方法。
但是由于生活污水中含有较多的利于植物生产的营养元素，污泥中也含有较多的营养元素，现有技术中对生活污水处理厂污泥的处理，是通过现有的处理方式多是采用浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧或填埋来实现，在加工过程中，并没有充分利用污泥含有的热量和营养物质，且不能达到污泥的无害化处理。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提供一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置和处理方法，通过压滤机、包括压滤机、软体挤条机、循环流化床干燥机、焚烧炉和搅拌机分别实现污泥的过滤、造粒、干燥、焚烧和配料利用，通过将污泥焚烧产生的蒸汽通入循环流化床干燥机内进行污泥的干燥，将焚烧后的污泥残渣制成污泥基复合肥，达到对污泥的无害化处理。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生活污水处理厂污泥无害化处理装置，包括压滤机、软体挤条机、循环流化床干燥机、旋风分离器、焚烧炉、水冷壁和搅拌机，所述压滤机的出口与软体挤条机的进口相连，所述软体挤条机的出口与循环流化床干燥机的进口相连，所述循环流化床干燥机的出口与旋风分离器的进口相连，所述循环流化床干燥机的下部连接有引风机，所述旋风分离器的出口与焚烧炉的进口相连，所述焚烧炉的内侧设置有水冷壁，所述焚烧炉的出口与搅拌机的进口相连，所述水冷壁的出口与引风机的进口相连。
优选的，所述压滤机的一侧安装有进料水泵，所述压滤机的内部设置有至少三组过滤板，所述过滤板的上部铺设有滤布，所述过滤板的中部开有通孔，所述过滤板之间构成空腔，所述空腔的侧部设置有挡板，所述挡板的一侧连接有液压缸。
优选的，所述软体挤条机的侧部开有投料口，所述投料口的下部设置有螺杆，所述螺杆的端侧转动连接有电机。
优选的，所述循环流化床干燥机的内部设置有布风板，所述布风板的中部开有布风口，所述焚烧炉的侧部安装有温度计，所述焚烧炉的尾部安装有布袋除尘器。
优选的，所述搅拌机的侧部分别开有污泥进口、磷肥进口、钾肥进口和磷肥进口，所述搅拌机的内部设置有搅拌叶片。
优选的，为了更好的过滤污泥，所述的过滤板上的通孔直径d为3-55mm，优选为5-28mm。
所述滤布由天然纤维、合成纤维、金属丝中的一种或多种混合织成。
所述的天然纤维为棉花、麻类、蚕丝和动物毛中的一种或多种。所述的合成纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯等中的一种或多种。
优选的，所述滤布上的过滤孔的面积A为0.85-1.45平方毫米。
优选的，为了便于搅拌和混合，所述搅拌叶片上开设有通孔，所述通孔的截面积B为2.5-5.8平方毫米;所述搅拌叶片上的通孔的总的截面积B1与该搅拌叶片的总的单面表面积S的比值T为0.25-0.37。
优选的，为了使污泥无害化处理装置在过滤和混合步骤中协调进行，所述过滤孔的面积A、通孔的截面积B、搅拌叶片上的通孔的总的截面积B1、该搅拌叶片的总的单面表面积S满足以下关系：
B=A+δ(S/B1);
其中，δ为通孔截面积调节系数，取值为0.32-0.45。
基于所述的污泥无害化处理装置，本发明还提供一种生活污水处理厂污泥无害化处理方法，包括如下步骤：
S1、过滤：进料水泵将污泥与水的混合物抽送至过滤板之间的空腔内，污泥在过滤板上的滤布作用下堆积，水经过滤板中部的通孔排出，并利用液压缸推动挡板将含水率在75%-80%的污泥排出压滤机，简便的实现污泥的过滤与收集，降低污泥中水的含量;
S2、造粒：经S1步骤处理后的污泥经投料口输送至软体挤条机的内部，电机带动螺杆转动对污泥进行挤压，并在出料部位受到二次挤压，得到长度在0.5cm-2cm的污泥颗粒，有效的实现对污泥的造粒过程，便于后序的处理利用;
S3、干燥：S2步骤中得到的污泥颗粒转运至循环流化床干燥机内，蒸汽在布风口直径为0.3mm-0.5mm的布风板均匀布风后通入循环流化床干燥机内，对循环流化床干燥机内的污泥进行干燥，干燥后污泥颗粒的含水率在5%-15%，并经旋风分离器将干燥后的污泥颗粒进行收集，实现污泥颗粒的有效干燥;
S4、焚烧：经S3步骤收集的干燥污泥颗粒转运至焚烧炉内焚烧，焚烧温度控制在800℃-1000℃，焚烧产生的热量换热给水冷壁产生蒸汽，并将蒸汽通入循环流化床干燥机内，防止在焚烧过程中出现污泥熔融的情况，同时有效利用污泥的能量，节约能源使用;
S5、配料利用：将S4步骤焚烧后产生的污泥残渣进行收集，污泥残渣冷却至30℃-50℃后，经搅拌机配料后制成污泥基复合肥，其中各成分重量比：污泥70-80份，钾肥4-17份，氮肥5-15份，磷肥3-13份，有效利用污泥中的有助于植物生长的元素，充分实现污泥的无害化处理。
与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：
1、本发明的生活污水处理厂污泥无害化处理装置和处理方法，通过压滤机、包括压滤机、软体挤条机、循环流化床干燥机、焚烧炉和搅拌机分别实现污泥的过滤、造粒、干燥、焚烧和配料利用。
2、本发明的生活污水处理厂污泥无害化处理装置和处理方法，通过将污泥焚烧产生的蒸汽通入循环流化床干燥机内进行污泥的干燥，将焚烧后的污泥残渣制成污泥基复合肥，达到对污泥的无害化处理。
3、本发明的生活污水处理厂污泥无害化处理装置和处理方法，通过设置过滤板上的通孔直径范围、滤布的材质，以更好地过滤污泥，同事提供滤布的使用寿命。
4、本发明的生活污水处理厂污泥无害化处理装置和处理方法，通过设置过滤孔的面积、通孔的截面积、搅拌叶片上的通孔的总的截面积、该搅拌叶片的总的单面表面积的范围和关系，使污泥无害化处理装置在过滤和混合步骤中协调进行。