CN102815847B - 一种加工生物污泥生产有机肥的方法及污泥脱水造粒机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工生物污泥的方法，特别是涉及一种主要采用机械法就地对生物污泥进行加工、生产高品质有机肥的方法，并同时提出一种对生物污泥进行深度加工的设备。首先将生物稀污泥加入大量三氯化铁药剂进行洗涤，洗涤出重金属和沉砂，再用污泥深度脱水造粒机将洗涤后保留的生物有机稀污泥一次完成脱水、浓缩、造粒，有机颗粒烘干后加工成高品质、高浓缩、颗粒状有机菌肥。本发明是国内外现有的填埋法、焚烧法、堆肥法、生物法四种生物污泥处理方法之后出现的又一种方法，简称机械法。机械法使复杂的生物污泥脱水、浓缩、运输、处理处置程序变得操作简单无人值守，也使生物污泥处理真正成为环保、盈利的产业。

Description

一种加工生物污泥生产有机肥的方法及污泥脱水造粒机

技术领域                  

本发明涉及一种加工生物污泥的方法，特别是涉及一种主要采用机械对生物污泥进行加工、生产高品质有机肥的方法，并同时提出一种对生物污泥进行深度加工的设备。

背景技术

近年来我国的污水处理工作有了前所未有的发展，污水处理厂在解决水污染问题方面起到了巨大的作用，在很大程度上缓解了我国水污染的危机，但是大多数污水处理厂对处理污水产生的大量生物污泥如何安全处理处置束手无策。目前我国生物污泥年产生量已达3000多万吨（80%含水率），其中有80%的生物污泥没有得到妥善处理，生物污泥已成为污水处理厂亟待解决的问题。生物污泥中含有大量的微生物菌体和有机胶体物质，导致污泥黏度大，脱水困难，现有污泥脱水设备通常只能将生物污泥脱水到含水率80%左右，污泥脱水后含水率较高，为后续运输、处理带来难度。当前，国内污水处理厂普遍是把生物污泥通过机械浓缩、脱水成泥饼（含水率80%），再将泥饼运送到异地处理，污泥浓缩、脱水、运输总费用平均100元/吨以上，泥饼采用焚烧、堆肥、生物处理政府补贴150-200元/吨，但绝大部分泥饼还是被外包偷偷乱卸或填埋。当前泥饼处理采用集中处理方法，我国已投产污水处理厂3000多个，95%以上属于中小型污水处理厂，日产生物污泥都在200吨（80%含水率）以下，不值得单独建造污泥处理厂，大城市集中处理还行，中小城市、县城、乡镇泥饼运输路程太远，所以污水处理厂只能将生物污泥浓缩、脱水成泥饼后填埋（泥饼含水率60%以下才允许填埋），生物污泥国家已列入危险废弃物名单，不能安全处理存在着重大环境安全隐患。目前国内泥饼处理还处在筹建示范性项目阶段，厌氧消化生物处理技术是发展主流，但是污泥生物处理的工艺存在着世界性三大技术难题：沉砂、浮渣、脱硫，日常运营操作技术难度较大，引进国外技术的示范性项目90%以上相继停产，像北京高碑店、小红门污水处理厂每个项目投资几亿元相继停产。示范项目建造的污泥处理厂集中处理泥饼，生物处理时需要加水稀释调质，处理后重复浓缩、脱水，堆肥处理时需要添加50%污泥量的谷壳（干物质比例），污泥处理后产生的副产品没有利用价值或利用价值远远低于所需费用。现有生物污泥处理过程中重复运输、重复脱水、添加大量辅料是生物污泥处理费用居高不下的原因，处理工程投资大、处理操作技术要求高是示范项目推广的瓶颈，单独依靠处理费收入无能力创利抑制了污泥处理行业的发展。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出一种加工生物污泥生产有机肥的方法，一站式完成生物污泥的洗涤、浓缩、脱水、造粒、烘干、包装，将生物污泥就地加工成农业使用的高品质、高浓缩、颗粒状有机菌肥。

