CN1478759A

CN1478759A - 一种污泥颗粒肥料及其生产工艺

Info

Publication number: CN1478759A
Application number: CNA031291015A
Authority: CN
Inventors: 许太明; 陈刚; 卻国良; 张善发; 郑燕; 白海梅; 朱惟猛
Original assignee: SHANGHAI CITY MUNICIPAL DRAINAGE CO Ltd; FUJIE ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY ENGINEERING Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: SHANGHAI CITY MUNICIPAL DRAINAGE CO Ltd; FUJIE ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY ENGINEERING Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-03-03

Abstract

本发明为一种以污泥为主要原料的颗粒肥料及其制备方法。该颗粒肥料为经加热、膨化工艺制得的膨化颗粒，其中添加有氮、磷、钾和有机质等营养成份。本发明利用污泥，变废为宝，化害为利，整个工艺在封闭体系中进行，无环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种污泥颗粒肥料及其生产工艺

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种以污泥为主要原料的颗粒肥料及其生产工艺。所生产的污泥颗粒肥料可用于园林和农业。

技术背景

水处理厂的产泥中含有大量的有毒有害物质，如病菌、寄生虫卵、重金属等，直接倾倒入海或施用于农田会造成严重的环境污染。通过好氧高温堆肥，能杀灭污泥中的病菌和虫卵，使污泥成为稳定的腐殖化产物，可直接施用于农田。但是堆肥产品也存在着种种缺陷，如：体积大，不便于运输；含水率高(40％左右)，易腐变发臭，难以长期储存；特定营养元素含量不足，肥效不佳。因此需要开发一种新工艺将污泥制成易于运输、施用的颗粒状肥料，同时添加一定营养元素，使其不仅具备化学肥料的同等肥效，又具有复合有机肥料肥效长、能改善土壤结构的优点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种以污泥为主要原料的易于运输，施用方便的污泥颗粒肥料及其生产工艺。

本发明提出的污泥颗粒肥料，是以水处理厂排出的污泥为主要原料，补充添加农作物所需的营养元素，经一定工艺而制得的无有害物质的颗粒肥料；该颗粒为球状或柱状，球状颗粒的直径在2mm～8mm之间，柱状颗粒的直径在1mm～4mm之间，长度在2mm～8mm之间。

上述颗粒肥料中加入农作物所需的营养元素可以为氮、磷、钾及有机质材料等，制得是高效复合肥料，具体添加的可以是铵盐、磷酸盐、钾盐以及相关化学制剂等。一般来说，发酵污泥与添加物的重量比可为10∶1-2∶1。其具体加入添加物的种类和加入量可根据所制肥料的使用对象不同而有所不同。

本发明提出的上述污泥颗粒肥料的生产工艺如下：

1、粉碎、混合将含水率为40％-55％的污泥和添加营养物送入粉碎机中，粉碎成小颗粒，然后送入混合机中混和均匀；

2、膨化将上述混合的颗粒，通过配料器均匀送入膨化机中(膨化机一般可采用双螺杆挤压机)，在60-200℃条件下，保持0.5-3分钟，然后将污泥挤出。由于压力突然下降，水蒸汽迅速膨胀和散发，使污泥形成多孔疏松的结构，内部的结合水变成游离水渗出，形成质地疏松的颗粒形状。

3、烘干、冷却将膨化后的产物送入干燥器，烘干，以进一步降低污泥颗粒的含水率。一般干燥器控制温度为80-150℃，烘烤时间为10-60分钟；然后将经高温干燥的污泥颗粒，进行冷却处理，即得到所需要的污泥颗粒肥料。

对于上述工艺制得的污泥颗粒肥料，进一步进行筛分，对于不合格(粒径过大)污泥颗粒，回流送入粉碎机进行再处理。对于合格的颗粒称量、包装，得成品。

在本发明的工艺中，污泥含水率一直在变化。污泥的物理形态因含水率的不同而有很大的变化，因此在输送过程中设计了相应的输送设备。根据不同的工艺阶段，我们分别采用不同的输送设备，即用刮板式输送机将污泥和营养成分送入粉碎机，用斗式输送机将粉碎颗粒送入配料器，用皮带输送机将膨化后的产物送入干燥机，以此保证污泥在输送过程中不会出现阻塞、黏附的情况。

