脱水污泥深度加工方法 作者：柳建国 郑州柳成行垃圾处理工程有限公司

作者：柳建国  郑州柳成行垃圾处理工程有限公司

摘要：在脱水污泥加工中加入一定量的餐厨垃圾或禽畜粪便、作物秸秆等垃圾废物一起炭化，或将污泥生物炭与一定比例的有机菌肥或化肥混合，从而稀释、降低重金属，使加工生产的混合生物炭或污泥生物炭基肥料中的重金属含量符合现有国家标准，可用于食用作物；采用环保燃料天然气和/或自产甲烷有机气体，以及污泥加热干化和加热炭化产生的有害废气全部单独收集单独利用，使脱水污泥加工全过程不排放任何污染物；生物炭生产线生产效率极高加工能力巨大，精准调整炭化温产品质量准确可靠。本方法超级环保、超级利润，将在治理污染、农业领域、创造利润等方面作出积极贡献。

关键词：脱水污泥，深度加工，超级环保，超级利润。

1.技术背景  目前，全国市、县累计建造生活污水处理厂5500多座，年产生含水率80%的脱水污泥5000多万吨，大部分脱水污泥没有得到妥善处理，脱水污泥所造成的污染问题已引起了社会的关注。被政府和市场认可的现有四种脱水污泥处理方法：A.厌氧消化处理：工艺复杂、处理周期长需要15～20天，并且只能消化一半处理量，为后续处置增加了难度；B.好氧堆肥处理：臭气污染环境选址困难，易受天气影响，处理周期长需要18～24天；C.干化和焚烧处理：工艺复杂、污染环境，已被部分城市和地区禁止；D.深度脱水石灰稳定+填埋处理：严重污染环境，已被大部分城市和地区禁止。目前，脱水污泥处理方法环保安全一票否决，只有采用污泥厌氧消化处理项目政府才会批准，臭气处理较好的污泥好氧堆肥处理项目也会通过。《十三五》规划中大力提倡脱水污泥资源化处理，污水处理厂迫切需求环保型、资源化、高速度的脱水污泥处理新方法。

脱水污泥深度加工方法，在脱水污泥加工中加入一定量的餐厨垃圾或禽畜粪便、作物秸秆等垃圾废物一起炭化，或将污泥生物炭与一定比例的有机菌肥或化肥混合，从而稀释、降低重金属，使加工生产的混合生物炭或污泥生物炭基肥料中的重金属含量符合现有国家标准，可用于食用作物。采用环保燃料天然气和/或自产甲烷有机气体，以及污泥加热干化和加热炭化产生的有害废气全部单独收集单独利用，使脱水污泥加工全过程不排放任何污染物。生物炭生产线加工生产过程全自动全封闭，实时监控遥控操作，清洁生产防尘保护；生产线生产效率极高加工能力巨大，精准调整炭化温产品质量准确可靠；当天产生的脱水污泥，当天加工完毕。本方法超级环保、超级利润，不但脱水污泥加工中没有任何污染，而且为社会和企业创造了巨大的财富。

2.加工设备

2.1.混合干化设备设施  包括螺杆式污泥泵、双轴强力污泥搅拌机、环保型污泥干化机。 

2.2.生物炭全自动全封闭生产线  本公司自行研发的脱水污泥加工设备，包括螺旋式进料机、环保型污泥干化机、干化废气处理装置、螺旋式进出料机、环保型污泥炭化机、炭化废气处理装置、水冷式出料机、生物油处理装置、生物炭磨粉机、粉末收集器、螺旋式输送机、自动包装机。

生产线配备有工业自动化监控系统，各设备配置有温度、燃气流量、燃气压力、包装数量(生产量)的检测传感器和全部设备配置变频调速电机的变频调速器以及监控探头；各个传感器、变频调速器、监控探头输出信号接入工业自动化监控主机，使生产线从原料到产品包装加工过程成为全自动生产线，能够实时监控遥控操作，精准调整炭化温。在原料、半成品、成品输送过程和设备之间的连接全封闭，使生产线从原料到产品包装加工过程全封闭，能够清洁生产防尘保护。

2.3.肥料混合造粒生产线  包括双轴强力搅拌机、带式输送机、喂料机、对辊式挤压造粒机、滚筒式筛分机、抛圆机、自动包装机。

3.加工方法  在生活污水处理厂内建造生物炭肥料厂，将脱水污泥就地加工成为肥料，也可收集周边污水处理厂脱水污泥一起加工肥料。

3.1.混合干化  采用螺杆式污泥泵将含水率80%的脱水污泥从全封闭脱水污泥储存池底部泵入双轴强力污泥搅拌机中，用航吊将一定量的含水率20%干化污泥从干化污泥储存池吊起、倒入污泥搅拌机中，脱水污泥和干化污泥充分搅拌均匀后含水率45～50%成为半干化污泥，倒入半干化污泥储存池。用航吊将半干化污泥从半干化污泥储存池吊起、倒入环保型污泥干化机进料机料斗中，进料机定量将半干化污泥送入干化机中；干化机的回转筒外部下面安装有几十个燃气猛火燃烧器对回转筒加热，半干化污泥进入干化机的回转筒内，回转筒携带的热量使半干化污泥升温90～110度，在高温下半干化污泥中的水分被蒸发；在风机作用下较高温度和较高水分的干化废气从干化机的废气出口抽出，进入干化废气处理装置，经干化废气处理装置冷却降温、脱硫和去除杂质处理后，从新鼓入干化机中循环使用；回转筒转速5～7转/分钟，半干化污泥在回转筒内不断扬起抛撒水分快速蒸发、干化慢慢流向出料口；出料口下方设有干化污泥储存池，干化后的污泥自动流入干化污泥储存池。干化污泥含水率20%左右，一半干化污泥回流与脱水污泥混合，另一半干化污泥采用生物炭全自动全封闭生产线加工成为污泥生物炭。

