CN112028416A - 一种切削混合催化氧化消毒器及化粪池污泥综合利用方法 - Google Patents

Abstract

一种切削混合催化氧化消毒器及化粪池污泥综合利用方法，属于环境技术领域。该切削混合催化氧化消毒器，通过半牺牲式催化氧化头的结构设置，通过对氧化剂进行分配‑反应，实时生成催化剂，并且通过将切削混合催化氧化消毒器的搅斩刀设置在驱动转轴上，半牺牲式催化氧化头的固定切刃和搅斩刀的刀刃运动方向相向设置，并且搅斩刀转动路径和半牺牲式催化氧化头的切削斜面相切，对化粪池污泥进行剪切和催化氧化处理。该方法将化粪池污泥中的蛋白质、脂肪等含氮硫量高的物质催化氧化分解成水溶性物质，杀菌消毒后回到污水中，进入污水处理厂处理，减少了污泥中氮硫的含量，危险废物无害化同时制备低氮硫的燃料，能够综合利用，减少燃料对空气的污染。

Description

一种切削混合催化氧化消毒器及化粪池污泥综合利用方法

技术领域

本发明属于环境技术领域，具体涉及一种切削混合催化氧化消毒器及化粪池污泥综合利用方法。

背景技术

目前，对于化粪池污泥一般是采用清掏车(吸污车)吸取后排入污水处理厂处理或按照“GB 7959-2012粪便无害化卫生要求”发酵堆肥综合利用。但是，由于一些能够粪口传播的传染性疾病的出现，使得化粪池污泥，特别是医疗机构化粪池污泥处理和处置受到人们的普遍关注。对于城市普通居民小区的化粪池污泥处理尚无针对性的消毒杀菌处理技术，更不要说医疗机构化粪池污泥中病原体和细菌更集中，具有危废的感染性等特性，更应该被归为危废进行消毒杀菌处理。但在实践中，由于危废处理成本过高，各单位尚未按危废处置。

现有公开的材料中也有一些相关的研究，比如专利03140878.8公开了一种移动式污泥干化处理系统，专利03156378.3提出了一种密闭输送与包装污泥的装置，这些专利中公开的系统和装置是在普通化粪池吸粪车基础上，增加消毒、密闭改造后制成的移动方舱。实现了对抽取后的污泥进行有效的消毒和杀菌，并使污泥经过脱水压缩、密闭输送包装等一系列处理后，再外运焚烧处置。这种方法消除了医院污泥、尤其是化粪池粪便中的传染性病毒以及其它危害人体健康的物质向外界传播的问题。但是，该方法脱水过程中虽然添加了消毒剂，起到了一定的消毒杀菌作用，但医疗机构化粪池污泥中含有大量的卫生用品、塑料制品、纸张等固体物质，这些固体物质的裹挟、阻隔等作用，使得消毒剂无法均匀分散和向固体内部扩散，造成消毒杀菌不完全；或使用的消毒剂量过大，消毒时间过长，成本高，也易造成污染；同时，粪泥中的卫生用品等固体物质极易造成泵和管道的堵塞，设备无法运行，必须停机拆开维修，这又破坏密闭体系，有极大的病毒扩散和传播风险。而且，由于该方案处理后，化粪池污泥消毒不彻底，需要焚烧最终处置。消耗能源、污染环境，同时，化粪池污泥中含有大量的有机质，直接焚烧是资源的极大浪费。

专利201280001512.9提出了一种利用畜粪或畜粪污泥的畜粪硬固燃料及其制备方法，公开了一种利用畜禽粪污制备固体燃料的方法，但是，人粪便和畜禽粪便相比，虽然都是粪便，但由于食物结构不同，人粪便中纤维素类物质含量低，含有更高的蛋白质和无机盐类；若直接像畜禽粪便一样处理制成燃料，燃烧会产生大量的氮氧化物和重金属等有害物质，污染大气，增加除尘脱硝压力。

发明内容

为了解决化粪池特别是医疗机构化粪池粪污安全彻底快速杀菌消毒、去除过多的氮、重金属等易造成大气污染的有害成分，实现化粪池污泥的无害化、燃料化利用，本发明提供了一种切削混合催化氧化消毒器及化粪池污泥综合利用方法。

本发明的一种切削混合催化氧化消毒器，包括半牺牲式催化氧化头、切削混合催化氧化消毒器壳体、搅斩刀、驱动转轴和供氧化剂系统；供氧化剂系统为能够提供氧化剂和输送的设备的集合；

所述的半牺牲式催化氧化头，包括固定切刃、弹匣、氧化剂输入管、隔板、氧化剂缓冲腔、氧化剂分配器、固定式氧化剂分散器、牺牲式催化氧化棒、密封活塞、同步推进连杆和可调同步推进器；

弹匣的一端面为平整的切削斜面，该切削斜面为敞开式切削斜面，切削斜面在弹匣上与其一个侧壁形成固定切刃，在弹匣内设置有隔板，将弹匣分为固定弹匣仓和牺牲弹匣仓；固定弹匣仓位于设置有固定切刃的一侧，在固定弹匣仓远离固定切刃的一端设置有氧化剂缓冲腔，氧化剂缓冲腔通过氧化剂输入管与供氧化剂系统相连通，固定弹匣仓内靠近固定切刃的一端设置有固定式氧化剂分散器，在隔板上，固定弹匣仓的氧化剂缓冲腔和牺牲弹匣仓之间设置有开口通道，开口通道上设置有氧化剂分配器，用于调整氧化剂缓冲腔内氧化剂进入牺牲弹匣仓和固定式氧化剂分散器的比例；

在牺牲弹匣仓内设置有可更换的牺牲式催化氧化棒，牺牲式催化氧化棒的靠近半牺牲式催化氧化头切削斜面的一端加工成与切削斜面角度一致的平面，为牺牲面，远离牺牲面的另一端与密封活塞接合，密封活塞的另一侧通过同步推进连杆与可调同步推进器连接，且牺牲式催化氧化棒可以随着密封活塞在可调同步推进器的推动下，向切削斜面端运动；

氧化剂缓冲腔、氧化剂分配器、固定式氧化剂分散器、牺牲式催化氧化棒、密封活塞均设置在弹匣的腔体内；

其中，

所述的供氧化剂系统和半牺牲式催化氧化头的氧化剂输入管连接，半牺牲式催化氧化头设置有切削斜面的一端插入切削混合催化氧化消毒器壳体内，在切削混合催化氧化消毒器壳体上设置有物料进口；

切削混合催化氧化消毒器的搅斩刀设置在驱动转轴上，并且旋转切削方向形成的平面和驱动转轴的轴向呈30°～150°，半牺牲式催化氧化头的设置方向和搅斩刀的旋转切削方向所在的面呈10°～90°；其中，半牺牲式催化氧化头的固定切刃和搅斩刀的刀刃运动方向相向设置，并且搅斩刀转动路径和半牺牲式催化氧化头的切削斜面相切，半牺牲式催化氧化头的固定切刃和搅斩刀相剪切切合，剪切切合刃口横贯切削混合催化氧化消毒器轴向半径空间。

