CN103524008B - 一种城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺 - Google Patents

一种城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺，依椐新型圆柱多棱多层发酵塔和一种生猪养殖场废弃物零污染处理方法、一种复合长效精制有机肥机械化生产技术，结合目前国內外城镇污泥堆肥处理法，污泥干化处理法和污泥焚烧等技术综合研究而发明的—一种城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺。本发明是一种占地小、耗能低、成本小的城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺。

Description

一种城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺
技术领域
本发明涉及一种污泥处理处置工艺，特别是涉及一种城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺。
背景技术
目前技术存在不足：城镇污泥处理和处置目前存在工艺技术严重落后和原始，污水处理和污泥处理分开，污泥处理和污泥处置分开，重复建设，浪费资源，增加处理成本；污泥堆肥化处理法：长期停留在槽式、条垛式、平坦式工艺方法，造成占地大，臭气收集难度大，无法达到自动化，二次污染难处理，和厌氧处理一样受环境温度制约；污泥干化和焚烧停留在直接对脱水污泥进行干化和焚烧，耗能大，成本大，尾气处理难度大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种占地小、耗能低、成本小的城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提供的城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺，其工艺路线如下：
一.固体
1.城镇污水厂污水经处理后，水排入江河，剩下的沉淀物—简称城镇污泥，经沉淀、浓缩成含水率达99％污泥—简称浓缩污泥，浓缩污泥加絮凝剂，经机械脱水成含水率达80％污泥—简称脱水污泥；
2.将当天产生的脱水污泥用输送设备将其送入污泥料仓进行收集，将污泥料仓内的污泥通过微机控制污泥定量给料机，将污泥送入搅拌输送机与调理剂进行混合、搅拌均匀、成团，调理剂的质量添加量为10％～40％，工艺控制混合搅拌后含水率达70％～40％之间，输送进入粉混机，将其粉碎成10毫米及以下的小颗粒落入圆柱多棱多层发酵塔内进入一次发酵；
3.粉混物料从圆柱多棱多层发酵塔的顶部入口连续戓断续进入塔的上部，圆柱多棱多层发酵塔的下部为原加入塔内正在发酵料，在塔內上部具有45℃～47℃的温度，并有充足富氧发酵菌群的条件下，进行中温发酵8小时～16小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内往下沉降，物料进入塔內高温发酵区，在塔内中部具备55～70℃的温度，物料在此区域内进行高温富氧发酵和热灭性灭害48小时～52小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内继续往下沉降，物料在下部保持45度以上继续高温发酵8小时～16小时，物料随发酵塔底部卸料机排出，物料通过在塔内控温供氧翻堆等工艺过程后，完成一次发酵，水分下降10个百分比，体积减少20％，质量减少30％；
4.经输送设备将一次发酵料送入二次圆柱多棱多层发酵塔顶部进入二次发酵工序，物料从发酵塔顶部入口进入塔的上部，下部为前加入塔内正在发酵料，在塔內上部具有45℃～47℃的温度，并有充足好氧发酵菌群的条件下，进行富氧中温发酵8小时～16小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内往下沉降，物料进入塔內高温发酵区，在塔内中部具备55～65度的温度，物料在此区域内进行高温富氧发酵48小时～52小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内继续往下沉降，物料在下部保持45℃以上继续高温发酵8小时～16小时，物料随发酵塔底部卸料机排出，物料通过在塔内控温供氧翻堆等工艺过程后，完成二次发酵，水分再降10个百分比，体积减少50％，质量减少50％；
