本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種蚯蚓處理污泥裝置及方法。

背景技術(shù)：
隨著我國(guó)農(nóng)村污水處理技術(shù)的快速發(fā)展以及農(nóng)村污水處理率的快速提高，污水處理廠產(chǎn)生的污泥量日益增加。而污泥尚未得到有效、安全地處理和處置，已成為影響農(nóng)村污水處理廠正常運(yùn)行和發(fā)展的瓶頸，直接影響污水處理效益的發(fā)揮。污泥中含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)，極易對(duì)地下水、土壤、空氣等環(huán)境造成二次污染，直接威脅環(huán)境安全和公眾健康。相對(duì)于城市污水處理廠，我國(guó)大部分農(nóng)村地區(qū)的污水處理廠比較分散，污水處理量和污泥產(chǎn)生量相對(duì)較少，在農(nóng)村地區(qū)實(shí)行污泥集中收集和處理處置是十分困難的。另外，傳統(tǒng)的污泥處理方法不適合應(yīng)用在缺乏資金、專業(yè)技術(shù)人員的農(nóng)村地區(qū)。因此，尋找投資少、運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單、具有一定環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益的污泥處理處置技術(shù)，開展農(nóng)村污水處理廠污泥處理處置工作，切實(shí)推進(jìn)污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化技術(shù)是解決我國(guó)農(nóng)村環(huán)境問題的重中之重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種蚯蚓處理污泥的裝置及方法。該裝置及方法結(jié)合污泥的理化性質(zhì)、蚯蚓處理污泥的特點(diǎn)以及蚯蚓的生理習(xí)性進(jìn)行污泥處理，具有自行通風(fēng)、機(jī)械自動(dòng)排蚓糞功能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種蚯蚓處理污泥的裝置，包括支撐架、箱體、污泥刮板組件及刮板驅(qū)動(dòng)裝置，其中箱體設(shè)置于支撐架上，并箱體的四周密布有通氣孔，所述箱體的底板為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述污泥刮板組件設(shè)置于箱體的內(nèi)側(cè)底部，所述污泥刮板組件與位于箱體外部的所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置連接，并通過所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)箱體底部的污泥從所述底板的網(wǎng)孔中漏出。所述蚯蚓處理污泥的裝置進(jìn)一步包括蚓糞斗和皮帶輸送機(jī)，所述蚓糞斗設(shè)置于箱體的底部外側(cè)，所述皮帶輸送機(jī)設(shè)置于所述蚓糞斗的下方，用于接收和輸送由所述蚓糞斗漏出的蚓糞。所述箱體的一側(cè)設(shè)有多個(gè)風(fēng)管，各風(fēng)管的一端插入所述箱體內(nèi)、靠近底部的位置，所述風(fēng)管上沿軸向設(shè)有多個(gè)朝下的風(fēng)口，所述風(fēng)管的另一端與風(fēng)源連接。所述箱體的相對(duì)側(cè)壁上設(shè)有刮板軌道，所述污泥刮板組件的兩側(cè)與兩個(gè)所述刮板軌道滑動(dòng)連接，所述皮帶輸送機(jī)的輸送方向與所述污泥刮板組件的運(yùn)動(dòng)方向平行。所述污泥刮板組件包括水平刮板、豎直刮板及刮板連接板，其中刮板連接板上依次間隔設(shè)有多個(gè)水平刮板，各水平刮板上靠近兩端均設(shè)有豎直刮板，并各水平刮板的兩端端部均為尖狀端，所述刮板連接板的兩側(cè)分別與所述刮板軌道滑動(dòng)連接，所述刮板連接板的一端與所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置連接。