进一步地，所述的固定切刃和搅斩刀刀口均采用高硬度、高耐磨、耐氧化、耐腐蚀钢材制成。

进一步地，弹匣优选为长方体结构，在弹匣的一端面为切削斜面，切削斜面和一侧水平面的夹角形成固定切刃。

进一步地，所述的牺牲式催化氧化棒为铝槽多个铝板形成的多个凹槽结构，铝槽槽口朝向为设置氧化剂缓冲腔的一侧，在铝槽的凹槽空间设置有多孔通孔金属。

所述的多孔通孔金属为铝、铁、铜中的一种或几种。

进一步地，固定式氧化剂分散器为微孔结构。

进一步地，所述的半牺牲式催化氧化头优选设置为两个，设置的两个半牺牲式催化氧化头以驱动转轴中心对称。

进一步地，所述的搅斩刀优选为螺旋桨叶片形，搅斩刀的一端固定在切削混合催化氧化消毒器的驱动转轴上，转动方向前缘加工成刀刃状，刀身扭转成向物料流动方向倾斜，且横截面呈凹弧形，搅斩刀转动方向后缘设置扰动齿，扰动齿的齿尖方向朝向物料流动方向。

本发明的催化氧化消毒泵包括上述切削混合催化氧化消毒器，还包括催化氧化多相流体泵、螺旋加压催化氧化锥和驱动电机；

驱动电机和切削混合催化氧化消毒器的驱动转轴的一端连接，驱动转轴的另一端为切削混合催化氧化消毒器的物料出口端；

切削混合催化氧化消毒器的物料出口端和催化氧化多相流体泵的物料入口端密闭连接，催化氧化多相流体泵出口端和螺旋加压催化氧化锥连接。

进一步地，所述的催化氧化多相流体泵为螺杆泵或离心泵；

当催化氧化多相流体泵为螺杆泵时，螺杆泵包括泵转子和泵定子；所述的螺旋加压催化氧化锥包括锥壳体和锥塔；

具体为驱动转轴和泵转子一端连接，泵转子的另一端和螺旋加压催化氧化锥的锥塔连接；在泵转子周向设置有泵定子，在锥塔周向设置有锥壳体；

当催化氧化多相流体泵为离心泵时，离心泵包括壳体和叶轮，具体为叶轮设置在驱动转轴上，螺旋加压催化氧化锥的锥塔配置另外的驱动电机。

进一步地，所述的催化氧化多相流体泵，泵体为耐腐蚀、耐氧化材料制得，螺杆泵的螺杆或离心泵的叶轮和壳体内表面均处理覆盖有一层催化剂膜。

进一步地，所述的螺旋加压催化氧化锥由锥壳体和锥塔配合构成，其中，锥壳体内壁自大内径端向小内径端设置有螺旋上升的催化脊；锥塔包括塔柱和在塔柱表面设置有自塔底到塔尖顶的螺旋推料催化桨叶，且螺旋推料催化桨叶升角大于催化脊的螺旋升角；物料在二者间由锥径大的一端向锥尖推进，压力增大，形成正压区，催化脊由表面一层复合氧化物膜的金属制成；螺旋加压催化氧化锥所有与物料接触的表面均处理涂布一层催化剂膜。

本发明的一种催化氧化消毒泵的催化氧化消毒方法，包括以下步骤：

(1)将供氧化剂系统提供的氧化剂，通过氧化剂输入管输送至固定弹匣仓的氧化剂缓冲腔内；

(2)开启驱动电机，驱动转轴转动，带动催化氧化多相流体泵转动，催化氧化多相流体泵产生吸力，切削混合催化氧化消毒器中产生负压，在此负压及供氧化剂系统的压力作用和氧化剂分配器的分配下，部分氧化剂进入牺牲弹匣仓，剩余氧化剂进入固定式氧化剂分散器，进入牺牲弹匣仓的氧化剂进入牺牲式催化氧化棒，氧化剂通过牺牲式催化氧化棒向半牺牲式催化氧化头的切削斜面一端扩散，氧化剂将牺牲式催化氧化棒的牺牲面、铝槽及铝槽内填充的多孔通孔金属表面和孔道内壁氧化，生成了金属氧化膜催化剂；

(3)进入固定式氧化剂分散器的氧化剂，同样在负压作用下，通过氧化剂分散器的微孔扩散，通过切削斜面，进入切削混合催化氧化消毒器；

(4)同时，在负压作用下，化粪池污泥通过物料进口进入切削混合催化氧化消毒器，驱动转轴通过驱动电机带动转动，搅斩刀随驱动转轴转动，搅斩刀的刀刃与半牺牲式催化氧化头的固定切刃实现剪切运动，对化粪池污泥中的固体物质进行切削和破碎；搅斩刀随驱动转轴继续转动，与半牺牲式催化氧化头的切削斜面相切，牺牲式催化氧化棒在可调同步推进器的推动下，向半牺牲式催化氧化头的切削斜面移动，从而牺牲式催化氧化棒的牺牲面被搅斩刀切削、磨刮，新生成的金属氧化膜催化剂呈粉末状进入切削混合催化氧化消毒器，并与刚切碎的物料、切削面扩散进来的氧化剂混合；通过搅斩刀的转动，进一步混合，从而进行深度灭菌消毒；

(5)氧化剂继续补充进入，将牺牲式催化氧化棒刚刚切削后的牺牲面继续氧化，牺牲式催化氧化棒继续在可调同步推进器推动下，继续向切削斜面运动，高出切削斜面，搅斩刀切削搅动运动再次与固定切刃剪切、与切削斜面相切运动，搅斩刀再次剪切新进来的物料，并将新生成金属氧化物膜的牺牲式催化氧化棒的牺牲面切削一层，切削下来粉末状新生成的金属氧化物催化剂、氧化剂与剪切后的物料混合，搅动，继续催化氧化消毒杀菌，从而实现连续新生催化剂、催化氧化处理化粪池污泥。

所述的步骤(1)中，氧化剂选用臭氧、二氧化氯、双氧水、次氯酸钠、氯气、过氧乙酸和环氧乙烷中的一种或几种。

本发明的一种化粪池污泥综合利用系统，包括管道破碎器、催化氧化消毒泵、缓冲混合加料罐、固液分离干化系统和混合造粒机；

管道破碎器和催化氧化消毒泵的物料进口连接，催化氧化消毒泵的螺旋加压催化氧化锥的物料出口和缓冲混合加料罐连接，缓冲混合加料罐和固液分离干化系统连接，固液分离干化系统的固体物料出口和混合造粒机连接。

本发明的一种化粪池污泥综合利用方法，为利用催化氧化消毒泵对化粪池污泥消毒杀菌处理后加入改性秸秆粉和/或改性煤粉。

本发明的一种化粪池污泥综合利用方法，采用上述化粪池污泥综合利用系统，包括以下步骤：

步骤一、将化粪池污泥通过前置管道破碎器，进行初级破碎；通过催化氧化消毒泵进行催化氧化、消毒杀菌后，得到催化氧化分解和消毒杀菌后的污泥；

步骤二、向消毒杀菌后的污泥中加入改性秸秆粉或/和改性煤粉混合均匀，直接进入固液分离干化系统，得到分离后的水和固体含水率≤70wt％的干泥；分离后的水返回粪污井或去污水处理厂处理；其中，按质量比，消毒杀菌后的污泥：改性秸秆粉或/和改性煤粉＝(10-30)：1；

