一種利用有機汙泥生產有機複合肥的方法及其裝置的製作方法
2023-12-08 15:33:11 4
專利名稱：一種利用有機汙泥生產有機複合肥的方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及環保領域，尤其涉及利用有機汙泥生產有機複合肥的方法及其裝置。
行機汙泥的含水率對其體積影響很大，例如，1m3含水率95％以上的生活汙水有機汙泥，其體積約1000L，當含水率降到85％，其體積只有原來的1/3(約333L)；降低到65％，其體積只有原來的1/7(約143L)；進一步降低到20％，則只剩下1/16(約62.5L)。有機汙泥中含水率多少還與處理工藝、有機汙泥狀態及流動性能密切相關。當濃縮到含水率85％時，仍可用泵輸送；含水率在70％～75％時，有機汙泥呈柔軟狀態，不易流動；當含水率降到60％～65％時，幾乎成為固體；含水率低到35％～40％時，成聚散狀態；進一步低到10％～15％，則成粉末狀。
可見，對有機汙泥進行再利用需解決兩個關鍵問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現無害化。
目前，利用有機汙泥生產有機複合肥料的過程中必須經過堆肥發酵的消毒處理工藝，堆肥法佔地面積大，時間長，容易滋生蚊蠅，散發惡臭，很難形成大規模生產。
本發明的方法如下一種利用有機汙泥生產有機複合肥的方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)將有機汙泥加入螺杆擠壓機中進行連續擠壓；(2)使螺杆擠壓機內的有機汙泥在溫度80℃以上，壓力1MPa以上的條件下連續蒸煮；(3)將有機汙泥從模板中呈條狀擠出，在常壓下，使有機汙泥發生膨化反應，部分水份蒸發，形成多孔酥鬆結構；(4)利用烘乾設備進行烘乾，直接形成顆粒肥。
根據本發明的方法，其特徵在於，在步驟(2)中，還同時利用微波加熱器對螺杆擠壓機中的有機汙泥進行加熱。
根據本發明的方法，其特徵在於，在步驟(1)中，將含有農作物所需元素的添加劑與有機汙泥一起加入螺杆擠壓機中進行混合和擠壓。
本發明還提供了實現本發明方法的裝置，其特徵在於，所述裝置包括一個進料器；一個螺杆擠壓機，所述螺杆擠壓機的入口與所述進料器的出口相連；一個烘乾設備，所述烘乾設備的入口與所述螺杆擠壓機的出口相連，並且在所述烘乾設備的入口與所述螺杆擠壓機的出口之間設置有起造粒作用的模板。
根據本發明的裝置，其特徵在於，還包括微波加熱器，所述微波加熱器的入口與所述螺杆擠壓機的出口相連，所述微波加熱器的出口與所述烘乾設備的入口相連，並且所述模板設置在所述烘乾設備的入口與所述微波加熱器的出口之間。
實施本發明的利用有機汙泥生產有機複合肥的方法及其裝置，由於採用螺杆擠壓機進行連續蒸煮膨化反應來消毒殺菌，取代了傳統工藝中的堆肥發酵手段，易於實現工業化生產。並且，實施本發明的方法和裝置，設備佔地面積小、效率高，運行成本低，有利於減輕環境汙染和對資源的回收利用，具有很好的社會效益和經濟效益。
具體實施例方式
如
圖1所示，在本發明的一個實施例中，本發明裝置包括進料運輸機1、進料鬥2、螺杆擠壓機3、微波加熱器4、模板5、熱風爐6和滾筒乾燥機7。
進料鬥2的底部出口接螺杆擠壓機3的入口；螺杆擠壓機3的出口通過法蘭與微波加熱器4的入口相連；微波加熱器4的中間是供物料通過的聚四氟乙烯管，管外周設置有微波發生器，微波加熱器4的出口處設置有起造粒作用的模板5。
將有機汙泥與一定比例的粉煤灰和其它添加劑一起通過進料運輸機1和進料鬥2連續加入螺杆擠壓機3中。粉煤灰含有矽、鋁、鐵、鈣、鎂、硼的氧化物和其它一些微量元素，可以用來調節有機汙泥含水率和改善其後續乾燥脫水性能，在有機汙泥製成肥後，其中的鈣和鎂是植物生長所必需的中量元素，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。
在螺杆擠壓機3中，經過輸送、混合、破碎、熔融的過程，依靠螺杆擠壓機3內物料與機筒內壁、物料與螺杆以及物料之間相對運動所產生的摩擦剪切熱和與之相連的微波加熱器4供給的熱量，使螺杆擠壓機3和微波加熱器4內在很短的時間內(5～10秒)，溫度升到200℃左右，壓力達到1MPa以上，發生了對有機汙泥的「蒸煮」反應，也就是熱處理；之後，從模板5擠出形成條狀，由於壓力突然下降到常壓，水份迅速膨脹和蒸發，使有機汙泥形成多孔酥鬆結構，比表而積加大，內部結合水變成游離水滲出，大大地改善了有機汙泥的乾燥脫水性能。