5.经输送设备将二次发酵料定量送入干燥器进口，将物料与热风炉烟气并流，在内筒均布的抄板翻动下，二次发酵料被均匀分布与分散，加快干燥传热、传质推动，同时与并流的烟气充分接触；二次发酵料在带有一定角度的抄板和筒体回转的作用下，运动至干燥机的出口排出，完成了干化处理；物料在干燥器内干燥30～40分钟，物料含水率降至5％～30％，质量减少78％，热值在2800千卡及以上，有机质45％及以上，氮磷钾5％及以上，简称干燥料；
6.物料经干化处理后经输送设备分别送入调理剂料仓和燃料料仓，其中一部份做调理剂循环利用，另一部份做热风炉燃料作为干燥热源；
7.污泥经发酵和干化处理后，污泥热值有2800千卡以上，达到了自燃焚烧条件，将其进行自燃焚烧处理，将燃料仓的干燥料定量给入热风炉炉腔内进行焚烧，并保证焚烧温度在850℃～980℃之间，燃烧时间保持在1秒以上，其燃烧后的灰尘和各干式除尘器、静电除尘器所收集灰尘，全部回收包装，做园林花卉肥利用；灰尘总质量为污泥量的3％，氮磷钾含量8％，有机质10％，粉状；
二.气体
1.供氧空气经鼓风机加压，通过与干燥尾气加热器换热，使供氧空气温度保持在20℃以上，经管道输送给圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管，通过微机控制各层布风管进出口阀进行定量配送,使圆柱多棱多层发酵塔內供氧充分适量,每立方发酵料每分钟按0.02～0.2立方空气配送，以排气无臭，温度不超70℃为宜；
2.圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管在不加空气的时为排气状态，圆柱多棱多层发酵塔内经鼓风加压强制通风，塔內空气受外力作用下，换热后，高温空气含水率提升很大，湿度较大热空气经布风管排气通道排出，排出塔内空气遇冷后空气湿度下降，水气分离，经冷却分离的气体经生物过滤器过滤、吸附除臭排入大气；
3.供热空气经鼓风机加压，通过与干燥尾气加热器换热，供热风炉供氧空气温度保持在40℃以上，进入炉腔燃烧室，经与干燥料在炉腔中850℃～980℃，1秒以上充分燃烧后，夹带热量和粉尘从热风炉烟气出口排出，进入干燥进口与配风空气混合成600℃以下的供干燥用热源，进入干燥器內与干燥料混合、传热、换热、吸附过程，在干燥器出口与固体分离，在引风机的作用下沿排气管道排入干式除尘器，将大部份粉尘分离，再进入静电除尘器充分除尘，并换热降温，然后经引风机进入洗气塔，经水洗后，净化的气体通过烟囱排入大气；
三，液体
1.圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管在排气状态，圆柱多棱多层发酵塔内经鼓风加压强制通风，经入塔內空气升温后，空气含水率提升很大，湿度较大热空气经布风管排气通道排出，排出塔内空气遇冷后空气湿度下降，水气分离，经冷却分离的液体经排气管下部水封收集后排入污水厂污水进口；生物过滤器内所收集冷凝水经排污水封排入污水厂污水进口；
2.圆柱多棱多层发酵塔内污泥经热力破膜和富氧发酵所产生过剩水分经塔壁四周墙往下流入收集仓，汇集排入污水厂污水进口；
3.用水泵将污水厂净化水加压送入洗气塔上部，水与气在洗气塔内充分接触后，将气体洗净后落入塔底，从洗气塔塔底水封排入污水厂污水进口。
所述的调理剂是从农产品加工企业、木材加工企业、蘑菇种植企业、植物油压榨企业、纸业生产企业收集10毫米及以下，含水率30％及以下植物残体。