本发明同时提出一种螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机。

本发明所采用的技术方案：

一种加工生物污泥生产有机肥的方法，包括生物稀污泥洗涤工序，生物有机稀污泥浓缩、脱水工序以及有机泥饼造粒工序，所述生物稀污泥洗涤工序，通过在生物稀污泥中加入大量三氯化铁药剂进行洗涤，除去其中的重金属和沉砂，然后将保留的生物有机稀污泥进行浓缩、脱水、造粒加工，生产出有机肥；所述生物有机稀污泥浓缩、脱水和有机泥饼造粒工序，采用螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机对生物有机稀污泥进行浓缩、脱水和造粒加工，所述螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，在其机器支架（15）上安装有污泥浓缩、脱水机构和造粒机构，所述污泥浓缩、脱水机构包括过滤筒(5)、螺杆(4)和动力传动机构，生物有机稀污泥从过滤筒(5)一端的有机稀污泥进口(3)进入过滤筒(5)，在螺杆(4)和过滤筒(5)作用下从过滤筒(5)另一端的有机泥饼挤出口被挤出，同时被送入有机泥饼造粒工序。

所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，在污水处理厂生物稀污泥储存池旁边的地表下，采用钢筋混凝土结构建造一个生物稀污泥洗涤池，该生物稀污泥洗涤池包括污泥调质池、污泥洗涤池、沉砂脱水池、有机污泥沉淀池、污水沉淀池，利用各个池体的不同功能和洗涤药剂以及物理、化学、水体流速原理，将生物稀污泥中的有机质与重金属、沉砂分离。

所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，在有机稀污泥浓缩、脱水工序，所述螺杆（4）设有一定的螺距，后部螺距之间容量大，到前部容量逐渐变小，螺杆（4）上的螺纹与过滤筒（5）内部紧密配合，螺杆（4）后半段为污泥浓缩段，前半段为污泥脱水段，螺杆（4）与动力传动机构连接。

所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，有机泥饼造粒工序，通过在有机泥饼挤出口设置的有机泥饼造粒机构完成，所述有机泥饼造粒机构包括造粒机头、切粒刀（12），所述造粒机头上设有多个有机泥饼挤出孔（11），切粒刀（12）与所述造粒机头配合和螺杆（4）同轴安装。

所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，包括有机泥饼颗粒烘干工艺，采用卧式圆柱型烘干机烘干有机泥饼颗粒，在烘干机搅拌叶片低速搅拌下，利用电加热烘干机烘干有机泥饼颗粒水分，有机泥饼颗粒烘干温度不超过80度，以保持有机泥饼颗粒中有益菌种存活率，烘干后的有机泥饼颗粒含水率15%左右。烘干机搅拌叶片速度不大于30转/分。

一种螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，包括机器支架（15），在所述机器支架(15)上安装有污泥浓缩机构、脱水机构和造粒机构，所述污泥浓缩、脱水机构包括过滤筒（5）、螺杆（4），所述过滤筒(5)两端固定安装在机器支架(15)两侧，螺杆(4)设置在所述过滤筒(5)内，其两端通过轴承安装在机器支架(15)上，所述螺杆(4)上螺纹的设置满足如下条件：从螺杆(4)后端到前端，螺距逐渐变小；所述螺杆(4)与过滤筒(5)内部紧密配合，后半段为污泥浓缩段，前半段为污泥脱水段，螺杆(4)主传动端与传动机构连接，所述过滤筒(5)一端设有有机稀污泥进口（3），另一端为有机泥饼挤出口，造粒机构和泥饼挤出口对应匹配设置，所述造粒机构包括造粒机头、切粒刀（12），所述造粒机头上设有多圈有机泥饼挤出孔(11)，切粒刀(12)与所述造粒机头配合和螺杆(4)同轴安装。

所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，在泥饼挤出口处设有出料调节器（10），所述出料调节器(10)和泥饼挤出口配合固定于螺杆(4)前部轴承座架上，用以调节泥饼的含水率。

所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，在所述过滤筒(5)外围设置有污水收集箱(6)，污水收集箱(6)两端与机器支架相固定，收集箱(6)底部设有污水排出口(7)，污水排出口(7)通过排水管道连接污水沉淀池。

