申请日2016.03.31
公开(公告)日2016.06.15
IPC分类号C05G3/00; C05F17/00; C02F11/10; C02F11/12
摘要
本发明涉及一种利用污泥生产有机缓释碳肥的装置及方法，包括依次连接的污泥热解装置、污泥压滤装置、物料搅拌混匀装置、薄层输送发酵装置、造粒烘干装置，所述污泥压滤装置与所述造粒烘干装置之间还连接有第一回流装置，本发明采用板框压滤脱水技术、微生物(熟料)及热风启动好氧薄层发酵技术、以及废气净化处理技术等，结合混合热解技术与颗粒缓释肥造粒技术，可生产环保型的缓释有机碳肥，对微量元素进行螯合、吸附，适用范围广，能增强作物抗病虫、抗旱能力，还极大的改善污泥脱水性能，调节物料营养结构，污泥快速好氧发酵、污泥生物基质化的特点，且堆肥占地面积小，应用限制较小。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用污泥生产有机缓释碳肥的装置，其特征在于，包括依次连接的污泥热解装置、污泥压滤装置、物料搅拌混匀装置、薄层输送发酵装置、造粒烘干装置，所述污泥压滤装置与所述造粒烘干装置之间还连接有第一回流装置。
2.如权利要求1所述的利用污泥生产有机缓释碳肥的装置，其特征在于，所述薄层输送发酵装置与所述物料搅拌混匀装置之间连接有第二回流装置。
3.如权利要求1或2所述的利用污泥生产有机缓释碳肥的装置，其特征在于，所述污泥热解装置包括依次连接的蒸汽发生器、分汽包、水解反应釜和闪蒸罐。
4.如权利要求1-3任一项所述的利用污泥生产有机缓释碳肥的装置，其特征在于，所述薄层输送发酵装置包括壳体，所述壳体上部设有多个布料口，每个所述布料口下侧设置有可弹性活动的物料刮板，所述壳体上端中部设有负压吸气口，所述负压吸气口与风机及除尘除臭系统连接，废气净化后排空;所述壳体内部两侧分别对应安装有多组左侧输送机和右侧输送机，每组左侧输送机和右侧输送机之间都设置有布料板，所述左侧输送机沿顺时针方向转动，所述右侧则沿逆时针方向转动，将物料输送至所述布料板上，所述壳体上还均匀设置有多个进空气口，所述壳体的下端设置有出料口。
5.一种利用污泥生产有机缓释碳肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)热解闪蒸压滤：将污泥送入所述污泥热解装置，先与辅料进行水解反应后搅拌均匀，再通过高压蒸汽进行热解处理，然后通过所述污泥压滤装置进行压滤;
(2)混合发酵：将压滤所得的破碎泥饼掺和发酵物料送入所述物料搅拌混匀装置翻抛混合均匀，然后输送至所述薄层输送发酵装置中进行动态好氧发酵;
(3)造粒干燥成品：所述薄层输送发酵装置出料后输送至所述造粒烘干装置，降温后添加所述第一回流装置中回流的压滤液和添加料进行混合造粒，烘干后成为颗粒污泥缓释有机碳肥成品。
6.如权利要求5所述的利用污泥生产有机缓释碳肥的方法，其特征在于，还包括预发酵步骤：将所述薄层输送发酵装置的出料通过第二回流装置回送入所述物料搅拌混匀装置，使物料在搅拌的同时进行预发酵。
7.如权利要求5或6所述的利用污泥生产有机缓释碳肥的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：将污泥和辅料加入所述水解反应釜后搅拌均匀，反应温度为130～170℃、反应时间为60～100min，再通入所述蒸汽发生器产生的高压蒸汽进行热解处理，处理后通过闪蒸罐进行排汽闪蒸，然后通过所述污泥压滤装置进行30～50min的压滤，
所述辅料和污泥混合后包括以下组分：
污泥60～80