采用上述技术方案的城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺，圆柱多棱多层发酵塔采用专利号为ZL200620052973.0的新型圆柱多棱多层发酵塔，依椐新型圆柱多棱多层发酵塔和一种生猪养殖场废弃物零污染处理方法、一种复合长效精制有机肥机械化生产技术，结合目前国內外城镇污泥堆肥处理法，污泥干化处理法和污泥焚烧等技术综合研究而发明的—一种城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺。本发明是一种占地小、耗能低、成本小的城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1，本发明提供的城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺，其工艺路线如下：
一.固体
1.城镇污水厂污水经处理后，水排入江河，剩下的沉淀物—简称城镇污泥，经沉淀、浓缩成含水率达99％污泥—简称浓缩污泥，浓缩污泥加絮凝剂(聚乙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硅酸铝铁、三氯化铁或聚丙烯酰胺)，经机械脱水成含水率达80％污泥—简称脱水污泥；
2.将当天产生的脱水污泥用输送设备将其送入污泥料仓进行收集，将污泥料仓内的污泥通过微机控制污泥定量给料机，将污泥送入搅拌输送机与调理剂进行混合、搅拌均匀、成团，将植物粉碎料—简称调理剂，从农产品加工企业、木材加工企业、蘑菇种植企业、植物油压榨企业、纸业生产等企业收集10毫米及以下，含水率30％及以下植物残体将其放入调理剂料仓，将调理剂料仓内的调理剂通过微机控制，定量给料机将其送入搅拌输送机；调理剂的质量添加量为10％～40％，工艺控制混合搅拌后含水率达70％～40％之间，输送进入粉混机，将其粉碎成10毫米及以下的小颗粒落入圆柱多棱多层发酵塔内进入一次发酵；
3.粉混物料从圆柱多棱多层发酵塔的顶部入口连续戓断续进入塔的上部，圆柱多棱多层发酵塔的下部为原加入塔内正在发酵料，在塔內上部具有45℃～47℃的温度，并有充足富氧发酵菌群的条件下，进行中温发酵8小时～16小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内往下沉降，物料进入塔內高温发酵区，在塔内中部具备55～70℃的温度，物料在此区域内进行高温富氧发酵和热灭性灭害48小时～52小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内继续往下沉降，物料在下部保持45度以上继续高温发酵8小时～16小时，物料随发酵塔底部卸料机排出，物料通过在塔内控温供氧翻堆等工艺过程后，完成一次发酵，水分下降10个百分比，体积减少20％，质量减少30％；
4.经输送设备将一次发酵料送入二次圆柱多棱多层发酵塔顶部进入二次发酵工序，物料从发酵塔顶部入口进入塔的上部，下部为前加入塔内正在发酵料，在塔內上部具有45℃～47℃的温度，并有充足好氧发酵菌群的条件下，进行富氧中温发酵8小时～16小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内往下沉降，物料进入塔內高温发酵区，在塔内中部具备55～65度的温度，物料在此区域内进行高温富氧发酵48小时～52小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内继续往下沉降，物料在下部保持45℃以上继续高温发酵8小时～16小时，物料随发酵塔底部卸料机排出，物料通过在塔内控温供氧翻堆等工艺过程后，完成二次发酵，水分再降10个百分比，体积减少50％，质量减少50％；
5.经输送设备将二次发酵料定量送入干燥器进口，将物料与热风炉烟气并流，在内筒均布的抄板翻动下，二次发酵料被均匀分布与分散，加快干燥传热、传质推动，同时与并流的烟气充分接触。二次发酵料在带有一定角度的抄板和筒体回转的作用下，运动至干燥机的出口排出，完成了干化处理。物料在干燥器内干燥30～40分钟，物料含水率降至5％～30％，质量减少78％，热值在2800千卡及以上，有机质45％及以上，氮磷钾5％及以上，简称干燥料；
6.物料经干化处理后经输送设备分别送入调理剂料仓和燃料料仓，其中一部份做调理剂循环利用，另一部份做热风炉燃料作为干燥热源；
7.污泥经发酵和干化处理后，污泥热值有2800千卡以上，达到了自燃焚烧条件，将其进行自燃焚烧处理，将燃料仓的干燥料定量给入热风炉炉腔内进行焚烧，并保证焚烧温度在850℃～980℃之间，燃烧时间保持在1秒以上，其燃烧后的灰尘和各干式除尘器、静电除尘器所收集灰尘，全部回收包装，做园林花卉肥利用；灰尘总质量为污泥量的3％，氮磷钾含量8％，有机质10％，粉状；
