一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作系统及其制粉肥方法与流程

1.本发明属于垃圾处理技术领域，特别涉及一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作系统及其制粉肥方法。


背景技术：

2.家庭厨余垃圾主要来源于家庭生活产生的易腐有机废弃物，目前常采用干法厌氧发酵资源化产沼。但厌氧消化后仍产出大量残余物，因其含水量高，目前工程常采用三级脱水方式，实现固液分离，脱水固相焚烧或填埋，脱出液相进入污水处理系统处理达标排放。脱水固相焚烧或填埋处置，不能充分利用沼渣中富含的营养元素，消耗能源，占用土地。
3.干法消化脱水沼渣焚烧处置，虽然可最大限度实现减量化，但由于热值低，只能作为生活垃圾掺烧物料，且焚烧后仍有大量无机渣、灰需要进一步填埋处置；填埋处置，则由于含水率不能满足填埋进场要求而需要进一步干化处理，需额外建设蒸汽锅炉供热系统，且消耗大量土地资源。
4.脱水沼渣含有大量营养元素，且原料主要来源食品废弃物，毒害物质含量低，施用土壤安全、可靠，但由于c/n营养失衡，含水量高，一级沼渣和二、三级沼渣性质迥异，需要有针对性的工艺，对其进行进一步加工，使沼渣符合相关肥料标准要求。
5.综上所述，目前常规技术能够实现厨余垃圾干法消化脱水沼渣的妥善处置，但资源、能源消耗较大，同时三级脱水产生沼渣特性迥异，因此需要一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作工艺及系统，满足家庭厨余垃圾干法消化脱水沼渣资源化回收利用的需求。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提出一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作系统，该系统利用三级脱水、干化堆肥和破碎筛分制肥工艺生产粉状有机肥料，从而降低资源、能源消耗，同时三级脱水产生沼渣特性迥异，以满足家庭厨余垃圾干法消化脱水沼渣资源化回收利用的需求。
7.本发明的另一目的是提供上述一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作系统的制粉肥方法。
8.如上构思，本发明的技术方案是：一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作系统，包括脱水系统、干化堆肥系统和破碎筛分系统，其特征在于：所述脱水系统采用三级脱水系统，其包括螺旋挤压脱水机、一级脱水滤液池、振动筛分机、二级脱水滤液池和离心脱水机，所述螺旋挤压脱水机与一级脱水滤液池通过管道重力落料，所述一级脱水滤液池的出口通过一号螺杆泵和管道与振动筛分机连接，所述振动筛分机与二级脱水滤液池通过管道重力落料，所述二级脱水滤液池的出口通过二号螺杆泵和管道与离心脱水机连接，所述螺旋挤压脱水机的出口、振动筛分机的出口和离心脱水机的出口分别产生一级沼渣、二级
沼渣和三级沼渣；
9.所述干化堆肥系统包括一级渣干化堆肥仓、混料机和二级渣干化堆肥仓，所述一级渣干化堆肥仓的进口与所述螺旋挤压脱水机通过皮带输送机连通接收一级沼渣，所述二级渣干化堆肥仓的进口连接所述混料机，所述混料机连接螺旋输送机，螺旋输送机输送二级沼渣和三级沼渣至混料机；
10.所述破碎筛分系统包括一号链板给料机、二号链板给料机、一号破碎筛分机和二号破碎筛分机，所述一号链板给料机和二号链板给料机接料斗分别与一级渣干化堆肥仓的出口和二级渣干化堆肥仓的出口连通，一号链板给料机和二号链板给料机出料口分别连通一号破碎筛分机和二号破碎筛分机，一号破碎筛分机和二号破碎筛分机分别输出筛上杂物和有机粉肥。
