一種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的裝置及方法，屬于生活污水廠污泥 堆肥領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到了長足的發(fā)展，然而，長期施用化肥帶來了±壤結(jié)構(gòu)破 壞、水體污染、肥料利用率下降和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低等嚴(yán)重的負(fù)面問題。表現(xiàn)為農(nóng)田±壤板 結(jié)、±壤耕作層越來越淺薄、保水和保養(yǎng)分能力逐步下降，引起水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重?！廊朗?養(yǎng)分的供應(yīng)者，±壤又是養(yǎng)分的保蓄劑，是其它物質(zhì)無法替代的，調(diào)節(jié)、改良±壤，恢復(fù)±壤 活力，農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，肥料的使用又是必不可少的，所W-直W來， 人們都在進(jìn)行肥料的研究改良，期望能得到對±壤和作物無危害，但又能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長 期發(fā)揮作用的肥料一一緩釋有機(jī)肥。
[0003] 城市生活污水廠剩余污泥單獨(dú)堆肥會產(chǎn)生堆肥效率差、肥效低、重金屬不能穩(wěn)固 化為殘?jiān)鼞B(tài)、孔隙率小形成的局部厭氧發(fā)臭等問題，導(dǎo)致作業(yè)環(huán)境差、產(chǎn)品品質(zhì)低下等諸多 問題。
[0004] 而通過在污泥里添加特殊處理過生物質(zhì)輔料，在密閉空間連續(xù)充分好氧發(fā)酵，可 產(chǎn)生營養(yǎng)成分豐富、高碳、蓬松化的有機(jī)緩釋碳肥。有機(jī)緩釋碳肥在保證為作物長期提供營 養(yǎng)源并保證作物生長的同時，還能改良±壤，它將具有廣泛的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為克服上述問題，提供一種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋 碳肥的裝置及方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的裝置，包括依次連接的污泥熱解裝置、污泥壓 濾裝置、物料攬拌混勻裝置、薄層輸送發(fā)酵裝置、造粒烘干裝置，所述污泥壓濾裝置與所述 造粒烘干裝置之間還連接有第一回流裝置。
[000引優(yōu)選地，所述薄層輸送發(fā)酵裝置與所述物料攬拌混勻裝置之間連接有第二回流裝 置。
[0009] 優(yōu)選地，所述污泥熱解裝置包括依次連接的蒸汽發(fā)生器、分汽包、水解反應(yīng)蓋和閃 蒸罐。
[0010] 優(yōu)選地，所述薄層輸送發(fā)酵裝置包括殼體，所述殼體上部設(shè)有多個布料口，每個所 述布料口下側(cè)設(shè)置有可彈性活動的物料刮板，所述殼體上端中部設(shè)有負(fù)壓吸氣口，所述負(fù) 壓吸氣口與風(fēng)機(jī)及除塵除臭系統(tǒng)連接，廢氣凈化后排空;所述殼體內(nèi)部兩側(cè)分別對應(yīng)安裝 有多組左側(cè)輸送機(jī)和右側(cè)輸送機(jī)，每組左側(cè)輸送機(jī)和右側(cè)輸送機(jī)之間都設(shè)置有布料板，所 述左側(cè)輸送機(jī)沿順時針方向轉(zhuǎn)動，所述右側(cè)則沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，將物料輸送至所述布料 板上，所述殼體上還均勻設(shè)置有多個進(jìn)空氣口，所述殼體的下端設(shè)置有出料口。
[0011] -種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的方法，包括W下步驟：
[0012] (1)熱解閃蒸壓濾:將污泥送入所述污泥熱解裝置，先與輔料進(jìn)行水解反應(yīng)后攬拌 均勻，再通過高壓蒸汽進(jìn)行熱解處理，然后通過所述污泥壓濾裝置進(jìn)行壓濾；
[0013] (2)混合發(fā)酵:將壓濾所得的破碎泥餅滲和發(fā)酵物料送入所述物料攬拌混勻裝置 翻拋混合均勻，然后輸送至所述薄層輸送發(fā)酵裝置中進(jìn)行動態(tài)好氧發(fā)酵；
[0014] (3)造粒干燥成品：所述薄層輸送發(fā)酵裝置出料后輸送至所述造粒烘干裝置，降溫 后添加所述第一回流裝置中回流的壓濾液和添加料進(jìn)行混合造粒，烘干后成為顆粒污泥緩 釋有機(jī)碳肥成品。
