專利名稱：從廢水污泥中生產(chǎn)植物營養(yǎng)束或顆粒的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從廢水處理產(chǎn)生的污泥中生產(chǎn)植物營養(yǎng)束(strings)或顆粒的方法和裝置。
盡管污泥中含有價(jià)值的植物營養(yǎng)素，可是，廢水處理工廠中產(chǎn)生的污泥大部分沉積在垃圾場(chǎng)上。究其原因主要不是擔(dān)心污泥中的重金屬，而主要的是農(nóng)民難以連續(xù)地處置這樣的污泥。早先曾試圖使污泥直接形成顆粒，但卻發(fā)現(xiàn)這是不可能的，原因是污泥含水量高(70-80%)因而結(jié)構(gòu)疏松。要想在污泥處置過程中降低水的百分含量也是不可能的，因?yàn)槲勰嘀写蟛糠值乃幱诎鵂顟B(tài)。此外，污泥很粘導(dǎo)致所生成的顆粒很快粘結(jié)在一起而形成很大的聚集體。幾乎不可能將這些大塊干透，使水含量降低到足以貯存的程度。成批的污泥還是一種傳染疾病的公害，因?yàn)槠渲惺冀K含有傳染性的物質(zhì)，例如沙門氏菌、各種病毒以及寄生蟲卵。
本發(fā)明旨在提供上述這種污泥處置的方法和裝置，該方法可以直接將污泥制成束狀或顆粒，避免產(chǎn)生聚集體，這樣就可以有效地干燥污泥束或顆粒，使其水含量降低到約10-15%而適于貯存，在處置過程中還可同時(shí)消除傳染疾病的危害。本發(fā)明的特點(diǎn)已在所附權(quán)利要求書中公開。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)已提供了一種方法和裝置，可以按極佳的方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。通過造?？梢垣@得以下效益。當(dāng)污泥束或顆粒從壓出機(jī)中擠出時(shí)，用優(yōu)選的吸濕性粉末噴灑，可使污泥變硬從而保持其形狀。涂敷干粉末還可防止其粘結(jié)在一起而形成聚集體，并可使其易于快速干燥?？晌鼭竦母煞蹚膭傊瞥傻氖蝾w粒的表面上迅速吸收水分，然后，這些水分在轉(zhuǎn)鼓的熱干氣氛下被迅速地帶走。當(dāng)粉末干透后，即從束或顆粒上散落，從而可以在過程中循環(huán)利用。顆?；蜃孕辛验_的束可以像谷物一樣通過常規(guī)的干燥使水分降低到約10-15%而適于貯存。這樣，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的顆粒由于能貯存，就可以在適合于農(nóng)業(yè)需要的時(shí)間輸送。此外，可以采取類似施用人造肥料的方式噴灑，從而取代大量的肥料。通過將顆粒加熱到80℃，時(shí)間15秒，可防止傳染疾病的危險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明采用現(xiàn)代的熱交換技術(shù)進(jìn)行干燥和造粒能源需用量很低。
借助優(yōu)選的實(shí)施方案和參閱附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明如下，其中，


圖1是用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置示意圖，和圖2是壓出機(jī)噴嘴和孔口截面的放大比例示意圖，其中，裝有環(huán)形的、沿圓周的開縫噴嘴用以吹出壓縮空氣。