所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，切粒刀(12)设有3～6个刀片围绕其中心安装孔均匀分布，刀片呈45度刃部与造粒机头表面接触，切粒刀(12)前部与其紧固螺母之间的螺杆(4)转轴上设有缓冲弹簧，所述紧固螺母与缓冲弹簧之间设有垫片。

所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，过滤筒(5)使用不锈钢丝条多层复合焊接成型，两端焊接组装法兰，所述过滤筒(5)可阻挡400目以下污泥微粒，可承受100兆帕压力。

所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，在泥饼挤出口一侧的机器支架(15)上和造粒机头配合设有有机泥饼颗粒收集箱（13），所述泥饼颗粒收集箱(13)上端设有污浊气出口（9），下端设有有机泥饼颗粒出口（14）。

本发明的有益效果：

本发明加工生物污泥生产有机肥的方法以及螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机的使用，实现了国内外现有的填埋法、堆肥法、焚烧法、生物法四种生物污泥处理方法之后出现的第五种即处理又深度加工生物污泥的机械法。机械法与现有四种生物污泥处理方法最大不同，不但是处理生物污泥，而且是把生物污泥当作免费原料加工生产高品质有机肥。处理生物污泥不会创造利税，或者创利收入远低于处理成本支出，加工生物污泥创利大于处理成本支出，实现利润收入；处理需要收取处理费意味着索取，加工能够创造利税意为着贡献。机械法与现有四种生物污泥处理方法相比有十大优势：1.一次完成：一次性完成生物污泥的处理、加工；2.就地加工：省去污水处理厂生物稀污泥浓缩、脱水、运输工序，避免运输和异地处理造成二次污染风险；3. 节省开支：大幅度减少处理工程投资和日常处理费支出，不需要单独建造污泥处理厂异地集中处理泥饼，省去巨额运输费用和处置费用；4.处理全面：不受处理规模限制，大小污水处理厂都能使用；5.提高效率：减少了80%处理工序和处理周期，6.操作简单：自动机械无人值守；7.深度加工：生物污泥加工成高品质、高浓缩、颗粒状有机菌肥；8.场地极少：一套设备只需要60平方米生产车间；9.快速投产：工程项目少，建设速度快，3个月可投产运营，如果技术改造更新设备半个月可完成；10.创收利税：副产品附加值高，有机肥应用面广，通过销售副产品有机肥创收利税。机械法还能加工餐厨垃圾、生活垃圾、尾菜垃圾、农作物秸秆、工业有机垃圾、城镇化粪池垃圾、养殖场禽畜粪便垃圾等，能把一切有机垃圾加工成有机肥。机械法加工生物污泥生产农业使用的高品质有机菌肥，国内外首例，开启了生物污泥农用时代，给环保、农业、就业带来巨大的社会效益和经济效益。

附图说明

图1：生物污泥洗涤池示意图；

图2：螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机结构示意图。

具体实施方式

实施例一：参见图1、图2，本发明加工生物污泥生产有机肥的方法，包括生物稀污泥洗涤工序，有机稀污泥浓缩、脱水工序以及有机泥饼造粒工序，所述生物稀污泥洗涤工序，通过在生物稀污泥中加入大量三氯化铁药剂进行洗涤，除去其中的重金属和沉砂，然后将保留的生物有机稀污泥进行浓缩、脱水、造粒加工，生产出有机肥；所述有机稀污泥浓缩、脱水和有机泥饼造粒工序，采用螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机对生物有机稀污泥进行浓缩、脱水和造粒加工，所述螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，在其机器支架15上安装有污泥浓缩、脱水机构和造粒机构，所述污泥浓缩、脱水机构包括过滤筒5、螺杆4和动力传动机构，有机稀污泥从过滤筒5一端的有机稀污泥进口3进入过滤筒5，在螺杆4和过滤筒5作用下从过滤筒5另一端的有机泥饼挤出口被挤出，同时被送入有机泥饼造粒工序。

