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蚯蚓處理市政汙泥工藝

发布时间:2019-12-24 11:46:10  中國汙水處理工程網

  申請日2019.09.18

  公開(公告)日2019.12.03

  IPC分类号C02F11/02; C02F11/13

  摘要

  本發明提供了一種蚯蚓處理市政汙泥的工藝流程,包括以下步驟:攤平接種:將汙泥加入引誘劑後傳送至處理室內的傳送帶攤平,攤平厚度爲5‑10厘米,接種蚯蚓;蚯蚓處理:保持處理室溫度15‑25℃,遮光通風,蚯蚓處理2‑7天;傳送汙泥:利用傳送帶將蚯蚓處理後的汙泥從處理室傳送至相鄰的烘幹室;加熱驅趕:利用烘幹室底部的加熱裝置加熱汙泥,溫度不高于40℃,加熱1‑2天,並利用強光對蚯蚓進行驅趕,驅趕至處理室,處理室內有下一批次傳送攤平的汙泥;降低含水量:繼續加熱烘幹汙泥至含水量低于60%,溫度低于30℃,加熱烘幹2‑7天。本發明另一方面提供了一種蚯蚓處理市政汙泥設備,實現蚯蚓自動回收,減少人工分離蚯蚓過程,提高利用蚯蚓處理汙泥的效率。

  權利要求書

  1.一種蚯蚓處理市政汙泥的工藝流程,其特征在于:包括以下步驟:

  摊平接种:将汙泥加入引诱剂后传送至处理室(24)内的传送带(1)摊平,摊平厚度为5-10厘米,接种蚯蚓,接种量为20-40公斤/平方米;

  蚯蚓處理:保持處理室(24)溫度15-25℃,遮光通風,蚯蚓處理2-7天;

  传送汙泥:利用传送带(1)将蚯蚓处理后的汙泥从处理室(24)传送至相邻的烘干室(23);

  加热驱赶:利用烘干室(23)底部的加热装置加热汙泥,温度不高于40℃,加热1-2天,并利用强光对蚯蚓进行驱赶,驱赶至处理室(24),处理室(24)内有下一批次传送摊平的汙泥;

  降低含水量:继续加热烘干汙泥至含水量低于60%,温度低于30℃,加热烘干2-7天。

  2.根据权利要求1所述的蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程,其特征在于:步骤摊平接种包括以下步骤:

  摊平:将汙泥传送至处理室(24)内的传送带(1)摊平,摊平厚度为5-10厘米;

  接種:靜置1-2天,等待烘幹室(23)蚯蚓返回處理室(24),通過稱重獲得返回蚯蚓重量;

  補充:補充新蚯蚓,接種量爲20-40公斤/平方米。

  3.根据权利要求2所述的蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程,其特征在于:所述步骤补充中计算补充新蚯蚓重量的方法包括以下步骤:

  称量处理室(24)内摊平的汙泥重量m1,称量静置后汙泥的重量m2,设定单位面积蚯蚓重量为m,处理室(24)内传送带(1)的面积为S,则待补充新蚯蚓的重量为M=m*S-(m2-m1)。

  4.根据权利要求2所述的蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程,其特征在于:所述步骤加热驱赶中加热装置分梯度加热,靠近处理室(24),温度逐级降低,利用温度梯度引导蚯蚓向处理室(24)移动。

  5.根据权利要求4所述的蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程,其特征在于:步骤加热驱赶还包括以下步骤:利用烘干室(23)产生的水蒸汽、热空气对处理室(24)进行加热加湿。

  6.一种蚯蚓处理市政汙泥设备,其特征在于:包括传送带(1)和设置在其上的外壳(2);所述外壳(2)上设置有通气孔(21),所述通气孔(21)上设置有过滤器(211),所述外壳(2)内设置有隔板(22),形成烘干室(23)和处理室(24),所述隔板(22)底部设置有通过孔(221);所述处理室(24)设置有进料口(241)、摊平装置(242)、温湿度控制装置(243),所述烘干室(23)内设置有日光灯(231),所述烘干室(23)内的传送带(1)下方设置有烘干加热装置(232);所述传送带(1)靠近烘干室(23)的转折处设置有刮刀(11)。