竹粉10～30
木屑(粉)10～20。
8.如权利要求5-7任一项所述的利用污泥生产有机缓释碳肥的方法，其特征在于，将压滤到的破碎泥饼和发酵物料送入所述物料搅拌混匀装置翻抛混合至均匀，所述破碎泥饼和发酵物料混合后包括以下组分：
破碎泥饼50～70
酒精糟10～30
鸡粪5～10
菇渣5～15，
然后输送至所述薄层输送发酵装置中进行动态好氧发酵，启动后添加0.5-1.0%的发酵菌剂，并且通过所述进空气口通入60～80℃热风加速发酵启动，直至中段至所述出料口的物料均维持在温度60℃左右，则发酵启动完成。
9.如权利要求5-8任一项所述的利用污泥生产有机缓释碳肥的方法，其特征在于，所述薄层输送发酵装置出料后输送至所述造粒烘干装置，待温度下降至35度左右，进入腐熟或后熟阶段，添加所述第一回流装置中回流的压滤液和添加料进行混合造粒，在60℃～70℃环境中烘干1.5-2小时，制得直径为6～8mm的污泥缓释有机碳肥成品颗粒，
所述添加料包括以下组分：
草木灰3～5
根瘤菌0.1
圆褐固氮菌0.1
压滤液30～60。
10.如权利要求5-9任一项所述的利用污泥生产有机缓释碳肥的方法，其特征在于，当所述薄层输送发酵装置中的发酵启动完成后，才开始进行通过所述第二回流装置进行回流，所述薄层输送发酵装置中物料回流比为30%-100%。
说明书
一种利用污泥生产有机缓释碳肥的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种利用污泥生产有机缓释碳肥的装置及方法，属于生活污水厂污泥堆肥领域。
背景技术
目前，我国农业生产得到了长足的发展，然而，长期施用化肥带来了土壤结构破坏、水体污染、肥料利用率下降和农产品品质降低等严重的负面问题。表现为农田土壤板结、土壤耕作层越来越浅薄、保水和保养分能力逐步下降，引起水体富营养化严重。土壤是养分的供应者，土壤又是养分的保蓄剂，是其它物质无法替代的，调节、改良土壤，恢复土壤活力，农业发展的必由之路。农业生产过程中，肥料的使用又是必不可少的，所以一直以来，人们都在进行肥料的研究改良，期望能得到对土壤和作物无危害，但又能在农业生产中长期发挥作用的肥料——缓释有机肥。
城市生活污水厂剩余污泥单独堆肥会产生堆肥效率差、肥效低、重金属不能稳固化为残渣态、孔隙率小形成的局部厌氧发臭等问题，导致作业环境差、产品品质低下等诸多问题。
而通过在污泥里添加特殊处理过生物质辅料，在密闭空间连续充分好氧发酵，可产生营养成分丰富、高碳、蓬松化的有机缓释碳肥。有机缓释碳肥在保证为作物长期提供营养源并保证作物生长的同时，还能改良土壤，它将具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为克服上述问题，提供一种利用污泥生产有机缓释碳肥的装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用污泥生产有机缓释碳肥的装置，包括依次连接的污泥热解装置、污泥压滤装置、物料搅拌混匀装置、薄层输送发酵装置、造粒烘干装置，所述污泥压滤装置与所述造粒烘干装置之间还连接有第一回流装置。
优选地，所述薄层输送发酵装置与所述物料搅拌混匀装置之间连接有第二回流装置。
优选地，所述污泥热解装置包括依次连接的蒸汽发生器、分汽包、水解反应釜和闪蒸罐。
优选地，所述薄层输送发酵装置包括壳体，所述壳体上部设有多个布料口，每个所述布料口下侧设置有可弹性活动的物料刮板，所述壳体上端中部设有负压吸气口，所述负压吸气口与风机及除尘除臭系统连接，废气净化后排空;所述壳体内部两侧分别对应安装有多组左侧输送机和右侧输送机，每组左侧输送机和右侧输送机之间都设置有布料板，所述左侧输送机沿顺时针方向转动，所述右侧则沿逆时针方向转动，将物料输送至所述布料板上，所述壳体上还均匀设置有多个进空气口，所述壳体的下端设置有出料口。
