CN109205977B - 一种污水处理后污泥循环利用的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种污水处理后污泥循环利用的装置及方法，该装置包括支撑架和固定于支撑架上方的蚯蚓养殖仓，所述蚯蚓养殖仓包括仓体、仓盖、照明组件和出料组件，所述出料组件包括金属筛网、用于驱动金属筛网做摆动的振动电机和出料底板，金属筛网上表面均匀布设钉状凸起，金属筛网下表面均匀布设圆柱，所述出料底板上均匀布设供圆柱插入的圆孔，出料底板内设置蒸汽通道，蚯蚓养殖仓下方设有搅拌装置；本发明利用了蚯蚓畏光、畏热的特性，采用蚯蚓治理污泥，处理了污泥中的重金属，并且通过出料底板的加热，杀灭病菌，消除异味，蚯蚓处理完污泥后，将污泥与其他可利用废弃物混合，用于农用肥料使用，达到污泥资源的循环利用，环保且成本低。

Description

一种污水处理后污泥循环利用的装置及方法

技术领域

本发明涉及污泥利用技术领域，具体涉及一种污水处理后污泥循环利用的装置及方法。

背景技术

随着我国社会经济的发展和城市化水平的提高，我国城市污水厂污泥产量快速增加，据估算2011年我国污泥产量（80%含水率）超过3000万吨,污泥的处置需遵循“减量化、无害化、稳定化、资源化”的四化原则，国内外正在使用的污泥处置主要方式有填埋、焚烧、堆肥、资源化利用等，填埋技术处理成本低，但是占地面积大，填埋气体、渗滤液多且难处理。焚烧技术减容效果显著，污泥的热值可以得到利用，但是运行成本较高，并且存在大气二次污染的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保、成本低的一种污水处理后污泥循环利用的装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种污水处理后污泥循环利用的装置，包括支撑架和固定于支撑架上方的蚯蚓养殖仓，所述蚯蚓养殖仓包括仓体、仓盖、照明组件和出料组件，所述仓体侧边上均匀设置通气孔、仓盖盖至仓体顶端；

所述照明组件包括光源和用于给光源供电的光源控制器，所述光源固定至仓体侧壁内上方；

所述出料组件包括金属筛网、用于驱动金属筛网做摆动的振动电机和出料底板，所述金属筛网距离仓体侧壁保留10cm的间隙，金属筛网上表面均匀布设钉状凸起，金属筛网下表面均匀布设圆柱，所述出料底板上均匀布设供圆柱插入的圆孔；所述出料底板的两侧各设置两个定位组件，所述定位组件包括中空的移动杆、移动片和插杆，所述移动杆固定至出料底板的侧面，仓体侧壁上设置供移动杆上下移动的腰形孔，所述移动杆上设置定位孔，仓体外侧壁位于腰形孔的两侧各设置两个定位座，定位座上设置与定位孔大小一致的通孔，所述插杆插至定位座的通孔和移动杆上的定位孔以固定移动杆的位置，所述移动杆定位至腰形孔上端时，圆柱插入至出料底板的圆孔，所述移动片固定至移动杆上且与移动杆垂直，仓体侧壁内设置供移动片上下移动的槽；所述出料底板内设置“S”形蒸汽通道，位于出料底板其中一侧的两个移动杆与出料底板内的蒸汽通道连通且其中一个移动杆为蒸汽通道的入口、另一个移动杆为蒸汽通道的出口。

所述蚯蚓养殖仓下方设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌斗和位于搅拌斗底部的搅拌电机，所述搅拌斗固定至仓体下部，搅拌斗上开设加料口和放料口，所述放料口处设置活动挡板，搅拌斗的底部设置搅拌桨，所述搅拌电机连接至搅拌桨并带动搅拌桨转动。

进一步地，位于出料底板一侧的两个所述的移动杆通过连接杆连接。

进一步地，所述光源为冷光光源。

进一步地，所述仓体由遮光材料制成。

进一步地，所述搅拌桨包括四个均匀布设的叶片，所述叶片包括第一段叶片和第二段叶片，所述第一段叶片的一端连接至搅拌桨的轴、另一端连接至第二段叶片，第一段叶片与水平面呈25度，第二段叶片与第一段叶片之间呈130度，第一段叶片和第二段叶片的截面均呈菱形。

