專利名稱：一種利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法及其裝置。
行機(jī)污泥的含水率對(duì)其體積影響很大，例如，1m3含水率95％以上的生活污水有機(jī)污泥，其體積約1000L，當(dāng)含水率降到85％，其體積只有原來(lái)的1/3(約333L)；降低到65％，其體積只有原來(lái)的1/7(約143L)；進(jìn)一步降低到20％，則只剩下1/16(約62.5L)。有機(jī)污泥中含水率多少還與處理工藝、有機(jī)污泥狀態(tài)及流動(dòng)性能密切相關(guān)。當(dāng)濃縮到含水率85％時(shí)，仍可用泵輸送；含水率在70％～75％時(shí)，有機(jī)污泥呈柔軟狀態(tài)，不易流動(dòng)；當(dāng)含水率降到60％～65％時(shí)，幾乎成為固體；含水率低到35％～40％時(shí)，成聚散狀態(tài)；進(jìn)一步低到10％～15％，則成粉末狀。
可見，對(duì)有機(jī)污泥進(jìn)行再利用需解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題降低其中水分以縮小體積，和殺滅其中的病原微生物和寄生蟲卵以實(shí)現(xiàn)無(wú)害化。
目前，利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥料的過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)堆肥發(fā)酵的消毒處理工藝，堆肥法占地面積大，時(shí)間長(zhǎng)，容易滋生蚊蠅，散發(fā)惡臭，很難形成大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明的方法如下一種利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將有機(jī)污泥加入螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行連續(xù)擠壓；(2)使螺桿擠壓機(jī)內(nèi)的有機(jī)污泥在溫度80℃以上，壓力1MPa以上的條件下連續(xù)蒸煮；(3)將有機(jī)污泥從模板中呈條狀擠出，在常壓下，使有機(jī)污泥發(fā)生膨化反應(yīng)，部分水份蒸發(fā)，形成多孔酥松結(jié)構(gòu)；(4)利用烘干設(shè)備進(jìn)行烘干，直接形成顆粒肥。
根據(jù)本發(fā)明的方法，其特征在于，在步驟(2)中，還同時(shí)利用微波加熱器對(duì)螺桿擠壓機(jī)中的有機(jī)污泥進(jìn)行加熱。
根據(jù)本發(fā)明的方法，其特征在于，在步驟(1)中，將含有農(nóng)作物所需元素的添加劑與有機(jī)污泥一起加入螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行混合和擠壓。
本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置，其特征在于，所述裝置包括一個(gè)進(jìn)料器；一個(gè)螺桿擠壓機(jī)，所述螺桿擠壓機(jī)的入口與所述進(jìn)料器的出口相連；一個(gè)烘干設(shè)備，所述烘干設(shè)備的入口與所述螺桿擠壓機(jī)的出口相連，并且在所述烘干設(shè)備的入口與所述螺桿擠壓機(jī)的出口之間設(shè)置有起造粒作用的模板。
根據(jù)本發(fā)明的裝置，其特征在于，還包括微波加熱器，所述微波加熱器的入口與所述螺桿擠壓機(jī)的出口相連，所述微波加熱器的出口與所述烘干設(shè)備的入口相連，并且所述模板設(shè)置在所述烘干設(shè)備的入口與所述微波加熱器的出口之間。
實(shí)施本發(fā)明的利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法及其裝置，由于采用螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行連續(xù)蒸煮膨化反應(yīng)來(lái)消毒殺菌，取代了傳統(tǒng)工藝中的堆肥發(fā)酵手段，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。并且，實(shí)施本發(fā)明的方法和裝置，設(shè)備占地面積小、效率高，運(yùn)行成本低，有利于減輕環(huán)境污染和對(duì)資源的回收利用，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
如

圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明裝置包括進(jìn)料運(yùn)輸機(jī)1、進(jìn)料斗2、螺桿擠壓機(jī)3、微波加熱器4、模板5、熱風(fēng)爐6和滾筒干燥機(jī)7。