一种利用污泥生产有机缓释碳肥的方法，包括以下步骤：
(1)热解闪蒸压滤：将污泥送入所述污泥热解装置，先与辅料进行水解反应后搅拌均匀，再通过高压蒸汽进行热解处理，然后通过所述污泥压滤装置进行压滤;
(2)混合发酵：将压滤所得的破碎泥饼掺和发酵物料送入所述物料搅拌混匀装置翻抛混合均匀，然后输送至所述薄层输送发酵装置中进行动态好氧发酵;
(3)造粒干燥成品：所述薄层输送发酵装置出料后输送至所述造粒烘干装置，降温后添加所述第一回流装置中回流的压滤液和添加料进行混合造粒，烘干后成为颗粒污泥缓释有机碳肥成品。
优选地，还包括预发酵步骤：将所述薄层输送发酵装置的出料通过第二回流装置回送入所述物料搅拌混匀装置，使物料在搅拌的同时进行预发酵。
优选地，所述步骤(1)具体为：将污泥和辅料加入所述水解反应釜后搅拌均匀，反应温度为130～170℃、反应时间为60～100min，再通入所述蒸汽发生器产生的高压蒸汽进行热解处理，处理后通过闪蒸罐进行排汽闪蒸，然后通过所述污泥压滤装置进行30～50min的压滤，
所述辅料和污泥混合后包括以下组分：
污泥60～80
竹粉10～30
木屑(粉)10～20;
优选地，将压滤到的破碎泥饼和发酵物料送入所述物料搅拌混匀装置翻抛混合至均匀，所述破碎泥饼和发酵物料混合后包括以下组分：
破碎泥饼50～70
酒精糟10～30
鸡粪5～10
菇渣5～15，
然后输送至所述薄层输送发酵装置中进行动态好氧发酵，启动后添加0.5-1.0%的发酵菌剂，并且通过所述进空气口通入60～80℃热风加速发酵启动，直至中段至所述出料口的物料均维持在温度60℃左右，则发酵启动完成。
优选地，所述薄层输送发酵装置出料后输送至所述造粒烘干装置，待温度下降至35度左右，进入腐熟或后熟阶段，添加所述第一回流装置中回流的压滤液和添加料进行混合造粒，在60℃～70℃环境中烘干1.5-2小时，制得直径为6～8mm的污泥缓释有机碳肥成品颗粒，
所述添加料包括以下组分：
草木灰3～5
根瘤菌0.1
圆褐固氮菌0.1
压滤液30～60。
优选地，当所述薄层输送发酵装置中的发酵启动完成后，才开始进行通过所述第二回流装置进行回流，所述薄层输送发酵装置中物料回流比为30%-100%。
本发明的有益效果是：本发明采用板框压滤脱水技术、微生物(熟料)及热风启动好氧薄层发酵技术、以及废气净化处理技术等，结合混合热解技术与颗粒缓释肥造粒技术，可生产环保型的缓释有机碳肥，对微量元素进行螯合、吸附，适用范围广，能增强作物抗病虫、抗旱能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述一种利用污泥生产有机缓释碳肥的装置一个实施例的结构图;
图2是本发明所述污泥热解装置的结构框图;
图3是本发明所述一种利用污泥生产有机缓释碳肥的方法的流程图。
图中标记：1-壳体，201-布料口，202-布料口，3-负压吸气口，4-出料口，501-进空气口，502-进空气口，503-进空气口，504-进空气口，505-进空气口，506-进空气口，507-进空气口，508-进空气口，61-左侧输送机，62-右侧输送机，7-布料板，8-物料刮板，9-污泥热解装置，10-污泥压滤装置，11-物料搅拌混匀装置，12-薄层输送发酵装置，13-造粒烘干装置，14-第一回流装置，15-第二回流装置。