  7.根据权利要求6所述的蚯蚓处理市政汙泥设备,其特征在于:所述烘干加热装置(232)加热温度呈梯度设置,沿传送带(1)前进方向,温度逐渐升高。

  8.根据权利要求7所述的蚯蚓处理市政汙泥设备,其特征在于:所述隔板(22)上设置有风扇(222)。

  9.根据权利要求7所述的蚯蚓处理市政汙泥设备,其特征在于:所述处理室(24)下传送带(1)的底部设置有称重测量仪(244)。

  10.根据权利要求9所述的蚯蚓处理市政汙泥设备,其特征在于:所述传送带(1)上设置有防滑装置,所述防滑装置包括凸肋(121),所述凸肋(121)设置在传送带(1)上。

  說明書

  一种蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程及设备

  技術領域

  本发明涉及农业废弃物的处理领域,尤其涉及一种蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程及设备。

  背景技術

  现在污水处理厂每天产生大量汙泥,污水处理厂的汙泥是在城市生活污水和工业废水进行净化处理过程中产生的沉淀物质以及污水表面的浮渣,是一种固液混合物,在没有外力作用下,其固液比例相对稳定,含水量可达95%以上,经脱水后,含水量在70-80%。根据污水处理的工艺,汙泥可以分为初次沉淀汙泥、腐殖汙泥、剩余的活性汙泥以及消化汙泥等。未经适当处理的汙泥进入环境后,直接会给水体和大气带来二次污染,不但降低了污水处理系统的有效处理能力,而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。

  城市汙泥含有大量的各种致病菌、虫卵、重金属等有害物质,并散发浓烈的恶臭,国内外常用的汙泥处理方法有地表弃置、卫生填埋、海洋投放、堆肥、焚烧等。

  这些方法中,地表弃置因被现行环保法规禁止而正在逐步停止使用;卫生填埋因土地资源紧缺、易产生二次污染和居民反对等压力,而难于继续实行;海洋投放会污染海洋,对海洋生态系统和人类食物链造成威胁,已被国际公约明令禁止;使用焚烧方法处理城市汙泥会耗费大量能源,而且焚烧过程中还不可避免地产生高稳定性的剧毒物质二噁英等有害物质,对环境产生二次污染;汙泥高温堆肥技术自身产生一定热量,并且高温持续时间长,不需外加热源,即可达到无害化,使纤维素这种难于降解的物质分解,使堆肥料有了较高程度的腐殖化,提高有效养分,但堆肥时间长,占地面积大,可操作性不强,有利于病虫害滋生。

  使用城市汙泥作为农田肥料,会直接造成严重的环境污染,即使利用堆肥的方法处理城市汙泥,虽然可以减少各种致病菌、虫卵等生物物质的危害,但是仍无法消除重金属等污染物的危害。蚯蚓在土壤中有着重要的环境净化作用,利用蚯蚓对土壤中的有机废弃物进行生物处理,越来越受到研究人员的关注和重视。蚯蚓可以吞食土壤中大量的有机废弃物,并通过与微生物的协同作用,进行分解,甚至能对土壤中的有害重金属产生降解作用,从而促进土壤生态系统的再循环。因此,现有汙泥处理方法存在缺陷,急需提供一种污染小、占地少、处理汙泥速度快的汙泥无害化工艺方法。

  因此,本领域亟需一种蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程及设备。

  有鑒于此,提出本發明。

  發明內容

  本发明的目的在于提供一种蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程及设备,以解决上述至少一项技术问题。

  具体的,本发明提供了一种蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程,包括以下步骤:

  摊平接种:将汙泥加入引诱剂后传送至处理室,摊平厚度为5-10厘米,接种蚯蚓,接种量为20-40公斤/平方米;

  蚯蚓處理:保持處理室溫度15-25℃,遮光通風,蚯蚓處理2-7天;

  传送汙泥:利用传送带将蚯蚓处理后的汙泥从处理室传送至相邻的烘干室;

  加热驱赶:利用烘干室底部的加热装置加热汙泥,温度不高于40℃,加热1-2天,并利用强光对蚯蚓进行驱赶,驱赶至处理室,处理室内有下一批次传送摊平的汙泥;