实施例二：参见图1、图2，本发明加工生物污泥生产有机肥的方法，与实施例一不同的是：在污水处理厂生物稀污泥储存池旁边的地表下，采用钢筋混凝土结构建造一个生物稀污泥洗涤池，该生物稀污泥洗涤池包括污泥调质池21、污泥洗涤池22、有机污泥沉淀池24、污水沉淀池25和沉沙脱水池，污水沉淀池25底部为集沙池26。图中20为生物稀污泥进口，23为连通窗口，27为抽砂泵安装窗口，28为污水出口，29为有机稀泥泵安装窗口。

污泥调质池21与污泥洗涤池22共用的隔墙顶部设有多个连通窗口23，污泥洗涤池22与有机污泥沉淀池24共用的隔墙顶部设有多个小窗口相通，有机污泥沉淀池24与污水沉淀池25共用的隔墙顶部设有多个小窗口相通，污水沉淀池25与下水道埋水弯管相通；各个池体相互连通的小窗口、管道从污泥调质池到下水道入口，依次递减其高度保持池与池之间的水位差，不用任何动力使稀泥或污水能够从第一个池也是污泥调质池自然流入最后一个池，并且自然流入下水道回流到污水处理厂污水池中。

生物稀污泥从污水处理厂稀污泥储存池泵入生物污泥洗涤池的污泥调质池21时，加入一定量的絮凝剂，稀污泥与絮凝剂充分混合后慢慢流入污泥洗涤池22；稀污泥进入洗涤池22后在絮凝剂作用下较重的微量重金属、沉砂沉淀在洗涤池底部，较轻的有机污泥同污水一起流入有机污泥沉淀池24中沉淀；洗涤池底部积累一定厚度沉砂时，用砂浆泵将沉砂泵入沉沙脱水池脱水；有机稀泥流入有机污泥沉淀池24经过沉淀、浓缩多余污水流污水沉淀池25，污水经沉淀池25沉淀上部清水流入下水道流回污水处理厂污水池；有机污泥经过沉淀、浓缩泵入专用设备污泥深度脱水造粒机加工；洗涤出的沉沙经过自然脱水添加一定比例的水泥、石灰生产路面砖、透水砖、彩砖、非住宅用砖，也可用做土地修复、道路、园林或直接安全填埋。生物污泥洗涤时选用三氯化铁絮凝剂，三氯化铁具有显著的去除重金属和凝聚微粒沉砂作用，使重金属和沉沙快速沉降，采用大剂量投放药剂是一般污水净化用量的数十倍，重金属、沉砂采用多次沉淀、收集方法，彻底将重金属、沉砂从生物污泥中洗涤出去。

实施例三：参见图1、图2，本发明加工生物污泥生产有机肥的方法，与实施例一或实施例二不同的是：还包括有机泥饼颗粒烘干工艺，采用卧式圆柱型烘干机烘干有机泥饼颗粒，在烘干机搅拌叶片低速搅拌下，利用电加热烘干机烘干有机泥饼颗粒水分，有机泥饼颗粒烘干温度不超过80度，以保持有机泥饼颗粒中有益菌种存活率，烘干后的有机泥饼颗粒含水率15%左右。烘干机搅拌叶片速度不大于30转/分。

本发明加工生物污泥生产有机肥的方法，在有机稀污泥浓缩、脱水工序，对螺杆4采取特殊设计：所述螺杆4设有一定的螺距，后部螺距之间容量大，到前部容量逐渐变小，螺杆4上的螺纹与过滤筒5内部紧密配合，螺杆4后半段为污泥浓缩段，前半段为污泥脱水段，螺杆4与动力传动机构连接。

所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，有机泥饼造粒工序，通过在有机泥饼挤出口设置的有机泥饼造粒机构完成，所述有机泥饼造粒机构包括造粒机头、切粒刀12，所述造粒机头上设有多圈有机泥饼挤出孔11，切粒刀12与所述造粒机头配合和螺杆4同轴安装。