進(jìn)料斗2的底部出口接螺桿擠壓機(jī)3的入口；螺桿擠壓機(jī)3的出口通過(guò)法蘭與微波加熱器4的入口相連；微波加熱器4的中間是供物料通過(guò)的聚四氟乙烯管，管外周設(shè)置有微波發(fā)生器，微波加熱器4的出口處設(shè)置有起造粒作用的模板5。
將有機(jī)污泥與一定比例的粉煤灰和其它添加劑一起通過(guò)進(jìn)料運(yùn)輸機(jī)1和進(jìn)料斗2連續(xù)加入螺桿擠壓機(jī)3中。粉煤灰含有硅、鋁、鐵、鈣、鎂、硼的氧化物和其它一些微量元素，可以用來(lái)調(diào)節(jié)有機(jī)污泥含水率和改善其后續(xù)干燥脫水性能，在有機(jī)污泥制成肥后，其中的鈣和鎂是植物生長(zhǎng)所必需的中量元素，尤其在南方，土壤多呈酸性而且更缺乏這兩種元素，這種肥還能中和土壤的酸性。
在螺桿擠壓機(jī)3中，經(jīng)過(guò)輸送、混合、破碎、熔融的過(guò)程，依靠螺桿擠壓機(jī)3內(nèi)物料與機(jī)筒內(nèi)壁、物料與螺桿以及物料之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦剪切熱和與之相連的微波加熱器4供給的熱量，使螺桿擠壓機(jī)3和微波加熱器4內(nèi)在很短的時(shí)間內(nèi)(5～10秒)，溫度升到200℃左右，壓力達(dá)到1MPa以上，發(fā)生了對(duì)有機(jī)污泥的“蒸煮”反應(yīng)，也就是熱處理；之后，從模板5擠出形成條狀，由于壓力突然下降到常壓，水份迅速膨脹和蒸發(fā)，使有機(jī)污泥形成多孔酥松結(jié)構(gòu)，比表而積加大，內(nèi)部結(jié)合水變成游離水滲出，大大地改善了有機(jī)污泥的干燥脫水性能。
在螺桿擠壓機(jī)3內(nèi)部，有機(jī)污泥發(fā)生了一系列錯(cuò)綜復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)粉煤灰中的氧化鈣與有機(jī)污泥充分混合并發(fā)生消解反應(yīng)，生成消石灰，放出大量的熱，可節(jié)省外加熱能；在有機(jī)污泥進(jìn)入擠壓機(jī)時(shí)，不可避免地要混入一部分空氣，空氣中的氧氣與有機(jī)污泥中的部分有機(jī)物在高溫高壓下會(huì)發(fā)生濕式氧化反應(yīng)，生成穩(wěn)定化的物質(zhì)并放出熱量，可改善有機(jī)污泥的干燥脫水性能和節(jié)省外加熱能；在高溫、高壓、高剪切的作用下，有機(jī)污泥中部分有機(jī)物分解及親水性有機(jī)膠體物質(zhì)水解，同時(shí)有機(jī)污泥中的細(xì)胞被分解破壞，細(xì)胞膜中的水游離出來(lái)，故可提高有機(jī)污泥的干燥脫水性能，微生物和寄生蟲卵也被殺滅，實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化。這些過(guò)程在短短10秒內(nèi)就可完成。
原有機(jī)污泥由于含水率高，直接烘干耗能太大，不經(jīng)濟(jì)；而且由于十分粘稠，烘干時(shí)會(huì)結(jié)塊，堵塞干燥機(jī)，難以烘干。因此，在本實(shí)施例中，有機(jī)污泥經(jīng)過(guò)螺桿擠壓機(jī)3和微波加熱器4處理后再被烘干，并且，采用順流滾筒干燥機(jī)作為烘干設(shè)備，將熱風(fēng)爐6設(shè)置在模板5和滾筒干燥機(jī)7之間，滾筒干燥機(jī)7的入口端位置較高，出口端朝下傾斜(0°-5°)，以利于其中物料的干燥和移動(dòng)。采用本發(fā)明的烘干設(shè)備，物料的含水率可降至14％以下，體積可降至原有機(jī)污泥的1/16以下，實(shí)現(xiàn)了減量化。此時(shí)的有機(jī)污泥無(wú)臭無(wú)味，呈顆粒狀，體積大大減小，可作為肥料出售，用于農(nóng)田或園林綠化，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)污泥的資源化利用。
根據(jù)需要，在滾筒干燥機(jī)7的出口處，還可以設(shè)置出料斗8、出料螺旋機(jī)9、復(fù)配料斗10、復(fù)配料運(yùn)輸機(jī)11和復(fù)配機(jī)12，以便將不能耐受高溫高壓的添加劑加入到肥料中。從滾筒干燥機(jī)7出來(lái)的肥料落入出料斗8，經(jīng)進(jìn)料螺旋機(jī)9進(jìn)入復(fù)配機(jī)12中，同時(shí)，將所述添加劑從復(fù)配料斗10經(jīng)復(fù)配料運(yùn)輸機(jī)11加入到復(fù)配機(jī)12中進(jìn)行復(fù)配，從而形成有機(jī)復(fù)合肥，再經(jīng)包裝機(jī)13和成品傳送帶14成為成品。
權(quán)利要求
