一种污泥水热堆肥系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种污泥水热堆肥系统及方法：其特征在于：包括水热处理系统、脱水系统、污泥破碎造粒系统和好氧堆肥系统；所述水热处理系统与密闭脱水系统连通，所述污泥破碎造粒系统与密闭脱水系统连通，所述污泥破碎造粒系统与好氧堆肥系统进行连通；所述各个系统中产生的高温废气均直接或间接进入到好氧堆肥系统中；通过对市政污泥进行水热处理、密闭式脱水、破碎造粒、好氧发酵堆肥等工艺处理，达到市政污泥最大化资源化利用。具有能耗小、资源化利用彻底、转化臭气，防止污染源溢散等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥水热堆肥系统及方法
本专利技术涉及城市污泥的处理
，尤其是一种污泥水热堆肥系统及方法。
技术介绍
随着城市发展和人民生活水平的提高,城市生活污泥排放量逐渐增多,污泥的富营养化日趋严重。针对这种情况，我国的污泥排放标准一直在逐渐升高。城市市政污泥的处理过程中，现有技术处理时候会存在能耗大、资源浪费、以及处理过程中尾气排放污染环境等一系列问题。并且，现有技术中对于市政污泥的资源化利用不够，污泥填埋费时费力的情况。本专利技术提出一种市政污泥处理的新方法，具有能耗小、资源化利用彻底、防止污染源溢散等特点，使得市政污泥实现最大程度的资源化利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种污泥水热堆肥系统及方法，通过对市政污泥进行水热处理、密闭式脱水、破碎造粒、好氧发酵堆肥等工艺处理，达到市政污泥最大化资源化利用。具有能耗小、资源化利用彻底、转化臭气，防止污染源溢散等特点。本专利技术采用的技术方案如下：一种污泥水热堆肥系统，其特征在于：包括水热处理系统、脱水系统、污泥破碎造粒系统和好氧堆肥系统；所述水热处理系统与脱水系统连通，所述污泥破碎造粒系统与脱水系统连通，所述污泥破碎造粒系统与好氧堆肥系统进行连通；所述各个系统中产生的高温废气均直接或间接进入到好氧堆肥系统中。作为优选的，所述水热系统包括均质罐、水热反应器组、闪蒸反应器组、污泥冷却器和污泥泵；所述均质罐与水热反应器组泵接，水热反应器组与闪蒸反应器组连接，所述闪蒸反应器组上设置有尾气管路与均质罐连通，所述污泥冷却器与闪蒸反应器组连接，污泥在冷却后排入到脱水系统中。所述水热处理步骤为：均质好的污泥泵入至水热反应器，水热反应器内温度控制在80～200℃，压力控制在0.5～1.5MPa。反应完成后的水热污泥从反应器底部经过多级闪蒸降温降压后排出送往脱水系统。闪蒸尾气先进入均质罐对物料进行预热，回收热量，在降低能耗的同时，尾气送往好氧堆肥系统进行生物除臭。作为优选的，所述水热反应器组至少包括4个水热反应器，每个水热反应器均与均质罐泵接，且每个水热反应器上设置有程控阀。每一台水热反应器在一次循环中经历进料、升温加压、反应、降温降压、排料等步骤，每个水热反应器均处于不同的步骤中，使整体上水热反应器组连续的进料原泥和出料水热污泥。作为优选的，所述脱水系统包括进料泵、板框压滤机、卸料装置、输送装置和负压密封舱；所述进料泵、板框压滤机、卸料装置、输送装置依次连接，且均设置于负压密封舱中，脱水过程中产生的臭气通过负压收集后进入好氧堆肥系统中。水热处理后的污泥泵入板框压滤机内，在1.2MPa的水力压榨下，形成含水率低于50％的污泥泥饼，再通过泥饼泥饼卸料输送装置送往污泥破碎造粒系统。整个工艺系统都在微负压的环境中，该阶段产生的臭气被收集，供给好氧发酵系统进行生物除臭。作为优选的，所述污泥破碎造粒系统包括污泥造粒破碎装置、负压密封舱、输送装置，所述污泥造粒破碎装置和输送装置连接，且均设置于负压密封舱中；破碎后的颗粒污泥通过输送装置送往好氧堆肥系统中。来料泥饼通过输送机至污泥破碎造粒装置，通过螺旋挤压及筛板的作用下，将污泥泥饼转变为2cm左右的圆柱形污泥颗粒，再通过输送装置送往好氧堆肥系统。作为优选的，所述好氧堆肥系统包括输送装置、好氧堆肥仓、除臭装置、存储设备；所述输送装置与好氧堆肥仓连接；所述除臭装置和存储设备均与好氧堆肥仓连通，所述发酵完成后的有机肥在储存设置中进行存储。所述好氧堆肥步骤为：污泥颗粒通过输送装置从顶部进入好氧发酵仓，在微生物菌种的分解作用下使有机物料变成CO2和小分子的有机化合物(有机质)，实现有机物料的降解，是一个减量化、稳定化的过程。实现有机物料无害化的过程，真正实现有机废弃物的资源化利用。作为优选的，水热处理系统与脱水系统之间设置有缓冲池，所述污泥破碎造粒系统中产生的污泥粉末被筛分出来进入到缓冲池中，作为热水解污泥的助滤剂。脱水以后的泥饼，在进入好氧发酵罐之前，要先进行破碎造粒，在造粒过程中，会产生污泥粉末，如果与成型的污泥颗粒一起进入发酵罐的话，会堵塞污泥颗粒之间的孔道，不利于空气的流通，影响好氧发酵效率。因此，这一部分污泥粉末会筛分出来，进入到板框压滤机的前端的缓冲池，可以作为热水解污泥的助滤剂，提高板框压滤机的脱水效率。作为优选的，所述脱水系统和污泥破碎造粒系统中均设置有气体分析仪和监控系统，通过监控系统，结合风机，控制房舱内的气体组分。在防止臭气逸散的同时，使进入好氧发酵单元的气体组分在合适的范围内。本专利技术还提供一种污泥水热堆肥方法，包括以下步骤：1)水热处理：将来料市政污泥进行水热反应，所述水热处理的温度范围为150～200度，停留时间15～120min，水热反应产生的尾气通过收集管道进入到好氧发酵系统；水热处理的温度范围为150～200度，停留时间15～120min时，使之能够完全杀死污泥中含有的所有病原菌，能够迅速接种好氧发酵菌种，并使之成为优势菌种。2)脱水处理：污泥经过水热处理后进入脱水系统进行脱水造饼，整个脱水阶段都处于微负压环境中，脱水过程中产生的臭气通过收集后进入好氧发酵系统；3)污泥破碎造粒：将污泥泥饼进行破碎，在破碎的过程与好氧菌种混合；所述好氧菌种来自于好氧堆肥的出料；第一次加入好氧菌种是从外界投入的，后续的好氧菌种是从好氧堆肥的出料返料；4)好氧堆肥：经过破碎造粒后的污泥颗粒进入好氧堆肥系统，水热处理系统及脱水系统收集的尾气通过污泥颗粒床层，在好氧菌种的作用下，尾气的臭气被微生物所吸收利用，再经过4～7天的发酵周期后，制成符合国家标准的有机肥。作为优选的，好氧堆肥过程中，采用连续曝气和连续排气的方式；通过水热处理、脱水过程收集过来的废气对好氧发酵设备进行曝气，水热废气里面含有大量的水蒸气，可以同时提供堆肥所需要的温度和湿度，满足好氧发酵的工艺环境；同时在污泥好氧菌种的作用下除去臭气。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：(1)污泥水热处理的优势：①提升了污泥的脱水性能，与传统的加药脱水相比，无需加药，保障后续肥料利用的安全；②污泥中所携带的有害病菌被水热反应高温灭杀，满足国标NY525－2012对粪大肠菌群和蛔虫卵死亡率的要求，同时也有利于堆肥菌种的增殖；③污泥泥饼含水率低于50％，降低了后续环节的能耗需求和辅料需求；④水热升温所耗费的能耗大部分被收集，提供好氧发酵系统物料升温所需要的能耗。(2)密闭脱水的优势：①与传统的脱水环节相比，整个生产过程无臭气溢散，不造成任何环境污染；②引入主动智能监控系统，主动对密闭脱水系统进行气质含量调节、污泥泥饼水含量控制等；③针对传统板框脱水在卸料过程中残余水的问题，结合主动智能监控系统，引入了泥水分离装置，进一步降低了出料污泥的含水率。(3)污泥破碎造粒的优势：①污泥泥饼通过造粒后增大了比表面积，堆积后形成了大量的空气通道，让气体能够充分到达堆体内部，减少了曝气阻力和翻堆能耗；②比表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥水热堆肥系统，其特征在于：包括水热处理系统、脱水系统、污泥破碎造粒系统和好氧堆肥系统；所述水热处理系统与脱水系统连通，所述污泥破碎造粒系统与脱水系统连通，所述污泥破碎造粒系统与好氧堆肥系统进行连通；所述各个系统中产生的高温废气均直接或间接进入到好氧堆肥系统中。/n