进一步地，所述仓体侧壁的腰形孔的高度大于圆柱的高度。

进一步地，所述通气孔的直径为0.8mm。

进一步地，所述仓体内设置有蚯蚓收集盒，所述蚯蚓收集盒包括盒体和盒盖，所述盒体的水平截面积小于仓体的水平截面积，盒体的底部均匀布设若干个收集孔，盒体的四角设置弹性带，弹性带的顶端设置有挂钩，挂钩挂接至仓体侧壁，所述盒盖内设空腔，盒盖顶部设置一个入风口，盒盖底部均匀设置若干出风口。

基于上述一种污水处理后污泥循环利用的装置处理污泥的方法，包括以下步骤：

步骤1：准备工作：将移动杆定位至仓体侧壁的腰形孔上端，圆柱插入至出料底板的圆孔，此时，仓体底部密封；

步骤2：在仓体内加入污水处理后的污泥，然后加入蚯蚓，蚯蚓的加入量为每千克的污泥加入10～20g的蚯蚓，盖上仓盖，打开光源，使用光源控制器调节光源的强度，蚯蚓进入污泥内部对污泥进行处理，处理时间为15～20天；

步骤3：关闭光源，向出料底板内通入蒸汽对出料底板进行加热，使蚯蚓受热向上逃离，待蚯蚓逃离至污泥表层，回收蚯蚓；

步骤4：将移动杆定位至仓体侧壁的腰形孔下端，圆柱离开出料底板的圆孔，此时，出料底板的圆孔露出，仓体底部不密封；打开振动电机，金属筛网开始往复摆动，蚯蚓排泄物穿过金属筛网、出料底板的圆孔落入搅拌斗，同时蚯蚓排泄物通过加热的出料底板后，消除蚯蚓排泄物中的病菌以及蚯蚓排泄物的异味；

步骤5：待蚯蚓排泄物完全落入搅拌斗后，通过搅拌加料口加入辅料，打开搅拌桨搅拌，待辅料与蚯蚓排泄物混合均匀后，打开搅拌放料口进行放料，所得物料即可作为农用肥料。

进一步地，步骤3中关闭光源后，打开仓体，将蚯蚓收集盒放置于仓体内，蚯蚓收集盒内放置有新鲜污泥，通过挂钩将蚯蚓收集盒挂至仓体侧壁，使蚯蚓收集盒自然放置于污泥层表面，然后向出料底板内通入蒸汽对出料底板进行加热，使蚯蚓受热向上逃离，蚯蚓逃离至污泥表层后穿过蚯蚓收集盒底部的收集孔进入到蚯蚓收集盒中，从而回收蚯蚓。

本发明的有益效果为：

1. 本发明提供的一种污水处理后污泥循环利用的装置及其方法，解决了填埋技术处理成本低，但是占地面积大，填埋气体、渗滤液多且难处理的问题，解决焚烧技术减容效果显著，污泥的热值可以得到利用，但是运行成本较高，并且存在大气二次污染的问题，解决厌氧消化技术能够回收能源物质，但是运行管理难度大的问题。本发明利用了蚯蚓畏光、畏热的特性，采用蚯蚓治理污泥，处理了污泥中的重金属，并且通过蒸汽加热后的出料底板，消除病菌，消除异味，蚯蚓处理完污泥后，将污泥与其他可利用废弃物混合，用于农用肥料使用，达到污泥资源的循环利用，环保且成本低。

2. 本发明根据污泥重量控制加入的蚯蚓量，避免蚯蚓过多或过少引起的蚯蚓饿死或者撑死的情况降低污泥处理的效率；金属筛网上表面设置钉状凸起可以在金属筛网摆动时对污泥形成搅拌，加速污泥的下落速度；金属筛网下表面布设圆柱，在污泥处理时，插入出料底板的圆孔，在污泥处理后收集时，退出出料底板的圆孔，圆柱随着金属筛网摆动对污泥搅拌，并推动污泥从出料底板中挤出；定位组件对出料底板上下移动进行限位；出料底板内设置“S”形蒸汽通道加大加热面积，既可以使蚯蚓向上逃离，也可以对蚯蚓排泄物加热，消除病菌，消除异味。