在螺杆擠壓機3內部，有機汙泥發生了一系列錯綜複雜的物理、化學反應粉煤灰中的氧化鈣與有機汙泥充分混合併發生消解反應，生成消石灰，放出大量的熱，可節省外加熱能；在有機汙泥進入擠壓機時，不可避免地要混入一部分空氣，空氣中的氧氣與有機汙泥中的部分有機物在高溫高壓下會發生溼式氧化反應，生成穩定化的物質並放出熱量，可改善有機汙泥的乾燥脫水性能和節省外加熱能；在高溫、高壓、高剪切的作用下，有機汙泥中部分有機物分解及親水性有機膠體物質水解，同時有機汙泥中的細胞被分解破壞，細胞膜中的水游離出來，故可提高有機汙泥的乾燥脫水性能，微生物和寄生蟲卵也被殺滅，實現了無害化。這些過程在短短10秒內就可完成。
原有機汙泥由於含水率高，直接烘乾耗能太大，不經濟；而且由於十分粘稠，烘乾時會結塊，堵塞乾燥機，難以烘乾。因此，在本實施例中，有機汙泥經過螺杆擠壓機3和微波加熱器4處理後再被烘乾，並且，採用順流滾筒乾燥機作為烘乾設備，將熱風爐6設置在模板5和滾筒乾燥機7之間，滾筒乾燥機7的入口端位置較高，出口端朝下傾斜(0°-5°)，以利於其中物料的乾燥和移動。採用本發明的烘乾設備，物料的含水率可降至14％以下，體積可降至原有機汙泥的1/16以下，實現了減量化。此時的有機汙泥無臭無味，呈顆粒狀，體積大大減小，可作為肥料出售，用於農田或園林綠化，實現了有機汙泥的資源化利用。
根據需要，在滾筒乾燥機7的出口處，還可以設置出料鬥8、出料螺旋機9、復配料鬥10、復配料運輸機11和復配機12，以便將不能耐受高溫高壓的添加劑加入到肥料中。從滾筒乾燥機7出來的肥料落入出料鬥8，經進料螺旋機9進入復配機12中，同時，將所述添加劑從復配料鬥10經復配料運輸機11加入到復配機12中進行復配，從而形成有機複合肥，再經包裝機13和成品傳送帶14成為成品。
權利要求
1.一種利用有機汙泥生產有機複合肥的方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)將有機汙泥加入螺杆擠壓機中進行連續擠壓；(2)使螺杆擠壓機內的有機汙泥在溫度80℃以上，壓力1MPa以上的條件下連續蒸煮；(3)將有機汙泥從模板中呈條狀擠出，在常壓下，使有機汙泥發生膨化反應，部分水份蒸發，形成多孔酥鬆結構；(4)利用烘乾設備進行烘乾，直接形成顆粒肥。
2.根據權利要求1所述的利用有機汙泥生產有機複合肥的方法，其特徵在於，在步驟(2)中，還同時利用微波加熱器對螺杆擠壓機中的有機汙泥進行加熱。
3.根據權利要求1或2所述的利用有機汙泥生產有機複合肥的方法，其特徵在於，在步驟(1)中，將含有農作物所需元素的添加劑與有機汙泥一起加入螺杆擠壓機中進行混合和擠壓。
4.根據權利要求1或2所述的利用有機汙泥生產有機複合肥的方法，其特徵在於，在步驟(4)之後，再加入添加劑進行復配，形成有機複合肥。
5.一種用於實現權利要求1所述方法的裝置，其特徵在於所述裝置包括一個進料器；一個螺杆擠壓機，所述螺杆擠壓機的入口與所述進料器的出口相連；一個烘乾設備，所述烘乾設備的入口與所述螺杆擠壓機的出口相連，並且在所述烘乾設備的入口與所述螺杆擠壓機的出口之間設置有起造粒作用的模板。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，還包括微波加熱器，所述微波加熱器的入口與所述螺杆擠壓機的出口相連，所述微波加熱器的出口與所述烘乾設備的入口相連，並且所述模板設置在所述烘乾設備的入口與所述微波加熱器的出口之間。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述微波加熱器的中間是供物料通過的聚四氟乙烯管，管外周設置有微波發生器。
8.根據權利要求5或6所述的裝置，其特徵在於，所述烘乾設備包括熱風爐和滾筒乾燥機，所述熱風爐設置在所述模板和滾筒乾燥機之間，所述滾筒乾燥機的入口端位置較高，出口端朝下傾斜。
9.根據權利要求5或6所述的裝置，其特徵在於，在所述滾筒乾燥機的出口處，還可以設置有出料鬥、出料螺旋機、復配料鬥、復配料運輸機和復配機；從滾筒乾燥機出來的肥料落入出料鬥，並可以經進料螺旋機進入復配機中，同時，添加劑可以從復配料鬥經復配料運輸機加入到復配機中。
全文摘要
本發明提供一種利用有機汙泥生產有機複合肥的方法及其裝置，採用螺杆擠壓機進行連續蒸煮膨化反應來消毒殺菌，取代了傳統工藝中的堆肥發酵手段，易於實現工業化生產。並且，實施本發明的方法和裝置，設備佔地面積小、效率高，運行成本低，有利於減輕環境汙染和對資源的回收利用，具有很好的社會效益和經濟效益。
文檔編號F26B11/00GK1410398SQ0114223
公開日2003年4月16日 申請日期2001年9月25日 優先權日2001年9月25日
發明者朱定有, 韓洪波 申請人:深圳市先科環保有限公司