所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置包括凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、凸輪、連接桿及滾輪，其中連接桿的一端與所述污泥刮板組件連接，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有滾輪，所述凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在所述支撐架上，并輸出軸上連接有所述凸輪，所述凸輪與所述滾輪配合連接。所述凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸豎直設(shè)置、并與所述滾輪的軸線平行。一種利用所述蚯蚓處理污泥的裝置處理污泥的方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟：1)先在箱體內(nèi)添加15～20cm厚度的污泥，再將蚯蚓添加到裝有污泥的箱體內(nèi)，蚯蚓在箱體內(nèi)進(jìn)行污泥的處理，處理時(shí)間為15～20天；2)經(jīng)過15～20天后，在箱體內(nèi)再添加15～20cm的污泥，開啟風(fēng)源，通過風(fēng)管向箱體的底部鼓風(fēng)，促使活動(dòng)在箱體底部的蚯蚓離開底層向上層轉(zhuǎn)移；3)開啟凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，所述凸輪經(jīng)過與其接觸的滾輪推動(dòng)污泥刮板組件往返運(yùn)動(dòng)，往返運(yùn)動(dòng)的污泥刮板組件推動(dòng)處理好的污泥從箱體底部的網(wǎng)孔中漏出，并經(jīng)過蚓糞斗落到下方的皮帶輸送機(jī)上，進(jìn)行輸送。所述步驟1)和2)中，所述污泥中進(jìn)一步添加樹葉、秸稈、雜草或木屑中的一種或多種，并與污泥混合攪拌，形成污泥混合物。所述步驟1)中，在箱體內(nèi)先后添加污泥混合物以及蚯蚓后，將箱體置于陰暗環(huán)境中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：1.本發(fā)明的箱體上端為敞開式，四周密布有很多通氣孔，下端設(shè)有網(wǎng)狀底板，起到了良好的通風(fēng)作用，以達(dá)到蚯蚓高效處理污泥的目的。2.本發(fā)明的箱體的一側(cè)設(shè)有風(fēng)管，蚯蚓處理完污泥后，需要排污泥(蚓糞)時(shí)，通過風(fēng)管向箱體內(nèi)鼓弱風(fēng)，以達(dá)到絕大部分的蚯蚓離開污泥底層的目的。3.本發(fā)明的箱體的另一個(gè)側(cè)面設(shè)有刮板驅(qū)動(dòng)裝置，在箱體內(nèi)刮板驅(qū)動(dòng)裝置通過連接桿與刮板連接板連接，絕大部分的蚯蚓離開污泥底層后，通過刮板驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)，其刮板連接板進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，把蚯蚓處理完的污泥刮下來。4.本發(fā)明的箱體內(nèi)設(shè)有通過刮板連接板連接的多個(gè)水平刮板，各水平刮板的兩側(cè)比較尖銳，以達(dá)到高效刮污泥的目的。另外，箱體的兩側(cè)設(shè)有刮板軌道，以達(dá)到刮板連接板的往返運(yùn)動(dòng)不偏離的目的。5.本發(fā)明的箱體下方設(shè)有網(wǎng)狀底板，其一方面起到良好通風(fēng)的作用，另一方面其網(wǎng)格大小恰好達(dá)到在處理污泥過程中污泥、蚓糞以及蚯蚓不漏進(jìn)皮帶輸送機(jī)的目的。6.本發(fā)明的箱體的底部外側(cè)設(shè)有蚓糞斗，以達(dá)到刮下來的污泥(蚓糞)全部落在皮帶輸送機(jī)的目的。7.本發(fā)明的最下方設(shè)有皮帶輸送機(jī)，達(dá)到接收和輸送處理完污泥的目的。附圖說明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)面圖；圖3是本發(fā)明中凸輪與滾輪配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中箱體底板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明中刮板組件的俯視圖；圖6是本發(fā)明中刮板組件的正視圖；圖7是本發(fā)明中風(fēng)管上的風(fēng)口結(jié)構(gòu)示意圖。