CN202988933U - 一种污泥处置土地资源化利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥处置土地资源化利用系统，接收系统用于接收来自于市政污水处理厂含水率80%的脱水污泥，并将脱水污泥输送至混合配料系统；混合配料系统将脱水污泥、调理剂和返混料按照一定比例加入混合配料机进行混合配料；混合配料进入初级发酵系统，经过发酵进入次级发酵系统，进行二次发酵得到腐熟的物料；腐熟的物料进入筛分系统，进行筛分处理；除臭系统包括臭气收集系统和臭气处理系统，用于收集并处理工艺运行期间来自于接收系统、混合配料系统以及发酵系统的臭气。本实用新型提供了一种实现污泥处置与土地利用结合、提高污泥利用率且成本低的污泥处置土地资源化利用系统。

Description

一种污泥处置土地资源化利用系统

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体地说是一种污泥处置土地资源化利用系统。

背景技术

随着我国人口的增加、经济发展和城市化进程的加快，城市污水处理事业迅速发展，城市污水处理厂排放的污泥数量也迅速增加。迄今，污泥随意倾倒、堆放和填埋的现象依然存在，且造成了比较严重的污染。因此，城市生活污泥处置问题迫在眉睫。

目前，由于国内外各地实际情况不同，选择的污泥处置方式各有侧重。我国现今应用最为广泛的污泥处理处置技术主要有：污泥填埋、污泥焚烧以及污泥堆肥等方法。污泥填埋方式将会占用大量土地，并且存在渗透滤液污染地表水与地下水系的危险；污泥焚烧方式的成本费用过高且其对于污泥的利用效率较低；污泥堆肥方式具有成本较低、使用安全、工艺成熟、效果显著等优点，将污泥转化为优质绿化用有机肥，是污泥稳定化、无害化、资源化处置的重要途径之一。

污泥堆肥工艺分为好氧发酵和厌氧发酵两种工艺过程。厌氧发酵由于产生甲烷等代谢物会产生恶臭，同时设备投资高，运行管理复杂，要求严格；好氧发酵过程通过好氧性微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是二氧化碳、水和热量，大量热量使物料维持持续高温，降低物料的含水率，有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子，使污泥处置达到减量化、稳定化、无害化、资源化的目的。

从污泥的成分看，其中有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家厩肥，还含有钾及其它微量元素。污泥中丰富的各种养分，明显地增加土壤氮、磷养分，并能有效地向植物提供养分，减少化学肥料的施用量，从而可降低农业生产的成本。所以，如何采用污泥好氧堆肥与土地利用结合的综合处理方式处理污泥以及提高污泥的有效利用率变得尤为重要。

鉴于上述现有的污泥处理方式中存在的问题，本设计人积极加以研究和创新，最终研发了一种污泥处置土地资源化利用系统。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种实现污泥处置与土地利用结合、提高污泥利用率且成本低的污泥处置土地资源化利用系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种污泥处置土地资源化利用系统，