1.一種利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將有機(jī)污泥加入螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行連續(xù)擠壓；(2)使螺桿擠壓機(jī)內(nèi)的有機(jī)污泥在溫度80℃以上，壓力1MPa以上的條件下連續(xù)蒸煮；(3)將有機(jī)污泥從模板中呈條狀擠出，在常壓下，使有機(jī)污泥發(fā)生膨化反應(yīng)，部分水份蒸發(fā)，形成多孔酥松結(jié)構(gòu)；(4)利用烘干設(shè)備進(jìn)行烘干，直接形成顆粒肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法，其特征在于，在步驟(2)中，還同時(shí)利用微波加熱器對(duì)螺桿擠壓機(jī)中的有機(jī)污泥進(jìn)行加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法，其特征在于，在步驟(1)中，將含有農(nóng)作物所需元素的添加劑與有機(jī)污泥一起加入螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行混合和擠壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法，其特征在于，在步驟(4)之后，再加入添加劑進(jìn)行復(fù)配，形成有機(jī)復(fù)合肥。
5.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征在于所述裝置包括一個(gè)進(jìn)料器；一個(gè)螺桿擠壓機(jī)，所述螺桿擠壓機(jī)的入口與所述進(jìn)料器的出口相連；一個(gè)烘干設(shè)備，所述烘干設(shè)備的入口與所述螺桿擠壓機(jī)的出口相連，并且在所述烘干設(shè)備的入口與所述螺桿擠壓機(jī)的出口之間設(shè)置有起造粒作用的模板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括微波加熱器，所述微波加熱器的入口與所述螺桿擠壓機(jī)的出口相連，所述微波加熱器的出口與所述烘干設(shè)備的入口相連，并且所述模板設(shè)置在所述烘干設(shè)備的入口與所述微波加熱器的出口之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述微波加熱器的中間是供物料通過(guò)的聚四氟乙烯管，管外周設(shè)置有微波發(fā)生器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述烘干設(shè)備包括熱風(fēng)爐和滾筒干燥機(jī)，所述熱風(fēng)爐設(shè)置在所述模板和滾筒干燥機(jī)之間，所述滾筒干燥機(jī)的入口端位置較高，出口端朝下傾斜。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，在所述滾筒干燥機(jī)的出口處，還可以設(shè)置有出料斗、出料螺旋機(jī)、復(fù)配料斗、復(fù)配料運(yùn)輸機(jī)和復(fù)配機(jī)；從滾筒干燥機(jī)出來(lái)的肥料落入出料斗，并可以經(jīng)進(jìn)料螺旋機(jī)進(jìn)入復(fù)配機(jī)中，同時(shí)，添加劑可以從復(fù)配料斗經(jīng)復(fù)配料運(yùn)輸機(jī)加入到復(fù)配機(jī)中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用有機(jī)污泥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的方法及其裝置，采用螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行連續(xù)蒸煮膨化反應(yīng)來(lái)消毒殺菌，取代了傳統(tǒng)工藝中的堆肥發(fā)酵手段，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。并且，實(shí)施本發(fā)明的方法和裝置，設(shè)備占地面積小、效率高，運(yùn)行成本低，有利于減輕環(huán)境污染和對(duì)資源的回收利用，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F26B11/00GK1410398SQ0114223
公開日2003年4月16日 申請(qǐng)日期2001年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月25日
發(fā)明者朱定有, 韓洪波 申請(qǐng)人:深圳市先科環(huán)保有限公司