其中：1為皮帶輸送機(jī)，2為支撐架，3為蚓糞斗，4為網(wǎng)狀底板，5為風(fēng)管，6為箱體，7為通氣孔，8為刮板軌道，9為連接桿，10為凸輪，11為凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，12為水平刮板，13為尖狀端，14為豎直刮板，15為滾輪，16為刮板連接板，17為排風(fēng)孔。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1-2所示，本發(fā)明提供的一種蚯蚓處理污泥的裝置，包括支撐架2、箱體6、污泥刮板組件及刮板驅(qū)動(dòng)裝置，其中箱體6設(shè)置于支撐架2上，并箱體6的四周密布有很多通氣孔7，所述箱體6的底板4為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述污泥刮板組件設(shè)置于箱體6的內(nèi)側(cè)底部，所述污泥刮板組件與位于箱體6外部的所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置連接，并通過所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)箱體6底部的污泥從所述底板4的網(wǎng)孔中漏出。所述蚯蚓處理污泥的裝置進(jìn)一步包括蚓糞斗3和皮帶輸送機(jī)1，所述蚓糞斗3設(shè)置于箱體6的底部外側(cè)，所述皮帶輸送機(jī)1設(shè)置于所述蚓糞斗3的下方，用于接收和輸送由所述蚓糞斗3漏出的蚓糞。所述箱體6的一側(cè)設(shè)有多個(gè)平行布設(shè)的風(fēng)管5，各風(fēng)管5的一端插入所述箱體6內(nèi)、靠近底部的位置，所述風(fēng)管5的另一端與風(fēng)源連接。各風(fēng)管5上沿軸向設(shè)有多個(gè)朝下的風(fēng)口，所述風(fēng)口在風(fēng)管5的底部沿周向分布最大角度為120°，如圖7所示。蚯蚓處理完污泥后，需要排污泥(蚓糞)時(shí)，通過風(fēng)管5向箱體6內(nèi)鼓弱風(fēng)，以達(dá)到絕大部分的蚯蚓離開污泥底層的目的。所述箱體6的相對(duì)側(cè)壁上設(shè)有刮板軌道8，所述污泥刮板組件的兩側(cè)與兩個(gè)所述刮板軌道8滑動(dòng)連接，以達(dá)到污泥刮板組件的往返運(yùn)動(dòng)不偏離的目的。如圖5-6所示，所述污泥刮板組件包括水平刮板12、豎直刮板14及刮板連接板16，其中刮板連接板16上依次間隔設(shè)有多個(gè)水平刮板12，各水平刮板12上靠近兩端均設(shè)有豎直刮板14，并各水平刮板12的兩端端部均為尖狀端13，以達(dá)到高效刮污泥的目的。所述刮板連接板16的兩側(cè)分別與所述刮板軌道8滑動(dòng)連接，所述刮板連接板16的一端與所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置連接。所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述刮板連接板16往返運(yùn)動(dòng)，所述水平刮板12將底部污泥水平方向切割，然后通過豎直刮板14刮掃，將污泥刮到底板4下方的蚓糞斗3內(nèi)，最后落到皮帶輸送機(jī)1上，所述污泥刮板組件的運(yùn)動(dòng)方向與所述皮帶輸送機(jī)1的輸送方向平行。所述刮板驅(qū)動(dòng)裝置包括凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、凸輪10、連接桿9及滾輪15，其中連接桿9的一端與所述刮板連接板16連接，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有滾輪15，所述凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11安裝在所述支撐架2上，所述凸輪10設(shè)置于所述凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的輸出軸上、并與所述滾輪15配合，如圖3所示。