一种市政污泥资源化应用处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种市政污泥资源化应用处理装置。


背景技术：

2.污泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入原污水中带有的泥砂、纤维、动植物残体及吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。从污水处理厂排出的污泥一般是一种松散的、含水量在95％
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99％的胶溶状膏体物，具有比重轻(小于等于1g/cm3)、体积庞大(是所含固体物体积的数十倍)、触变性强(不易脱水)、具有极易腐败恶臭的理化特点，因而十分不利于处理与运输。2015年国务院印发的《水污染防治行动计划》要求我国地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90％以上。2020年国家发改委与住建部联合印发《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》，也明确提出要推进污泥无害化资源化处理处置。2019年中国城市污水处理厂干污泥产生量约为1232万吨，干污泥处置量约为1182万吨，且污泥的量逐年增加，如果不经过合理的处理与处置，会给环境和人类生活造成严重的威胁，目前污泥的处理处置已成为城市污水厂面临的重大技术难题。因此，使污泥经过有效的脱水处理，降低污泥含水率，大大减小污泥的体积，便于后续污泥稳定处理工艺的顺利进行和降低污泥处理费用，从而实现污泥的无害化和资源化处理成为污泥行业必然的发展趋势。
3.市政污水厂污泥的特点主要有：(1)污泥产量大、污水厂规模大、污泥产生集中；(2)有机质含量低、泥沙含量大；(3)不同地区泥质差异大，市政污水厂的污泥含水率为92％
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99.5％之间，需要将污泥含水率降到一定程度后，再进行好氧发酵处理，最终实现污泥的资源化、减量化和无害化。传统的好氧发酵工艺中，先将污泥含水率降低到80％左右，然后添加秸秆、锯末等水分调节材料将含水率调整到60％左右，在该过程中，需要添加大量的水分调节材料，成本较高，同时也导致了污泥的体积、重量都会大大增加，增加了单位污泥的处理费用。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的问题，本实用新型专利公开了一种市政污泥资源化应用处理装置，可以对高含水量的市政污泥进行有效处理，降低含水率，使其可以直接进行发酵，并经过发酵处理后实现市政污泥的资源化应用。
5.本实用新型采用的技术方案是：所述市政污泥资源化应用处理装置包括储泥系统、深度调理系统、压滤系统和发酵系统；所述储泥系统包括间歇重力浓缩池和污泥提升泵，所述深度调理系统包括污泥深度调理池，所述压滤系统包括螺杆泵、隔膜板框压滤机和第一带式输送机，所述发酵系统包括发酵塔和第二带式输送机；所述间歇重力浓缩池的底部设有污泥出口，并管道连接污泥提升泵的一端，所述污泥提升泵的另一端管道连接污泥深度调理池的进泥端；所述污泥深度调理池的上部固定有第一搅拌机，底部设有污泥出口，
并通过管道连接螺杆泵的一端，所述螺杆泵的另一端通过管道连接隔膜板框压滤机的进泥管；第一带式输送机位于所述隔膜板框压滤机的落泥斗的正下方，所述第一带式输送机的输送末端连接发酵塔上侧的污泥布料器；所述发酵塔底部设有两个出料斗，所述第二带式输送机位于两个出料斗的下方，所述第二带式输送机的输送末端设置集料槽。