3. 本发明两个移动杆通过连接杆连接，在出料底板定位调节时，更加省力方便；搅拌桨的第一段叶片和第二段叶片角度的设置可以对搅拌内的物料充分搅拌，不存在死角，叶片截面呈菱形，叶片的尖端类似于刀刃，更加方便切入物料中，降低搅拌桨与物料的摩擦，对叶片的损伤小，使搅拌桨更加耐用；设置蚯蚓收集盒可以更加方便的收集蚯蚓，避免对蚯蚓造成伤害，且下一周期加入蚯蚓时，只需要向盒盖内吹风，引起震动，蚯蚓就会逃离至盒体底部穿过盒体底部的收集孔进行仓体内新鲜的污泥，进行下一周期的污泥处理，方便简单。

附图说明

图1是本发明一种污水处理后污泥循环利用的装置的结构示意图。

图2是本发明一种污水处理后污泥循环利用的装置的蚯蚓养殖仓和蚯蚓收集盒的剖视图。

图3是本发明的图2的A处放大图。

图4是本发明一种污水处理后污泥循环利用的装置的仓体和出料底板的俯视图。

图5是本发明一种污水处理后污泥循环利用的装置的金属筛网的俯视图。

图6是本发明一种污水处理后污泥循环利用的装置的搅拌桨的结构示意图。

图7是本发明一种污水处理后污泥循环利用的装置的定位组件的结构示意图

附图中标号为：1为振动电机、2为仓体、3为通气孔、4为光源、5为光源控制器、6为移动杆、7为定位座、8为移动片、9为插杆、10为金属筛网、11为钉状凸起、12为圆柱、13为出料底板、14为连接杆、15为支撑架、16为搅拌斗、17为搅拌电机、18为搅拌桨、19为活动挡板、20为放料口、21为加料口、22为仓盖、181为第一段叶片、182为第二段叶片、231为盒体、232为盒盖、233为弹性带、234为挂钩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1至图7所示，一种污水处理后污泥循环利用的装置，包括支撑架15和固定于支撑架15上方的蚯蚓养殖仓，所述蚯蚓养殖仓包括仓体2、仓盖22、照明组件和出料组件，所述仓体2侧边上均匀设置通气孔3，仓盖22盖至仓体2顶端，提供阴凉环境，适合蚯蚓生长；所述照明组件包括光源4和用于给光源4供电的光源控制器5，所述光源4固定至仓体2侧壁内上方；

所述出料组件包括金属筛网10、用于驱动金属筛网10做摆动的振动电机1（振动电机1带动金属筛网10做摆动采用现有技术即可实现）和出料底板13，所述金属筛网10距离仓体2侧壁保留10cm的间隙，金属筛网10摆动幅度控制在0～10cm范围内使其摆动时不会碰到仓体2，金属筛网10上表面均匀布设钉状凸起11，在金属筛网10摆动时可以对污泥进行搅拌，金属筛网10下表面均匀布设圆柱12，所述出料底板13上均匀布设供圆柱12插入的圆孔；所述出料底板13的两侧各设置两个定位组件，所述定位组件包括中空的移动杆6、移动片8和插杆9，所述移动杆6固定至出料底板13的侧面，仓体2侧壁上设置供移动杆6上下移动的腰形孔，所述移动杆6上设置定位孔，仓体2外侧壁位于腰形孔的两侧各设置两个定位座7，定位座7上设置与定位孔大小一致的通孔，所述插杆9插至定位座7的通孔和移动杆6上的定位孔以固定移动杆6的位置，所述移动杆6定位至腰形孔上端时（即移动杆6被固定至靠上方的两个定位座7中间时），圆柱12插入至出料底板13的圆孔，所述移动片8固定至移动杆6上且与移动杆6垂直，移动片8的截面为腰形，仓体2侧壁内设置供移动片8上下移动的槽（槽为腰形，槽的长度大于移动片8和腰形孔的长度之和，移动片8卡至仓体2的侧壁内沿仓体2侧壁内的槽上下移动），移动片8的面积大于仓体2侧壁腰形孔的面积；所述出料底板13内设置“S”形蒸汽通道，位于出料底板13其中一侧的两个移动杆6与出料底板13内的蒸汽通道连通且其中一个移动杆6为蒸汽通道的入口、另一个移动杆6为蒸汽通道的出口，使用时通入蒸汽缓慢加热，温度加热至能消除蚯蚓排泄物中的病菌，使用时避免加热或者金属筛网10摆动造成蚯蚓受伤或者死亡。