3.2.加热干化  用航吊将含水率20%的干化污泥从原料储存池吊起、倒入生物炭生产线的环保型污泥干化机的螺旋式进料机料斗中，进料机定量将干化污泥送入干化机中；干化机的回转筒外部下面安装有几十个燃气猛火燃烧器对回转筒加热，干化污泥进入干化机的回转筒内，回转筒携带的热量使干化污泥升温90～110度，在高温下干化污泥中的水分被蒸发；在风机作用下较高温度和较高水分的干化废气从干化机的废气出口抽出，进入干化废气处理装置，经干化废气处理装置冷却降温、脱硫和去除杂质处理后，从新鼓入干化机中循环使用；回转筒转速5～7转/分钟，干化污泥在回转筒内不断扬起抛撒水分快速蒸发、进一步干化，慢慢流向出料口；出料口下方设有螺旋式进出料机将干化后的污泥送入环保型污泥炭化机中，进一步干化后的污泥含水率5～8%。

3.3.加热炭化  进一步干化后的含水率5～8%污泥进入环保型炭化机后，炭化机的回转筒外部下面安装有几十个燃气猛火燃烧器对回转筒加热，回转筒携带的热量使干化污泥升温370～400度被炭化；加热炭化产生的炭化废气从炭化机的出风口抽出，进入炭化废气处理装置，炭化废气含有高浓度甲烷有机物，经炭化废气处理装置冷却降温、脱硫和去除杂质后，获得的有机甲烷气体用做炭化机燃料；回转筒转速5～7转/分钟，干化污泥在回转筒内不断被加热炭化成为污泥生物炭，慢慢流向出料口；出料口下方设有水冷式出料机将污泥生物炭送入生物炭磨粉机，磨粉机研磨后的污泥生物炭通过风机、管道进入粉末收集器，收集器出料口通过螺旋式输送机将污泥生物炭送入自动包装机进料斗中，包装机自动装袋、称重、封口，包装后的污泥生物炭运送到仓库待售或深度加工。处理炭化废气生成的生物油从炭化废气处理装置底部抽出泵入生物油处理装置，经加热处理分离出生物焦油和木醋液，将生物焦油和木醋液分别装桶待售。  

3.4.深度加工  单独利用脱水污泥加工的污泥生物炭重金属含量超标，只能用于改良土壤，市场价格很低。如果深度加工在脱水污泥加工中加入一定量的餐厨垃圾或作物秸秆等垃圾废物一起炭化，或将污泥生物炭与一定比例的有机菌肥或化肥混合，从而稀释、降低重金属，使加工生产的混合生物炭或污泥生物炭基肥料中的重金属含量符合现有国家标准，可用于食用作物，这样污泥生物炭的价格就会增加几倍。深度加工生产生物炭基肥料，采用肥料混合造粒生产线。  

4.应用前景  生物炭是以生物污泥或/和餐厨垃圾、禽畜粪便、作物秸秆、农林废物、风化煤等生物质做原料，在绝氧条件下、炭化（热解）温度200～700⁰C得到的稳定的固体富碳产物。根据原料炭化温度的不同生物炭应用包括：作物肥料、修复污染土壤、改良土壤、处理工业废水、鸡饲料添加剂等。生物炭是二十一世纪科学研究的热点，独特新奇的性能被业内专家学者誉为“黑色黄金”。生物炭肥料是一种新型肥料，在提高农业土壤有效水含量、减少肥料流失、改善土壤微生物系统、缓解土壤酸化、降低土壤中重金属的生物有效性和提高农作物产量、品质方面起到重要作用。生物炭与有机菌肥或化肥混合加工生物炭基肥料，双方混合不但充分发挥了各自的优势，而且还弥补了双方不足；有机菌肥或化肥肥力较大但肥料利用率较低，生物炭肥力较小主要作用是细微孔隙结构；细微孔隙结构可以吸附有机菌肥或化肥的养分慢慢释放，减少了养分淋失提高了肥料利用率；有机菌肥或化肥补充了生物炭的养分，提高了生物炭的肥力。目前，生物炭和生物炭基肥料市场供给极少，售价高的离谱，加工生产获利巨大。

生活污水处理厂产生的脱水污泥是加工生物炭的免费原料，一条生物炭生产线加工能力100吨/天干物质，折合脱水污泥500吨/天。目前，全国能够达到产生脱水污泥500吨/天的污水处理厂较少，可根据当地资源添加垃圾或废物，加工生产市场急需的生物炭肥料。如果单独加工脱水污泥，销售污泥生物炭收入和脱水污泥处理费收入减去生产成本，最低获得毛利润12.15万元/天；如果加入其它垃圾或废物生产混合生物炭或者生产生物炭基肥料，获得毛利润能够增加一倍；生物炭基菌肥预计售价比市场价降低了1.5～2倍，盈利还有很大空间。脱水污泥加工工程投资费用是现有脱水污泥处理工程投资费用的20～30%；加工工程和加工设备简单，建设周期较短。脱水污泥深度加工方法应用前景广阔，将在治理污染、农业领域、创造利润等方面作出积极贡献。