圖1是用于從廢水處理而產(chǎn)生的污泥中生產(chǎn)植物營養(yǎng)束或顆粒的裝置示意圖。采用壓出機(jī)1進(jìn)行造粒，污泥2通過壓出機(jī)被推擠到至少一個(gè)噴嘴3，該噴嘴3至少有一個(gè)噴嘴口4。在說明性的實(shí)施例中，噴嘴3有許多彼此靠接排列的噴嘴口4，污泥通過噴嘴口后可以擠壓成許多相互平行的顆粒束5。切割裝置(圖中未詳細(xì)示出)用于當(dāng)顆粒束5即將造粒的情況下，將其切割成分開的顆粒6。在某些情況下，顆粒束生成后未被切割成分開的顆粒，它們會(huì)由于具有脆性而自行破裂。如圖2橫截面示意圖所示，該切割裝置可以包括來自環(huán)形的、沿圓周的開縫噴嘴29的壓縮空氣流。按排該噴嘴裝置使其便于引導(dǎo)空氣流會(huì)聚到噴嘴3的中央。細(xì)金屬絲也可以用來切割顆粒，或可采用任何其它適宜的設(shè)備。然而，空氣流噴嘴可以起排除由于粘性物質(zhì)而產(chǎn)生沉積物危害的作用，而采用其它的方法時(shí)特別會(huì)在刮刀上產(chǎn)生沉積。在噴嘴口4附近至少有一個(gè)噴嘴14用于將粉末9噴灑在顆粒上。噴嘴14按適宜的方向?qū)驀娮?，以便吹送夾帶在空氣流7中的粉末9，使之充分涂蓋在擠出的顆粒束5和/或分開的顆粒6上。在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的實(shí)施例中，規(guī)定可以連續(xù)或間斷地用粉末噴灑。對(duì)其它發(fā)明實(shí)施方案而言，可以自然地在顆粒束5被切割之前、切割時(shí)或切割成分開的顆粒6后進(jìn)行噴灑。本發(fā)明的裝置包括位于壓出機(jī)1之下的可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓12，該轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)有凹坑10用以收集相當(dāng)量的過量粉末11，其中，可以收集一定量8的顆粒6。凹坑10位于轉(zhuǎn)鼓12的密閉段16中，該密閉段是為了在本裝置的固定構(gòu)件13中旋轉(zhuǎn)而裝配的。固定構(gòu)件13可容納壓出機(jī)1、粉末噴嘴14、用于夾帶粉末9的空氣流7、用于抽吸過量粉末的抽吸管15以及環(huán)狀的開縫噴嘴29。遠(yuǎn)離凹坑10的轉(zhuǎn)鼓12末端，與輥縫17協(xié)同運(yùn)行，涂敷后的顆粒6由此處通過，其下是運(yùn)輸機(jī)18用以將顆粒6輸送到運(yùn)輸機(jī)19，并將其送往常規(guī)操作的干燥窯。顆粒在轉(zhuǎn)鼓12中進(jìn)行預(yù)熱直到涂敷的粉末散落，在窯中按照其已知的方式最終干燥之后，顆粒的強(qiáng)度得到一定程度的增強(qiáng)。
從
圖1可以看出，本發(fā)明的造粒裝置還可包括石灰粉9的進(jìn)料斗21，它可通過管道22裝料。石灰粉9卸到運(yùn)輸機(jī)23上，并從此處通過進(jìn)口24供入管道26?？梢栽O(shè)想采用不同的方式噴灑粉末，例如使用壓縮空氣。采取這種方式時(shí)，用特制的真空噴嘴直接從進(jìn)料斗21吸取粉末，以便隨后將粉末噴灑在壓出機(jī)的噴嘴3上。
圖1示出了管道26中的鼓風(fēng)機(jī)25，用于將空氣和石灰粉9混合，以便在空氣流7中夾帶粉末通過管道26送到噴嘴14。粉末9在轉(zhuǎn)鼓中環(huán)繞著旋轉(zhuǎn)或在凹坑10中生成物料11，可以返回利用，借助鼓風(fēng)機(jī)27通過管道15抽出，進(jìn)而上升到旋風(fēng)分離器20(裝有過濾器，未示出)。粉末9通過旋風(fēng)分離器20卸入進(jìn)料斗21。從旋風(fēng)分離器返回的空氣通過管道28流入制冷管組30，以便冷卻和脫水，然后通過加熱管組31，隨后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓12，這樣，就可以保證進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓的空氣所含的水分很低。這樣做的意圖是這些空氣可在轉(zhuǎn)鼓中產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍流，以使顆粒上過量的粉末松落，從而能將其重復(fù)利用。