二.气体
1.供氧空气经鼓风机加压，通过与干燥尾气加热器换热，使供氧空气温度保持在20℃以上，经管道输送给圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管，通过微机控制各层布风管进出口阀进行定量配送,使圆柱多棱多层发酵塔內供氧充分适量,每立方发酵料每分钟按0.02～0.2立方空气配送，以排气无臭，温度不超70℃为宜；
2.圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管在不加空气的时为排气状态，圆柱多棱多层发酵塔内经鼓风加压强制通风，塔內空气受外力作用下，换热后，高温空气含水率提升很大，湿度较大热空气经布风管排气通道排出，排出塔内空气遇冷后空气湿度下降，水气分离，经冷却分离的气体经生物过滤器过滤、吸附除臭排入大气；
3.供热空气经鼓风机加压，通过与干燥尾气加热器换热，供热风炉供氧空气温度保持在40℃以上，进入炉腔燃烧室，经与干燥料在炉腔中850℃～980℃，1秒以上充分燃烧后，夹带热量和粉尘从热风炉烟气出口排出，进入干燥进口与配风空气混合成600℃以下的供干燥用热源，进入干燥器內与干燥料混合、传热、换热、吸附过程，在干燥器出口与固体分离，在引风机的作用下沿排气管道排入干式除尘器，将大部份粉尘分离，再进入静电除尘器充分除尘，并换热降温，然后经引风机进入洗气塔，经水洗后，净化的气体通过烟囱排入大气；
三，液体
1.圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管在排气状态，圆柱多棱多层发酵塔内经鼓风加压强制通风，经入塔內空气升温后，空气含水率提升很大，湿度较大热空气经布风管排气通道排出，排出塔内空气遇冷后空气湿度下降，水气分离，经冷却分离的液体经排气管下部水封收集后排入污水厂污水进口；生物过滤器内所收集冷凝水经排污水封排入污水厂污水进口；
2.圆柱多棱多层发酵塔内污泥经热力破膜和富氧发酵所产生过剩水分经塔壁四周墙往下流入收集仓，汇集排入污水厂污水进口；
3.用水泵将污水厂净化水加压送入洗气塔上部，水与气在洗气塔内充分接触后，将气体洗净后落入塔底，从洗气塔塔底水封排入污水厂污水进口。

Claims (2)

1.一种城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺，其特征是：其工艺路线如下：
(一).固体
(1).城镇污水厂污水经处理后，水排入江河，剩下的沉淀物—简称城镇污泥，经沉淀、浓缩成含水率达99％污泥—简称浓缩污泥，浓缩污泥加絮凝剂，经机械脱水成含水率达80％污泥—简称脱水污泥；
(2).将当天产生的脱水污泥用输送设备将其送入污泥料仓进行收集，将污泥料仓内的污泥通过微机控制污泥定量给料机，将污泥送入搅拌输送机与调理剂进行混合、搅拌均匀、成团，调理剂的质量添加量为10％～40％，工艺控制混合搅拌后含水率达70％～40％之间，输送进入粉混机，将其粉碎成10毫米及以下的小颗粒落入圆柱多棱多层发酵塔内进入一次发酵；
(3).粉混物料从圆柱多棱多层发酵塔的顶部入口连续戓断续进入塔的上部，圆柱多棱多层发酵塔的下部为原加入塔内正在发酵料，在塔內上部具有45℃～47℃的温度，并有充足富氧发酵菌群的条件下，进行中温发酵8小时～16小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内往下沉降，物料进入塔內高温发酵区，在塔内中部具备55～70℃的温度，物料在此区域内进行高温富氧发酵和热灭性灭害48小时～52小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内继续往下沉降，物料在下部保持45度以上继续高温发酵8小时～16小时，物料随发酵塔底部卸料机排出，物料通过在塔内控温供氧翻堆等工艺过程后，完成一次发酵；