所述蚯蚓养殖仓下方设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌斗16和位于搅拌斗16底部的搅拌电机17，所述搅拌斗16固定至仓体2下部，搅拌斗16上开设加料口21和放料口20，所述放料口20处设置活动挡板19，搅拌斗16的底部设置搅拌桨18，所述搅拌电机17连接至搅拌桨18并带动搅拌桨18转动。

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于，位于出料底板13一侧的两个所述的移动杆6通过连接杆14连接。所述光源4为冷光光源，无温度，通过光源控制器5调节光源4强度。所述仓体2由遮光材料制成。所述搅拌桨18包括四个均匀设置的叶片，所述叶片包括第一段叶片181和第二段叶片182，所述第一段叶片181的一端连接至搅拌桨18的轴、另一端连接至第二段叶片182，第一段叶片181与水平面呈25度，第二段叶片182与第一段叶片181之间呈130度，第一段叶片181和第二段叶片182的截面均呈菱形。所述仓体2侧壁的腰形孔的高度大于圆柱12的高度，当出料底板13定位至仓体2侧壁腰形孔上端位置时，金属筛网10的下表面需要插入至出料底板13的圆孔中，当出料底板13定位至仓体2腰形孔下端位置时，金属筛网10的下表面需要与出料底板13的圆孔脱离，出料底板13的圆孔露出。所述通气孔3的直径为0.8mm，可阻挡污泥及蚯蚓掉落仓体2外。所述仓体2内设置有蚯蚓收集盒，所述蚯蚓收集盒包括盒体231和盒盖232，盒体231和盒盖232卡扣连接，盒体231侧壁上设置出风口，所述盒体231的水平截面积小于仓体2的水平截面积，盒体231的底部均匀布设若干个收集孔，盒体231的四角设置弹性带233，弹性带233的顶端设置有挂钩234，挂钩234挂接至仓体2侧壁，所述盒盖232内设空腔，盒盖232顶部设置一个入风口，盒盖232底部均匀设置若干出风口。

实施例3

根据实施1所述的一种污水处理后污泥循环利用的装置处理污泥的方法，包括以下步骤：使用时将装置放置在阴暗环境中；

步骤1：准备工作：将移动杆6定位至仓体2侧壁的腰形孔上端，圆柱12插入至出料底板13的圆孔，此时，仓体2底部密封；

步骤2：在仓体2内加入污水处理后的污泥，然后加入蚯蚓，蚯蚓的加入量为每千克的污泥加入10g的蚯蚓，盖上仓盖22，打开光源4，使用光源控制器5调节光源4的强度，蚯蚓进入污泥内部对污泥进行处理，处理时间为15天；

步骤3：关闭光源4，向出料底板13内通入蒸汽对出料底板13进行加热，使蚯蚓受热向上逃离，待蚯蚓逃离至污泥表层，回收蚯蚓；

步骤4：将移动杆6定位至仓体2侧壁的腰形孔下端，圆柱12离开出料底板13的圆孔，此时，出料底板13的圆孔露出，仓体2底部不密封；打开振动电机1，金属筛网10开始往复摆动，蚯蚓排泄物穿过金属筛网10、出料底板13的圆孔落入搅拌斗16，同时蚯蚓排泄物通过加热的出料底板13后，消除蚯蚓排泄物中的病菌以及蚯蚓排泄物的异味；