借助上述裝置，本發(fā)明采取的方法如下來自廢水處理工廠的污泥按一定的方式供入(在此不作詳細(xì)說明)，通過壓出機(jī)1，將其擠壓通過壓出機(jī)的噴嘴3，后者裝有許多噴嘴口4，通過該噴嘴口，污泥轉(zhuǎn)而形成分開的、相互平行的顆粒束5。當(dāng)其從噴嘴口4卸出后，借助來自環(huán)形的、沿圓周的開縫噴嘴29，將這些束5切割成單個(gè)的顆粒6，在顆粒束從噴嘴口凸出的同時(shí)，和/或切割成顆粒后，用夾帶在空氣中的粉末連續(xù)對(duì)其噴涂。噴涂的目的是使其容易干燥，使顆粒束變硬，避免來自噴嘴口4的顆粒形成聚集體。在噴涂進(jìn)行的同時(shí)，轉(zhuǎn)鼓12仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，于是，掉進(jìn)其中的顆粒6即可有效地被凹坑10中以及轉(zhuǎn)鼓底部的粉末不斷地涂敷在其整個(gè)表面上。顆粒6離開凹坑10，沿著轉(zhuǎn)鼓12的內(nèi)殼表面向前移動(dòng)并到達(dá)遠(yuǎn)離凹坑的轉(zhuǎn)鼓12的末端，然后，通過開縫17下落在運(yùn)輸機(jī)18上，并被輸送到運(yùn)輸機(jī)19將其送入干燥窯(圖中未示出)。采用已知的技術(shù)在窯中按預(yù)定的時(shí)間將其干燥，使其水含量達(dá)到約10-15%，以適于貯存。在優(yōu)選的方法實(shí)施中，將該顆粒在干燥過程的的一個(gè)工序中例如用微波爐加熱至約80℃，時(shí)間為15秒。噴涂粉末適宜用量的計(jì)量與壓出機(jī)的能力和循環(huán)的過量粉末有關(guān)，可根據(jù)需要調(diào)整。由于使用干石灰粉，使干燥過程變得易于進(jìn)行，通過撒粉使顆粒中的水含量降低。
添加石灰粉不會(huì)明顯地使污泥的處置費(fèi)用更貴，因?yàn)閺U水處理工廠通常要加石灰(約200-300千克/噸污泥干料)。從植物營養(yǎng)的角度來看，原來缺少石灰的污泥添加石灰后，可使其對(duì)農(nóng)業(yè)更有利。然而，添加石灰也可能有問題，因?yàn)橛捎趬A化作用使銨水合物轉(zhuǎn)移而造成氮的損失。用石灰粉涂敷顆粒的表面不會(huì)像將石灰混入全部物料那樣產(chǎn)生大量的氮損失。用粉末涂敷僅僅使有效作用的表面堿化，而且干顆粒在貯存期間不會(huì)發(fā)生氮的損失因?yàn)樵诘退趾肯禄瘜W(xué)過程實(shí)際上停止進(jìn)行。因此可以認(rèn)為，與未處理的污泥相比，造粒后的污泥含氮量較高。
權(quán)利要求
1.一種從廢水處理工廠的所謂生污泥中生產(chǎn)植物營養(yǎng)束或顆粒的方法，該污泥一般的含水量為70-80%(30-20%，干料，DS)，污泥(2)未進(jìn)一步脫水而進(jìn)行造粒，粉末(9)用來穩(wěn)定束或顆粒(6)，以避免其粘結(jié)在一起，該方法的特征在于添加粉末(9)與污泥(2)一起生成至少一條顆粒束，生成束后最終被切割成顆粒(6)，用夾帶粉末(9)的空氣流(7)噴灑顆粒束或切割后的顆粒，從而使柔軟的顆粒束和/或切割后顆粒(6)的強(qiáng)度提高，避免在隨后收集束和/或切割后的顆粒(6)時(shí)形成顆粒聚集體，使其后的干燥易于進(jìn)行，從而得到預(yù)定的水分含量約為10-15%(90-85%，DS)，適于貯存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中優(yōu)選采用壓出機(jī)(1)造粒，通過該壓出機(jī)將污泥(2)推擠向裝配有至少一個(gè)擠出噴嘴口(4)的至少一個(gè)壓出機(jī)的噴嘴(3)，優(yōu)選裝配有許多相互靠近排列的這種噴嘴口，通過該噴嘴口，污泥被擠出而形成許多分開的、相互平行的顆粒束(5)，該方法的特征在于所述束(5)從噴嘴口(4)卸出后，被切割成單個(gè)的顆粒(6)，與此同時(shí)，用空氣流(7)和其夾帶的粉末連續(xù)地噴灑顆粒束和/或顆粒(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于夾帶在空氣流(7)中導(dǎo)向噴嘴口(4)的粉末；是石灰粉(9)，該石灰粉先噴涂從噴嘴口凸出的顆粒束以及切割后的顆粒(6)，此時(shí)，該顆粒正處于噴嘴(3)前的空氣區(qū)、落進(jìn)噴嘴(3)下的凹坑(10)，所述凹坑(10)具有存放物料(11)的余地。