[0015] 優(yōu)選地，還包括預(yù)發(fā)酵步驟:將所述薄層輸送發(fā)酵裝置的出料通過第二回流裝置 回送入所述物料攬拌混勻裝置，使物料在攬拌的同時進(jìn)行預(yù)發(fā)酵。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟（1)具體為:將污泥和輔料加入所述水解反應(yīng)蓋后攬拌均勻，反 應(yīng)溫度為130~170°C、反應(yīng)時間為60~lOOmin，再通入所述蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的高壓蒸汽進(jìn) 行熱解處理，處理后通過閃蒸罐進(jìn)行排汽閃蒸，然后通過所述污泥壓濾裝置進(jìn)行30~50min 的壓濾，
[0017] 所述輔料和污泥混合后包括W下組分：
[001引污泥60~80
[0019] 竹粉 10 ~30
[0020] 木屑(粉）10 ~20;
[0021] 優(yōu)選地，將壓濾到的破碎泥餅和發(fā)酵物料送入所述物料攬拌混勻裝置翻拋混合至 均勻，所述破碎泥餅和發(fā)酵物料混合后包括W下組分：
[0022] 破碎泥餅50~70
[0023] 酒精糟 10~30
[0024] 雞糞 5~10
[0025] 茹渣 5 ~15，
[0026] 然后輸送至所述薄層輸送發(fā)酵裝置中進(jìn)行動態(tài)好氧發(fā)酵，啟動后添加0.5-1.0% 的發(fā)酵菌劑，并且通過所述進(jìn)空氣口通入60~80°C熱風(fēng)加速發(fā)酵啟動，直至中段至所述出 料口的物料均維持在溫度60°C左右，則發(fā)酵啟動完成。
[0027] 優(yōu)選地，所述薄層輸送發(fā)酵裝置出料后輸送至所述造粒烘干裝置，待溫度下降至 35度左右，進(jìn)入腐熟或后熟階段，添加所述第一回流裝置中回流的壓濾液和添加料進(jìn)行混 合造粒，在60°C~70°C環(huán)境中烘干1.5-2小時，制得直徑為6~8mm的污泥緩釋有機(jī)碳肥成品 顆粒，
[0028] 所述添加料包括W下組分：
[0029] 草木灰 3~5
[0030] 根瘤菌0.1
[0031] 圓褐固氮菌0.1
[0032] 壓濾液30~60。
[0033] 優(yōu)選地，當(dāng)所述薄層輸送發(fā)酵裝置中的發(fā)酵啟動完成后，才開始進(jìn)行通過所述第 二回流裝置進(jìn)行回流，所述薄層輸送發(fā)酵裝置中物料回流比為30%-100%。
[0034] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用板框壓濾脫水技術(shù)、微生物(熟料)及熱風(fēng)啟動 好氧薄層發(fā)酵技術(shù)、W及廢氣凈化處理技術(shù)等，結(jié)合混合熱解技術(shù)與顆粒緩釋肥造粒技術(shù)， 可生產(chǎn)環(huán)保型的緩釋有機(jī)碳肥，對微量元素進(jìn)行馨合、吸附，適用范圍廣，能增強(qiáng)作物抗病 蟲、抗旱能力。
【附圖說明】
[0035] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0036] 圖1是本發(fā)明所述一種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的裝置一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0037] 圖2是本發(fā)明所述污泥熱解裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0038] 圖3是本發(fā)明所述一種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的方法的流程圖。
[0039] 圖中標(biāo)記：1-殼體，201-布料口，202-布料口，3-負(fù)壓吸氣口，4-出料口，501-進(jìn)空 氣口，502-進(jìn)空氣口，503-進(jìn)空氣口，504-進(jìn)空氣口，505-進(jìn)空氣口，506-進(jìn)空氣口，507-進(jìn) 空氣口，508-進(jìn)空氣口，61-左側(cè)輸送機(jī)，62-右側(cè)輸送機(jī)，7-布料板，8-物料刮板，9-污泥熱 解裝置，10-污泥壓濾裝置，11-物料攬拌混勻裝置，12-薄層輸送發(fā)酵裝置，13-造粒烘干裝 置，14-第一回流裝置，15-第二回流裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。運(yùn)些附圖均為簡化的示意圖，僅W 示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0041 ] 實(shí)施例1
[0042] 如圖1所示的本發(fā)明所述一種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的裝置，包括依次連接 的污泥熱解裝置9、污泥壓濾裝置10、物料攬拌混勻裝置11、薄層輸送發(fā)酵裝置12、造粒烘干 裝置13,所述污泥壓濾裝置10與所述造粒烘干裝置13之間還連接有第一回流裝置14。