步骤5：待蚯蚓排泄物完全落入搅拌斗16后，通过搅拌加料口21加入腐殖土等辅料，打开搅拌桨18搅拌，待辅料与蚯蚓排泄物混合均匀后，打开搅拌放料口20进行放料，所得物料即可作为农用肥料。

实施例4

根据实施2所述的一种污水处理后污泥循环利用的装置处理污泥的方法，包括以下步骤：使用时将装置放置在阴暗环境中；

步骤1：准备工作：将蚯蚓收集盒从仓体2移出，将移动杆6定位至仓体2侧壁的腰形孔上端，圆柱12插入至出料底板13的圆孔，此时，仓体2底部密封；

步骤2：在仓体2内加入污水处理后的污泥，然后加入蚯蚓，蚯蚓的加入量为每千克的污泥加入20g的蚯蚓，盖上仓盖22，打开光源4，使用光源控制器5调节光源4的强度，蚯蚓进入污泥内部对污泥进行处理，处理时间为18天；

步骤3：关闭光源4，打开仓体2，将蚯蚓收集盒放置于仓体2内，蚯蚓收集盒内放置有新鲜污泥，通过挂钩234将蚯蚓收集盒挂至仓体2侧壁，使蚯蚓收集盒自然放置于污泥层表面，然后向出料底板13内通入蒸汽对出料底板13进行加热，使蚯蚓受热向上逃离，蚯蚓逃离至污泥表层后穿过蚯蚓收集盒底部的收集孔进入到蚯蚓收集盒中，从而回收蚯蚓；设置蚯蚓收集盒可以更加方便的收集蚯蚓，避免对蚯蚓造成伤害，且下一周期加入蚯蚓时，只需要向盒盖232内吹风，引起震动，蚯蚓就会逃离至盒体231底部穿过盒体231底部的收集孔进入仓体2内新鲜的污泥，进行下一周期的污泥处理，方便简单；

步骤4：将移动杆6定位至仓体2侧壁的腰形孔下端，圆柱12离开出料底板13的圆孔，此时，出料底板13的圆孔露出，仓体2底部不密封；打开振动电机1，金属筛网10开始往复摆动，蚯蚓排泄物穿过金属筛网10、出料底板13的圆孔落入搅拌斗16，同时蚯蚓排泄物通过加热的出料底板13后，消除蚯蚓排泄物中的病菌以及蚯蚓排泄物的异味；

步骤5：待蚯蚓排泄物完全落入搅拌斗16后，通过搅拌加料口21加入腐殖土等辅料，打开搅拌桨18搅拌，待辅料与蚯蚓排泄物混合均匀后，打开搅拌放料口20进行放料，所得物料即可作为农用肥料。

实施例5

与实施例4基本相同，不同之处在于步骤2中所述蚯蚓的加入量为每千克的污泥加入15g的蚯蚓，处理时间为20天。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明实施范围，故凡依本发明专利范围所述技术方案所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种污水处理后污泥循环利用的装置，包括支撑架和固定于支撑架上方的蚯蚓养殖仓，其特征在于，所述蚯蚓养殖仓包括仓体、仓盖、照明组件和出料组件，所述仓体侧边上均匀设置通气孔，仓盖盖至仓体顶端；

所述照明组件包括光源和用于给光源供电的光源控制器，所述光源固定至仓体侧壁内上方；

所述出料组件包括金属筛网、用于驱动金属筛网做摆动的振动电机和出料底板，所述金属筛网距离仓体侧壁保留10cm的间隙，金属筛网上表面均匀布设钉状凸起，金属筛网下表面均匀布设圆柱，所述出料底板上均匀布设供圆柱插入的圆孔；所述出料底板的两侧各设置两个定位组件，所述定位组件包括中空的移动杆、移动片和插杆，所述移动杆固定至出料底板的侧面，仓体侧壁上设置供移动杆上下移动的腰形孔，所述移动杆上设置定位孔，仓体外侧壁位于腰形孔的两侧各设置两个定位座，定位座上设置与定位孔大小一致的通孔，所述插杆插至定位座的通孔和移动杆上的定位孔以固定移动杆的位置，所述移动杆定位至腰形孔上端时，圆柱插入至出料底板的圆孔，所述移动片固定至移动杆上且与移动杆垂直，仓体侧壁内设置供移动片上下移动的槽；所述出料底板内设置“S”形蒸汽通道，位于出料底板其中一侧的两个移动杆与出料底板内的蒸汽通道连通且其中一个移动杆为蒸汽通道的入口、另一个移动杆为蒸汽通道的出口；