步骤三、向得到的干泥中加入生石灰，进入混合造粒机进行造粒，干燥后，得到颗粒燃料；其中，按质量比，干泥：生石灰为(10-20):1。

所述的步骤二中，所述的改性秸秆粉和/或改性煤粉，通过以下方法改性：

步骤1：将干燥的秸秆和/或煤粉碎，得到≤1mm的秸秆粉和/或煤粉；

步骤2：将秸秆粉体和/或煤粉置于密闭容器中，向密闭容器中通入醋酸蒸汽，在≥120℃下，熏蒸保压反应1h，冷却到室温，得到改性秸秆粉或改性煤粉。

所述的秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆中的一种或几种。

所述的煤粉为烟煤、无烟煤中的一种或两种。

本发明的一种切削混合催化氧化消毒器及化粪池污泥综合利用方法，有如下优点：

一、本发明将催化氧化消毒与泵结合，使得催化氧化消毒和抽吸污泥同步完成，减少病毒微生物扩散风险，同时除臭；

二、切削混合催化氧化消毒器使得催化剂、氧化消毒剂消耗量更低，催化氧化消毒效率更高；

三、半牺牲式催化氧化头的设置方式，使得通过氧化剂分配器分配给牺牲式催化氧化棒的氧化剂，将多孔通孔金属和铝槽氧化原位生成催化剂，活性高，催化能力更强；

四、牺牲式催化氧化棒的铝槽和多孔通孔金属与氧化剂预混合，氧化速度更快；铝槽、多孔通孔金属与弹匣仓结构设计，氧化剂、催化剂可以根据需要配比调整，适合不同种类的消毒杀菌需求；

五、搅斩刀与固定切刃配合，当搅斩刀在轴的旋转驱动下，与固定切刃做剪刀运动，将化粪池污泥中难于粉碎的卫生用品等剪碎；

六、固定切刃后设置并行加入的氧化消毒剂和牺牲催化氧化棒，切削后，由于剪切过程中挤压作用，固体纤维类物质中的水挤压出来，剪切后，剪切压力突然消失，氧化剂和切削下来牺牲材料催化剂混合吸入纤维的剪切断面，增加了氧化消毒剂和催化剂的渗透作用，使得固体内部病菌也能快速杀灭；

七、搅斩刀除切割功能外，扇叶形设计，辅助搅斩刀后缘尖齿，增加搅动涡流，具有更强的加压搅拌功能，混合更充分；

八、三相流输送泵叶片或螺杆表面处理一层催化剂，泵内是产生压力的原动力，压力增加，氧化剂与固体液体接触更充分，氧化剂溶解混合更好，固体物料内外催化氧化同时进行，消毒杀菌更彻底；

九、螺旋加压催化氧化锥设计成尖锥形，管径逐渐变小，锥塔设置螺旋推料挤压桨叶，增大压力，形成泵后高压区，锥壳内壁设置催化脊，进一步起到催化氧化作用，螺旋推料催化桨叶升角大于催化脊的螺旋升角，物料前进过程翻滚阻滞，加压，使得压力进一步增大，催化氧化更彻底；

十、在线催化氧化消毒，速度快、停留时间短，氧化消毒剂使用量少；

十一、前置切削混合催化氧化消毒器和后置催化氧化锥设计，使得物料与氧化剂、催化剂混合后，经历负压、加压和高压过程，催化氧化作用发挥更充分；

十二、本发明将化粪池污泥中的蛋白质、脂肪等含氮硫量高的物质催化氧化分解成水溶性物质，杀菌消毒后回到污水中，进入污水处理厂处理，减少了污泥中氮硫的含量，危险废物无害化同时制备低氮硫的燃料，综合利用，减少燃料对空气的污染；

十三、改性秸秆或改性煤粉的加入，使得固液分离无需加化学絮凝剂，减少对水的污染。

附图说明

图1、本发明的一种催化氧化消毒泵的结构示意图：

图2、切削混合催化氧化消毒器的侧面视图(a)和对应的轴向视图(b)；具体为：搅斩刀不同位置内部结构图；其中，图2(1)为切削混合催化氧化消毒器外结构面的视图；图2(2)为切削混合催化氧化消毒器的剖面图，其中，搅斩刀旋转到水平位置；图2(3)为切削混合催化氧化消毒器的剖面图，其中，搅斩刀旋转到垂直位置；

图3、半牺牲式催化氧化头的结构示意图；其中，图3(1)为半牺牲式催化氧化头的整体结构示意图；图3(2)为半牺牲式催化氧化头沿同步驱动连杆垂直剖视图；

图4、半牺牲式催化氧化头内部图(局部打开)；

图5、半牺牲式催化氧化头内部图(局部打开，去除固定式氧化剂分散器及其下部隔板)；

图6、半牺牲式催化氧化头内部图(局部打开，去除固定式氧化剂分散器和牺牲式催化氧化棒)；

图7、半牺牲式催化氧化头切削斜面的结构示意图；图7(1)为装配好牺牲式催化氧化棒的切削斜面；图7(2)为去除固定式氧化剂分散器和牺牲式催化氧化棒的切削斜面；

图8、牺牲式催化氧化棒的结构示意图；其中，图8(1)为牺牲式催化氧化棒的整体结构示意图、图8(2)为牺牲式催化氧化棒的铝槽结构示意图；图8(3)为牺牲式催化氧化棒的牺牲面的结构示意图；

图9、螺旋加压催化氧化锥的结构示意图；其中，图9(1)为螺旋加压催化氧化锥的锥塔结构示意图、图9(2)螺旋加压催化氧化锥的壳体剖面图；图9(3)为螺旋加压催化氧化锥的横截面图；

图10、一种基于切削混合催化氧化消毒器进行化粪池污泥综合利用方法的流程图；

图中：

1-切削混合催化氧化消毒器、2-催化氧化多相流体泵、3-螺旋加压催化氧化锥、4-驱动电机、5-切削混合催化氧化消毒器设置的物料进口；

11-半牺牲式催化氧化头、12-搅斩刀、13-驱动转轴、14-切削混合催化氧化消毒器壳体、21-泵转子、22-泵定子、31-锥塔、32-锥壳体；

110-弹匣、1101-固定弹匣仓、1102-牺牲弹匣仓、1103-隔板、111-固定切刃、112-固定式氧化剂分散器、113-牺牲式催化氧化棒、114-氧化剂缓冲腔、115-氧化剂分配器、1151-氧化剂分配器的调节钮、116-密封活塞、117-同步推进连杆、118-可调同步推进器、119-氧化剂输入管；

1131-铝槽、1132-多孔通孔金属、1130-牺牲面；

311-塔柱、312-螺旋推料催化桨叶；321-催化脊。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

为了说明本发明，下面加以说明，实施例中，铝槽采用市场购买纯电解铝板材加工成。

实施例1

本实施例提供了一种催化氧化消毒泵1，其结构示意图见图1。

本实施例的一种催化氧化消毒泵包括前置的切削混合催化氧化消毒器1、固液气三相的催化氧化多相流体泵2、以及设置在物料流向末端的螺旋加压催化氧化锥3，切削混合催化氧化消毒器1、固液气三相的催化氧化多相流体泵2、以及螺旋加压催化氧化锥和驱动电机4同轴连接；固液气三相的催化氧化多相流体泵2采用螺杆泵。