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于以過量石灰涂敷后的顆粒(6)在過量石灰粉中轉(zhuǎn)動(dòng)，可在轉(zhuǎn)鼓(12)的底部收集，所述顆粒通過開縫(17)從轉(zhuǎn)鼓中卸料，而從顆粒上散落的過量石灰被回收。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于通過開縫(17)從轉(zhuǎn)鼓(12)而來的涂敷粉末后的顆粒(6)流被輸送到干燥窯(19)，顆粒(6)在該窯中按給定的時(shí)間進(jìn)行干燥，這樣水分含量可降到約10-15%(90-85%，DS)，隨后，將顆粒(6)裝袋貯存。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于該污泥或顆粒在加工過程中加熱以消滅致病細(xì)菌、寄生蟲卵等。
7.一套從廢水處理工廠產(chǎn)生的污泥中生產(chǎn)植物營養(yǎng)束或顆粒的裝置，該裝置包括其噴嘴(3)上裝配有至少一個(gè)噴嘴口(4)的壓出機(jī)(1)，用以將污泥(2)制成至少一條顆粒束(5)，還有用來將顆粒束(5)切割成顆粒(6)的裝置(29)，該裝置的特征在于至少有一個(gè)與噴嘴口(4)協(xié)同運(yùn)行的鼓風(fēng)噴嘴(14)，用于噴灑粉末(9)，所述粉末被夾帶在空氣流中，吹向所述顆粒束(5)和最終從所述顆粒束切割成的顆粒(6)，該裝置的特征在于壓出機(jī)(1)被固定構(gòu)件(13)環(huán)繞，并向前展開，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓(12)的最低區(qū)域有過量的粉末，其特征在于，該轉(zhuǎn)鼓(12)在至少一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)(18，19)之上敞開，通過開縫(17)，將撒粉后的顆粒(6)進(jìn)一步輸送到干燥窯，在該窯中顆粒(6)在給定的時(shí)間中干燥達(dá)到預(yù)定的水分含量，此后，該顆粒即可貯存和裝袋。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于用以抽吸過量粉末的抽吸管(15)延伸并穿過固定構(gòu)件(13)，與轉(zhuǎn)鼓(12)密閉段(16)處的開口配接，壓出機(jī)(1)也位于該處。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于用于顆粒(6)的切割裝置(29)包括環(huán)狀的壓縮空氣噴嘴，該噴嘴導(dǎo)向壓出機(jī)噴嘴(3)的中央，用以間斷地切割顆粒束(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及從廢水處理工廠產(chǎn)生的污泥中生產(chǎn)植物營養(yǎng)束或顆粒的方法和裝置。該方法和裝置可以直接將污泥制成束或顆粒，避免產(chǎn)生聚集體，從而能有效地將其干燥，使其中的水含量降低到約10—15％，而適于裝袋和貯存。
文檔編號(hào)C05F7/00GK1113684SQ9410690
公開日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月1日
發(fā)明者托斯滕·莫迪格 申請(qǐng)人:托斯滕·莫迪格