6.高含水率的污泥在间歇重力浓缩池沉淀浓缩后从底部由污泥提升泵送入污泥深度调理池，在此进行污泥深度调理，之后从底部经螺杆泵送入隔膜板框压滤机进行压滤处理，压滤后的泥饼由第一带式输送机经污泥布料口进入发酵塔中，自上而下依靠重力下落，不需要额外机械驱动，同时加入生物菌剂进行好氧发酵，生成的生物有机肥经出料斗落入第二带式输送机运出包装成成品，完成市政污泥的资源化应用处理。
7.进一步的，所述市政污泥资源化应用处理装置还包括废水调节池，所述废水调节池分别管道连接间歇重力浓缩池的上端的溢水口和隔膜板框压滤机的出水口。间歇重力浓缩池在污泥沉淀过程中上清液可通过管道溢流进入废水调节池，隔膜板框压滤机压滤出的污水也通过管道进入废水调节池进行处理。
8.进一步的，所述深度调理系统还包括污泥深度调理剂加药罐，所述污泥深度调理剂加药罐通过管道连接污泥深度调理池，二者的连接管道上设有计量加药泵，所述污泥深度调理剂加药罐的顶部固定有第二搅拌机。通过深度调理剂加药罐和计量加药泵向污泥深度调理池定量投加污泥深度调理剂。
9.进一步的，所述深度调理系统还包括污泥助滤剂投加槽，所述污泥助滤剂投加槽的下侧开口并通过自动称量机连接污泥深度调理池。
10.进一步的，所述发酵塔呈圆柱形，其内部用隔层板将发酵塔分隔为多个隔层，每个隔层板上设有落料口；所述发酵塔的中心轴上设有机械转动轴，所述机械转动轴贯穿所有隔层板，机械转动轴的顶端设置驱动电机，机械转动轴上设置有多个搅拌桨叶。驱动电机驱动机械转动轴上的搅拌桨叶粉碎泥饼使污泥和生物菌剂混合均匀并且给物料充分增氧，加速污泥的发酵速度，提高分解温度，保证物料分解和微生物增殖，同时还推动发酵完成后的物料从隔层板上的落料口排出进入下一隔层，物料依靠重力依次经过各个隔层完成不同的发酵阶段，既省却了人力物力又起到了对物料翻扒的作用，减低了环境污染。
11.进一步的，每个隔层板上设有2个对称设置的落料口，每层隔层板的下侧板面在两个落料口处分别设置有滑动连接的挡板，隔层板的下侧面在每个落料口的两侧设置有导槽，挡板设置于导槽中，并可沿导槽滑动；落料口向下凸出有底部内收的圆台形凸沿，挡板与凸沿的底面紧密贴合；隔层板的下侧板面上在两落料口的一侧设置有气缸，气缸通过连杆连接两个挡板。由挡板对落料口进行封闭，并通过气缸推拉挡板，控制落料口的开闭。
12.进一步的，所述发酵塔外部一侧的底端设有鼓风机，所述鼓风机通过送风管道连通所有隔层。
13.进一步的，所述发酵塔外部另一侧上端设有排风机，所述排风机通过排气管道连通所有隔层。鼓风机和排风机的管道连接各个隔层，根据需求开启鼓风机和排风机控制物料发酵过程对氧和水分的需求。
14.进一步的，所述发酵塔的顶端设有菌剂加料口。通过菌剂加料口向污泥中加入生物菌剂，发酵制备生物有机肥。
15.相对于现有技术，本实用新型专利公开的一种市政污泥资源化应用处理装置的进
步之处在于，首先，本实用新型中的储泥系统、深度调理系统、压滤系统和发酵系统相辅相成，为污泥处理处置提供了一种新思路。将污泥深度调理后压滤得到含水率60％以下的污泥，经发酵系统发酵后制成生物有机肥进行资源化利用，整个工艺过程简单、易于控制、设备投资费用低，可实现污泥的规模化处理。
16.再者，污泥深度调理系统与板框压滤系统协同作用，污泥脱水性能强，减容量大，脱水后水分适宜于发酵。
17.同时，设置了污泥助滤剂加药装置和污泥深度调理剂加药装置，有效整合了污泥深度调理剂和污泥助滤剂的压缩双电层作用、吸附电中和作用、污泥絮体骨架和污泥疏水通道构建作用、吸附架桥作用以及网捕和卷扫作用，相辅相成，破坏污泥细胞壁，改变污泥颗粒的性质，增强污泥脱水性能，再经隔膜板框压滤机压滤，污泥减容量大，将污泥含水率降至50～60％，不需外加麦秆、锯末等水分调节材料，可以直接发酵制备肥料。