包括依次连接的接收系统、混合配料系统、发酵系统以及筛分系统；

接收系统：用于收集脱水污泥；

混合配料系统，所述混合配料系统连接所述接收系统，用于将参加反应的物料进行混合，以得到混合配料；

发酵系统，所述发酵系统连接所述混合配料系统，用以对所述混合配料进行发酵处理；

筛分系统，所述筛分系统连接所述发酵系统，用以对发酵处理的物料进行筛分；

还包括：除臭系统；

除臭系统，所述除臭系统连接所述接收系统、混合配料系统以及发酵系统，用于收集并处理来自于接收系统、混合配料系统以及发酵系统的臭气；

接收系统，包括接收料仓；

所述接收料仓连接所述混合配料系统；

混合配料系统，包括脱水污泥、调理剂、粉碎机以及混合配料机；

将所述脱水污泥输送至混合配料机；

将所述调理剂输送至所述粉碎机，所述粉碎机连接所述混合配料机；

所述混合配料机连接所述发酵系统；

发酵系统，包括依次连接的初级发酵系统和次级发酵系统；

还包括滤池；

所述初级发酵系统，包括初级发酵槽、第一鼓风机和第一翻堆机；

所述第一鼓风机连接初级发酵槽；

所述第一翻堆机还连接初级发酵槽；

所述次级发酵系统，包括次级发酵车间、第二鼓风机和第二翻堆机；

所述第二鼓风机连接次级发酵车间；

所述第二翻堆机还连接次级发酵车间；

所述初级发酵槽连接到次级发酵车间；

所述初级发酵槽和次级发酵车间均连接到滤池；

所述次级发酵车间连接所述筛分系统；

筛分系统，包括筛分机；

所述筛分机的筛分物分为筛上物和筛下物；

所述筛上物作为返混料进入所述混合配料系统的混合配料机；

所述筛下物作为有机肥配料、营养土或直接进行填埋处理；

除臭系统，包括依次连接的臭气收集系统和臭气处理系统；

所述臭气收集系统包括引风机；

所述引风机分别连接接收料仓、混合配料机、初级发酵槽、次级发酵车间和滤池；

所述臭气处理系统包括生物滤池，所述生物滤池连接所述引风机；

所述初级发酵槽内设有温度探头；

所述初级发酵槽内还设有氧气探头。

所述发酵系统采用分段曝气方式进行曝气；

所述次级发酵车间以室外环境空气、室内环境空气或室外环境与室内环境混合空气作为曝气气源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用好氧堆肥和土地利用结合的综合处理处置方式处理污泥。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、采用槽式堆肥系统，好氧堆肥在初级发酵槽内进行，其最大优点是堆肥周期短、堆肥产品质量均匀以及节约劳动力；

2、使堆肥物料内温度能连续7天以上保持在55℃以上，对病原菌和杂草种子等有杀灭作用，实现堆肥的无害化的过程；

3、将腐熟的污泥堆肥物料进行加工，生产高附加值的商品有机肥料，真正实现有机废弃物的资源化利用。

附图说明

图1为本实用新型的一种污泥处置土地资源化利用系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型的一种污泥处置土地资源化利用系统，接收系统1用于接收来自于市政污水处理厂含水率80%的脱水污泥，输送至混合配料系统2；混合配料系统2将脱水污泥21、调理剂22和返混料411按照一定比例加入混合配料机23进行混合配料；混合配料进入初级发酵系统31，经过发酵进入次级发酵系统32，进行二次发酵得到腐熟的物料；腐熟的物料进入筛分系统4，进行筛分处理，经筛分的物料分为筛上物和筛下物；其中筛上物作为返混料411进入混合配料系统2中的混合配料机23中继续参加反应；筛下物可以直接进行土地利用，或者进入有机肥加工环节，作为有机物料生产生物有机肥、有机无机复合肥，抑或直接填埋；除臭系统5包括臭气收集系统51和臭气处理系统52，用于收集并处理工艺运行期间来自于接收系统1、混合配料系统2以及发酵系统3的臭气。

如图1所示，本实用新型的一种污泥处置土地资源化利用系统，包括依次连接的接收系统1、混合配料系统2、发酵系统3以及筛分系统4。

接收系统1，用于收集脱水污泥；

混合配料系统2，用于将参加反应的物料进行混合，以得到混合配料；

发酵系统3，发酵系统3连接混合配料系统2，用以对混合配料进行发酵处理，得到腐熟的物料；

筛分系统4，筛分系统4连接发酵系统3，用以对发酵处理的物料进行筛分；

除臭系统5，除臭系统5连接接收系统1、混合配料系统2以及发酵系统3，用于收集并处理来自于接收系统1、混合配料系统2以及发酵系统3的臭气；

实施例1，接收系统1包括接收料仓11，接收料仓11连接混合配料系统2；

混合配料系统2，包括脱水污泥21、调理剂22、粉碎机24以及混合配料机23，将调理剂22输送至粉碎机24进行粉碎，将经过粉碎的调理剂22和脱水污泥21加入混合配料机23内；混合配料机23连接发酵系统3；

发酵系统3，包括依次连接的初级发酵系统31和次级发酵系统32；还包括滤池33；

初级发酵系统31，包括初级发酵槽311、第一鼓风机312和第一翻堆机313；初级发酵槽311的底部设有曝气管，第一鼓风机312通过曝气管连接到初级发酵槽311；第一翻堆机313还连接初级发酵槽311；

次级发酵系统32，包括次级发酵车间321、第二鼓风机322和第二翻堆机323；第二鼓风机322连接到次级发酵车间；第二翻堆机323也连接到次级发酵车间；初级发酵槽311和次级发酵车间321均连接到滤池33；初级发酵槽311连接次级发酵车间321；次级发酵车间321连接筛分系统4；其中，初级发酵槽311和次级发酵车间321在发酵过程中产生的水分通过管道被输送至滤池33，滤池33起到收集水分的作用，防止产生二次污染。