  降低含水量:继续加热烘干汙泥至含水量低于60%,温度低于30℃,加热烘干2-7天。

  采用上述方案,步骤摊平接种,采用高密度、多品种接种蚯蚓,提高蚯蚓处理适用性,能高效处理不同组分的汙泥,所述蚯蚓品种可为秦优1号蚓、太平2号蚓、微小双胸蚓、赤子爱胜蚓等任意三种,蚯蚓品种可为其他新品种,不受限制;步骤蚯蚓处理,为蚯蚓提供适合环境;步骤传送汙泥,通过传送带传送汙泥,实现流水化处理,提高效率;步骤加热驱赶,利用温度升高、湿度降低、强光对蚯蚓进行驱赶,处理室内新摊平的汙泥引诱蚯蚓自动返回处理室,实现蚯蚓自动回收,存活的蚯蚓更适应汙泥的处理,提高效率;步骤降低含水量,降低汙泥的含水量,低温烘干,避免杀死蚯蚓茧,制备含水量低于60%的土壤;整个过程利用传送带进行汙泥的传送,利用蚯蚓的趋湿、趋阴凉的特性,实现蚯蚓自动回收,继续处理新批次的汙泥,减少人工分离蚯蚓过程,提高自动化程度,提高利用蚯蚓处理汙泥的效率。

  进一步,所述蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程,在步骤摊平接种前包括以下步骤:混合发酵:将含水量60-80%的汙泥、碳氮比调节剂、引诱剂、菌液混合,搅碎,发酵2-7天。

  采用上述方案,用碳氮比調節劑補充有機物,調整碳氮比爲30左右,所述碳氮比調節劑可以爲稭稈、木屑、落葉等,爲蚯蚓提供食物,引誘劑引誘蚯蚓向處理室移動,菌液發酵有機物,培養有益菌群,改良土壤菌群結構,防止有害菌群釋放的有害氣體殺死蚯蚓,並使土壤發出臭氣,菌液采用EM菌發酵液,能有效改良菌群結構,調節pH,提高蚯蚓的成活率;

  进一步,所述蚯蚓处理市政汙泥的工艺流程,在步骤降低含水量后包括以下步骤:铲出回收:烘干室的传送带继续传送,刮掉传送带上的汙泥,回收土壤及少量蚯蚓、蚯蚓茧。

  采用上述方案,可回收到含水量60%以下的土壤,可作为园艺、农业使用,回收的蚯蚓若为活体继续使用,若死亡晒干可作为饲料或药物原料,回收到蚓茧则分离出进行培育,能更好适应汙泥处理。

  優選的,所述步驟混合發酵、所述步驟蚯蚓處理、所述步驟降低含水量處理時間相同,本批次的步驟蚯蚓處理與下批次步驟混合發酵、上批次的步驟降低含水量同時進行。

  采用上述方案,所述步驟混合發酵、所述步驟蚯蚓處理、所述步驟降低含水量用時較長,將三個批次采用流水線作業,制備過程重疊,節省時長,提高處理效率。

  进一步,步骤摊平接种包括以下步骤:摊平:将汙泥传送至处理室内的传送带摊平,摊平厚度为5-10厘米;接种:静置1-2天,等待烘干室蚯蚓返回处理室,通过称重获得返回蚯蚓重量;补充:补充新蚯蚓,接种量为20-40公斤/平方米。

  采用上述方案,若出現蚯蚓死亡、未爬回處理室時,及時提醒工作人員補充蚯蚓數量,引入新蚯蚓防止品種劣化,不健康的蚯蚓被淘汰。

  优选的,所述步骤补充中计算补充新蚯蚓重量的方法包括以下步骤:计算:称量处理室内摊平的汙泥重量m1,称量静置后汙泥的重量m2,设定单位面积蚯蚓重量为m,处理室内传送带的面积为S,则待补充新蚯蚓的重量为M=m*S-(m2-m1)。

  采用上述方案,利用静置前后汙泥的重量差来获得蚯蚓返回量,这里计算的蚯蚓返回量均为活性大、健康的蚯蚓量,从而保证蚯蚓处理汙泥的效率。

  進一步,所述步驟加熱驅趕中加熱裝置分梯度加熱,靠近處理室,溫度逐級降低,利用溫度梯度引導蚯蚓向處理室移動。

  采用上述方案,溫度更緩和,防止蚯蚓死亡,溫度梯度也會導致濕度梯度,共同趨使蚯蚓向處理室方向移動,加快蚯蚓的移動效率。

  進一步,步驟加熱驅趕還包括以下步驟:利用烘幹室産生的水蒸汽、熱空氣對處理室進行加熱加濕。

  采用上述方案,烘干室加热器不超过40℃,蒸发出的水蒸气流向处理室,可增加处理室空气湿度,防止汙泥水分蒸发导致蚯蚓死亡,温热的空气可防止处理室温度过低,导致蚯蚓死亡或代谢缓慢;或是减少处理室加湿加热装置的使用,节约能源。