18.发酵塔设计合理，设计为圆柱体型，占地面积小；配备菌剂加料口、鼓风机、排风机、机械搅拌和多个隔层，满足对布料、搅拌、通风、给氧、水分、温度和菌剂等发酵工艺条件的保证，物料发酵迅速充分，大大节省了发酵时间。
附图说明
19.图1是市政污泥资源化应用处理装置结构示意图
20.图2是隔层板的下侧面结构示意图
21.图中，1间歇重力浓缩池，2污泥深度调理池，3污泥助滤剂投加槽，4污泥深度调理剂加药罐，5发酵塔，6废水调节池，7螺杆泵，8隔膜板框压滤机，9污泥提升泵，10第一带式输送机，11第二带式输送机，21第一搅拌机，31自动称量机，41第二搅拌机，42计量加药泵，51污泥布料器，52驱动电机，53机械转动轴，54菌剂加料口，55排风机，56出料斗，57鼓风机，58隔层板，59搅拌桨叶，551集气口，571送风口、581落料口、582挡板、583气缸、584连杆、585导槽
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
23.如图1所示，本实用新型专利公开了一种市政污泥资源化应用处理装置的一种实施例，在该实施例中，市政污泥污泥资源化应用处理装置包括储泥系统、深度调理系统、压滤系统、发酵系统和废水调节池6。储泥系统包括间歇重力浓缩池1和污泥提升泵9，深度调理系统包括污泥深度调理池2、污泥助滤剂投加槽3和污泥深度调理剂加药罐4，压滤系统包括螺杆泵7、隔膜板框压滤机8和第一带式输送机10，发酵系统包括发酵塔5和第二带式输送机11。
24.间歇重力浓缩池1的顶端开有溢水口，底部设有污泥出口，污泥出口通过管道连接污泥提升泵9的一端，污泥提升泵9的另一端通过管道连接污泥深度调理池2的进泥端。
25.污泥深度调理池2延其轴心上设置有第一搅拌机21，第一搅拌机21的上端固定在污泥深度调理池2的上部，污泥深度调理池2的底部也设有污泥出口，并通过管道连接螺杆泵7的一端。深度调理系统的污泥深度调理剂加药罐4，通过管道连接污泥深度调理池2，二者的连接管道上设有计量加药泵42，污泥深度调理剂加药罐4的顶部固定有第二搅拌机41。
通过深度调理剂加药罐4和计量加药泵42向污泥深度调理池2定量投加污泥深度调理剂。污泥助滤剂投加槽3通过支架设置在污泥深度调理池2的上方，其下侧开口并通过自动称量机31连接污泥深度调理池2。
26.螺杆泵7的另一端通过管道连接隔膜板框压滤机8的进泥管。第一带式输送机10设置于隔膜板框压滤机8的落泥斗的正下方，用于承接经板框压滤机脱水后的污泥块。
27.第一带式输送机10的输送末端连接发酵塔5上端的污泥布料器51。发酵塔5呈圆柱形，顶端设有菌剂加料口54，通过菌剂加料口54向污泥中加入生物菌剂。发酵塔5的内部用隔层板58将其分隔为多个隔层，每个隔层板58上设有2个对称设置的落料口581。每层隔层板58的下侧板面在两个落料口581处分别设置有滑动连接的挡板582，隔层板58的下侧面在每个落料口581的两侧设置有导槽585，挡板582设置于导槽585中，并可沿导槽585滑动，对落料口581进行启闭。落料口581向下凸出有底部略微内收的圆台形凸沿，挡板582与凸沿的表面紧密贴合。隔层板58的下侧板面上在落料口的一侧设置有气缸583，气缸583通过连杆584连接两个挡板582，由气缸583带动两挡板582移动。
28.发酵塔5沿中心轴设有机械转动轴53，机械转动轴53贯穿所有隔层板58。机械转动轴53的顶端设置驱动电机52，机械转动轴53上对应隔层设置有多个搅拌桨叶59。