切削混合催化氧化消毒器1包括搅斩刀12、半牺牲式催化氧化头11、切削混合催化氧化消毒器壳体14、驱动转轴13和供氧化剂系统，本实施例中，供氧化剂系统为臭氧发生器；

半牺牲式催化氧化头11包括固定切刃111、弹匣110、氧化剂输入管119、隔板1103、固定式氧化剂分散器112、氧化剂分配器115、牺牲式催化氧化棒113、密封活塞116、同步推进连杆117、可调同步推进器118和氧化剂缓冲腔114；

牺牲式催化氧化棒113由铝槽1131、多孔通孔金属1132制成：其中，本实施例中，多孔通孔金属1132为多孔通孔金属铝。

铝槽1131采用厚为5mm的纯铝板制成，7个槽，槽中填充的多孔通孔金属铝，多孔通孔金属铝的主孔径为0.5mm；孔隙率：80％，通孔率：90％；体积密度：0.6g/cm³。

催化氧化消毒泵的切削混合催化氧化消毒器1轴向与物流方向一致设置，驱动转轴13的横截面相对位置上以轴心为对称轴，设置两把中心对称的搅斩刀12，搅斩刀12均为螺旋桨叶片形，搅斩刀12随轴转动方向前缘加工成刀刃状，刀身沿物料流动方向扭转，使得刀身后缘朝向物料流动方向，且横截面呈凹弧形，搅斩刀刀身后缘设置扰动齿，齿尖方向与物料流动方向一致；其搅斩刀设置在切削混合催化氧化消毒器的位置图见图2；

半牺牲式催化氧化头11主体为长方体形弹匣，弹匣的一个端面削成以一侧面为尖的斜面为作为切削斜面，弹匣前端的切削斜面与一侧平面的边楞形成固定切刃111，弹匣内设置有隔板1103，使得在弹匣内形成固定弹匣仓1101和牺牲弹匣仓1102，固定弹匣仓1101位于设置有固定切刃111的一侧，固定弹匣仓1101远离固定切刃111一端设置氧化剂缓冲腔114，氧化剂缓冲腔114和氧化剂输入管119连接，氧化剂输入管119和供氧化剂系统连通，固定弹匣仓1101靠近固定切刃111的一侧设置固定式氧化剂分散器112，在隔板1103上，固定弹匣仓1101的氧化剂缓冲腔114和牺牲弹匣仓1102之间设置有开口通道，开口通道上设置可调节方向的导流板式氧化剂分配器115，可以通过氧化剂分配器的调节钮1151调节导流板式氧化剂分配器115的方向，来调整氧化剂缓冲腔114内氧化剂进入牺牲弹匣仓1102和固定式氧化剂分散器112的比例；半牺牲式催化氧化头的不同部位内部结构示意图见图3、图4、图5和图6；

牺牲弹匣仓1102内设置有可更换的牺牲式催化氧化棒113，牺牲弹匣仓1102的一端开放于半牺牲式催化氧化头11的倾斜切削斜面，其切削斜面的结构示意图见图7，后端设置有可前后运动的密封活塞116，密封活塞116的另一侧通过同步推进连杆117与可调同步推进器118连接，密封活塞116受可调同步推进器控制前后运动，牺牲式催化氧化棒113可以随密封活塞116在牺牲弹匣仓1102内前后运动，牺牲式催化氧化棒113由铝槽和位于铝槽槽内的多孔通孔铝构成，铝槽槽口朝向弹匣设置有固定切刃的一侧，牺牲式催化氧化棒113的一端设计成与半牺牲式催化氧化头11的切削斜面一致的斜面，为牺牲面1130，氧化剂缓冲腔114内氧化剂可以进入牺牲式催化氧化棒113的铝槽内，并通过铝槽内的多孔通孔铝内的通孔沿铝槽方向向前运动，通过半牺牲式催化氧化头的牺牲面进入切削混合催化氧化消毒器；其结构示意图见图8；

固定式氧化剂分散器112远离固定切刃111的一端通过氧化剂分配器115与氧化剂缓冲腔114相连通，固定式氧化剂分散器112靠近固定切刃111的一端开放于半牺牲式催化氧化头11的切刃下的切削斜面，是由前后相通的不锈钢细管集束而成，可使氧化剂缓冲腔114内的氧化剂均匀分散地由切削斜面进入切削式催化氧化混合器1。

半牺牲式催化氧化头11设置方向与切削混合催化氧化消毒器1的轴向和搅斩刀12的旋转方向所在的面均成45度角，半牺牲式催化氧化头11的一端总体为斜尖状，固定切刃111迎向搅斩刀12刀口运动方向，与搅斩刀刀口形成贯穿切削混合催化氧化消毒器轴向半径空间的剪切切合刃口，搅斩刀12与半牺牲式催化氧化头11切削斜面相切，与固定切刃111相剪切匹配，且通过驱动转轴13的转动，搅斩刀12与固定切刃111做剪刀运动，实现对处理的物料中固体的挤压剪切，同时，随着驱动转轴13的转动，搅斩刀12与弹匣切削斜面剪切运动，牺牲式催化氧化棒113在可调同步推进器118的推动下，向弹匣的切削斜面运动，牺牲式催化氧化棒113的牺牲面可被搅斩刀切削剥离。固定切刃111和搅斩刀12刀口均采用高硬度、高耐磨、耐氧化、耐腐蚀钢材制成。

固定式氧化剂分散器112的一端和牺牲式催化氧化棒113的牺牲面均设置在半牺牲式催化氧化头11的固定切刃111下的搅斩刀12刀刃运动方向一侧，并与固定切刃111成一体；

供氧化剂系统包括臭氧发生器，能够通过氧化剂输入管与氧化剂缓冲腔的连通管道，提供臭氧。

切削混合催化氧化消毒器工作方式为：氧化剂进入半牺牲式催化氧化头11的氧化剂缓冲腔114内，在氧化剂分配器115的分配下，按质量比为50％比例的氧化剂进入牺牲弹匣仓1102，进入牺牲弹匣仓内的牺牲式催化氧化棒113，沿牺牲式催化氧化棒内铝槽1131方向在多孔通孔铝的孔道内，向半牺牲式催化氧化头11的切削斜面扩散，将铝槽、多孔通孔铝孔道内表面及牺牲面氧化，生成氧化物膜，剩余氧化剂通过牺牲面进入切削混合催化氧化消毒器1内；