  進一步,在步驟接種中蚯蚓返回量過大,分離出較大個體的蚯蚓,用于繁殖或原料。

  采用上述方案,蚯蚓能夠增長繁殖,滿足長期供應,減少成本。

  本发明另一方面提供了一种蚯蚓处理市政汙泥设备,包括传送带和设置在其上的外壳,所述外壳上设置有通气孔,所述通气孔上设置有过滤器,所述外壳内设置有隔板,形成烘干室和处理室,所述隔板底部设置有通过孔;所述处理室设置有进料口、摊平装置、温湿度控制装置,所述烘干室内设置有日光灯,所述烘干室的底部设置有烘干加热装置;所述传送带靠近烘干室的转折处设置有刮刀。所述烘干加热装置可以设置在传送带的表面下方,可以悬挂设置在传送带上方。

  采用上述方案,通过所述外壳将蚯蚓处理过程封闭,提供蚯蚓的生存提供避光环境,所述外壳和过滤器防止臭味扩散导致空气污染;所述通气孔、温湿度控制装置为蚯蚓生存提供通风、阴凉、潮湿的生存环境;所述处理室提供蚯蚓生存环境,引诱蚯蚓从烘干室返回;所述传送带用于汙泥从处理室传送至所述烘干室,便于自动化处理;所述烘干室用于驱赶蚯蚓至处理室,减少土壤含水量,便于土壤的贮存与转移;所述通过孔用于传送带、汙泥、蚯蚓的通过;所述进料口用于汙泥进料;所述摊平装置用于摊平汙泥混和物,便于蚯蚓对汙泥的处理以及烘干、铲出;所述日光灯用于驱赶蚯蚓;所述烘干加热装置用于减少汙泥的水分,形成园艺、农业可利用的土壤;所述刮刀用于将处理形成的土壤从传送带上刮下来。整个过程实现蚯蚓的自动回收,流水化处理,提高处理效率,还密闭防臭,对环境友好;蚯蚓成活率高,活性高,不断提高蚯蚓对汙泥的适用性。

  優選的,所述通過孔寬度與傳送帶寬度相同,所述通過孔高度與攤平裝置底端的高度相同。

  采用上述方案,所述通过孔能对通过的汙泥进行摊平修整,便于后续烘干。

  進一步,所述烘幹室靠近刮刀的一側設置有擋板,所述擋板通過旋轉機構與外殼連接。

  采用上述方案,所述擋板通過旋轉實現打開和關閉,在傳送帶移動時打開,在傳送帶停止時關閉,進一步保證外殼內部的密閉性。

  進一步,所述烘幹加熱裝置加熱溫度呈梯度設置,沿傳送帶前進方向,溫度逐漸升高。

  采用上述方案,利用溫度梯度驅趕蚯蚓逆傳送帶前進方向移動,實現有效驅趕。

  優選的,所述烘幹加熱裝置,包括第一加熱器、第二加熱器和第三加熱器,所述第一加熱器設定溫度爲35-40℃,所述第二加熱器設定溫度爲30-35℃,第三加熱器設定溫度爲25-30℃。

  采用上述方案,所述第一加热器、第二加热器、第三加热器可为单个长条形也可为多个设置,所述烘干加热装置覆盖烘干室下传送带的底面,温度的设置减少蚯蚓和蚯蚓茧的死亡,有利于适应汙泥处理蚯蚓的繁育。

  進一步,所述烘幹室內設置有紫外燈。

  采用上述方案,所述紫外灯一方面对蚯蚓进行驱赶,另一方面对汙泥进行杀菌,减少微生物的数量,便于土壤储存。

  進一步,所述隔板上設置有風扇。

  采用上述方案,所述風扇將烘幹室內空氣流向處理室,利用烘幹加熱裝置産生的水蒸氣和溫熱的空氣,增大處理室空氣溫度與濕度,並促進外殼內氣體交換,使空氣流從烘幹室外殼上的通氣孔進入,從處理室外殼上的通氣孔排除。