所述凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的輸出軸豎直設(shè)置、并與所述滾輪15的軸線平行安裝，從而保證所述凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11輸出軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為刮板連接板16的水平直線往返運(yùn)動(dòng)。待絕大部分的蚯蚓離開污泥底層后，通過凸輪10的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連接桿9及刮板連接板16往返運(yùn)動(dòng)，其刮板連接板16進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，通過水平刮板12和豎直刮板14的協(xié)同動(dòng)作把蚯蚓處理完的污泥由所述底板4的網(wǎng)孔中刮落到蚓糞斗3內(nèi)。利用本發(fā)明提供的一種蚯蚓處理污泥的裝置處理污泥的方法，包括以下幾個(gè)步驟：1)將污泥添加到箱體6內(nèi)，箱體6內(nèi)污泥的添加厚度為15～20cm，將蚯蚓添加到裝有污泥的箱體6內(nèi)，蚯蚓在箱體6內(nèi)進(jìn)行污泥處理，處理時(shí)間為15～20天；2)經(jīng)過15～20天后，在箱體6內(nèi)再添加15～20cm的污泥，開啟風(fēng)源，通過風(fēng)管5向箱體6的底部鼓風(fēng)，促使活動(dòng)在箱體6底部的絕大部分蚯蚓離開底層向上層轉(zhuǎn)移；3)開啟凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11，所述凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11帶動(dòng)凸輪10旋轉(zhuǎn)，所述凸輪10經(jīng)過與其接觸的滾輪15推動(dòng)污泥刮板組件往返運(yùn)動(dòng)，往返運(yùn)動(dòng)的污泥刮板組件推動(dòng)處理好的污泥從箱體6底部的網(wǎng)孔中漏出，并經(jīng)過蚓糞斗3落到下方的皮帶輸送機(jī)1上，進(jìn)行收集輸送。所述步驟1)和2)中，所述污泥中進(jìn)一步添加樹葉、秸稈、雜草或木屑中一種或多種，并與污泥混合攪拌，形成污泥混合物。在箱體6內(nèi)先后添加完污泥混合物及蚯蚓后，將箱體6置于陰暗環(huán)境中。實(shí)施例本實(shí)施例中，所述箱體6為上方敞開的長(zhǎng)方體。由于蚯蚓的生存需要良好的通氣環(huán)境，以便補(bǔ)充氧氣，排出二氧化碳，因此箱體的四周密布有很多微型通氣孔7，通氣孔7的直徑為1.0～1.2mm，通氣孔7總面積為箱體四周面積的15～25％。所述支撐架2、蚓糞斗3、底板4、箱體6及污泥刮板組件均采用不銹鋼材質(zhì)，所述底板4上的網(wǎng)格為邊長(zhǎng)為6～8mm的菱形或正方形，如圖4所示。所述刮板軌道8是通過焊接方式設(shè)在箱體6內(nèi)，材質(zhì)為不銹鋼，其運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度約為箱體6長(zhǎng)度的1/5～1/3。優(yōu)良品種的蚯蚓在繁殖效率、生命力方面明顯強(qiáng)于普通的蚯蚓，在污泥處理效果方面也有較明顯的差異，本發(fā)明選用赤子愛勝蚓。利用蚯蚓處理污泥，需要將污泥經(jīng)過簡(jiǎn)單的預(yù)處理，主要是控制污泥含水率、調(diào)節(jié)pH值、監(jiān)控有毒有害物質(zhì)，以達(dá)到污泥作為蚯蚓飼料的標(biāo)準(zhǔn)再投入。通過板框壓濾機(jī)或帶式壓濾機(jī)壓濾后的污泥，其含水率在80～85％，而蚯蚓適合在含水率為60～70％的環(huán)境中生活。為了使污泥的含水率控制在適合蚯蚓生存的含水率范圍，在壓濾后的污泥中添加樹葉、秸稈、雜草、木屑等一種或多種，并與污泥混合攪拌，形成污泥混合物，所添加的樹葉、秸稈、雜草、木屑等的比例為污泥重量的20～40％。添加樹葉、秸稈、雜草、木屑等的目的除了能夠降低污泥的含水率之外，還能夠增加污泥的透氣性以及調(diào)整污泥中的碳氮比，使蚯蚓高效處理污泥。蚯蚓一般在弱酸或中性的環(huán)境中生存，污泥的pH值過高或過低都會(huì)危害蚯蚓的生長(zhǎng)，以pH值6.0～7.0為最佳。因此，污泥必須控制在適當(dāng)?shù)膒H值范圍后才能作為飼料投入。當(dāng)污泥pH值小于6.0時(shí)，可添加澄清的生石灰水。