29.发酵塔5外部一侧的底端设有同时连通所有隔层的鼓风机57，鼓风机57在每个隔层中的送风口571位于的层顶部隔层板58与发酵塔5内壁交接处；发酵塔5另一侧的上端设有同时连通所有隔层的排风机55，排风机55在每个隔层中的集气口551也位于隔层的的顶部，位置与送风口571对称。
30.驱动电机52驱动机械转动轴53上的搅拌桨叶59粉碎泥饼使污泥和生物菌剂混合均匀并且给物料充分增氧，加速污泥的发酵速度，提高分解温度，保证物料分解和微生物增殖，同时还推动发酵完成后的物料从落料口排出进入下一隔层，物料依靠重力依次经过各个隔层完成不同的发酵阶段，既省却了人力物力又起到了对物料翻扒的作用，减低了环境污染。鼓风机57和排风机55的管道连接各个隔层，根据需求开启鼓风机57和排风机55控制物料发酵过程中对氧和水分的需求。
31.发酵塔5底部设有两个出料斗56，第二带式输送机11设置于发酵塔5底部的两个出料斗56的正下方，用于承接出料斗落下的发酵完成的污泥菌肥，并将其输送到集料槽中。
32.废水调节池6分别通过管道连接间歇重力浓缩池1的上端的溢水口和隔膜板框压滤机8的出水口。间歇重力浓缩池1在污泥沉淀过程中上清液可通过管道溢流进入废水调节池6，隔膜板框压滤机8压滤出的污水也通过管道进入废水调节池6进行处理
33.本实用新型设计的市政污泥资源化应用处理装置应用时，将高含水率的污泥投加到间歇重力浓缩池1中，进行沉淀，沉淀完成后上清液由溢水口排出进入废水调节池6，污泥由底部出泥口经污泥提升泵9转运到污泥深度调理池2中，由污泥助滤剂投加槽3通过自动称量机31向污泥深度调理池2中定量投加污泥助滤剂，第一搅拌机21搅拌2
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5min使之搅拌均匀，污泥助滤剂可选用粉煤灰、膨润土、凹凸棒土中的一种或几种的组合物。之后由深度调理剂加药罐4通过计量加药泵42向污泥深度调理池2中定量投加污泥深度调理剂，第一搅拌机21搅拌5
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10min，污泥深度调理剂可选用聚烯丙基胺盐酸盐、二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物中的一种或几种的组合物。调理完成的污泥由底部出泥口经螺杆泵7抽至隔膜板框压滤机8，隔膜板框压滤机8压滤过程产生的废水经出水口进入废水调节池6，压滤
后的泥饼由第一带式输送机10经污泥布料口51进入发酵塔5中，自上而下依靠重力下落，不需要额外机械驱动，同时向菌剂加料口54中加入生物菌剂，利用驱动电机52带动机械转动轴53上的搅拌桨叶59粉碎泥饼，使污泥和生物菌剂混合均匀并且给物料充分增氧，加速污泥的发酵速度，提高分解温度，保证物料分解和微生物增殖，同时还推动发酵完成后的物料从落料门排出进入下一隔层，物料依靠重力依次经过各个隔层完成不同的发酵阶段，既省却了人力物力又起到了对物料翻扒的作用，减低了环境污染。发酵塔中下料时，每一隔层中的污泥的量不能超过总容量的六分之五，在每个隔层中发酵规定时间后，即可通过气缸打开落料口处的挡板，使污泥落入下一隔层中继续进行下一阶段的发酵。
34.发酵过程中，根据需求开启鼓风机57和排风机55控制物料发酵过程中对氧和水分的需求。制成的生物有机肥经出料斗56落入第二带式输送机11运出包装成成品，完成市政污泥的资源化应用处理。
35.上述内容仅为本发明创造的较佳实施例而已，不能以此限定本发明创造的实施范围，即凡是依本发明创造权利要求及发明创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本发明创造涵盖的范围。