另一部分氧化剂经氧化剂分配器115分配进入固定式氧化剂分散器112的微孔内，扩散通过开放于切削斜面的半牺牲式催化氧化头11进入切削混合催化氧化消毒器1内；同时，切削混合催化氧化消毒器1的驱动转轴13转动，搅斩刀12随轴转动，搅斩刀12的刀刃与半牺牲式催化氧化头11的固定切刃111实现剪切运动后，搅斩刀12随轴继续运动，与半牺牲式催化氧化头11切削斜面相切，牺牲式催化氧化棒113在可调同步推进器118的推动下，向前推进，使得牺牲式催化氧化棒113的牺牲面略高出切削斜面，当物料在泵的负压下进入切削混合催化氧化消毒器1，搅斩刀12与固定切刃111剪切运动，将物料中大固体剪碎，同时搅斩刀12继续运动，与切削斜面相切，将伸出来的牺牲式催化氧化棒113的牺牲面1130切削、磨刮下来一薄层，被氧化剂氧化生成的催化剂呈细粉状，搅斩刀12的弧形结构，将氧化剂，剥离的氧化物与物料混合，由于剪切作用，化粪池污泥中固体剪切时受挤压，内部水分被挤出来，当剪切后，因弹性恢复，固体物质剪切口端恢复原状，会吸进大量水或者气体物质，固定式氧化剂分散器112和牺牲式催化氧化棒113均设置在剪切刃的搅斩刀前方，氧化剂和切削下来的催化剂-原位生成的氧化物碎屑一并吸入固体内部，氧化剂在催化剂作用下继续氧化杀毒，搅斩刀上后缘的齿尖辅助作用，形成更多的涡流，加速混合深度灭菌消毒；氧化剂源源不断注入，牺牲式催化氧化棒113的牺牲面1130继续氧化，生成新的氧化物膜；为下一个搅斩刀剪切动作提供新的新生催化剂；可调同步推进器118继续推动下，牺牲式催化氧化棒113从牺牲弹匣仓内向牺牲面一端推进，搅斩刀继续剪切削刮氧化物层，并与氧化剂混合进入物料固体内部并与物料均匀混合，持续催化氧化消毒杀菌。

切削混合催化氧化消毒器1后设置驱动和催化氧化功能的固液气三相的催化氧化多相流体泵，本实施例具体采用螺杆泵，螺杆泵的入口端与切削混合催化氧化消毒器1出口端密闭接合。螺杆泵体为不锈钢材质，定子为耐氧化橡胶制成，螺杆泵的螺杆为不锈钢材质，表面均涂布一层催化剂膜。

螺杆泵后设置螺旋加压催化氧化锥3，螺旋加压催化氧化锥3由不锈钢材质的锥壳体32和锥塔31配合构成，螺旋加压催化氧化锥3锥底端与固液气三相的催化氧化多相流体泵出口端密闭接合，锥壳体内壁自大内径端向小内径端设置螺旋上升的催化脊321，锥塔表面设置有自塔底到塔尖顶的螺旋推料催化桨叶312，螺旋推料催化桨叶312升角为40度，催化脊螺旋升角为30度；物料在二者间由锥径大的一端向锥尖推进，压力增大，形成正压区，螺旋加压催化氧化锥的所有与物料接触的表面均处理涂布一层催化剂膜；螺旋加压催化氧化锥的结构示意图见图9。

螺杆泵螺杆、螺旋加压催化氧化锥内表面催化剂膜制备方法为：不锈钢构件表面喷砂、抛丸，表面凹坑深不小于100微米，浸镀一层铝，厚度为100-1000微米，本实施例为800微米，用含80g/L的氨水和100g/L高锰酸钾的混合溶液浸泡24h，烘干，表面喷涂一层硝酸铝-硝酸镁饱和的混合水溶液，烘干，于550℃煅烧6h，再喷涂一层硝酸铝-硝酸镁饱和的混合水溶液，使膜层厚度为1-100微米，本实施例厚度为50微米，冷却至60-100℃，本实施例为80℃，喷雾方式，喷涂一层硝酸铜-钛酸四丁酯的乙醇饱和溶液，干燥，再于550℃煅烧4h，冷却至室温，浸泡于100g/L的高锰酸钾溶液中反应24h，烘干，450℃煅烧2h，表面形成致密的复合金属氧化物催化剂膜。

切削混合催化氧化消毒器的驱动转轴的一端与驱动电机连接，驱动转轴的另一端为切削混合催化氧化消毒器的物料出口端；

切削混合催化氧化消毒器的物料出口端和催化氧化多相流体泵的物料入口端密闭连接，催化氧化多相流体泵出口端和螺旋加压催化氧化锥连接。进行装配后得到催化氧化消毒泵1。

实施例2

本实施例提供了一种催化氧化消毒泵2，包括切削混合催化氧化消毒器、催化氧化多相流体泵、螺旋加压催化氧化锥、切削混合催化氧化消毒器电机、离心泵驱动电机、螺旋加压催化氧化锥驱动电机。

本实施例提供的催化氧化消毒泵2与实施例1中催化氧化消毒泵1相同，不同之处在于：本实施例的催化氧化多相流泵采用离心泵，切削混合催化氧化消毒器物料出口与离心泵物料入口、离心泵物料出口端与螺旋加压催化氧化锥物料入口之间均采用不锈钢管道密闭连接，切削混合催化氧化消毒器电机、离心泵驱动电机和螺旋加压催化氧化锥驱动电机均独立驱动，协调控制，离心泵叶片和泵壳体内表面与螺杆泵螺杆处理方法相同，氧化剂采用二氧化氯，牺牲式催化氧化棒采用多孔通孔铜嵌入铝槽中，装配后得到催化氧化消毒泵2。

实施例3

本实施例提供了一种催化氧化消毒泵3包括切削混合催化氧化消毒器、催化氧化多相流体泵、螺旋加压催化氧化锥和驱动电机。

切削混合催化氧化消毒器包括搅斩刀、半牺牲式催化氧化头、切削混合催化氧化消毒器壳体、驱动转轴和供氧化剂系统；

半牺牲式催化氧化头包括固定切刃、弹匣、氧化剂输入管、隔板、固定式氧化剂分散器、氧化剂分配器、氧化剂缓冲腔、牺牲式催化氧化棒、密封活塞、同步推进连杆和可调同步推进器；

催化氧化消毒泵中，切削混合催化氧化消毒器的驱动转轴的轴向与物流方向一致设置，驱动转轴轴上设置搅斩刀，搅斩刀为螺旋桨叶片形，搅斩刀的一端固定于切削混合催化氧化消毒器的驱动转轴上，搅斩刀的转动方向前缘加工成刀刃状，刀身扭转成向物料流动方向倾斜，且横截面呈凹弧形，搅斩刀转动方向后缘设置扰动齿，齿尖方向与物料流动方向一致；

固定切刃和搅斩刀的刀口均采用高硬度、高耐磨、耐氧化、耐腐蚀钢材制成。

半牺牲式催化氧化头主体为弹匣，弹匣一侧面为平面，弹匣的一端削成以该平面为尖的斜面为切削斜面，弹匣的切削斜面与一侧平面的尖形成固定切刃，弹匣内设置隔板，使得在弹匣内形成固定弹匣仓和牺牲弹匣仓；

固定弹匣仓位于设置有固定切刃的一侧，在固定弹匣仓远离固定切刃一端设置有氧化剂输入管连通，氧化剂输入管和供氧化剂系统连通，固定弹匣仓靠近弹匣固定切刃的一端设置固定式氧化剂分散器，在牺牲弹匣仓与固定式氧化剂分散器之间设置有开口通道，开口通道上设置氧化剂分配器，可以调整氧化剂缓冲腔内氧化剂进入牺牲弹匣仓和固定式氧化剂分散器的比例；