當(dāng)污泥pH值為7.0～9.0時(shí)，可用污泥(污泥混合物)重量0.01～0.5％的磷酸二氫銨調(diào)節(jié)，濃度過高會(huì)導(dǎo)致蚯蚓產(chǎn)繭率急劇下降。當(dāng)pH值超過9.0時(shí)，可用醋酸或檸檬酸作為緩沖劑，添加量為污泥(污泥混合物)重量的0.01～1.0％，可使pH值調(diào)至6.0～7.0，添加量過大會(huì)導(dǎo)致蚯蚓產(chǎn)繭率急劇下降。此外，有必要定期對(duì)污泥中的Cu、Pb等重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)，嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)需要經(jīng)過化學(xué)方法減量，避免濃度過高的重金屬導(dǎo)致蚯蚓生長(zhǎng)不良或死亡。箱體6內(nèi)的污泥厚度要適當(dāng)，厚度過大易使通氣不良；厚度過小，不僅導(dǎo)致裝置占地面積增大，而且易失去水分，從而影響蚯蚓的生長(zhǎng)繁殖和污泥處理效果。此外，蚯蚓的密度對(duì)處理效果有較大的影響，過密影響蚯蚓取食、活動(dòng)及生長(zhǎng)繁殖，過稀則處理效果不佳。本發(fā)明中，向箱體6中先后添加15～20cm厚經(jīng)過預(yù)處理的污泥，以及適量的蚯蚓(50g蚯蚓/kg污泥混合物)。添加以后，絕大部分的蚯蚓在污泥中下層活動(dòng)的同時(shí)，對(duì)污泥開始進(jìn)行處理。通常情況下，蚯蚓處理污泥需要15～20天的時(shí)間，在處理過程中，在污泥最上方添加一些樹葉或稻草等，以創(chuàng)造蚯蚓喜好的陰暗生存環(huán)境的同時(shí)，還起到一定程度地保持污泥混合物含水率的作用。此外，為了保持適宜的濕度，向箱體內(nèi)還可噴灑水。箱體6四面的通氣孔7與箱體6底部的底板4上的網(wǎng)格起到通氣的作用，以達(dá)到蚯蚓高效處理污泥的目的。經(jīng)過15～20天蚯蚓的處理，原來的污泥混合物已轉(zhuǎn)變成蚓糞，污泥中的污染物濃度已大幅度降低，蚯蚓也逐漸開始變黑變細(xì)。如果此時(shí)開啟凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11，則箱體6內(nèi)污泥刮板連接板16開始往返運(yùn)動(dòng)，在往返運(yùn)動(dòng)過程中蚓糞和蚯蚓一并被污泥刮板組件刮下來，甚至可能出現(xiàn)水平刮板切掉蚯蚓的情況，導(dǎo)致大量的蚯蚓會(huì)死亡。把蚯蚓和蚓糞分離的工作費(fèi)工費(fèi)時(shí)，雖然報(bào)道中有不少的處理方法，但效率均不高。本發(fā)明為了達(dá)到只刮掉蚓糞，留住蚯蚓的目的，采取以下工作方式：經(jīng)過15～20天，蚯蚓處理完污泥后，在箱體6中再次添加新一批15～20cm后的污泥混合物。此時(shí)，箱體6中污泥和蚓糞的厚度加起來在30～35cm左右。蚯蚓的嗅覺很靈敏，逐漸爬到新污泥層中去，為了進(jìn)一步保證蚯蚓爬到上層，開啟風(fēng)源并等待1.0～2.0小時(shí)，由于蚯蚓喜歡安靜的環(huán)境，蚯蚓將遠(yuǎn)離底層轉(zhuǎn)移到新的污泥層區(qū)域。此時(shí)，開啟凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)11驅(qū)動(dòng)凸輪10旋轉(zhuǎn)，凸輪10經(jīng)過連接桿9驅(qū)動(dòng)污泥刮板組件進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)過程中，逐漸把處理完的污泥(蚓糞)刮下來，直至把所有處理完的污泥(蚓糞)刮完。由于刮板軌道8的存在，能夠保證污泥刮板組件按設(shè)計(jì)的軌道運(yùn)行。蚓糞通過蚓糞斗3全部收集在皮帶輸送機(jī)1上，最后送走至蚓糞收集區(qū)。在利用蚯蚓處理污泥過程中，需要注意的一點(diǎn)是蚯蚓有祖孫不同堂的習(xí)性，如不定期地重新分配蚯蚓，還會(huì)造成近親交配的情況，使得種群退化，影響污泥處理效果。通過蚯蚓處理污泥最終得到的蚓糞是極佳的優(yōu)質(zhì)肥料。因此，以上利用蚯蚓處理污泥的整個(gè)過程，即是污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的過程。