(4).经输送设备将一次发酵料送入二次圆柱多棱多层发酵塔顶部进入二次发酵工序，物料从发酵塔顶部入口进入塔的上部，下部为前加入塔内正在发酵料，在塔內上部具有45℃～47℃的温度，并有充足好氧发酵菌群的条件下，进行富氧中温发酵8小时～16小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内往下沉降，物料进入塔內高温发酵区，在塔内中部具备55～65度的温度，物料在此区域内进行高温富氧发酵48小时～52小时，随着塔底定量连续或断续卸料，物料在塔内继续往下沉降，物料在下部保持45℃以上继续高温发酵8小时～16小时，物料随发酵塔底部卸料机排出，物料通过在塔内控温供氧翻堆等工艺过程后，完成二次发酵；
(5).经输送设备将二次发酵料定量送入干燥器进口，将物料与热风炉烟气并流，在内筒均布的抄板翻动下，二次发酵料被均匀分布与分散，加快干燥传热、传质推动，同时与并流的烟气充分接触；二次发酵料在带有一定角度的抄板和筒体回转的作用下，运动至干燥机的出口排出，完成了干化处理；物料在干燥器内干燥30～40分钟，物料含水率降至5％～30％，质量减少78％，热值在2800千卡及以上，有机质45％及以上，氮磷钾5％及以上，简称干燥料；
(6).物料经干化处理后经输送设备分别送入调理剂料仓和燃料料仓，其中一部份做调理剂循环利用，另一部份做热风炉燃料作为干燥热源；
(7).污泥经发酵和干化处理后，污泥热值有2800千卡以上，达到了自燃焚烧条件，将其进行自燃焚烧处理，将燃料仓的干燥料定量给入热风炉炉腔内进行焚烧，并保证焚烧温度在850℃～980℃之间，燃烧时间保持在1秒以上，其燃烧后的灰尘和各干式除尘器、静电除尘器所收集灰尘，全部回收包装，做园林花卉肥利用；灰尘总质量为污泥量的3％，氮磷钾含量8％，有机质10％，粉状；
(二).气体
(1).供氧空气经鼓风机加压，通过与干燥尾气加热器换热，使供氧空气温度保持在20℃以上，经管道输送给圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管，通过微机控制各层布风管进出口阀进行定量配送,使圆柱多棱多层发酵塔內供氧充分适量,每立方发酵料每分钟按0.02～0.2立方空气配送，排气无臭，温度不超70℃；
(2).圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管在不加空气的时候为排气状态，圆柱多棱多层发酵塔内经鼓风加压强制通风，塔內空气受外力作用下，换热后，高温空气含水率提升很大，湿度较大热空气经布风管排气通道排出，排出塔内空气遇冷后空气湿度下降，水气分离，经冷却分离的气体经生物过滤器过滤、吸附除臭排入大气；
(3).供热空气经鼓风机加压，通过与干燥尾气加热器换热，供热风炉供氧空气温度保持在40℃以上，进入炉腔燃烧室，经与干燥料在炉腔中850℃～980℃，1秒以上充分燃烧后，夹带热量和粉尘从热风炉烟气出口排出，进入干燥器进口与配风空气混合成600℃以下的供干燥用热源，进入干燥器內与干燥料混合、传热、换热、吸附过程，在干燥器出口与固体分离，在引风机的作用下沿排气管道排入干式除尘器，将大部份粉尘分离，再进入静电除尘器充分除尘，并换热降温，然后经引风机进入洗气塔，经水洗后，净化的气体通过烟囱排入大气；
(三).液体
(1).圆柱多棱多层发酵塔内各层布风管在排气状态，圆柱多棱多层发酵塔内经鼓风加压强制通风，经入塔內空气升温后，空气含水率提升很大，湿度较大热空气经布风管排气通道排出，排出塔内空气遇冷后空气湿度下降，水气分离，经冷却分离的液体经排气管下部水封收集后排入污水厂污水进口；生物过滤器内所收集冷凝水经排污水封排入污水厂污水进口；
(2).圆柱多棱多层发酵塔内污泥经热力破膜和富氧发酵所产生过剩水分经塔壁四周墙往下流入收集仓，汇集排入污水厂污水进口；
(3).用水泵将污水厂净化水加压送入洗气塔上部，水与气在洗气塔内充分接触后，将气体洗净后落入塔底，从洗气塔塔底水封排入污水厂污水进口。
2.根据权利要求1所述的城镇污水厂污泥零排放自动化处理处置工艺，其特征是：所述的调理剂是从农产品加工企业、木材加工企业、蘑菇种植企业、植物油压榨企业、纸业生产企业收集10毫米及以下，含水率30％及以下植物残体。
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