  進一步,所述處理室下傳送帶的底部設置有稱重測量儀。

  采用上述方案,通过计算汙泥重量差,计算蚯蚓返回量,进而计算出补充新蚯蚓的重量,对工作人员进行提醒。

  優選的,所述攤平裝置包括移動組件和攤平組件,所述移動組件設置在處理室的外殼或隔板上,所述攤平組件與移動組件連接。優選的,所述攤平組件爲刮板或滾輪。

  采用上述方案,所述摊平组件通过移动组件往反移动,实现汙泥的摊平。

  进一步,所述温湿度控制装置包括喷水器、辅助加热器和温湿度检测仪,所述喷水器连接在外壳上,所述辅助加热器设置在喷水器上,所述温湿度检测仪深入汙泥中。

  采用上述方案,所述喷水器连接外壳外的水管,用于增加汙泥的湿度;所述辅助加热器用于对处理室进行加热,也可同时对喷洒的水进行加热;所述温湿度检测仪用于测量汙泥的温度和湿度,使工作人员及时发现及时调整,保证蚯蚓良好的生存环境。

  進一步,所述處理室的外殼上設置有操作窗。

  采用上述方案,所述操作窗用于工作人員查看處理室內情況,投放或回收蚯蚓,對裝置進行檢修。

  進一步,所述烘幹室的外殼采用透光材質。所述透光材質如玻璃、樹脂、塑料等。

  采用上述方案,白天光照強時可減少日光燈的使用,節約資源,方便對烘幹室內情況進行查看。

  进一步,所述传送带上设置有防滑装置,所述防滑装置用于防止传送带运动时,传送带上的汙泥相对滑动。

  進一步,所述防滑裝置包括凸肋,所述凸肋設置在傳送帶上。

  采用上述方案,所述凸肋防止汙泥在传送带运动时,与传送带发生相对运动。

  進一步,所述防滑裝置還包括升降組件,所述凸肋與升降組件連接,所述升降組件位于傳送帶內部。

  采用上述方案,升降组件用于带动凸肋在传送带表面升降移动,所述凸肋在传送带静止时下降,在传送带平移时上升,在传送带转折处下降;所述凸肋上升时插入汙泥中,防止汙泥与传送带发生相对滑动,所述凸肋下降时传送带表面平整,便于蚯蚓爬动与刮刀铲下汙泥。

  进一步,所述蚯蚓处理市政汙泥设备包括控制系统,所述控制系统包括控制器,所述控制器与传送带、日光灯、紫外灯、称重测量仪、摊平装置、烘干加热装置、风扇、温湿度控制装置、升降组件电性连接。

  優選的,所述升降組件包括齒輪、齒條和電機,所述齒輪與電機連接,所述齒條頂端與所述凸肋連接,所述齒輪與齒條齧合連接。

  采用上述方案,所述升降組件結構簡單,便于自動化控制。

  進一步,所述凸肋底端設置有限位板,所述限位板可設置在凸肋一側或兩側。

  采用上述方案,所述限位板防止凸肋過度伸出表面,導致凸肋脫離。

  采用上述方案,所述控制器對上述用電設備進行控制,如啓動和關閉的設置、數值的設置,便于自動化管理。

  進一步,所述控制系統還包括交互屏,所述交互屏與控制器電性連接。

  采用上述方案,工作人員通過交互屏進行數據設置、數據查看,實現人機交互,及時發現異常情況,提高自動化進程。

  綜上所述,本發明具有以下有益效果:

  1、整个过程利用传送带进行汙泥的传送,利用蚯蚓的趋湿、趋阴凉的特性,实现蚯蚓自动回收,继续处理新批次的汙泥,减少人工分离蚯蚓过程,提高自动化程度,提高利用蚯蚓处理汙泥的效率;

  2、通過所述傳送帶將三個批次采用流水線作業,制備過程重疊,節省時長,提高處理效率;

  3、利用溫度梯度驅趕蚯蚓逆傳送帶前進方向移動,同時也生成濕度梯度,實現對蚯蚓的有效驅趕;

  4、通過所述風扇將烘幹室內空氣流向處理室,利用烘幹加熱裝置産生的水蒸氣和溫熱的空氣,增大處理室空氣溫度與濕度,並促進外殼內氣體交換,提高蚯蚓的存活率;

  5、通過所述外殼將蚯蚓處理過程封閉,提供蚯蚓的生存提供避光環境,所述外殼和過濾器防止臭味擴散導致空氣汙染。(發明人楊益沣;崔文成;郭振輝;董超;姚輝;李浩;任路)

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