【技术特征摘要】
1.一种污泥水热堆肥系统，其特征在于：包括水热处理系统、脱水系统、污泥破碎造粒系统和好氧堆肥系统；所述水热处理系统与脱水系统连通，所述污泥破碎造粒系统与脱水系统连通，所述污泥破碎造粒系统与好氧堆肥系统进行连通；所述各个系统中产生的高温废气均直接或间接进入到好氧堆肥系统中。


2.如权利要求1所述的一种污泥水热堆肥系统，其特征在于：所述水热系统包括均质罐、水热反应器组、闪蒸反应器组、污泥冷却器和污泥泵；所述均质罐与水热反应器组泵接，水热反应器组与闪蒸反应器组连接，所述闪蒸反应器组上设置有尾气管路与均质罐连通，所述污泥冷却器与闪蒸反应器组连接，污泥在冷却后排入到密闭脱水系统中。


3.如权利要求2所述的一种污泥水热堆肥系统，其特征在于：所述水热反应器组至少包括4个水热反应器，每个水热反应器均与均质罐泵接，且每个水热反应器上设置有程控阀。


4.如权利要求1或2或3所述的一种污泥水热堆肥系统，其特征在于：所述密闭脱水系统包括进料泵、板框压滤机、卸料装置、输送装置和负压密封舱；所述进料泵、板框压滤机、卸料装置、输送装置依次连接，且均设置于负压密封舱中，脱水过程中产生的臭气通过负压收集后进入好氧堆肥系统中。


5.如权利要求1或2或3所述的一种污泥水热堆肥系统，其特征在于：所述污泥破碎造粒系统包括污泥造粒破碎装置、负压密封舱、输送装置，所述污泥造粒破碎装置和输送装置连接，且均设置于负压密封舱中；破碎后的颗粒污泥通过输送装置送往好氧堆肥系统中。


6.如权利要求1或2或3所述的一种污泥水热堆肥系统，其特征在于：所述好氧堆肥系统包输送装置、好氧堆肥仓、除臭装置、存储设备；所述输送装置与好氧堆肥仓连接；所述除臭装置和存储设备均与好氧堆肥仓连...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢非，夏洲，胡益铭，曹宁，荀锐，吴瑞峰，
申请(专利权)人：四川深蓝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51