实施例四：参见图2，本发明螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，包括机器支架15，在所述机器支架15上安装有污泥浓缩机构、脱水机构和造粒机构，所述污泥浓缩、脱水机构包括过滤筒5、螺杆4，所述过滤筒5两端固定安装在机器支架15的两侧，螺杆4设置在所述过滤筒5内，其两端通过轴承安装在机器支架15上，所述螺杆4上螺纹的设置满足如下条件：从螺杆4后端到前端，螺距逐渐变小；所述螺杆4与过滤筒5内部紧密配合，后半段为污泥浓缩段，前半段为污泥脱水段，螺杆4主传动端与传动机构连接，所述过滤筒5一端设有有机稀污泥进口3，另一端为泥饼挤出口，造粒机构和泥饼挤出口对应匹配设置，所述造粒机构包括造粒机头、切粒刀12，所述造粒机头上设有多个有机泥饼挤出孔11，切粒刀12与所述造粒机头配合和螺杆4同轴安装。

图中，标号1为传动机构的动力电机，2为减速机构。

实施例五：参见图2，本实施例的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，在所述过滤筒5外围设置有污水收集箱6，污水收集箱6两端与机器支架相固定，收集箱6底部设有污水排出口7，污水排出口7通过排水管道连接污水沉淀池。图中标号8为污水收集箱上的机器组装窗口。

实施例六：参见图2，本实施例的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，与实施例四或实施例五不同的是，所述的切粒刀12设有3～6个刀片围绕其中心安装孔均匀分布，刀片呈45度刃部与造粒机头表面接触，切粒刀12前部与其紧固螺母之间的螺杆4转轴上设有缓冲弹簧，所述紧固螺母与缓冲弹簧之间设有垫片。

实施例七：参见图2，本实施例的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，与前述各实施例不同的是，在泥饼挤出口处设有出料调节器10，所述出料调节器10和泥饼挤出口配合固定于螺杆4前部轴承座架上，用以调节泥饼的含水率。

实施例八：参见图2，本实施例的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，与前述各实施例不同的是，在泥饼挤出口一侧的机器支架15上和造粒机头配合设有有机泥饼颗粒收集箱13，所述泥饼颗粒收集箱13上端设有污浊气出口9，下端设有有机泥饼颗粒出口14。

本发明螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，过滤筒5使用不锈钢丝条多层复合焊接成型，两端焊接组装法兰，所述过滤筒5可阻挡400目以下污泥微粒，可承受100兆帕压力。

本发明螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机汇集了生物污泥浓缩、脱水、造粒三种功能，该机由螺杆4、过滤筒5、污水收集箱6、造粒机头、切粒刀12、出料调节器10、有机泥饼颗粒收集箱13、电动机1、变速箱2、机器支架15组成；螺杆4设有一定的螺距和锥度，后部螺距之间容量很大，到前部逐渐变得容量很小，螺杆4上的螺纹与过滤筒内5部紧密配合，螺杆4设置在过滤筒5内，其两端通过轴承安装在机器支架15上；过滤筒5采用不锈钢丝条多层复合焊接成型，丝与丝之间缝隙很小只允许污水通过，其两端通过法兰安装在机器支架15上，过虑筒5后部机器支架15外侧设有有机稀污泥进口3，进料管道前端与过滤筒5相通，后端连接有机污泥沉淀池；污水收集箱6全封闭，过滤筒5、螺杆4包容在中间，其两端通过螺丝固定在机器支架15上，污水收集箱6底部设有污水出口7，管道连接污水沉淀池；螺杆4前部轴承架前面安装有出料调节器10；螺杆4前部或出料调节器10前部设有挤出造粒机头，机头设有多个一定尺寸的有机泥饼挤出孔11；机头前面安装有切粒刀12，切粒刀12均匀分布3-6个刀片，刀片呈45度刃部与机头表面接触，切粒刀12中央设成方孔安装在螺杆4前部与螺杆4同步转动；切粒刀12前部安装有压簧，压簧前面也就是螺杆4尽头安装有压片和螺丝帽；造粒机头罩有有机泥饼颗粒收集箱13，收集箱13底部设有有机泥饼颗粒出料口14，出料口14安装有铁皮输送管道连接楼下的颗粒烘干机，收集箱13顶部设有污浊气出口9排气管道连通室外烟囱。    

