專利名稱：從廢水污泥中生產植物營養(yǎng)束或顆粒的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從廢水處理產生的污泥中生產植物營養(yǎng)束(strings)或顆粒的方法和裝置。
盡管污泥中含有價值的植物營養(yǎng)素，可是，廢水處理工廠中產生的污泥大部分沉積在垃圾場上。究其原因主要不是擔心污泥中的重金屬，而主要的是農民難以連續(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)現這是不可能的，原因是污泥含水量高(70-80%)因而結構疏松。要想在污泥處置過程中降低水的百分含量也是不可能的，因為污泥中大部分的水處于包束狀態(tài)。此外，污泥很粘導致所生成的顆粒很快粘結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，因為其中始終含有傳染性的物質，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消除傳染疾病的危害。本發(fā)明的特點已在所附權利要求書中公開。
根據本發(fā)明，現已提供了一種方法和裝置，可以按極佳的方式實現本發(fā)明的目的。通過造?？梢垣@得以下效益。當污泥束或顆粒從壓出機中擠出時，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，這些水分在轉鼓的熱干氣氛下被迅速地帶走。當粉末干透后，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，根據本發(fā)明生產的顆粒由于能貯存，就可以在適合于農業(yè)需要的時間輸送。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℃，時間15秒，可防止傳染疾病的危險。根據本發(fā)明采用現代的熱交換技術進行干燥和造粒能源需用量很低。
借助優(yōu)選的實施方案和參閱附圖，對本發(fā)明作詳細說明如下，其中，


圖1是用以實現本發(fā)明方法的裝置示意圖，和圖2是壓出機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生的污泥中生產植物營養(yǎng)束或顆粒的裝置示意圖。采用壓出機1進行造粒，污泥2通過壓出機被推擠到至少一個噴嘴3，該噴嘴3至少有一個噴嘴口4。在說明性的實施例中，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(圖中未詳細示出)用于當顆粒束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空氣流會聚到噴嘴3的中央。細金屬絲也可以用來切割顆粒，或可采用任何其它適宜的設備。然而，空氣流噴嘴可以起排除由于粘性物質而產生沉積物危害的作用，而采用其它的方法時特別會在刮刀上產生沉積。在噴嘴口4附近至少有一個噴嘴14用于將粉末9噴灑在顆粒上。噴嘴14按適宜的方向導向噴嘴3，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。在根據本發(fā)明優(yōu)選實施方案的實施例中，規(guī)定可以連續(xù)或間斷地用粉末噴灑。對其它發(fā)明實施方案而言，可以自然地在顆粒束5被切割之前、切割時或切割成分開的顆粒6后進行噴灑。本發(fā)明的裝置包括位于壓出機1之下的可旋轉轉鼓12，該轉鼓內設有凹坑10用以收集相當量的過量粉末11，其中，可以收集一定量8的顆粒6。凹坑10位于轉鼓12的密閉段16中，該密閉段是為了在本裝置的固定構件13中旋轉而裝配的。固定構件13可容納壓出機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。遠離凹坑10的轉鼓12末端，與輥縫17協(xié)同運行，涂敷后的顆粒6由此處通過，其下是運輸機18用以將顆粒6輸送到運輸機19，并將其送往常規(guī)操作的干燥窯。顆粒在轉鼓12中進行預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，顆粒的強度得到一定程度的增強。
從
圖1可以看出，本發(fā)明的造粒裝置還可包括石灰粉9的進料斗21，它可通過管道22裝料。石灰粉9卸到運輸機23上，并從此處通過進口24供入管道26?？梢栽O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，用特制的真空噴嘴直接從進料斗21吸取粉末，以便隨后將粉末噴灑在壓出機的噴嘴3上。
圖1示出了管道26中的鼓風機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在轉鼓中環(huán)繞著旋轉或在凹坑10中生成物料11，可以返回利用，借助鼓風機27通過管道15抽出，進而上升到旋風分離器20(裝有過濾器，未示出)。粉末9通過旋風分離器20卸入進料斗21。從旋風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，隨后進入轉鼓12，這樣，就可以保證進入轉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鼓中產生強烈的湍流，以使顆粒上過量的粉末松落，從而能將其重復利用。