筛分系统4，包括筛分机41；筛分机41的筛分物分为筛上物和筛下物；筛上物作为返混料411进入混合配料系统2的混合配料机23；筛下物进入土地利用、有机肥加工或者直接填埋。

除臭系统5，包括依次连接的臭气收集系统51和臭气处理系统52；

臭气收集系统51，包括引风机511，引风机511分别连接接收料仓11、混合配料机23、初级发酵槽311、次级发酵车间321和滤池33；

臭气处理系统52，包括生物滤池521，生物滤池521连接引风机511；

实施例2，在上述实施例的基础上，初级发酵槽311内设有温度探头和氧气探头，根据温度、氧气探头的持续反馈信息，有效地对发酵槽内的温度、氧气实时控制，以保证发酵的顺利进行。

实施例3，在上述实施例的基础上，发酵系统3采用分段曝气的方式进行曝气。

在发酵系统3中，通风曝气对于好氧发酵进程和堆体恶臭气体的产生具有决定性的影响。因此，根据堆体的氧气消耗速率进行合理通风，是加速发酵进程和控制恶臭气体产生的关键手段。

氧气消耗速率是反映发酵过程中微生物活性的间接指标，可以反映出有机物降解及发酵的进程；通过多年运行经验发现，氧气消耗速率与温度的变化过程密切相关：

1、在升温阶段，易分解有机物含量高，能被微生物快速利用，故微生物活性逐渐升高，耗氧速率也随之增大；

2、进入高温期后，由于高温对微生物的灭活及抑制作用，微生物大量死亡或失活；同时，易降解有机物的含量减少，水分大量挥发，在这些因素的综合作用下，耗氧速率逐渐减少；

3、在降温阶段，耗氧速率逐渐减少并趋于稳定，显示发酵逐渐达到稳定化和腐熟。

因此通过上述分析，本方案在整个发酵阶段采用分段曝气的方式，根据不同的发酵阶段，采用不同的通风量，这样可以大大降低污泥处理厂的运行费用。

实施例4，在上述实施例的基础上，次级发酵车间321以室外环境空气、室内环境空气或室外环境与室内环境混合空气作为曝气气源，其可根据不同季节进行灵活的调整。

次级发酵车间321在每年3月-11月运行期间采用室外环境空气对混合物料堆体进行曝气，从热动力平衡角度考虑，不会对污泥发酵产生不利影响；

次级发酵车间321在每年12月-2月运行期间，由于室外环境温度较低，低温新风直接进入车间内与湿度大温度高的空气形成雨雾，造成水分滴落回物料堆体，同时也会对污泥发酵效果产生不利影响，因此可采用污泥发酵车间内局部环境空气作为曝气气源，对堆体进行供氧，保证冬季发酵稳定运行。

本实用新型的一种污泥处置土地资源化利用系统，具体操作流程如下：

1、接收系统；

包括接收料仓11，用于接收来自于市政污水处理厂含水率80%的脱水污泥，输送至混合配料系统2；

2、混合配料系统；

将脱水污泥21、调理剂22和返混料411分别加入到混合配料机23中，混合配料机23根据程序按配料比例进行混合，在此用小型计量泵加入辅料——VT生物菌液，以促进发酵过程快速进行；

3、初级发酵系统；

将混合配料系统2混合的物料堆放在初级发酵槽311内，在初级发酵槽311底部安装曝气管，由第一鼓风机312通过曝气管强制通风供给氧气，形成好氧发酵环境，好氧堆肥在初级发酵槽311内进行。初级发酵槽311采用第一翻堆机313搅拌物料并同时向后移位，氧的供给情况和发酵间保温程度对堆肥的温度上升有很大影响，堆肥周期为15天，堆肥温度可以上升至60-70℃；工艺控制中根据堆肥物料的温度、水分、氧含量等参数的变化，由控制系统开启第一鼓风机312向初级发酵槽311内曝气同时抽出废气。经过一个周期的堆肥，发酵后的含水率大幅度降低（一般小于40%），由皮带机出料转入次级发酵车间3；

