脫水污泥深度加工方法 作者：柳建國 鄭州柳成行垃圾處理工程有限公司

作者：柳建國  鄭州柳成行垃圾處理工程有限公司

摘要：在脫水污泥加工中加入一定量的餐廚垃圾或禽畜糞便、作物秸稈等垃圾廢物一起炭化，或將污泥生物炭與一定比例的有機菌肥或化肥混合，從而稀釋、降低重金屬，使加工生產的混合生物炭或污泥生物炭基肥料中的重金屬含量符合現有國家標準，可用于食用作物；采用環保燃料天然氣和/或自產甲烷有機氣體，以及污泥加熱干化和加熱炭化產生的有害廢氣全部單獨收集單獨利用，使脫水污泥加工全過程不排放任何污染物；生物炭生產線生產效率極高加工能力巨大，精準調整炭化溫產品質量準確可靠。本方法超級環保、超級利潤，將在治理污染、農業領域、創造利潤等方面作出積極貢獻。

關鍵詞：脫水污泥，深度加工，超級環保，超級利潤。

1.技術背景  目前，全國市、縣累計建造生活污水處理廠5500多座，年產生含水率80%的脫水污泥5000多萬噸，大部分脫水污泥沒有得到妥善處理，脫水污泥所造成的污染問題已引起了社會的關注。被政府和市場認可的現有四種脫水污泥處理方法：A.厭氧消化處理：工藝復雜、處理周期長需要15～20天，并且只能消化一半處理量，為后續處置增加了難度；B.好氧堆肥處理：臭氣污染環境選址困難，易受天氣影響，處理周期長需要18～24天；C.干化和焚燒處理：工藝復雜、污染環境，已被部分城市和地區禁止；D.深度脫水石灰穩定+填埋處理：嚴重污染環境，已被大部分城市和地區禁止。目前，脫水污泥處理方法環保安全一票否決，只有采用污泥厭氧消化處理項目政府才會批準，臭氣處理較好的污泥好氧堆肥處理項目也會通過�！妒�三五》規劃中大力提倡脫水污泥資源化處理，污水處理廠迫切需求環保型、資源化、高速度的脫水污泥處理新方法。

脫水污泥深度加工方法，在脫水污泥加工中加入一定量的餐廚垃圾或禽畜糞便、作物秸稈等垃圾廢物一起炭化，或將污泥生物炭與一定比例的有機菌肥或化肥混合，從而稀釋、降低重金屬，使加工生產的混合生物炭或污泥生物炭基肥料中的重金屬含量符合現有國家標準，可用于食用作物。采用環保燃料天然氣和/或自產甲烷有機氣體，以及污泥加熱干化和加熱炭化產生的有害廢氣全部單獨收集單獨利用，使脫水污泥加工全過程不排放任何污染物。生物炭生產線加工生產過程全自動全封閉，實時監控遙控操作，清潔生產防塵保護；生產線生產效率極高加工能力巨大，精準調整炭化溫產品質量準確可靠；當天產生的脫水污泥，當天加工完畢。本方法超級環保、超級利潤，不但脫水污泥加工中沒有任何污染，而且為社會和企業創造了巨大的財富。

2.加工設備

2.1.混合干化設備設施  包括螺桿式污泥泵、雙軸強力污泥攪拌機、環保型污泥干化機。 

2.2.生物炭全自動全封閉生產線  本公司自行研發的脫水污泥加工設備，包括螺旋式進料機、環保型污泥干化機、干化廢氣處理裝置、螺旋式進出料機、環保型污泥炭化機、炭化廢氣處理裝置、水冷式出料機、生物油處理裝置、生物炭磨粉機、粉末收集器、螺旋式輸送機、自動包裝機。