所述蚯蚓养殖仓下方设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌斗和位于搅拌斗底部的搅拌电机，所述搅拌斗固定至仓体下部，搅拌斗上开设加料口和放料口，所述放料口处设置活动挡板，搅拌斗的底部设置搅拌桨，所述搅拌电机连接至搅拌桨并带动搅拌桨转动；

所述搅拌桨包括四个均匀设置的叶片，所述叶片包括第一段叶片和第二段叶片，所述第一段叶片的一端连接至搅拌桨的轴、另一端连接至第二段叶片，第一段叶片与水平面呈25度，第二段叶片与第一段叶片之间呈130度，第一段叶片和第二段叶片的截面均呈菱形；

所述仓体内设置有蚯蚓收集盒，所述蚯蚓收集盒包括盒体和盒盖，所述盒体的水平截面积小于仓体的水平截面积，盒体的底部均匀布设若干个收集孔，盒体的四角设置弹性带，弹性带的顶端设置有挂钩，挂钩挂接至仓体侧壁，所述盒盖内设空腔，盒盖顶部设置一个入风口，盒盖底部均匀设置若干出风口。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理后污泥循环利用的装置，其特征在于，位于出料底板一侧的两个所述的移动杆通过连接杆连接。

3.根据权利要求1所述的一种污水处理后污泥循环利用的装置，其特征在于，所述光源为冷光光源。

4.根据权利要求1所述的一种污水处理后污泥循环利用的装置，其特征在于，所述仓体由遮光材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种污水处理后污泥循环利用的装置，其特征在于，所述仓体侧壁的腰形孔的高度大于圆柱的高度。

6.根据权利要求1所述的一种污水处理后污泥循环利用的装置，其特征在于，所述通气孔的直径为0.8mm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种污水处理后污泥循环利用的装置处理污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：准备工作：将移动杆定位至仓体侧壁的腰形孔上端，圆柱插入至出料底板的圆孔，此时，仓体底部密封；

步骤2：在仓体内加入污水处理后的污泥，然后加入蚯蚓，蚯蚓的加入量为每千克的污泥加入10～20g的蚯蚓，盖上仓盖，打开光源，使用光源控制器调节光源的强度，蚯蚓进入污泥内部对污泥进行处理，处理时间为15～20天；

步骤3：关闭光源，向出料底板内通入蒸汽对出料底板进行加热，使蚯蚓受热向上逃离，待蚯蚓逃离至污泥表层，回收蚯蚓；

步骤4：将移动杆定位至仓体侧壁的腰形孔下端，圆柱离开出料底板的圆孔，此时，出料底板的圆孔露出，仓体底部不密封；打开振动电机，金属筛网开始往复摆动，蚯蚓排泄物穿过金属筛网、出料底板的圆孔落入搅拌斗，同时蚯蚓排泄物通过加热的出料底板后，消除蚯蚓排泄物中的病菌以及蚯蚓排泄物的异味；

步骤5：待蚯蚓排泄物完全落入搅拌斗后，通过搅拌加料口加入辅料，打开搅拌桨搅拌，待辅料与蚯蚓排泄物混合均匀后，打开搅拌放料口进行放料，所得物料即可作为农用肥料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤3中关闭光源后，打开仓体，将蚯蚓收集盒放置于仓体内，蚯蚓收集盒内放置有新鲜污泥，通过挂钩将蚯蚓收集盒挂至仓体侧壁，使蚯蚓收集盒自然放置于污泥层表面，然后向出料底板内通入蒸汽对出料底板进行加热，使蚯蚓受热向上逃离，蚯蚓逃离至污泥表层后穿过蚯蚓收集盒底部的收集孔进入到蚯蚓收集盒中，从而回收蚯蚓。

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