4、次级发酵系统；

堆肥阶段后期大部分有机物已被降解，由于有机物的减少及代谢产物的累积，微生物的生长及有机物的分解速度减缓，发酵温度开始降低，此时用皮带机将发酵槽内的物料移至次级发酵车间进行二次发酵；发酵周期约为7天；堆肥后期的温度逐渐下降，稳定在40℃时，堆肥腐熟，形成腐殖质；

5、筛分系统；

将腐熟好的物料经过筛分机41，进行筛分处理，筛上物作为返混料411进入前处理的混合配料系统，筛下物调配好N、P、K作为有机肥配料或者直接作为园林绿化的营养土，进行土地利用。

6、除臭系统；

将接收料仓11、混合配料机23、初级发酵槽311、次级发酵车间321和滤池33产生的臭气经引风机511通过臭气收集管道排入生物滤池521进行处理，处理达标后排放，保证整个污泥处置土地资源化利用系统正常运行。

本实用新型的一种污泥处置土地资源化利用系统，采用高温好氧堆肥和土地利用结合的综合处理处置方式处理污泥；高温好氧堆肥实际上是一个微生物发酵的过程，在这个过程中，有机物料在微生物的分解作用下，变成二氧化碳和小分子的有机化合物（有机质），实现有机物料的降解，是一个稳定化的过程；同时堆肥物料也聚集大量的热使堆体的温度达到55℃以上，并且持续7天以上，对病原菌和杂草种子等有杀灭作用，实现堆肥的无害化的过程；将腐熟的污泥堆肥物料进行加工，生产高附加值的商品有机肥料，真正实现有机废弃物的资源化利用，从而实现彻底的“稳定化、无害化、资源化”污泥处置目标。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：

包括依次连接的接收系统、混合配料系统、发酵系统以及筛分系统；

接收系统：用于收集脱水污泥；

混合配料系统，所述混合配料系统连接所述接收系统，用于将参加反应的物料进行混合，以得到混合配料；

发酵系统，所述发酵系统连接所述混合配料系统，用以对所述混合配料进行发酵处理；

筛分系统，所述筛分系统连接所述发酵系统，用以对发酵处理的物料进行筛分；

还包括：除臭系统；

除臭系统，所述除臭系统连接所述接收系统、混合配料系统以及发酵系统，用于收集并处理来自于接收系统、混合配料系统以及发酵系统的臭气。

2.根据权利要求1所述的污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：

接收系统，包括接收料仓；

所述接收料仓连接所述混合配料系统。

3.根据权利要求1所述的污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：

混合配料系统，包括脱水污泥、调理剂、粉碎机以及混合配料机；

所述脱水污泥输送至混合配料机；

将所述调理剂输送至所述粉碎机，所述粉碎机连接所述混合配料机；

所述混合配料机连接所述发酵系统。

4.根据权利要求1所述的污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：

发酵系统，包括依次连接的初级发酵系统和次级发酵系统；

还包括滤池；

所述初级发酵系统，包括初级发酵槽、第一鼓风机和第一翻堆机；

所述第一鼓风机连接初级发酵槽；

所述第一翻堆机还连接初级发酵槽；

所述次级发酵系统，包括次级发酵车间、第二鼓风机和第二翻堆机；

所述第二鼓风机连接次级发酵车间；

所述第二翻堆机还连接次级发酵车间；

所述初级发酵槽连接到次级发酵车间；

所述初级发酵槽和次级发酵车间均连接到滤池；

所述次级发酵车间连接所述筛分系统。

5.根据权利要求1所述的污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：

筛分系统，包括筛分机；

所述筛分机的筛分物分为筛上物和筛下物；

所述筛上物作为返混料进入所述混合配料系统的混合配料机；

所述筛下物作为有机肥配料、营养土或直接进行填埋处理；

6.根据权利要求1所述的污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：

除臭系统，包括依次连接的臭气收集系统和臭气处理系统；

所述臭气收集系统包括引风机；

所述引风机分别连接接收料仓、混合配料机、初级发酵槽、次级发酵车间和滤池；

所述臭气处理系统包括生物滤池，所述生物滤池连接所述引风机。

7.根据权利要求4所述的污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：

所述初级发酵槽内设有温度探头；

所述初级发酵槽内还设有氧气探头。

8.根据权利要求4所述的污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：所述发酵系统采用分段曝气方式进行曝气。

9.根据权利要求4所述的污泥处置土地资源化利用系统，其特征在于：

所述次级发酵车间以室外环境空气、室内环境空气或室外环境与室内环境混合空气作为曝气气源。

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