牺牲弹匣仓内设置有牺牲式催化氧化棒，牺牲弹匣仓的一端开放于半牺牲式催化氧化头的倾斜切削斜面，后端与可前后运动的密封活塞结合，密封活塞的另一侧通过同步推进连杆受可调同步推进器控制，牺牲式催化氧化棒可以随密封活塞在牺牲弹匣仓内前后运动，牺牲式催化氧化棒由铝槽和位于铝槽槽内的多孔通孔金属组成，本实施例中，多孔通孔金属为多孔通孔铁；所述的牺牲式催化氧化棒包括铝槽和多孔通孔金属，铝槽为多个铝板形成的多个凹槽结构，铝槽槽口朝向固定弹匣仓的设置有固定切刃的一侧，在铝槽的凹槽空间设置有多孔通孔金属；牺牲式催化氧化棒的一端设计成与半牺牲式催化氧化头的切削斜面一致的斜面，为牺牲面，氧化剂缓冲腔内氧化剂可以进入牺牲式催化氧化棒的铝槽内，并通过铝槽内的多孔通孔金属铁内的通孔沿铝槽方向向前运动，通过半牺牲式催化氧化头的牺牲面进入切削混合催化氧化消毒器；固定式氧化剂分散器一端通过氧化剂分配器与氧化剂缓冲腔相连通，固定式氧化剂分散器另一端开放于半牺牲式催化氧化头的固定切刃下的切削斜面，固定式氧化剂分散器是由前后相通的微孔材料构成，使得氧化剂缓冲腔内的氧化剂均匀分散地通过固定切刃下方的切削斜面进入切削混合催化氧化消毒器；

半牺牲式催化氧化头设置方向与切削混合催化氧化消毒器的轴向和搅斩刀的旋转方向均成45度角度，半牺牲式催化氧化头的切削斜面的总体为斜尖状，固定切刃迎向搅斩刀刀口运动方向，与搅斩刀刀口形成贯穿切削混合催化氧化消毒器轴向半径空间的剪切切合刃口，搅斩刀与半牺牲式催化氧化头切削斜面相切，半牺牲式催化氧化头的固定切刃相剪切切合，且通过驱动转轴的转动，搅斩刀与固定切刃做剪刀运动，实现固体的切削，破碎，同时，随着转轴的转动，搅斩刀与弹匣的切削斜面切削运动，多孔通孔金属铁与铝槽组成的牺牲式催化氧化棒在可调同步推进器的推动下，向弹匣仓的切削斜面一端运动，牺牲式催化氧化棒的牺牲面高于切削斜面，可被搅斩刀切削剥离。固定式氧化剂分散器的一端和牺牲式催化氧化棒的牺牲面一端均设置在催化氧化头的固定切刃下的搅斩刀刀刃运动方向一侧，并与固定切刃成一体；供氧化剂系统包括氧化剂发生器，能够通过与氧化剂输入管道，向氧化剂缓冲腔内提供一定浓度和流量的氧化剂。

切削混合催化氧化消毒器工作方式为：氧化剂进入半牺牲式催化氧化头的氧化剂缓冲腔内，在氧化剂分配器的分配下，质量百分比为40％比例的氧化剂进入牺牲弹匣仓，进入牺牲弹匣仓内的牺牲式催化氧化棒的多孔通孔金属铁的孔道内，沿棒内铝槽方向向半牺牲式催化氧化头的切削斜面扩散，将铝槽、多孔通孔金属铁孔道内表面及牺牲面氧化，生成氧化物膜，进入牺牲式催化氧化棒内的剩余氧化剂通过牺牲面进入切削混合催化氧化消毒器内；

另外60％的氧化剂经氧化剂分配器分配进入固定式氧化剂分散器的微孔内，扩散通过切削斜面进入切削混合催化氧化消毒器内；

同时，切削混合催化氧化消毒器的转轴转动，搅斩刀随轴转动，搅斩刀的刀刃与半牺牲式催化氧化头的固定切刃实现剪切运动后，搅斩刀随轴继续运动，与半牺牲式催化氧化头的切削斜面相切，牺牲式催化氧化棒在可调同步推进器的推动下，向前推进，使得牺牲式催化氧化棒的牺牲面略高出切削斜面，牺牲式催化氧化棒的牺牲面被搅斩刀切削、磨刮下来一薄层，切削下来的催化剂呈细粉状。

当物料在泵的负压下进入切削混合催化氧化消毒器，搅斩刀与固定切刃剪切运动，将物料中大固体剪碎，同时搅斩刀继续运动，与切削斜面相切，将伸出来的牺牲式催化氧化棒的牺牲面表面上被氧化剂氧化生成的氧化物切削下来，搅斩刀的弧形结构，将氧化剂，剥离的氧化物与物料混合，由于剪切作用，化粪池污泥中固体剪切时受挤压，内部水分被挤出来，当剪切后，因弹性恢复，固体物质剪切口端恢复原状，会吸进水或者气体物质，固定式氧化剂分散器和牺牲式催化氧化棒均设置在剪切刃的搅斩刀前方，氧化剂和切削下来的催化剂-原位生成的氧化物碎屑一并吸入固体物质内部，氧化剂在催化剂作用下继续氧化杀毒，搅斩刀上后缘的齿尖辅助作用，形成更多的涡流，加速混合深度灭菌消毒；氧化剂源源不断注入，牺牲式催化氧化棒牺牲面继续氧化，生成新的氧化物膜；为下一个搅斩刀剪切动作提供新的新生催化剂；同步推进装置继续推动下，牺牲式催化氧化棒向弹匣仓的切削斜面推进，搅斩刀继续剪切削刮氧化物层，并与氧化剂混合进入物料固体内部并与物料均匀混合，持续催化氧化消毒杀菌。

本实施例中氧化剂为次氯酸钠。

催化氧化多相流体泵的入口端与切削混合催化氧化消毒器出口端密闭接合。泵为螺杆泵，泵体为耐腐蚀、耐氧化材料制成，螺杆泵的螺杆表面涂布一层复合氧化物膜。

多相流体泵的出口端设置螺旋加压催化氧化锥，螺旋加压催化氧化锥由锥壳体和锥塔配合构成，螺旋加压催化氧化锥锥底端与多相流体泵出口端密闭接合，锥壳体内壁自大内径端向小内经端设置螺旋上升的催化脊，锥塔表面设置有自塔底到塔尖顶的螺旋推料催化桨叶，且螺旋推料催化桨叶升角大于催化脊的螺旋升角；物料在二者间由锥径大的一端向锥尖推进，压力增大，形成正压区，催化脊由表面一层复合氧化物膜的金属制成，螺旋加压催化锥的所有与物料接触的表面均处理涂布一层复合氧化物膜。复合氧化物膜的制备方法与实施例1同。

实施例4

催化氧化灭菌效果

参照“消毒与灭菌效果的评价方法与标准(GB15981-1995)”、“清洗消毒及灭菌效果监测标准(WS 310.3-2009)”、“医疗废物化学消毒集中处理工程技术规范(HJ/T 228-2006)”、“医疗机构水污染物排放标准(GB 18466-2005)”和“医疗废物处理处置污染控制标准(征求意见稿)方法”要求，以枯草杆菌黑色变种芽孢(ATCC 9732)和大肠杆菌(ATCC2592)作为微生物，分别对实施例1和2中得到的催化氧化消毒泵1和催化氧化消毒泵2消毒效果测试：泵流量为2m³/h，臭氧发生器采用纯氧气源，臭氧浓度为80mg/L，臭氧产量为10g/h，气流量125L/h，完全注入催化氧化消毒泵，核算臭氧的加入量为5g/m³；使用的二氧化氯为4g/L的水溶液，按二氧化氯5g/m³量加入；取6m³学校生活污水，按每升水加入10片卫生巾，1卷手纸，腈纶棉布条50g比例加入，搅拌，加入菌悬液，混合均匀，使得水中含菌量为5.0×10⁵-5.0×10⁶cfu/ml，温度为22℃，水样进入催化氧化消毒泵进行实验，同时做空白对照实验和等量消毒剂对照消毒实验。

按消毒与灭菌效果的评价方法与标准(GB15981-1995)方法检测和计算杀灭率，结果见表1.