整套工艺处于一个封闭的体系中，产生的臭气能全部收集处理，不会对环境产生负面的影响。膨化和烘干工艺所需的热源为柴油加热的热风。与传统的锅炉加热相比，该方法使用了比煤炭更清洁的能源柴油，传热更加直接并且更加安全。整套工艺设备安装了消音装置，可在厂房中有效控制噪声污染。

本发明具有如下有、优点：

1、膨化是一个高温高压的过程，1～2分钟内即可有效杀灭有害的病菌和虫卵，保证产品安全无害。

2、产品的质地疏松，水溶性好，施用于土壤中有利于农作物吸收。

3、产生粒径均匀的颗粒，成型率达90％以上，损耗少。

4、进一步消解污泥中的高分子有机物质，有利于农作物的吸收。

具体实施方式

我国生活污水处理厂的原污泥中有机质含量在50％左右，氮(以氮元素计)的含量在4％左右，磷(以P₂O₅计)的含量在2％左右，钾(以K₂O计)的含量在1％左右。氮、磷、钾的含量较低。要制成高肥效的复合有机肥料，必须在造粒过程中要添加一定的营养元素，如铵盐、磷酸盐、钾盐等。

例如制造一种总氮和总磷各在10％左右、总钾在5％左右、有机质在25％左右的复合有机肥料，须按2∶1的重量比例在发酵污泥中加入添加物。添加物中80％左右为磷酸二铵、20％左右为氯化钾。物料被送入粉碎机后，可粉碎成约1000000目/立方米左右的小颗粒。经过混合、配送后进入膨化机，在120摄氏度下膨化2分钟，产生直径在3mm左右、长在5mm左右的柱状颗粒物，成型率在90％以上。送入烘干机后，能将含水率降至10％左右，温度在130摄氏度左右。送入冷风机风冷后，温度可降至30摄氏度左右。再经过筛分、包装，就能生产出一种肥效高的复合有机肥料。有资料显示，每亩冬小麦田施用20千克这样的复合有机肥料，可增产89公斤，每公斤肥料可增产6.40公斤，肥效大于各类化肥、商品复合肥和污泥颗粒肥料。

如果要增加产品的肥效时间，还可以通过合理配加铵稳定剂、脲酶抑制剂和硝化抑制剂，调整化肥在施入土壤后的释放速度，以减少氨态氮和硝态氮的挥发损失，增加土壤中铵态氮的贮存，减少硝态氮的淋溶损失。具体应用量要视施用地土壤的性质作出相应地调整。

Claims

1、一种污泥颗粒肥料，其特征在于以水处理厂排出的污泥为主要原料，补充添加农作物所需的营养元素，经一定工艺而制得的无有害物质的颗粒肥料；该颗粒为球状或柱状，球状颗粒的直径为2mm～8mm，柱状颗粒的直径为1mm～4mm，长度为2mm～8mm。

2、根据权利要求1所述的污泥颗粒肥料，其特征在于加入的营养元素为氮、磷、钾及其化学试剂。

3、根据权利要求1所述的污泥颗粒肥料，其特征在于发酵污泥与添加物的重量比例为10∶1-2∶1。

4、根据权利要求1所述的污泥颗粒肥料，其特征在于还添加有铵稳定剂、脲酶抑制剂和硝化抑制剂。

5、一种如权利要求1-4所述的污泥颗粒肥料的制备方法，其特征在于：

(1)粉碎、混合将含水率为40％-55％的污泥和添加营养物送入粉碎机中，粉碎成小颗粒，然后送入混合机中温和均匀；

(2)膨化将上述混和的颗粒，通过配料器均匀送入膨化机中，在60-200℃条件下，保持0.5-3分钟，然后将污泥挤出，形成质地疏松的颗粒形状；

(3)烘干、冷却将膨化后的产物送入干燥器，烘干，以进一步降低污泥颗粒的含水率，干燥器控制温度为80-150℃，烘烤时间为10-60分钟；然后将经高温干燥的污泥颗粒，进行冷却处理，即得到所需要的污泥颗粒肥料。

6、根据权利要求5所述的污泥颗粒肥料的制备方法，其特征在于对制得的颗粒肥料进行筛分，将不合格的污泥颗粒回流，送入粉碎机进行再处理。

7、根据权利要求5所述的污泥颗粒肥料的制备方法，其特征在于采用刮板式输送机将污泥颗粒和营养成分送入粉碎机，用斗式输送机将经粉碎的颗粒送入配料器，用皮带输送机将膨化后的产物送入干燥机。