洗涤后的有机稀污泥从有机污泥沉淀池中用污泥泵高压泵入（如果压力小中途增压）污泥深度脱水造粒机中，该机过滤筒5、螺杆4后半段是污泥浓缩段，前半段是污泥脱水段；稀污泥进入过滤筒5中在高水压作用下污水从过滤筒5的丝缝中流出，丝缝可以阻挡400目以下污泥微粒；污泥在过滤筒5内后部积累一定数量时，电动机低速带动螺杆4转动，螺杆4上的螺纹带动污泥向前推动，使稀污泥进一步浓缩；污泥被推进过滤筒5后半段时螺距间的容量越来越小，污泥与过滤筒5产生的背向压力越来越大，强大压力足以破碎生物污泥细胞壁，使污泥细胞间和细胞内的水分挤压出来，达到污泥脱水的目的；根据挤出造粒需要调整出料调节器10，使污泥脱水后含水率在40%左右，造出泥饼颗粒光洁度、硬度、成粒率合适；污泥脱水后被螺杆4推出过滤筒5从造粒机头有机泥饼挤出孔11挤出，造粒机头前面的切粒刀12均匀的将挤出有机泥饼切成颗粒；颗粒被收集箱13收集从下部输送管道滑入楼下的颗粒烘干机；污泥深度脱水造粒机连续不断转动，有机稀污泥不断泵入过滤筒5中被浓缩、脱水、造粒；从丝缝中挤出的污水被封闭的污水收集箱6收集，从下部管道流入污水沉淀池沉淀，沉淀后上部清水流进下水管道回流到污水处理厂污水池；污水收集箱6排水管和有机稀污泥进口3安装有反向管道，关闭闸门反向转动螺杆4将过滤筒5内遗留的污泥冲洗出来；污泥造粒时产生的污浊气从排气管排放到室外。

同时，可与污泥深度脱水造粒机配套有颗粒烘干机，经有机泥饼颗粒收集箱13收集的颗粒从底部铁皮管道滑进楼下颗粒烘干机中，在烘干机搅拌叶片超低速搅拌下，利用电加热烘干机烘干颗粒水分，颗粒烘干温度不超过80度，产生的污浊气从排气管排出室外；烘干后的有机泥饼颗粒含水率15%左右（国家标准不高于20%），打开出料机将烘干后的有机泥饼颗粒推进有机肥储存池；有机肥颗粒装袋、称重、封口运送到仓库待售。

市场分析    

保护环境是我国的基本国策，治理环境污染是各级政府的重要工作。全国污水处理厂已经投产3000多个，生物污泥年产生量3000多万吨（80%含水率），目前，彻底根治生物污泥的污染和危害还没有一套可靠的管理办法和低成本处理技术，现有技术污水处理厂只会将污泥浓缩、脱水成含水率80%的泥饼，再将泥饼运送到异地集中处理，处理后再运送到异地处置；高含水率的泥饼外运处理，增大了处理费用和二次污染风险，增加了重复处理工序。本发明就地加工污水处理厂产生的生物污泥，安全、环保、经济、高效，推广应用前景广阔，一定会在污泥处理、环保、农业领域大显身手做出积极贡献。

生态效益    

生物污泥现有的处理方法填埋法、堆肥法、焚烧法、生物法都不能合理处理，生物污泥是垃圾中最难处理的垃圾，含水率高有机物多，散发剧烈恶臭，含有大量细菌、病原体，是彻头彻尾的问题垃圾。本发明就地加工生物污泥全程封闭，不会对周边环境和地下水源造成污染；粮食生长于土地，人类消耗粮食产生粪便，粪便生成生物污泥，生物污泥生产有机肥回赠土地，形成了一个完美的生态循环。机械法加工生物污泥是保护环境、保持生态平衡、充分利用污泥资源、处理成本最低的最佳方法。

螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机采用螺杆挤出机原理，过滤筒替代挤出筒，过滤筒采用不锈钢丝条多层复合焊接成型，每平方厘米可承受100兆帕压力；生物污泥脱水效果最好的板框式污泥压滤机脱水后泥饼含水率可达65%，过滤压力每平方厘米才有0.6-1兆帕，离心式污泥脱水机脱出泥饼含水率80%左右。生物污泥不易脱水主要是污泥细胞内的水不易脱出，采用高压压滤能使生物污泥细胞壁破碎，细胞内的水也能脱出，这就是污泥压滤机比污泥离心式脱水机脱出泥饼含水率低的原因，螺杆挤出机挤出压力远远大于压滤机的压力，污泥脱水后含水率可降至20%以下。我国城镇生活污水处理厂产生的生物污泥，主要是卫生间粪便和沉砂组成，粪便在化粪池、下水管道和污水处理厂沉淀池中经过长时间厌氧、好氧消化分解形成生物污泥，生物污泥中有机质含量平均高于50%，生物污泥肥效优于禽畜粪便有机肥，生物污泥中大部分重金属含量指标低于国家标准。为了保证生物污泥农用的安全性，加工生物污泥时加药洗涤，洗出生物污泥中微量重金属和沉砂，也可减少一半污泥处理量，使生产的有机肥有机质含量达95%以上高度浓缩；为了保证有机肥使用方便和机械化施肥，将洗涤后的有机质机械造粒，低温烘干颗粒保持有机肥中有益菌种存活率。本发明适用于各种规模的大小污水处理厂，加工生物污泥的方法实行就地加工的原则，避免运输和异地处理造成的二次污染，污水处理厂还省去污泥浓缩、脱水、运输工序；与现有生物污泥处理方法相比，减少了80%的处理工序、处理周期和处理设施。相同处理能力仅占现有污泥处理方法的10%投资和30%日常处理费用，并销售加工生物污泥获得的有机肥创收利税。机械法加工生物污泥彻底转变了人们的思想观念，生物污泥成为取之不尽用之不完的再生资源，使复杂的生物污泥浓缩、脱水、运输、处理、运输、处置程序变得操作简单无人值守，也使污泥处理真正成为环保、盈利的产业。    

生物污泥加药洗涤和机械造粒，是机械法加工生物污泥的两个重要组成部分，缺一不可。如果生物污泥不经过加药洗涤，生物污泥中的杂质会堵塞污泥深度脱水造粒机的出料孔，使生物污泥无法造粒，即使不造粒深度脱水挤出泥饼也达不到农用的有机肥标准；如果不机械造粒生产有机肥，生物污泥也就不需要加药洗涤，生物污泥脱水后采用现有方法填埋、堆肥、焚烧、生物处理。

Claims (10)

1.一种加工生物污泥生产有机肥的方法，包括生物稀污泥洗涤工序，生物有机稀污泥浓缩、脱水工序以及有机泥饼造粒工序，所述生物稀污泥洗涤工序，通过在生物稀污泥中加入三氯化铁药剂进行洗涤，除去其中的重金属和沉砂，然后将保留的生物有机稀污泥进行浓缩、脱水、造粒加工，生产出有机肥；其特征是：所述生物有机稀污泥浓缩、脱水和有机泥饼造粒工序，采用螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机对生物有机稀污泥进行浓缩、脱水和造粒加工，所述螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，在其机器支架（15）上安装有污泥浓缩、脱水机构和造粒机构，所述污泥浓缩、脱水机构包括过滤筒(5)、螺杆(4)和动力传动机构，生物有机稀污泥从过滤筒(5)一端的有机稀污泥进口(3)进入过滤筒(5)，在螺杆(4)和过滤筒(5)作用下从过滤筒(5)另一端的有机泥饼挤出口被挤出，同时被送入有机泥饼造粒工序。