表1灭菌效果(杀灭率％)

由表1可见，相同氧化剂投加量条件下，本发明的催化氧化消毒泵处理能够在1min以内快速完成，对两种实验指示微生物灭菌率均达到100％；而现有国家标准消毒方法，接触反应30min，两种指示微生物杀灭率分别为94.35和93.45，均未达到要求，若需要达到要求还需继续增加反应时间或提高氧化剂投加量。因而，可以看出，本发明的催化氧化消毒泵具有很强的消毒能力。

实施例5

化粪池污泥处理及燃料颗粒成分及性能

根据GB 7959-2012粪便无害化卫生要求和GB 18466-2005医疗机构水污染物排放标准

将实施例1和实施例2制造的催化氧化消毒泵1和催化氧化消毒泵2分别与前置的管道破碎机、后置的固液分离干化系统以及用于颗粒燃料挤压成型的混合造粒机按管道破碎器和催化氧化消毒泵的物料进口连接，催化氧化消毒泵的螺旋加压催化氧化锥的物料出口与缓冲混合加料罐连接，缓冲混合加料罐和固液分离干化系统连接，固液分离干化系统的固体物料出口和混合造粒机连接的方式装配好，见图10。

催化氧化消毒泵前采用与催化氧化消毒泵同步的管道破碎机，铰碎硬物，避免损坏催化氧化消毒泵，催化氧化消毒后的物料进入缓冲混合加料罐，向缓冲混合加料罐中，加入改性煤粉，按质量比，消毒杀菌后的污泥：60目的改性煤粉＝30:1；混合均匀后的物料进入固液分离干化系统的叠螺机固液分离，原泥直接脱水的对照组脱水前加入絮凝剂为聚丙烯酰胺，消毒杀菌分离后清污水利用回流管返回粪污井，回流管中部设置采样口，采取水样分析检测；叠螺机分离出来的固体干泥分别测定含水率、含氮量等指标；结果见表2。将各种处理方法得到的污泥含水率均降到70％，按质量比，干泥:氧化钙为20:1，添加氧化钙，进入混合造粒机，混合挤压造粒，分别制备成粒径在2-10mm的颗粒燃料1-3。其中，颗粒燃料1为原泥直接脱水处理；颗粒燃料2为采用实施例1的催化氧化消毒泵1处理；颗粒燃料3为采用实施例2的催化氧化消毒泵2处理。将颗粒燃料1-3自然阴干，含水率降到15％以下。检测各个性能指标见表3。

其中，改性煤粉通过以下方法制得：

步骤1：将干燥的煤粉碎，得到≤1mm的煤粉；

步骤2：将煤粉置于密闭容器中，向密闭容器中通入醋酸蒸汽，在≥120℃下，熏蒸保压反应1h，冷却到室温，取出，得到改性煤粉。

表2处理后污泥和回水指标

由表2可见，本发明催化氧化消毒泵处理后，污泥中的氮、硫含量明显降低，相同脱水条件下，污泥含水率大幅度降低，无论是固体还是回流水中病毒均完全杀灭，该设备及工艺能够很好地无害化处理化粪池污泥，并为综合利用提供了条件。

表3颗粒燃料性能指标

由表3可见，本发明处理后的化粪池污泥，加工成颗粒燃料与直接混合煤炭燃料相比，氮和硫含量大幅度降低，发热量大幅的提高，燃烧度也有所提高，与煤炭相比，虽然发热量有所降低，但是燃烧度大幅提高，完全可以满足锅炉燃料使用标准。

Claims (10)

1.一种切削混合催化氧化消毒器，其特征在于，该切削混合催化氧化消毒器包括半牺牲式催化氧化头、切削混合催化氧化消毒器壳体、搅斩刀、驱动转轴和供氧化剂系统；供氧化剂系统为能够提供氧化剂和输送的设备的集合；

所述的半牺牲式催化氧化头，包括固定切刃、弹匣、氧化剂输入管、隔板、氧化剂缓冲腔、氧化剂分配器、固定式氧化剂分散器、牺牲式催化氧化棒、密封活塞、同步推进连杆和可调同步推进器；

弹匣的一端面为平整的切削斜面，该切削斜面为敞开式切削斜面，切削斜面在弹匣上与其一个侧壁形成固定切刃，在弹匣内设置有隔板，将弹匣分为固定弹匣仓和牺牲弹匣仓；

固定弹匣仓位于设置有固定切刃的一侧，在固定弹匣仓远离固定切刃的一端设置有氧化剂缓冲腔，氧化剂缓冲腔和氧化剂输入管相连通，固定弹匣仓内靠近固定切刃的一端设置有固定式氧化剂分散器，在隔板上，固定弹匣仓的氧化剂缓冲腔和牺牲弹匣仓之间设置有开口通道，开口通道上设置有氧化剂分配器，用于调整氧化剂缓冲腔内氧化剂进入牺牲弹匣仓和固定式氧化剂分散器的比例；

在牺牲弹匣仓内设置有可更换的牺牲式催化氧化棒，牺牲式催化氧化棒的靠近半牺牲式催化氧化头切削斜面的一端加工成与切削斜面角度一致的平面，为牺牲面，远离牺牲面的另一端与密封活塞接合，密封活塞的另一侧通过同步推进连杆与可调同步推进器连接，且牺牲式催化氧化棒随着密封活塞在可调同步推进器的推动下，向切削斜面端运动；

氧化剂缓冲腔、氧化剂分配器、固定式氧化剂分散器、牺牲式催化氧化棒、密封活塞均设置在弹匣的腔体内；

其中，

所述的供氧化剂系统和半牺牲式催化氧化头的氧化剂输入管连接，半牺牲式催化氧化头设置有切削斜面的一端插入切削混合催化氧化消毒器壳体内，在切削混合催化氧化消毒器壳体上设置有物料进口；

切削混合催化氧化消毒器的搅斩刀设置在驱动转轴上，并且旋转切削方向形成的平面和驱动转轴的轴向呈30°～150°，半牺牲式催化氧化头的设置方向和搅斩刀的旋转切削方向所在的面呈10°～90°；其中，半牺牲式催化氧化头的固定切刃和搅斩刀的刀刃运动方向相向设置，并且搅斩刀转动路径和半牺牲式催化氧化头的切削斜面相切，半牺牲式催化氧化头的固定切刃和搅斩刀相剪切切合，剪切切合刃口横贯切削混合催化氧化消毒器轴向半径空间。