生產線配備有工業自動化監控系統，各設備配置有溫度、燃氣流量、燃氣壓力、包裝數量(生產量)的檢測傳感器和全部設備配置變頻調速電機的變頻調速器以及監控探頭；各個傳感器、變頻調速器、監控探頭輸出信號接入工業自動化監控主機，使生產線從原料到產品包裝加工過程成為全自動生產線，能夠實時監控遙控操作，精準調整炭化溫。在原料、半成品、成品輸送過程和設備之間的連接全封閉，使生產線從原料到產品包裝加工過程全封閉，能夠清潔生產防塵保護。

2.3.肥料混合造粒生產線  包括雙軸強力攪拌機、帶式輸送機、喂料機、對輥式擠壓造粒機、滾筒式篩分機、拋圓機、自動包裝機。

3.加工方法  在生活污水處理廠內建造生物炭肥料廠，將脫水污泥就地加工成為肥料，也可收集周邊污水處理廠脫水污泥一起加工肥料。

3.1.混合干化  采用螺桿式污泥泵將含水率80%的脫水污泥從全封閉脫水污泥儲存池底部泵入雙軸強力污泥攪拌機中，用航吊將一定量的含水率20%干化污泥從干化污泥儲存池吊起、倒入污泥攪拌機中，脫水污泥和干化污泥充分攪拌均勻后含水率45～50%成為半干化污泥，倒入半干化污泥儲存池。用航吊將半干化污泥從半干化污泥儲存池吊起、倒入環保型污泥干化機進料機料斗中，進料機定量將半干化污泥送入干化機中；干化機的回轉筒外部下面安裝有幾十個燃氣猛火燃燒器對回轉筒加熱，半干化污泥進入干化機的回轉筒內，回轉筒攜帶的熱量使半干化污泥升溫90～110度，在高溫下半干化污泥中的水分被蒸發；在風機作用下較高溫度和較高水分的干化廢氣從干化機的廢氣出口抽出，進入干化廢氣處理裝置，經干化廢氣處理裝置冷卻降溫、脫硫和去除雜質處理后，從新鼓入干化機中循環使用；回轉筒轉速5～7轉/分鐘，半干化污泥在回轉筒內不斷揚起拋撒水分快速蒸發、干化慢慢流向出料口；出料口下方設有干化污泥儲存池，干化后的污泥自動流入干化污泥儲存池。干化污泥含水率20%左右，一半干化污泥回流與脫水污泥混合，另一半干化污泥采用生物炭全自動全封閉生產線加工成為污泥生物炭。

3.2.加熱干化  用航吊將含水率20%的干化污泥從原料儲存池吊起、倒入生物炭生產線的環保型污泥干化機的螺旋式進料機料斗中，進料機定量將干化污泥送入干化機中；干化機的回轉筒外部下面安裝有幾十個燃氣猛火燃燒器對回轉筒加熱，干化污泥進入干化機的回轉筒內，回轉筒攜帶的熱量使干化污泥升溫90～110度，在高溫下干化污泥中的水分被蒸發；在風機作用下較高溫度和較高水分的干化廢氣從干化機的廢氣出口抽出，進入干化廢氣處理裝置，經干化廢氣處理裝置冷卻降溫、脫硫和去除雜質處理后，從新鼓入干化機中循環使用；回轉筒轉速5～7轉/分鐘，干化污泥在回轉筒內不斷揚起拋撒水分快速蒸發、進一步干化，慢慢流向出料口；出料口下方設有螺旋式進出料機將干化后的污泥送入環保型污泥炭化機中，進一步干化后的污泥含水率5～8%。