11.上述一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作系统的制粉肥方法，包括如下步骤：
12.①
三级脱水工段：厨余垃圾经干法厌氧发酵后的残余物首先送至螺旋挤压脱水机进行一级脱水，压榨出粒径＞5mm的一级沼渣，由皮带输送机送至一级渣干化堆肥仓，产生的滤液由管道重力排入一级脱水滤液池，一级脱水滤液池中的滤液通过一号螺杆泵泵送至振动筛分机进行二级脱水，筛出粒径＞1mm的二级沼渣，由螺旋输送机送至混料机，产生的滤液由管道重力排入二级脱水滤液池，存储在絮凝剂储仓中的絮凝剂储备液通过蠕动泵送至二级脱水滤液池，与二级脱水滤液混合均匀后通过二号螺杆泵二送至离心脱水机进行三级脱水，脱出三级沼渣由螺旋输送机送至混料机，产生的滤液送至污水处理系统处理后达标排放；
13.②
干化堆肥工段：螺旋挤压脱水机产生的一级沼渣由皮带输送机直接送至一级渣干化堆肥仓，振动筛分机产生的二级沼渣和离心脱水机产生的三级沼渣由螺旋输送机送至混料机与辅料混合均匀后，由皮带输送机送至二级渣干化堆肥仓，干化堆肥仓通过鼓风机曝入热空气后堆肥，在堆肥腐熟过程中实现物料干化，满足含水率＜30％，种子发芽率＞70％；
14.③
破碎筛分工段：干化堆肥后堆肥产物经铲车运至链板给料机接料斗，由链板给料机将物料送入破碎筛分机，一级沼渣的堆肥产物经一号破碎筛分机筛出的＞4mm杂物外运焚烧或填埋，二级和三级沼渣的堆肥产物经二号破碎筛分机筛出的＞4mm杂物返回破碎筛分机再次过筛处理。
15.优选地，所述二级脱水滤液池通过蠕动泵和管道连接絮凝剂储仓。
16.优选地，所述螺旋挤压脱水机采用5mm不锈钢筛网。
17.本发明具有以下优点：
18.1、本发明将含水率80％～85％消化残余物有效脱水，使脱出污水符合污水处理系统进水要求；
19.2、本发明根据一级、二级和三级脱水沼渣特性采用不同干化堆肥方案，工艺适应性强，塑料等杂物被有效去除，产物含水率和腐熟度满足有机肥料标准要求；
20.3、本发明将所有沼渣皆资源化利用，最大限度实现高回收利用率。
附图说明
21.图1是本发明的流程原理示意图。
具体实施方式：
22.下面结合附图与具体实例对本发明进行详细说明。
23.如图所示，本发明提供一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作系统，包括脱水系统、干化堆肥系统和破碎筛分系统。
24.所述脱水系统采用三级脱水系统，其包括螺旋挤压脱水机、一级脱水滤液池、振动筛分机、絮凝剂储仓、二级脱水滤液池和离心脱水机，所述螺旋挤压脱水机与一级脱水滤液池通过管道重力落料，所述一级脱水滤液池的出口通过一号螺杆泵和管道与振动筛分机连接，所述振动筛分机与二级脱水滤液池通过管道重力落料，所述二级脱水滤液池的出口通过二号螺杆泵和管道与离心脱水机连接，所述螺旋挤压脱水机、振动筛分机和离心脱水机的出口分别产生一级沼渣、二级沼渣和三级沼渣；所述二级脱水滤液池通过蠕动泵和管道连接絮凝剂储仓。
25.所述干化堆肥系统包括一级渣干化堆肥仓、混料机和二级渣干化堆肥仓，所述一级渣干化堆肥仓的进口与所述螺旋挤压脱水机通过皮带输送机连通接收一级沼渣，所述二级渣干化堆肥仓的进口连接所述混料机，所述混料机连接螺旋输送机，螺旋输送机输送二级沼渣和三级沼渣至混料机；