2.根据权利要求1所述的切削混合催化氧化消毒器，其特征在于，所述的牺牲式催化氧化棒为铝槽多个铝板形成的多个凹槽结构，铝槽槽口朝向为设置氧化剂缓冲腔的一侧，在铝槽的凹槽空间设置有多孔通孔金属；所述的多孔通孔金属为铝、铁、铜中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的切削混合催化氧化消毒器，其特征在于，所述的搅斩刀为螺旋桨叶片形，搅斩刀的一端固定在切削混合催化氧化消毒器的驱动转轴上，转动方向前缘加工成刀刃状，刀身扭转成向物料流动方向倾斜，且横截面呈凹弧形，搅斩刀转动方向后缘设置扰动齿，扰动齿的齿尖方向朝向物料流动方向。

4.一种催化氧化消毒泵，其特征在于，该催化氧化消毒泵包括权利要求1-3任意一项所述的切削混合催化氧化消毒器，还包括催化氧化多相流体泵、螺旋加压催化氧化锥和驱动电机；

驱动电机和切削混合催化氧化消毒器的驱动转轴的一端连接，驱动转轴的另一端为切削混合催化氧化消毒器的物料出口端；

切削混合催化氧化消毒器的物料出口端和催化氧化多相流体泵的物料入口端密闭连接，催化氧化多相流体泵出口端和螺旋加压催化氧化锥连接。

5.根据权利要求4所述的催化氧化消毒泵，其特征在于，所述的催化氧化多相流体泵为螺杆泵或离心泵；

当催化氧化多相流体泵为螺杆泵时，螺杆泵包括泵转子和泵定子；所述的螺旋加压催化氧化锥包括锥壳体和锥塔；

具体为驱动转轴和泵转子一端连接，泵转子的另一端和螺旋加压催化氧化锥的锥塔连接；在泵转子周向设置有泵定子，在锥塔周向设置有锥壳体；

当催化氧化多相流体泵为离心泵时，离心泵包括壳体和叶轮，具体为叶轮设置在驱动转轴上，螺旋加压催化氧化锥的锥塔配置另外的驱动电机。

6.根据权利要求4所述的催化氧化消毒泵，其特征在于，所述的螺旋加压催化氧化锥由锥壳体和锥塔配合构成，其中，锥壳体内壁自大内径端向小内径端设置有螺旋上升的催化脊；锥塔包括塔柱和在塔柱表面设置有自塔底到塔尖顶的螺旋推料催化桨叶，且螺旋推料催化桨叶升角大于催化脊的螺旋升角；物料在二者间由锥径大的一端向锥尖推进，压力增大，形成正压区，催化脊由表面一层复合氧化物膜的金属制成；螺旋加压催化氧化锥所有与物料接触的表面均处理涂布一层催化剂膜。

7.权利要求4-6任意一项所述的催化氧化消毒泵的催化氧化消毒方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将供氧化剂系统提供的氧化剂，通过氧化剂输入管输送至固定弹匣仓的氧化剂缓冲腔内；

(2)开启驱动电机，驱动转轴转动，带动催化氧化多相流体泵转动，催化氧化多相流体泵产生吸力，切削混合催化氧化消毒器中产生负压，在此负压及供氧化剂系统的压力作用和氧化剂分配器的分配下，部分氧化剂进入牺牲弹匣仓，剩余氧化剂进入固定式氧化剂分散器，进入牺牲弹匣仓的氧化剂进入牺牲式催化氧化棒，氧化剂通过牺牲式催化氧化棒向半牺牲式催化氧化头的切削斜面一端扩散，氧化剂将牺牲式催化氧化棒的牺牲面、铝槽及铝槽内填充的多孔通孔金属表面和孔道内壁氧化，生成了金属氧化膜催化剂；

(3)进入固定式氧化剂分散器的氧化剂，同样在负压作用下，通过氧化剂分散器的微孔扩散，通过切削斜面，进入切削混合催化氧化消毒器；

(4)同时，在负压作用下，化粪池污泥通过物料进口进入切削混合催化氧化消毒器，驱动转轴通过驱动电机带动转动，搅斩刀随驱动转轴转动，搅斩刀的刀刃与半牺牲式催化氧化头的固定切刃实现剪切运动，对化粪池污泥中的固体物质进行切削和破碎；搅斩刀随驱动转轴继续转动，与半牺牲式催化氧化头的切削斜面相切，牺牲式催化氧化棒在可调同步推进器的推动下，向半牺牲式催化氧化头的切削斜面移动，从而牺牲式催化氧化棒的牺牲面被搅斩刀切削、磨刮，新生成的金属氧化膜催化剂呈粉末状进入切削混合催化氧化消毒器，并与刚切碎的物料、切削面扩散进来的氧化剂混合；通过搅斩刀的转动，进一步混合，从而进行深度灭菌消毒；

(5)氧化剂继续补充进入，将牺牲式催化氧化棒刚刚切削后的牺牲面继续氧化，牺牲式催化氧化棒继续在可调同步推进器推动下，继续向切削斜面运动，高出切削斜面，搅斩刀切削搅动运动再次与固定切刃剪切、与切削斜面相切运动，搅斩刀再次剪切新进来的物料，并将新生成金属氧化物膜的牺牲式催化氧化棒的牺牲面切削一层，切削下来粉末状新生成的金属氧化物催化剂、氧化剂与剪切后的物料混合，搅动，继续催化氧化消毒杀菌，从而实现连续新生催化剂、催化氧化处理化粪池污泥。

8.如权利要求7所述的催化氧化消毒泵的催化氧化消毒方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，氧化剂选用臭氧、二氧化氯、双氧水、次氯酸钠、氯气、过氧乙酸和环氧乙烷中的一种或几种。

9.一种化粪池污泥综合利用系统，其特征在于，包括管道破碎器、权利要求4-6任意一项所述的催化氧化消毒泵、缓冲混合加料罐、固液分离干化系统和混合造粒机；

管道破碎器和催化氧化消毒泵的物料进口连接，催化氧化消毒泵的螺旋加压催化氧化锥的物料出口和缓冲混合加料罐连接，缓冲混合加料罐和固液分离干化系统连接，固液分离干化系统的固体物料出口和混合造粒机连接。

10.一种化粪池污泥综合利用方法，其特征在于，采用权利要求9所述的化粪池污泥综合利用系统，包括以下步骤：

步骤一、将化粪池污泥通过前置管道破碎器，进行初级破碎；通过催化氧化消毒泵进行催化氧化、消毒杀菌后，得到催化氧化分解和消毒杀菌后的污泥；

步骤二、向消毒杀菌后的污泥中加入改性秸秆粉或/和改性煤粉混合均匀，直接进入固液分离干化系统，得到分离后的水和固体含水率≤70wt％的干泥；分离后的水返回粪污井或去污水处理厂处理；其中，按质量比，消毒杀菌后的污泥：改性秸秆粉或/和改性煤粉＝(10-30)：1；

步骤三、向得到的干泥中加入生石灰，进入混合造粒机进行造粒，干燥后，得到颗粒燃料；其中，按质量比，干泥：生石灰为(10-20):1。

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