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(在此不作詳細說明)，通過壓出機1，將其擠壓通過壓出機的噴嘴3，后者裝有許多噴嘴口4，通過該噴嘴口，污泥轉而形成分開的、相互平行的顆粒束5。當其從噴嘴口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切割成單個的顆粒6，在顆粒束從噴嘴口凸出的同時，和/或切割成顆粒后，用夾帶在空氣中的粉末連續(xù)對其噴涂。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。在噴涂進行的同時，轉鼓12仍在轉動，于是，掉進其中的顆粒6即可有效地被凹坑10中以及轉鼓底部的粉末不斷地涂敷在其整個表面上。顆粒6離開凹坑10，沿著轉鼓12的內殼表面向前移動并到達遠離凹坑的轉鼓12的末端，然后，通過開縫17下落在運輸機18上，并被輸送到運輸機19將其送入干燥窯(圖中未示出)。采用已知的技術在窯中按預定的時間將其干燥，使其水含量達到約10-15%，以適于貯存。在優(yōu)選的方法實施中，將該顆粒在干燥過程的的一個工序中例如用微波爐加熱至約80℃，時間為15秒。噴涂粉末適宜用量的計量與壓出機的能力和循環(huán)的過量粉末有關，可根據需要調整。由于使用干石灰粉，使干燥過程變得易于進行，通過撒粉使顆粒中的水含量降低。
添加石灰粉不會明顯地使污泥的處置費用更貴，因為廢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，可使其對農業(yè)更有利。然而，添加石灰也可能有問題，因為由于堿化作用使銨水合物轉移而造成氮的損失。用石灰粉涂敷顆粒的表面不會像將石灰混入全部物料那樣產生大量的氮損失。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發(fā)生氮的損失因為在低水分含量下化學過程實際上停止進行。因此可以認為，與未處理的污泥相比，造粒后的污泥含氮量較高。
權利要求
1.一種從廢水處理工廠的所謂生污泥中生產植物營養(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)未進一步脫水而進行造粒，粉末(9)用來穩(wěn)定束或顆粒(6)，以避免其粘結在一起，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)的強度提高，避免在隨后收集束和/或切割后的顆粒(6)時形成顆粒聚集體，使其后的干燥易于進行，從而得到預定的水分含量約為10-15%(90-85%，DS)，適于貯存。
2.根據權利要求1的方法，其中優(yōu)選采用壓出機(1)造粒，通過該壓出機將污泥(2)推擠向裝配有至少一個擠出噴嘴口(4)的至少一個壓出機的噴嘴(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，被切割成單個的顆粒(6)，與此同時，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.根據權利要求1或2的方法，其特征在于夾帶在空氣流(7)中導向噴嘴口(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，該顆粒正處于噴嘴(3)前的空氣區(qū)、落進噴嘴(3)下的凹坑(10)，所述凹坑(10)具有存放物料(11)的余地。
4.根據上述權利要求中任一項的方法，其特征在于以過量石灰涂敷后的顆粒(6)在過量石灰粉中轉動，可在轉鼓(12)的底部收集，所述顆粒通過開縫(17)從轉鼓中卸料，而從顆粒上散落的過量石灰被回收。
5.根據上述權利要求中任一項的方法，其特征在于通過開縫(17)從轉鼓(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間進行干燥，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.根據權利要求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菌、寄生蟲卵等。
7.一套從廢水處理工廠產生的污泥中生產植物營養(yǎng)束或顆粒的裝置，該裝置包括其噴嘴(3)上裝配有至少一個噴嘴口(4)的壓出機(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與噴嘴口(4)協(xié)同運行的鼓風噴嘴(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(1)被固定構件(13)環(huán)繞，并向前展開，在旋轉轉鼓(12)的最低區(qū)域有過量的粉末，其特征在于，該轉鼓(12)在至少一臺運輸機(18，19)之上敞開，通過開縫(17)，將撒粉后的顆粒(6)進一步輸送到干燥窯，在該窯中顆粒(6)在給定的時間中干燥達到預定的水分含量，此后，該顆粒即可貯存和裝袋。
8.根據權利要求7的裝置，其特征在于用以抽吸過量粉末的抽吸管(15)延伸并穿過固定構件(13)，與轉鼓(12)密閉段(16)處的開口配接，壓出機(1)也位于該處。
9.根據上述權利要求中任一項的裝置，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，該噴嘴導向壓出機噴嘴(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生的污泥中生產植物營養(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C05F7/00GK1113684SQ9410690
公開日1995年12月27日 申請日期1994年6月1日 優(yōu)先權日1994年6月1日
發(fā)明者托斯滕·莫迪格 申請人:托斯滕·莫迪格