26.所述破碎筛分系统包括一号链板给料机、二号链板给料机、一号破碎筛分机和二号破碎筛分机，所述一号链板给料机和二号链板给料机接料斗分别与一级渣干化堆肥仓的出口和二级渣干化堆肥仓的出口连通，一号链板给料机和二号链板给料机出料口分别连通一号破碎筛分机和二号破碎筛分机，一号破碎筛分机和二号破碎筛分机分别输出筛上杂物和有机粉肥。
27.所述螺旋挤压脱水机采用5mm不锈钢筛网，在压榨区采用5bar背压封堵压榨，去除消化残余物中大尺寸物料，并脱除大物料水分，形成含水率65％左右的一级沼渣。
28.所述一级脱水滤液池用于盛装螺旋挤压一级脱水产生滤液，为泵送至下一工段提供物料暂存条件。
29.所述振动筛分机将去除大物料后的滤液通过1mm聚氨酯筛网，进一步去除砂砾等重物质和颗粒物，为后续离心脱水提供适宜条件，形成含水率70％左右的二级沼渣。
30.所述絮凝剂储仓将pam与水混合制成2～3
‰
的絮凝剂储备液暂存。
31.所述二级脱水滤液池用于盛装振动筛分二级脱水产生滤液，并与絮凝剂储备液混合均匀，为后续离心脱水提供适宜条件。
32.所述离心脱水机将投加了絮凝剂的二级脱水滤液，利用3500g离心，产生含水率约80％三级沼渣和悬浮颗粒物不大于5000mg/l的污水，污水排至污水处理系统处理达标后外排。
33.所述一级沼渣干化堆肥仓将一级沼渣好氧翻垛堆置20天，并曝入55℃热空气，使其有机物进一步稳定腐熟，同时降低产物含水率＜30％。
34.所述混料机将二级和三级沼渣与碎秸秆类辅料均匀混合。
35.所述二级沼渣干化堆肥仓将混合物料好氧翻垛堆置20天，并曝入55℃热空气，使
其有机物进一步稳定腐熟，同时降低产物含水率＜30％。
36.所述链板给料机将堆肥产品收集于接料斗中并提升至破碎筛分机进料口。
37.所述破碎筛分机将堆肥产品，经30m/s的双轴切割破碎，筛出＜4mm的有机粉肥，一级沼渣堆肥的筛上物外运焚烧或填埋，二级和三级沼渣堆肥的筛上物返回破碎筛分机再次处理。
38.上述一种基于干法厌氧沼渣三级脱水的粉肥制作系统的制粉肥方法，包括以下工段：
39.1、三级脱水工段：厨余垃圾经干法厌氧发酵后的残余物首先送至螺旋挤压脱水机进行一级脱水，压榨出粒径＞5mm的一级沼渣，由皮带输送机送至一级渣干化堆肥仓，产生的滤液由管道重力排入一级脱水滤液池，一级脱水滤液池中的滤液通过一号螺杆泵泵送至振动筛分机进行二级脱水，筛出粒径＞1mm的二级沼渣，由螺旋输送机送至混料机，产生的滤液由管道重力排入二级脱水滤液池，存储在絮凝剂储仓中的絮凝剂储备液通过蠕动泵送至二级脱水滤液池，与二级脱水滤液混合均匀后通过二号螺杆泵二送至离心脱水机进行三级脱水，脱出三级沼渣由螺旋输送机送至混料机，产生的滤液送至污水处理系统处理后达标排放；
40.2、干化堆肥工段：一级沼渣由皮带输送机直接送至一级渣干化堆肥仓，二级和三级沼渣由螺旋输送机送至混料机与粉碎的秸秆等辅料混合均匀后，由皮带输送机送至二级渣干化堆肥仓，干化堆肥仓通过鼓风机曝入55℃热空气，堆肥20天，并2天翻垛一次，在堆肥腐熟过程中实现物料干化，满足含水率＜30％，种子发芽率＞70％。
41.3、破碎筛分工段：干化堆肥后堆肥产物经铲车运至链板给料机接料斗，由链板给料机将物料送入破碎筛分机，一级沼渣的堆肥产物经一号破碎筛分机筛出的＞4mm杂物外运焚烧或填埋，二级和三级沼渣的堆肥产物经二号破碎筛分机筛出的＞4mm杂物返回破碎筛分机再次过筛处理。
42.上述实施案例仅为本发明的常规的实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思或原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。