2.根据权利要求1所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，其特征是：在污水处理厂生物稀污泥储存池旁边的地表下，采用钢筋混凝土结构建造一个生物稀污泥洗涤池，该生物稀污泥洗涤池包括污泥调质池、污泥洗涤池、沉砂脱水池、有机污泥沉淀池、污水沉淀池，生物稀污泥从污水处理厂稀污泥储存池泵入生物污泥洗涤池的污泥调质池时，加入三氯化铁药剂，稀污泥与三氯化铁药剂充分混合后慢慢流入污泥洗涤池；稀污泥进入污泥洗涤池后在三氯化铁药剂作用下较重的微量重金属、沉砂沉淀在污泥洗涤池底部，较轻的有机污泥同污水一起流入有机污泥沉淀池中沉淀，将生物稀污泥中的有机质与重金属、沉砂分离。

3.根据权利要求1或2所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，其特征是：在生物有机稀污泥浓缩、脱水工序，所述螺杆（4）设有一定的螺距，后部螺距之间容量大，到前部容量逐渐变小，螺杆（4）上的螺纹与过滤筒（5）内部紧密配合，螺杆（4）后半段为污泥浓缩段，前半段为污泥脱水段，螺杆（4）与动力传动机构连接。

4.根据权利要求3所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，其特征是：有机泥饼造粒工序，通过在有机泥饼挤出口设置的有机泥饼造粒机构完成，所述有机泥饼造粒机构包括造粒机头、切粒刀（12），所述造粒机头上设有多个有机泥饼挤出孔（11），切粒刀（12）与所述造粒机头配合和螺杆（4）同轴安装。

5.根据权利要求4所述的加工生物污泥生产有机肥的方法，其特征是：包括有机泥饼颗粒烘干工艺，采用卧式圆柱型烘干机烘干有机泥饼颗粒，在烘干机搅拌叶片搅拌下，利用电加热烘干机烘干有机泥饼颗粒水分，有机泥饼颗粒烘干温度不超过80度，以保持有机泥饼颗粒中有益菌种存活率，烘干后的有机泥饼颗粒含水率15%左右。

6.一种螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，包括机器支架（15），在所述机器支架(15)上安装有污泥浓缩机构、脱水机构和造粒机构，所述污泥浓缩、脱水机构包括过滤筒（5）、螺杆（4），其特征是：所述过滤筒(5)两端固定安装在机器支架(15)两侧，螺杆(4)设置在所述过滤筒(5)内，其两端通过轴承安装在机器支架(15)上，所述螺杆(4)上螺纹的设置满足如下条件：从螺杆(4)后端到前端，螺距逐渐变小；所述螺杆(4)与过滤筒(5)内部紧密配合，后半段为污泥浓缩段，前半段为污泥脱水段，螺杆(4)主传动端与传动机构连接，所述过滤筒(5)一端设有有机稀污泥进口（3），另一端为有机泥饼挤出口，造粒机构和泥饼挤出口对应匹配设置，所述造粒机构包括造粒机头、切粒刀（12），所述造粒机头上设有多圈有机泥饼挤出孔(11)，切粒刀(12)与所述造粒机头配合和螺杆(4)同轴安装。

7.根据权利要求6所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，其特征是：在泥饼挤出口处设有出料调节器（10），所述出料调节器(10)和泥饼挤出口配合固定于螺杆(4)前部轴承座架上，用以调节泥饼的含水率。

8.根据权利要求6所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，其特征是：在所述过滤筒(5)外围设置有污水收集箱(6)，污水收集箱(6)两端与机器支架相固定，收集箱(6)底部设有污水排出口(7)，污水排出口(7)通过排水管道连接污水沉淀池。

9.根据权利要求6、 7或8所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，其特征是：切粒刀(12)设有3～6个刀片围绕其中心安装孔均匀分布，刀片呈45度刃部与造粒机头表面接触，切粒刀(12)前部与其紧固螺母之间的螺杆(4)转轴上设有缓冲弹簧，所述紧固螺母与缓冲弹簧之间设有垫片。

10.根据权利要求9所述的螺杆挤出式污泥深度脱水造粒机，其特征是：过滤筒(5)使用不锈钢丝条多层复合焊接成型，两端焊接组装法兰，所述过滤筒(5)可阻挡400目以下污泥微粒，可承受100兆帕压力。

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