3.3.加熱炭化  進一步干化后的含水率5～8%污泥進入環保型炭化機后，炭化機的回轉筒外部下面安裝有幾十個燃氣猛火燃燒器對回轉筒加熱，回轉筒攜帶的熱量使干化污泥升溫370～400度被炭化；加熱炭化產生的炭化廢氣從炭化機的出風口抽出，進入炭化廢氣處理裝置，炭化廢氣含有高濃度甲烷有機物，經炭化廢氣處理裝置冷卻降溫、脫硫和去除雜質后，獲得的有機甲烷氣體用做炭化機燃料；回轉筒轉速5～7轉/分鐘，干化污泥在回轉筒內不斷被加熱炭化成為污泥生物炭，慢慢流向出料口；出料口下方設有水冷式出料機將污泥生物炭送入生物炭磨粉機，磨粉機研磨后的污泥生物炭通過風機、管道進入粉末收集器，收集器出料口通過螺旋式輸送機將污泥生物炭送入自動包裝機進料斗中，包裝機自動裝袋、稱重、封口，包裝后的污泥生物炭運送到倉庫待售或深度加工。處理炭化廢氣生成的生物油從炭化廢氣處理裝置底部抽出泵入生物油處理裝置，經加熱處理分離出生物焦油和木醋液，將生物焦油和木醋液分別裝桶待售。  

3.4.深度加工  單獨利用脫水污泥加工的污泥生物炭重金屬含量超標，只能用于改良土壤，市場價格很低。如果深度加工在脫水污泥加工中加入一定量的餐廚垃圾或作物秸稈等垃圾廢物一起炭化，或將污泥生物炭與一定比例的有機菌肥或化肥混合，從而稀釋、降低重金屬，使加工生產的混合生物炭或污泥生物炭基肥料中的重金屬含量符合現有國家標準，可用于食用作物，這樣污泥生物炭的價格就會增加幾倍。深度加工生產生物炭基肥料，采用肥料混合造粒生產線。  

4.應用前景  生物炭是以生物污泥或/和餐廚垃圾、禽畜糞便、作物秸稈、農林廢物、風化煤等生物質做原料，在絕氧條件下、炭化（熱解）溫度200～700⁰C得到的穩定的固體富碳產物。根據原料炭化溫度的不同生物炭應用包括：作物肥料、修復污染土壤、改良土壤、處理工業廢水、雞飼料添加劑等。生物炭是二十一世紀科學研究的熱點，獨特新奇的性能被業內專家學者譽為“黑色黃金”。生物炭肥料是一種新型肥料，在提高農業土壤有效水含量、減少肥料流失、改善土壤微生物系統、緩解土壤酸化、降低土壤中重金屬的生物有效性和提高農作物產量、品質方面起到重要作用。生物炭與有機菌肥或化肥混合加工生物炭基肥料，雙方混合不但充分發揮了各自的優勢，而且還彌補了雙方不足；有機菌肥或化肥肥力較大但肥料利用率較低，生物炭肥力較小主要作用是細微孔隙結構；細微孔隙結構可以吸附有機菌肥或化肥的養分慢慢釋放，減少了養分淋失提高了肥料利用率；有機菌肥或化肥補充了生物炭的養分，提高了生物炭的肥力。目前，生物炭和生物炭基肥料市場供給極少，售價高的離譜，加工生產獲利巨大。

生活污水處理廠產生的脫水污泥是加工生物炭的免費原料，一條生物炭生產線加工能力100噸/天干物質，折合脫水污泥500噸/天。目前，全國能夠達到產生脫水污泥500噸/天的污水處理廠較少，可根據當地資源添加垃圾或廢物，加工生產市場急需的生物炭肥料。如果單獨加工脫水污泥，銷售污泥生物炭收入和脫水污泥處理費收入減去生產成本，最低獲得毛利潤12.15萬元/天；如果加入其它垃圾或廢物生產混合生物炭或者生產生物炭基肥料，獲得毛利潤能夠增加一倍；生物炭基菌肥預計售價比市場價降低了1.5～2倍，盈利還有很大空間。脫水污泥加工工程投資費用是現有脫水污泥處理工程投資費用的20～30%；加工工程和加工設備簡單，建設周期較短。脫水污泥深度加工方法應用前景廣闊，將在治理污染、農業領域、創造利潤等方面作出積極貢獻。