[0043] 所述薄層輸送發(fā)酵裝置12與所述物料攬拌混勻裝置11之間連接有第二回流裝置 15。本發(fā)明采用板框壓濾脫水技術(shù)、微生物(熟料)及熱風(fēng)啟動好氧薄層發(fā)酵技術(shù)、W及廢氣 凈化處理技術(shù)等，結(jié)合混合熱解技術(shù)與顆粒緩釋肥造粒技術(shù)，可生產(chǎn)環(huán)保型的緩釋有機(jī)碳 月己，對微量元素進(jìn)行馨合、吸附，適用范圍廣，能增強(qiáng)作物抗病蟲、抗旱能力，還極大的改善 污泥脫水性能，調(diào)節(jié)物料營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，污泥快速好氧發(fā)酵、污泥生物基質(zhì)化的特點(diǎn)，且堆肥占 地面積小，應(yīng)用限制較小。
[0044] 實(shí)施例2
[0045] 在實(shí)施例1所述一種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的裝置的基礎(chǔ)上，如圖2所示，所 述污泥熱解裝置9包括依次連接的蒸汽發(fā)生器、分汽包、水解反應(yīng)蓋和閃蒸罐。
[0046] 優(yōu)選地，所述薄層輸送發(fā)酵裝置12包括殼體1，所述殼體1上部設(shè)有2個布料口 201 和布料口 202，每個所述布料口 201下側(cè)設(shè)置有可彈性活動的物料刮板8，確保物料薄層均一 輸送，所述殼體1上端中部設(shè)有負(fù)壓吸氣口 3,所述負(fù)壓吸氣口 3與風(fēng)機(jī)及除塵除臭系統(tǒng)連 接，廢氣凈化后排空;所述殼體1內(nèi)部兩側(cè)分別對應(yīng)安裝有5組左側(cè)輸送機(jī)61和右側(cè)輸送機(jī) 62,每組左側(cè)輸送機(jī)61和右側(cè)輸送機(jī)62之間都設(shè)置有布料板7,所述左側(cè)輸送機(jī)61沿順時針 方向轉(zhuǎn)動，所述右側(cè)則沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，也就是都將物料向中間輸送，將物料輸送至所述 布料板7上，所述殼體1上還均勻設(shè)置有8個進(jìn)空氣口 501、502、503、504、505、506、507、508， 如圖1中所示，所述進(jìn)空氣口均勻的設(shè)置在所述殼體1的外側(cè)，所述進(jìn)空氣口可W確保薄層 輸送發(fā)酵裝置12內(nèi)部始終處于好氧發(fā)酵狀態(tài)，同時保持內(nèi)部溫度穩(wěn)定;所述殼體I的下端設(shè) 置有出料口 4。
[0047] 實(shí)施例3
[0048] -種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的方法，如圖3所示，包括W下步驟：
[0049] (1)熱解閃蒸壓濾:將污泥送入所述污泥熱解裝置9，先與輔料進(jìn)行水解反應(yīng)后攬 拌均勻，再通過高壓蒸汽進(jìn)行熱解處理，然后通過所述污泥壓濾裝置10進(jìn)行壓濾.
[0050] (2)混合發(fā)酵:將壓濾所得的破碎泥餅滲和發(fā)酵物料送入所述物料攬拌混勻裝置 11翻拋混合均勻，然后輸送至所述薄層輸送發(fā)酵裝置12中進(jìn)行動態(tài)好氧發(fā)酵；
[0051] (3)造粒干燥成品：所述薄層輸送發(fā)酵裝置12出料后輸送至所述造粒烘干裝置13， 降溫后添加所述第一回流裝置14中回流的壓濾液和添加料進(jìn)行混合造粒，烘干后成為顆粒 污泥緩釋有機(jī)碳肥成品。
[0052] 按照本發(fā)明方法生產(chǎn)的緩釋有機(jī)碳肥，同時具有一定植物生長調(diào)節(jié)劑作用，綠色 環(huán)保，含有多種腐殖酸，能改良±壤，提高±壤通透性。內(nèi)含芳香基、酪徑基、醇簇基、幾基、 甲氧基、簇基等多種活性基團(tuán)，能吸附N、P、K等養(yǎng)分讓肥效緩慢釋放，減少揮發(fā)和淋失，且無 污泥直接堆肥產(chǎn)生的肥料易分解利用的有機(jī)質(zhì)過高，而易對植物根部產(chǎn)生"熱灼燒"，燒死 幼苗的現(xiàn)象，對±壤中的尿素水解有較好的抑制作用，并能絡(luò)合多種微量元素，一般可提高 2-3倍的肥效，養(yǎng)分利用率可高達(dá)80 % W上，肥效可持續(xù)120-140天左右。
[0053] 優(yōu)選地，還包括預(yù)發(fā)酵步驟:將所述薄層輸送發(fā)酵裝置12的出料通過第二回流裝 置15回送入所述物料攬拌混勻裝置11，使物料在攬拌的同時進(jìn)行預(yù)發(fā)酵，通過二次回流使 得在前一個步驟中提前進(jìn)行發(fā)酵，減少發(fā)酵的時間，提高發(fā)酵效果。
[0054] 實(shí)施例4
[0055] 在實(shí)施例3所述一種利用污泥生產(chǎn)有機(jī)緩釋碳肥的方法的基礎(chǔ)上，所述步驟（1)具 體為:將污泥和輔料加入所述水解反應(yīng)蓋后攬拌均勻，所述輔料可W增加反應(yīng)的效率，反應(yīng) 溫度為130°C、反應(yīng)時間為60min，再通入所述蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的高壓蒸汽進(jìn)行熱解處理，處 理后通過閃蒸罐進(jìn)行排汽閃蒸，然后通過所述污泥壓濾裝置10進(jìn)行30min的壓濾，
[0056